Чему обязан Андреас Уве Угланд своему скоростному рекорду?

Как уже сообщалось в "КиЯ", рекорд скорости в классе 1 "Оффшор", установленный по всем правилам — в отдельном заезде "на побитие рекордов", равен 233.61 км/ч. Конечно, на самом деле участники гонок на прямых участках трассы временно развивают и куда большие скорости, но — закон есть закон: УИМ их в качестве рекордов не регистрирует. А уже в течение пяти лет, прошедших со дня заезда известного норвежского гонщика Андреаса Уве Угланда, новых попыток установить рекорд никто не предпринимал, так что его рекорд жив!

В английском журнале "Practical Boat Owner" опубликована небольшая заметка Джефри Притчарда, обращающая внимание читателя на то, о чем пишут крайне редко — на прямую связь между скоростью катера и его конструкцией — системой армирования формуемого из пластика корпуса Речь идет о 15-метровом катамаране "Валентино" (итальянской постройки), на котором и поставлен упомянутый выше рекорд.

Уже давно нельзя говорить, что корпуса подобных высокоскоростных моторных (и парусных) судов формуют из "стеклопластика", ибо наряду с традиционным стекловолокном все более широко используются и более прочные новейшие армирующие материалы, такие как углепластик, кевлар, тварон и т.п. Именно поэтому, говоря о современных пластиковых корпусах с сочетанием различных синтетических материалов, используют термин "композит".

Все реже применяются и такие привычные для нас термины, как "мат" и "ткань".

Строго говоря, то. что все более широко используется в ламинатах ответственных конструкций, уже не является "тканью". Это не ткань из переплетения взаимно перпендикулярных прядей витых волокон, а именно нетканый материал из однонаправленных прямых прядей. В отечественной практике иногда применяют термин "иглопрошивное полотно", поскольку строго параллельные пряди соединяются поперечными стяжками особо прочной тонкой нити. Уменьшается толщина армирующего слоя, что дает определенные технологические преимущества: можно более строго рассчитывать прочность особо напряженных конструкций и добиваться снижения их веса.


Процитируем далее Притчарда:

— Теперь поставщики предлагают для формования под низким давлением нечто лучшее, чем ткани. Речь идет о нетканых, не имеющих изгибов волокон в каждом узле переплетения материалах, известных как NCF (non-crimp fabric). Нет никакой "волнистости" волокон, позволяющей им растягиваться под нагрузкой. Отдельные прямые пряди непрерывных волокон скреплены близко расположенными сквозными стежками. Остаются широкие возможности управлять ориентацией волокон, и каждый отдельный слой такого материала прочнее в направлении волокон, чем при переплетении прядей. Поскольку прочность и жесткость — главное назначение армирования, расходуется меньшее количество волокон. Добавочная жесткость означает, например, что можно отказаться от традиционных шпангоутов, а это позволяет внутреннюю поверхность корпуса отделывать так же качественно, как и наружную. Сокращаются и эксплуатационные расходы. Правда, NCF гораздо быстрее высыхают и на формование остается минимум времени, зато оператор пресса меньше подвергается воздействию вредных паров

Строители самолетов и скоростных судов, как правило, предпочитают иметь дело с готовым полуфабрикатом (препрегом). в котором армирующие волокна уже покрыты эпоксидной смолой. Материал они получают частично просушенным (чтобы не прилипал к рукам) и свернутым в рулон. Чтобы смола не застыла окончательно (это означало бы катастрофу), материал хранят в холоде. Чтобы добиться усиления ламината, нужно наложить один на другой нужное число слоев, ориентировав их волокна нужным образом, после чего сжать пакет в пресс-форме.

Британская компания Tech Textiles предлагает широкий выбор NCF под торговым наименованием Cotech.

---

Исследователи NASA уже не раз демонстрировали использование NCF из углеволокна и подтвердили факт возросшей ударостойкости, снижения расхода связующего при постройке летательных аппаратов Совместно с другими организациями NASA исследовала вопрос о наилучшем материале для прошивки материала (полиэстер, углеволокно. стекловолокно или кевлар), уточнила — какого рода стежки лучше применять и как близко должны быть швы друг к другу. В соответствии с результатами этих исследований корпус "Валентино" имел композитный ламинат из слоев Cotech (кевлар и стекловолокно) с многоосевой ориентацией армирующих волокон в точном соответствии с картиной распределения напряжений. Отдельные слои сшивались нитями из кевлара.