Перелистав множество материалов, помещенных в сборнике «Катера и яхты», журналах «Жагле», «Зегельшпорт» и др., мы решили остановиться на польской яхте «Аметист-2» в стеклоцементном варианте как единственно доступном.
Несколько слов о технологии. Все делали, выбирая простейшие решения. Для изготовления болвана использовали теоретический чертеж «Аметиста», помещенный во 2-м выпуске сборника. Через школьный эпидиаскоп спроецировали чертеж на стену и обвели линии на миллиметровке. Плаз сварили из нескольких кусков листовой стали, линии после разбивки накернили и прочертили цветными карандашами. Лекала из арматурного прутка изгибали по линиям плаза, прямо прихватывая к нему электросваркой. Когда была готова жесткая замкнутая рамка, прихватки срубались и лекало снималось.
На ровной площадке по контуру палубы в землю вбили колья, на торцах которых и сделали разметку для установки лекал. Затем выставили лекала и связали их проволокой в одну более или менее жесткую конструкцию. Теперь, последовав совету Бирюковичей, начали закладывать лекала землей. Поработав три часа втроем, завалили всего полторы шпации, да и то в корме — самые низкие. Стало ясно, что так дело не пойдет, нужно использовать битый кирпич, камни и прочий хлам.
Но дальше пошло хуже. Как равномерно раскладывать стекловолокно? В конце концов «изобрели»: заготавливали сетки, предварительно раскладывая волокно на чугунной плите, перекладывая слои волокна бумагой (газеты) и скатывая рулоном.
Самый процесс формования корпуса выглядел так. Работает группа из шести человек. Две пары раскатывают из рулонов волокно очередного слоя. Третья пара сначала им помогает, а когда закрыта уже почти вся поверхность корпуса, замешивает ведро цемента, заряжает растворомет и начинает наносить цемент; остальные в это время убирают газеты и «прохлопывают» щетками нанесенные слои. После нанесения трех-четырех слоев такое прохлопывание делают все участники по всей поверхности. Укладка и напыление одного слоя на один борт (около 13 кг цемента на 1,5 кг стекловолокна) занимали 15—17 минут. Всего было уложено 15 слоев.
Разумеется, о смачивании мы не забывали и соблюдали все прочие рекомендации Бирюковичей, однако, когда пришла пора снимать корпус с болвана, испытали несколько неприятных минут. Со страхом смотрели на поднятую краном в воздух оболочку. Борта чуть ли не хлопали, как крылья, что-то потрескивало. Подержали так минут пять. Ничего! Измерили ширину на миделе — разница около 25 см. Хорошо, что не надо кантовать! Без всяких осложнений Опустили корпус на заранее отформованную палубу и соединили на привальных брусьях.
На решении конструктивных узлов и ряда «мелких» проблем останавливаться не будем. Отметим только, что при вклеивании предварительно изготовленных элементов — стеклоцементных переборок пришлось разрушать полученные при формовании корпуса глянцевые поверхности (для этого применялась электродрель с победитовой фрезой диаметром 40 мм).
Заслуживает, пожалуй, описания технология установки оковки форштевня. Дело в том, что приварка усов с их последующим замоноличиванием, на наш взгляд, дело слишком сложное и ненадежное. Надо очень точно подгонять изгиб угольника, усы при отгибах ломаются, при заделке стеклоцементом пружинят. Решено было к уголку приварить прочные кольца и притягивать его скрутками из мягкой проволоки через прорези в оболочке к стальному прутку ∅16 мм, уложенному внутри корпуса. Под уголок вмазывали жирный раствор; после кантовки корпуса угол вдоль штевня изнутри также залили раствором.
После зачистки и шлифовки абразивом корпус покрыли двумя слоями этинолевого лака (подводную часть четырьмя слоями) и при первой представившейся возможности поставили на трейлер и спустили на воду. К сожалению, фотоснимков, сделанных во время транспортировки, не сохранилось, а спуск происходил уже при свете фар и фонарей на пристани. В общем все сошло гладко.
Вооружение тоже сделали сами. Мачту сварили из четырех тонкостенных стальных труб ∅80—120 мм; гик сделали деревянным, паруса — пошили из некрашеной ппащпалатки. С середины июля 1967 г., когда эти паруса были подняты впервые, и вплоть до 7 ноября все свободное время мы проводили только на яхте, испытывая ее на ходу на всех режимах ветра и волн. Тогда же совершили и 10-дневное плавание в Запорожье.
Можно сказать, что яхта имела неплохие ходовые качества, которые были бы, наверное, просто замечательными, если бы киль был не бетонным, а чугунным (потяжелее), мачта — деревянной (во всех случаях полегче), а паруса — получше. К прочности корпуса поначалу никаких претензий не было. Однажды на скорости около 8—10 км/час ночью налетели на остатки железнодорожного моста. К счастью, удар был нанесен точно форштевнем, яхта вылезла на бык почти до самого плавника. На память остались солидные зазубрины на угольнике — оковке штевня, однако никаких других повреждений или течи не было.
И все же в конце концов мы пришли к выводу, что стеклоцемент в чистом виде в качестве основного конструкционного материала для постройки таких яхт не годится. Дело в том, что уже к концу навигации палуба, не имеющая в носовой части арматуры, покрылась сетью трещин и начала протекать, а затем и на бортах стали появляться трещины. Это наводило на мысль, что если бы не арматура по ширстреку и в креплении киля, то, пожалуй, корпус развалился бы. Но ведь, с другой стороны, возможность армирования стеклоцемента во многом проблематична, поскольку в глиноземистом цементе стальная арматура ржавеет.
Зиму яхта провела во льду сравнительно благополучно, добавились только две вертикальные трещины под путенсами от привального бруса до ватерлинии. Но летом мы даже не предпринимали попыток ремонта. и далеко от места стоянки не плавали: прочность палубы и надводного борта стала сравнима с прочностью сухой штукатурки, и мы начали опасаться падения мачты. К июлю палубы уже не было как таковой, остались только более жесткие рубки. Решено было оставить ее на следующую зиму на водной станции Каховки. Стоянка очень неудобная, но судьба корпуса нас уже не беспокоила, хотели только снять с него все, что возможно. Случай нас опередил: приехав в следующую субботу на стоянку, мы не застали яхты и не получили сколько-нибудь внятных объяснений по поводу ее участи. По нашему выводу, ее вместе с якорем вынесло в море (ночью был ветер 8 баллов), кнехт вырвало вместе с куском борта, и яхту запило...
Итак, неудача. Мы считаем, что все отступления от технологии Бирюковичей делались, пожалуй, только в лучшую сторону (предварительная заготовка сеток, устройство дождика на формуемый корпус, нанесение цемента с помощью пневмораспыпителя). Каховские товарищи, также имеющие печальный опыт, считают нашей ошибкой то, что рулоны раскатывались в одном направлении; в виде доказательства они указывали на вертикальные трещины нашего корпуса. Но ведь и их корпус со слоями, уложенными «по всем правилам», еще на «болване» тоже растрескался (правда, безо всякой системы).
На наш взгляд, причиной столь резкого падения прочности стеклоцемента со временем может быть действие высокой температуры (летняя жара) и ее резкие изменения. Этот вывод подтверждается тем, что находившаяся в воде часть корпуса сохранилась сравнительно хорошо. С другой стороны, корпус каховчан начал «трещать» еще свежеизготовленным...
Хотелось бы на страницах сборника найти более подробное освещение технологии стеклоцементного судостроения, а также и разгадку наших неудач.
В настоящее время плавать нам еще не на чем; мы строим на том же «болване» — пуансоне новые яхты, только на этот раз не из «чистого» стеклоцемента, а из армированного, и из армоцемента без всякого «стекла».
По поводу неудачи бериславцев
Опыт бериславских яхтсменов заслуживает особого внимания, так как является типичным примером того, как строить не надо. На первый взгляд может показаться, что постройка производилась в соответствии с требованиями, предъявляемыми к конструкционному стеклоцементу. Однако только на первый взгляд.
Нас — киевских яхтсменов, построивших не одну стеклоцементную яхту, интересовали работы бериславских товарищей. Мы имели возможность побывать у них. Прежде всего поразила грандиозность их замысла — строилась довольно крупная крейсерская яхта из совершенно не знакомого строителям материала. Не было у них, очевидно, и четкого представления о том, какие напряжения будут возникать в тех или иных частях корпуса и какой именно прочностью должен обладать образующий их стеклоцемент. А ведь известны десятки случаев, когда суда, изготовленные из хорошо изученных материалов, в том числе из стали, вследствие отсутствия должного расчета разрушались и не только в процессе эксплуатации, а еще на стапеле.
При знакомстве с работой бериславцев бросалось в глаза низкое качество исходных материалов. Строители, сидя на корточках, разбивали молотками затвердевший в мешке цемент, затем его просеивали и пускали в дело. Это говорило о том, что цемент вследствие длительного хранения уже прореагировал с влагой воздуха и потерял значительную часть своей активности, т. е. способности твердеть и набирать прочность. Взятые в дальнейшем пробы показали, что цемент действительно потерял 60—70% активности; ясно, что остающихся процентов было недостаточно для изготовления тонкостенных судовых конструкций. На наше замечание по этому поводу яхтостроители ответили, что вынуждены применять некачественный цемент, поскольку другого нет. Да и стекловолокно было неизвестного качества — то ли нужное щелочное, то ли бесщелочное, которое совершенно недопустимо применять для армирования глиноземистого цемента.
Незыблемым законом использования цементов является строгое соблюдение водоцементного отношения. Нарушать рекомендуемые нормы нельзя, так как это неминуемо ведет к потере прочности затвердевшего цемента. Однако бериславцы приготовляли цементный клей не по весовому соотношению вода : цемент, а по его «густоте».
Что касается системы наполнения (армирования) стеклоцемента, то здесь были допущены следующие ошибки. При укладке стекловолокна на вертикальные поверхности корпуса часть волокон, не приклеившись, спадала с армируемых поверхностей. Таким образом, если содержание стекловолокна в стеклоцементе по предположению бериславцев составляло около 10% веса готового материала, то в процессе укладки волокон эта величина местами явно снизилась до 8—9%. Фактически в конце концов эта величина оказалась еще ниже. Дело в том, что с целью выравнивания поверхностей бериславцы нанесли на корпус и палубу слой цементной штукатурки толщиной в среднем около 5 мм, что составило 25% полной толщины обшивки. Если вес заложенного волокна отнести к полной толщине обшивки, включая поверхностный слой, оказывается, что стеклоцемент содержал не более 6—7% армирующего материала. Это в 2—2,5 раза ниже минимально допустимого для подобных конструкций предела.
Указанная серьезная ошибка усугублялась еще и тем, что само распределение стекловолокна в сечении материала было неравномерным. Как известно, при действии изгибающих усилий (что особенно характерно для палубы) наибольшие напряжения и соответственно деформации возникают в поверхностных слоях конструкции. А ведь на бериславскон яхте самая ответственная верхняя зона палубы (и корпуса) не была проармирована волокном; это был толстый слой цементной штукатурки, который при первых же более или менее значительных деформациях начал растрескиваться. Зимой в трещинах образовался лед, который довершил процесс разрушения материала. Неудивительно, что корпус яхты пришел в негодность.
У нас в Киеве строят стеклоцементные яхты, моторные лодки и катера только со строжайшим соблюдением всех отработанных многолетней практикой рекомендаций, используя опыт тех, кто уже имел дело со стеклоцементом. И все мы считаем, что грамотно построенные стеклоцементные суда исключительно надежны в эксплуатации. Флот созданного в Киеве силами энтузиастов крейсерского яхт-клуба в основном состоит из стеклоцементных яхт, причем часть из них по возрасту подходит к десятилетию. На этих яхтах совершаются дальние походы, в том числе и морские заграничные. Не сразу к нам пришел успех. Были ошибки, неудачи. Но ведь нам не у кого было заимствовать опыт! А бериславцы находились в гораздо более выгодном положении, Одним словом — дерзать нужно, но предварительно следует досконально изучить опыт предшественников.