Плоскодонка, как говорится в "Толковом словаре живого великорусского языка" Владимира Даля, это судно, сидящее, по прочим размерам своим, мелко, и потому неостойчивое, опрокидчивое. Ну, подробнее об эксплуатационных свойствах конкретно плоскодонки мы поговорим чуть позже, а теперь вспомним те плавучие сооружения, которые люди когда-то применяли и продолжают применять сейчас для преодоления разных водных преград и использования рек, озер и морей для рыбалки, охоты и для перевозки различных грузов. Первыми судами, наверное, были плоты из скрепленных друг с другом древесных стволов. Лодки, изготовленные из выдолбленных (выжженных) изнутри целых стволов были известны уже в каменном веке. Островные народы Океании, соединив в одну конструкцию два таких челна-однодневки, изобрели катамаран, обладающий отличной мореходностью и способностью ходить под парусами с высокой скоростью. У некоторых народов Сибири до сих пор сохранились традиции строительства лодок из коры дерева ("ветка", "берестянка", "оморочка").
Североамериканские индейцы для таких лодок ("пирог") делали узкий длинный каркас из дерева, который обтягивали корой деревьев, а иногда - шкурами. Отдельные куски коры (шкур) оболочки сшивали корнями деревьев или кожаными бечевками. Швы для обеспечения герметичности стыков промазывали смолой. У народов, живущих по берегам северных морей (эскимосов, чукчей, алеутов) лодки сооружали по аналогичной технологии, но с закрытым верхом, что бы их не могла захлестнуть волна. Так что гребец-охотник, затянутый в специальном фартуке, в такой лодке чувствует себя частью лодки. Подобная, полностью закрытая сверху кожаная небольшая лодка, которая у эскимосов, чукчей и коряков называется каяком, позволяет охотникам на морского зверя смело уходить далеко в открытое море. Даже в случае опрокидывания лодки опытный гребец одним ловким движением двухлопастного весла мог возвратить каяк в нормальное положение.
Когда люди освоили изготовление изделий из бронзы и железа, лодки стали "шить" из досок, сцепляя последние гвоздями, скобами, болтами. Появились крупные весельные и парусные суда, предназначенные для перевозки из Китая по рекам и морям значительных грузов и большого количества людей. Так, в конце первого тысячелетия русские ладьи длиной до 20 м и шириной до 3 м принимали на борт 40...60 человек вместе с военным снаряжением и припасами. В наше время суда делают из пластмассы, стали, алюминия и даже из высокопрочного цемента (известны, например, яхты из железобетона).
С развитием современных видов водного транспорта традиционные гребные, парусные и моторные лодки не утратили своего значения. Там, где есть водоемы, эти лодки продолжают верно служить людям. Кстати, хотя термин лодка вошел в названия некоторых классов военных кораблей (канонерская лодка, подводная лодка), обычно под словом лодка подразумевают только небольшое судно без палубы. При этом даже небольшую моторную лодку с зарытым верхом, как правило, называют катером.
А теперь вернемся к нашей плоскодонке, являющейся одной из самых простых и по своей форме, и по технологии изготовления лодок. Плоскодонка относится к судам индивидуального пользования (любительским). Плоское дно лодки позволяет эксплуатировать ее на мелководье (верховья рек, малые речки, пруды, каналы), где отсутствует заметное волнение. Однако не следует считать, что у плоскодонки должно быть абсолютно плоское дно. Обычно для таких лодок характерна небольшая килеватость днища, что позволяет им гораздо лучше преодолевать небольшие волны, то есть идти по волнам "мягче". Большому распространению лодок этого типа способствуют, во-первых, вышеупомянутые относительная простота конструкции, а также возможность постройки с использованием недефицитных листовых материалов, например, досок, фанеры, листов из алюминиевого сплава и, во-вторых, огромное число мелких водоемов и рек, которые доступны только для плоскодонок и резиновых лодок.
Как уже говорилось, лодка - это судно без палубы, надстройки, рубки. Собственно говоря, лодка - это суденышко из одного корпуса. В свою очередь, корпус состоит из каркаса (набора корпуса судна) и укрепленной на каркасе обшивки - оболочке, обеспечивающей корпусу водонепроницаемость. Очертания корпуса лодки, как правило, достаточно плавные, заострения характерны только для его носа и кормы (у плоскодонок обычно острым является только нос). Переднюю оконечность лодки называют носовой, а заднюю - кормовой; боковые стенки корпуса, - правым и левым бортами (если смотреть с кормы).
Как известно, технико-эксплуатационные характеристики любого судна, а наша плоскодонка ведь тоже судно, зависят от его главных размерений (длины, ширины, высоты борта и др.), водоизмещения, вместимости и тому подобных показателей. При строительстве лодки нам, в основном, понадобятся ее размеры, поэтому подробно разберемся с главными размерениями судна (рис. 1). Итак, к главным размерениям судна относятся:
L - расчетная длина, то есть расстоянием между перпендикулярами, восстановленными к продольной от судна на уровне грузовой ватерлинии в точках пересечения ее с передней кромкой носа и задней кромкой кормы:
Lнб - наибольшая длина корпуса без выступающих частей;
Lгаб - габаритная длина, то есть длина корпуса с учетом выступающих за обшивку частей;
В - расчетная ширина корпуса, измеряемая в середине длины корпуса на уровне грузовой ватерлинии между наружными кромками шпангоутов (поперечных частей каркаса корпуса судна, подкрепляющих бортовую обшивку);
Внб - наибольшая ширина корпуса судна без выступающих частей;
Вгаб - габаритная ширина, то есть наибольшая ширина судна с учетом выступающих за обшивку частей (привальный брус, буртик);
Н - расчетная высота борта, равная расстоянию по вертикали между внутренней поверхностью горизонтального киля (или основной линии ОЛ) и верхней кромки борта в плоскости мидель-шпангоута. (Учтите, что в судостроении слово мидель, обозначающее середину, не всегда совпадает с серединой судна, а указывает на самое широкое место судна. Отметим также, что основная линия ОЛ параллельна продольной оси судна и проходит через место соприкосновения внутренней поверхности обшивки и нижней центральной части мидель-шпангоута).
Нгаб - габаритная высота борта, равная расчетной высоте борта с учетом выступающих частей, расположенных на днище.
Т - расчетная осадка, соответствует расстоянию от грузовой ватерлинии до верха горизонтального киля.
Тгаб - габаритная осадка, которая равна расчетной осадке с учетом выступающих частей, расположенных на обшивке днища, например, киля.
Рис. 1. Главные размерения корпуса лодки
От соотношения главных размерений во многом зависят мореходные качества судна (лодки). Так, отношение длины к ширине (L/B) влияет на ходкость и управляемость лодки (чем больше это частное, тем лучше устойчивость судна на курсе, но тем хуже его поворотливость). Отношение же длины судна к высоте его борта (L/H) характеризует прочность корпуса (чем меньше это значение, то есть чем больше высота борта при данной длине, тем жестче и прочнее корпус). Однако при этом необходимо помнить о том, что высота борта лодки диктуется требованиями безопасности плавания. От отношения высоты борта к осадке (Н/Т) зависят, например, грузовместимость судна и его управляемость. При этом с увеличением значения Н/Т грузовместимость повышается, а управляемость ухудшается из-за увеличения парусности надводного борта.
Однако главные размерения судна не дают полного представления о форме его корпуса. Точную же информацию о форме корпуса дает теоретический чертеж, который выполняют, как правило, в трех проекциях. С целью получения этих проекций корпус судна рассекают тремя взаимно перпендикулярными плоскостями: диаметральной (ДП); основной (ОП), или плоскостью уровня воды (грузовой ватерлинией); плоскостью поперечного сечения, или просто мидель-шпангоутом. В соответствии с тем, на какой секущей плоскости формируют изображение судна, проекцию называют боком (на диаметральной плоскости), полуширотой (на грузовой ватерлинии) или корпусом (на мидель-шпангоуте). Базовые плоскости, на основе которых получают теоретический чертеж судна, приведены на рис. 2.
Рис. 2. Базовые плоскости, необходимые для построения теоретического чертежа корпуса лодки
Однако проекций, полученных при сечении корпуса только тремя главными плоскостями (рис. 2), явно недостаточно для подробного изображения формы корпуса, поэтому параллельно главным плоскостям проводят еще по пять - десять плоскостей, пересечение которых с корпусом дает ряд проекций. Так, при пересечении корпуса плоскостями, параллельными ДП, получаются обводы судна, называемые батоксами, параллельным ОП - ватерлиниями, параллельными - шпангоутами. При этом каждая из проекций на двух плоскостях имеет вид прямых линий, а на третьей - действительную форму. Такие теоретические чертежи необходимы в случаях, когда корпуса имеют округлые формы. Для лодки-плоскодонки, у которой и дно и борта образованы обшивкой, теоретический чертеж сводится к изображению на проекциях линий киля, скулы, верхней кромки борта и очертаний шпангоутов (рис. 3).
Рис. 3. Теоретический чертеж корпуса моторной лодки "Стрекоза"
Способы построения теоретического чертежа общие для любого судна, в том числе и для плоскодонки, поэтому принципы его построения должен знать каждый корабел.
Выбор основных размерений, а также формы корпуса является главным и наиболее сложным вопросом при проектировании судна. Решение этого вопроса требует знания основ теории корабля (есть такая наука) и широкого использования статистического материала. Простой и наиболее верный путь облегчить себе работу - воспользоваться готовыми чертежами подходящей лодки. Можно в качестве аналогов проанализировать характеристики ряда лодок и попытаться на их базе создать свою конструкцию. В любом случае очень полезно построить модель лодки в масштабе 1:10 или 1:5. В процессе создания подобной модели судостроитель-самодельщик вникнет в технологию строительства, увидит будущую лодку не только в плоскости чертежа, но и в пространстве, получит дополнительный стимул к постройке лодки и уверенность в успехе предприятия.
В таблице 1 приведены характеристики распространенных гребных лодок.
Таблица 1. Гребные лодки
* По обводам корпуса суда подразделяют на округлые (условное обозначение О); U-образные (U); V-образные (V); плоскодонные (|_|); морские сани (W); продольно- и поперечно-ступенчатые, или реданные (Г); надувные (o_o).
Из таблицы 1 видно, что у лодок, несмотря на большую разницу в длине, ширина практически одинаковая, что вызвано необходимостью установки уключин для весел на оптимальном для гребли расстоянии. Дело в том, что работа веслами, например. При расположении уключин на более близком друг к другу расстоянии, как на надувной лодке "Волна", становится менее эффективной. Длина двухместной лодки "Охтинка" практически равна длина трехместных лодок "Бычок-2", "Березка" и "Ботник". Таким образом, можно сделать вывод, что удобнее маленькой легонькой простой лодки плоскодонки с обшивкой корпуса из досок просто нет. К такому выводу я пришел несколько лет назад, когда пытался решить аналогичную проблему. Тогда мне попалось описание моторной лодки "Стрекоза", отличающейся от других лодок тем, что нос ее был несколько "обрезан", в результате чего стал короче примерно на одну шпацию (расстояние между шпангоутами), скула сближалась с верхней кормой борта на значительном расстоянии от диаметральной плоскости, небольшая килеватость носовой оконечности корпуса переходила в почти плоское дно в районе мидель-шпангоута. Как говорилось в описании, моторная лодка "Стрекоза" рассчитана для плавания на реках и малых озерах с подвесных мотором мощностью 10...12 л.с. Такую лодку я построил целиком из листов из алюминиевого сплава Д16 толщиной 2 мм, причем шпангоуты Z-образного профиля также изготовил из этих листов. Все соединения клепаные. Швы загерметизировал густотертыми свинцовыми белилами. Лодка получилась замечательная. Вдвоем мы на ней с подвесным мотором "Вихрь" мощностью 20 л.с. развивали скоростью около 45...50 км/ч. Лодка вполне прилично ходила и под веслами, была маневренной и имела хорошую остойчивость. Ее характеристики: длина - 3550 мм; ширина - 1400 мм; высота бортов - 450 мм; масса - 75...80 кг. В общем, получилась хорошая универсальная лодка на двоих для плавания под веслами или с подвесным мотором. Теоретический чертеж лодки "Стрекоза" приведен на рис. 3, а значения плазовых ординат - в таблице 2. Напомним, что плаз - место, где рисуют теоретический чертеж судна в натуральную величину, после чего по начерченным деталям изготовляют шаблоны, по которым и делают детали судна.
Учтите, в таблице 2 не приведены плазовые ординаты палубы моторной лодки "Стрекоза", которая закрывала три первые шпации. На теоретическом чертеже палуба показана. Видно, что она имеет наклон к носу корпуса лодки. Дело в том, что на ходу нос моторной лодки несколько поднимается и занимает при глиссировании лодки горизонтальное положение.
Таблица 2. Плазовые ординаты моторной лодки "Стрекоза"
Зная ходовые качества моторной лодки "Стрекоза", учитывая простоту ее конструкции и технологичность постройки из листового материала, по ее подобию была построена и гребная лодка с деревянным набором и фанерной обшивкой корпуса с Lгаб, равной 3050 мм. Теоретический чертеж "Стрекозы" при этом был несколько изменен (рис. 4). Плазовые ординаты сведены в таблицу 3.
Рис. 4. Теоретический чертеж корпуса двухместной гребной лодки
Таблица 3. Плазовые ординаты двухместной гребной лодки
Как известно, по режиму движения лодки подразделяются на четыре типа: плавающие, движущиеся в переходном режиме, глиссирующие и движущиеся на подводных крыльях. Поскольку нашей гребной лодке полагалось плавать, а не глиссировать, днище в кормовой части мы немного приподняли. В противном случае (при плоском днище кормы и широком транце) при движении лодки за ее кормой образовывался бы попутный поток воды, способный оказывать значительное сопротивление движению лодки. С этой же целью, а также для улучшения маневренности лодки развал бортов у кормовой части аналогичен развалу на четвертом шпангоуте корпуса "Стрекозы". Лодку мы укоротили на 50 см, а высота борта стала одинаковой по всей длине лодки. Были увеличены крутизна носовой части киля - форштевня, а также килеватость днища в носовой части лодки. По своим размерениям наша лодка стала похожей на надувную двухместную лодку "Волна".
Вот характеристики нашей лодки: длина - 3050 мм; ширина - 1400 мм; высота борта - 450 мм; масса - 60...70 кг.
Наша лодка хорошо ходила под веслами. Она оказалась достаточно просторной и весьма удобной для рыбалки. На нее не возбранялось устанавливать подвесной мотор мощностью 5...8 л.с., например, "Прибой" или "Ветерок-8".
Для самодельщика-одиночки, предпочитающего отдыхать на воде без спутников, рекомендуем укоротить лодку на одну шпацию, то есть на 50 см. Тогда длина лодки станет равной 2550 мм, и в результате получится хорошая одноместная лодка.
И для двухместной лодки, и для одноместной допустимо небольшое уменьшение полушироты, например, на 100 мм. В результате ширина лодок составит 1200 мм, что сравнимо с шириной лодок "Березка", "Охтинка", "Фофан-Ф2" и "Ботник" (см. таблицу 1).
Итак, с очертаниями корпуса лодки мы определились. Теперь можно приступать к постройке лодки.
Терминология
Рис. 5. Конструктивный чертеж корпуса двухместной гребной лодки (2-й и 4-й шпангоуты): 1 - буртик; 2 - привальный брус; 3 - планширь; 4 - шпангоут (топтимберс); 5 - внутренняя обшивка; 6 - мидельвейс; 7 - бимс; 8 - палуба между шпангоутами 1...3 и 7...8; 9, - шпангоут (фпортимберс разрезной); 10 - кницы (бортовые, скуловые и килевые); 11 - шпангоут (флортимберс цельный); 12 - голубица (отверстие между килем, шпангоутом и обшивкой днища для перетока воды из шпации в шпацию); 13 - фальшкиль; 14 - киль; 15 - днищевой стрингер; 16 - скуловой стрингер; 17 - скуловой буртик; 18 - обшивка корпуса (бортов и днища)
Работу над лодкой начинают с уяснения конструкции корпуса. Как уже было сказано, корпус состоит из набора и обшивки. Набор обеспечивает прочность и жесткость корпусу, а обшивка создает корпусу водонепроницаемую оболочку. У мелких судов, например тех же лодок, обшивка в значительной мере "помогает" набору выполнять его основную функцию, что позволяет упростить конструкцию набора. Так что у небольших лодок, как у предмета наших с вами забот, набор сводится к нескольким шпангоутам и к основным продольным связям (брускам), располагающихся на стыках кромок обшивки бортов и днища. В судостроении, как вы, видимо, уже успели заметить, все детали имеют свои конкретные названия и иначе их называть не рекомендуется. Поэтому, чтобы в дальнейшем не путаться с этими названиями, познакомимся с деталями корпуса поближе с помощью конструктивного чертежа корпуса двухместной гребной лодки, приведенного на рис. 5. Как видно из рисунка, на нем даны проекции корпуса на секущих плоскостях, параллельных плоскости поперечного сечения.
Рис. 6. Разновидности килей: а - классический со шпунтом; б - без шпунта; в - с упрощенным шпунтом
Киль - основная продольная связь корпуса. Конструктивно его выполняют или из одного куска древесины (с выборкой шпунта для крепления обшивки днища), или составляют из нескольких деталей (рис. 6). Для изготовления деталей киля лучше всего употреблять древесину твердых пород (дуб, ясень, лиственницу) и только в крайнем случае - сосну. На шпунты возложена задача обеспечить прочное сопряжение киля с обшивкой днища, а назначение фальшкиля - надежно защищать стык обшивки (рис. 7). Для крепости фальшкиль иногда снабжают металлической окантовкой.
Рис. 7. Конструкция киля: 1 - киль; 2 - фальшкиль; 3- кница; 4 - шпангоут; 5 – обшивка
Форштевень - продолжение киля в носовой части. Его либо склеивают из брусков, или вырезают из цельного куска дерева подходящей формы (рис. 8).
Рис. 8. Конструкция форштевня: а – клееного из брусков; б – цельного, вырезанного из кривого ствола или ветки дерева; 1 – киль; 2 – форштевень; 3 – элемент продольного набора (скуловой стрингер, бортовой стрингер или привальный брус); 4 – обшивка корпуса; 5 – наделка (волнорез) продолжение фальшкиля
Транец - концевое плоское образование кормы лодки, представляющее собой последний шпангоут, обшитый снаружи фанерой или досками. Транец с помощью кницы (косынки из дерева) крепят к килю. Если лодка эксплуатируется с подвесным мотором, то транец необходимо усилить, поскольку он воспринимает толкающее усилие от винта. Кормовой конец киля проходит через вырез в раме транца и пристыковывается к внутренней поверхности обшивки транца. Пропускать киль через обшивку транца не рекомендуется, так как подобное конструктивное решение способно привести к появлению трудно устраняемой течи.
Рис. 8. Конструкция форштевня: а - клееного из брусков; б - цельного, вырезанного из кривого ствола или ветки дерева; 1 - киль; 2 - форштевень; 3 - элемент продольного набора (скуловой стрингер, бортовой стрингер или привальный брус); 4 - обшивка корпуса; 5 - наделка (волнорез) продолжение фальшкиля
Стрингеры - продольные бруски набора корпуса судна (рис. 9). Стрингеры служат для увеличения продольной прочности лодки и для крепления к ним обшивки. Чаще всего лодочные стрингеры изготавливают из сосны. В зависимости от места установки различают скуловые, бортовые, днищевые и палубные стрингеры.
Рис. 9. Конструкция скулового стрингера: 1 - обшивка днища; 2 - скуловой стрингер; 3 - обшивка борта; 4 - скуловой буртик
Привальный брус - продольный брус, связывающий верхние концы бортовых ветвей шпангоутов (топтимберсов). Привальный брус укрепляют либо на внутренних кромках шпангоутов, либо устанавливают в вырезы, сформированные с внешней стороны шпангоутов. В последнем случае привальный брус располагается непосредственно под обшивкой. Привальные брусья на мелких судах обычно сосновые. Их прочно связывают с форштевнем и транцем.
Планширь - горизонтальный плоский брус, устанавливаемый поверх шпангоутов, привального бруса и кромки бортовой обшивки (рис. 10). Назначение планширя - закрыть кромку обшивки и торцы шпангоутов. Вместе с привальным брусом и буртиком планширь образует жесткую продольную связь по верхней кромке борта. Напомним, что буртики - продольные бруски, устанавливаемые с наружной стороны бортов и служащие для защиты борта от повреждения. Располагают буртики по верхней кромке борта (см. рис. 10). Изготовляют из древесины твердых пород, иногда обивают металлической полосой. На планшире устанавливают так называемые дельные вещи (кнехты, киповые планки, крепления весел), поэтому он должен быть достаточно прочным.
Рис. 10. Конструкция бортового узла: 1 - обшивка борта; 2 - привальный брус; 3 - буртик; 4 - планширь; 5 - шпангоут (топтимберс)
Шпангоут - поперечный элемент набора корпуса судна. Шпангоуты являются как бы ребрами, к которым крепят обшивку и которые обеспечивают поперечную прочность корпуса лодки. Каждый шпангоут состоит из пары таких ребер, укрепленных на киле. При этом и то и другое ребро изогнуто по форме днища и продолжается вверх по бортам. У больших судов шпангоуты всегда составные (наборные). На малых судах ставят как наборные шпангоуты, так и изогнутые из одного куска дерева (рис. 11). Шпангоуты, изготовляемые из нескольких частей (футоксов), называют футоксовыми. Части таких шпангоутов, расположенные по днищу и подкрепляющие днищевую обшивку, называют флортимберсами, а по борту - топтимберсами. Верхние концы топтимберсов соединяют под палубой (если она есть) бимсами, на которых палуба и держится. Флортимберсы при большой килеватости днища выполняют из двух кусков дерева, а на более плоских участках днища - из одного. Отдельные части футоксовых шпангоутов соединяют на кницах (см. рис. 5), которых обычно делают из водоупорной фанеры и устанавливают с обеих сторон шпангоута на заклепках, шурупах или на клею. Шпангоуты располагают один от другого на определенном расстоянии, которое называется шпацией. Иногда шпангоутами называют только балки (брусья) поперечного набора, подкрепляющие бортовую обшивку, а балки, усиливающие днищевую обшивку, - флорами. Соединенные же вместе шпангоут, флор и бимс, расположенные в одной плоскости, образуют шпангоутную рамку (см. рис. 11, в).
Рис. 11. Шпангоуты шлюпок: а - из цельного куска дерева; б - составной или наборный; в - склеенный с бимсом
Обшивка - наружная оболочка корпуса, обеспечивает последнему водонепроницаемость и продольную прочность. На деревянных лодках обшивку делают из досок или фанеры. Обшивку из досок выполняют одинарной вгладь или одинарной внакрой, а также одинарной вгладь на пазовых рейках (подробнее о видах обшивки будет рассказано ниже). Обшивка внакрой - самая прочная, она широко применяется на морских шлюпках. Величина накроя, то есть нахлеста одной доски на другую, составляет не менее 1,5...2 толщины доски обшивки. Доски склепывают между собой по накрою медными заклепками диаметром 1,5...3 мм с шайбами диаметром 8...10 мм, располагая заклепки через 75...100 мм. Часто выполняют обшивку из досок на пазовых рейках, так как это способ устройства обшивки обеспечивает ровную наружную поверхность и хорошую прочность конструкции. Доски обшивки крепят к пазовым рейкам на заклепках или на гвоздях в загиб. Сами рейки к шпангоутам привинчивают с помощью шурупов. Доски для обшивки годятся из сосны (для днища и подводного борта обычно подбирают доски из ели).
Палуба - настил, закрывающий корпус судна сверху. Перекрытие же, расположенное на части длины или ширины судна, называют платформой. Средняя доска, поддерживающая палубу в диаметральной плоскости, - мидельвейс. Палубу крепят к бимсам, мидельвейсу и бортовому стрингеру на гвоздях или шурупах. Бимсы - поперечные подпалубные брусья, связывающие верхние концы шпангоутов.
Рис. 12. Строение древесины и распиловка ствола для получения судостроительного материала: 1 - кора; 2 - сердцевина; 3 - ядро; 4 – заболонь
Какая для лодки необходима древесина
Судостроитель должен знать все о древесине, из которой он собирается делать лодку. Как известно, ценность древесины как судостроительного материала зависит от породы дерева. Причем немаловажно, из какой части ствола изготовлены те или иные пиломатериалы. Если распилить бревно поперек и посмотреть на торцевой срез (рис. 12), то довольно легко заметить неоднородность строения древесины. В центре ствола находится рыхлая ткань, иногда отделяющаяся от остальной древесины, называемая сердцевиной. Она занимает от 1 до 4 % площади торцевого среза. Древесина сердцевины для дела не годится. К сердцевине примыкает наиболее ценная часть дерева - ядро. Ядровая часть прочна, трудно загнивает, поэтому именно она представляет основную ценность в качестве пиломатериалов, идущих на набор, обшивку и палубу. Периферическая часть ствола - заболонь. Она насыщена водой и растительными соками. Поэтому легко загнивает, коробится, растрескивается. Эти свойства заболони говорят сами за себя.
Важнейшей характеристикой древесины, влияющей на ее физические и механические свойства является влажность. Большое содержание влаги в древесине способствует короблению и растрескиванию пиломатериалов. Усушка - свойство пиломатериала изменять линейные размеры и объем по мере уменьшения влажности. Известно, что древесина усыхает неравномерно в разных направлениях (вдоль волокон, в тангенциальном и радиальном направлениях). При соприкосновении с водой древесина разбухает. Понятно, что усушка и разбухание пиломатериалов ведут к нарушению соединений деталей. Поэтому для постройки лодки следует подбирать древесину, имеющую влажность не более 15...18 %. Собранную конструкцию обязательно надежно защищают от влаги, пропитывая пиломатериалы специальными составами, окрашивая их поверхность краской или покрывая лаком. Весьма неприятное свойство древесины - коробление, которое возникает как раз из-за того, что усушка (разбухание) древесины идет неодинаково в разных направлениях.
Заготовки для лодки
Опыт показывает, что элементы конструкции деревянной прогулочной лодки при длине корпуса 3...5 м должны иметь следующие размеры (в мм):
• киль (сечение) - 25 х 90;
• скуловой, бортовой и днищевой стрингеры (сечение) - 20 х 30;
• привальный брус (сечение) - 20 х 40;
• планширь из фанеры (толщина) -10;
• шпангоуты (сечение) - 16 х 50 ... 20 х 80;
• доски наружной обшивки борта (толщина) - 10;
• доски наружной обшивки днища (толщина) - 10;
• бимсы (сечение) - 20 х 60;
• буртик (сечение) - 20 х 25;
• фанера для книц (толщина) - 6;
• фанера водостойкая для обшивки борта (толщина) - 4...5;
• фанера водостойкая для обшивки днища (толщина) - 5...6.
Лодка с обшивкой из фанеры имеет преимущества перед лодкой с обшивкой из досок. Во-первых она легче, причем, если планируется возить, скажем, одноместную лодку на багажнике автомобиля, это очень важный показатель. Во-вторых, обшивка из фанеры более технологична, так как ее проще сделать герметичной (меньше стыков - меньше неприятностей). В-третьих, фанеру легче защитить от воздействия воды.
Начинаем делать лодку
Итак, мы решили, какую лодку будем делать, выяснили, из чего будем ее делать. Осталось разобраться, как мы ее будем строить. Хорошо, если у вас рядом судостроительный завод, на котором всегда имеется помещение с гладким полом, покрытым черной масляной краской. Ведь именно на таком полу вычерчивают в натуральную величину чертеж обводов судна в трех его в сечениях - теоретический чертеж. Нам в натуральную величину необходимо начертить хотя бы шпангоуты. Поэтому обойдемся без завода, который заменит нам лист обычной фанеры. Обводы шпангоутов вычерчиваем в соответствии с данными, приведенными в таблице 3. Далее обозначим на чертеже каждого шпангоута все элементы конструкции корпуса лодки (как на рис. 5). Затем, пользуясь чертежом как кондуктором (шаблоном), изготовим отдельные детали шпангоутов и соберем все шпангоуты. (Вырезы под киль, привальный брус и стрингеры лучше сделать после сборки шпангоута). Детали шпангоута в углах сопрягаем в полдерева и укрепляем кницами с обеих сторон. Детали соединяем на водостойком клею и шурупах. Сначала, понятно, собираем шпангоуты насухо, в случае необходимости подгоняя друг к другу их детали. После этого приступаем к склейке шпангоутов (чтобы лишний раз не разводить клей, нужно, разумеется, подготовить сразу все шпангоутные рамки и транец). Окончательно собранные шпангоуты выставляем на стапеле (рис.13).
Рис. 13. Установка шпангоута на стапеле при сборке корпуса: 1 - стапель (ровный пол); 2 - теоретические линии шпангоутов; 3 - киль; 4 - вертикаль; 5 - брусок крепления шпангоута на стапеле, временно скрепляющий ветви шпангоута
Стапель для нашей лодки, у которой верхние кромки бортов находятся в одной плоскости, представляет из себя ровную площадку, например, пол в сарае или гараже. Собирать корпус в данном случае лучше вверх килем, ведь такое положение корпуса обеспечивает максимальные удобства при установке на шпангоуты элементов продольного набора и облегчает работу с обшивкой. Весьма важно выставить все шпангоуты строго вертикально, причем на нужном расстоянии друг от друга. Чтобы шпангоуты и транец надежно стояли на полу, их оборудуют необходимым числом раскосов. Теперь можно устанавливать на шпангоутах детали продольного набора, начиная с киля. Последний укладывают в соответствующие вырезы шпангоутов и крепят к каждому шпангоуту на клею и шурупах с помощью книц (головки шурупов должны быть утоплены в теле книц).
Концы форштевня фиксируют на полу, после чего на шпангоутах устанавливают скуловые стрингеры, причем последние ставят в пазы без предварительной малковки (обработки кромок) и крепят так же, как и киль. Далее устанавливают днищевые стрингеры.
С завершенным продольным набором корпус приобретает достаточную жесткость, позволяющую вести обработку кромок элементов набора. Наружную часть киля сострагивают с двух сторон так, чтобы получились продолжение соответствующих кромок флортимберсов. Внешние кромки скуловых стрингеров также сострагивают до получения поверхностей, составляющих продолжение ветвей (топтимберсов) шпангоутов. Качество такой работы легко контролировать с помощью небольших реек, прикладывая их к соответствующим кромкам шпангоутов, киля и стрингеров. Одновременно срезают кромки наружной стороны топтимберсов, чтобы получить у них поверхности, совпадающие с положением обшивки в данном месте, то есть обеспечивающие плотное прилегание обшивки к шпангоутам. Работу эту выполняют постепенно, постоянно контролируя ее качество огибанием длинных реек по нескольким шпангоутам.
Закончив малкование набора, приступают к обшивке корпуса. Для фанерной обшивки корпуса лодки выбирают листы фанеры максимальных размеров, что позволяет уменьшить число стыков и значительно упростить работу. Учтите, стыки листов обшивки бортов и днища не должны лежать в одной шпации (напротив друг друга) или на одном шпангоуте; следует также избегать стыковки листов фанеры в районе носового закругления. Проще всего листы соединять с помощью планок между шпангоутами. Стыкуемые кромки листов плотно подгоняют одну к другой, после чего планку шириной 100...120 мм, вырезанную из той же фанеры, ставят на клее с внутренней стороны обшивки. Концы листов, все-таки стыкуемых на шпангоутах, крепят на флортимберсах и топтимберсах на клее и шурупах, устанавливая последние с шагом 40...60 мм. При этом подобный шпангоут должен быть толще других (примерно в 5...6 больше толщины обшивки), что надо учесть еще до изготовления шпангоутов.
При разметке обшивки каждый лист фанеры предварительно устанавливают на соответствующее место, крепят к набору несколькими шурупами, причерчивают по набору и обрезают по полученным линиям. Готовые полотнища (смазанные клеем) укладывают на покрытые клеем детали набора, после чего фиксируют листы фанеры на этих деталях шурупами, располагая их через 60...10 мм. При изготовлении обшивки рекомендуется у бортовых листов оставлять на скуле и по палубной линии припуск в 5...10 мм, который срезают краю стрингера и привального бруса (то же относится и к днищевым листам, которые устанавливают на место после бортовых). Привинтив к набору днищевые полотнища обшивки, необходимо прострогать их стык на киле, подготавливая "посадочное" место для фальшкиля. Заметим, что фальшкиль, планширь, палубу над носовой и кормовой частями корпуса, буртики крепят также на клее и на шурупах.
В качестве клея при сборке корпуса подойдет любой водостойкий клей, например, ВИАМ-БЗ, КБ-3, КДМ. Используют также клей на основе эпоксидной смолы ЭД-5, который приготовляют следующим образом. На 100 частей (по весу) смолы, налитой в стеклянную посуду, добавляют 15...18 частей пластификатора - дибутилфталата, с которым смола хранится достаточно долго. Непосредственно перед склеиванием в смолу добавляют 6...8 частей полиэтилен-полиамина, служащего отвердителем.
В зависимости от температуры в помещении с клеем удается работать 1,5...6 ч, так что клей лучше готовить небольшими порциями, чтобы хватало на 0,5...1 ч работы. Если смола очень густая, в нее можно добавить до 10% ацетона. При приготовлении клея его компоненты хорошо перемешивают и выдерживают в течение 5...10 минут, после чего клей готов к работе. Работать со смолами надо в защитных очках и резиновых перчатках. При попадании на кожу клей необходимо сразу же смыть мыльным раствором или раствором питьевой соды.
Конечно, фанерную обшивку новой лодки хорошо бы защитить стеклопластиком. Для этого лодку придется установить килем вверх, зашкурить поверхность и зашпаклевать эпоксидной шпатлевкой все неровности. После затвердевания шпатлевки поверхность лодки еще раз зашкуривают, после чего она готова к покрытию стеклотканью. Для приклеивания стеклоткани применяют, кстати, тот же клей на основе эпоксидной смолы, а стеклоткань берут полотняного переплетения, которая хорошо пропитывается клеем. Фанерная обшивка лодки должна быть хорошо просушена.
Работу по оклейке ведут при температуре не ниже 15 °С и умеренной влажности воздуха. На прошкуренную поверхность кистью наносят тонкий слой клея и сразу же укладывают на обшивку слой стеклоткани (рекомендуется ткань предварительно туго намотать на палку, тогда она ляжет на обшивку без складок). Ткань тщательно разглаживают и проколачивают жесткими торцовыми кистями от середины полотнища к его краям для удаления из-под ткани воздушных пузырей и для равномерной ее пропитки клеем. В результате такой операции получают надежное покрытие толщиной в 0,25 мм. Можно сформировать покрытие и из двух слоев стеклоткани.
В этом случае слои стеклоткани укладывают внахлест и с разносом "швов" на 20...30 см один от другого. При покрытии из одного слоя стеклоткани стык кусков ткани на днище лучше сделать на киле. После отвердения клея покрытие зачищают шкуркой и покрывают слоем того же клея, подкрашенного тем или иным пигментом. Такой корпус прослужит гораздо дольше. Вместо эпоксидной смолы для покрытия подойдут паркетный лак ПФ-231 и другие аналогичные лаки с кислотными отвердителями.
Рис. 14. Установка весел на лодке: 1 - весло; 2 - уключина; 3 - планширь; 4 - втулка для уключины; 5 - обшивка борта; L - расстояние до ДП до оси уключины; R - длина внутреннего плеча весла (R < L)
Рис. 15. Установка пластиковых бутылок в шпациях бортов лодки: 1 - внутренняя обшивка; 2 - сиденье; 3 - пайолы (слани); 4 - пластиковая бутылка емкостью 1,5 л
После окончания защиты корпуса лодки от действия влаги (внутри лодку также необходимо тщательно загрунтовать и покрасить), на нее устанавливают слани (пайолы), сиденье, щиты внутренней обшивки, дельные вещи, крепления уключин. Лодку комплектуют парой весел, черпаком для отлива воды и канатом для причаливания. Весла при работе не должны мешать друг другу, то есть в процессе гребли не пересекать диаметральную плоскость, так что уключины располагают по возможности дальше от этой плоскости (рис. 14). Вот и все - лодка готова!
Информация в заключение
Необходимо помнить о безопасности плавания на лодке. Ведь для терпящих бедствие на воде большой разницы нет, где они оказались: на крошечной плоскодонке или на гигантском "Титанике". Поэтому для увеличения плавучести нашей лодки лучше заполнить закупоренными пластиковыми бутылками закрытые внутренней обшивкой пространства между шпангоутами (шпации бортов). Затрат никаких, а польза очевидна (рис. 15).
А вот самодельщик из Брянска, попросивший рассказать о строительстве лодки, имеет право быть недовольным моими советами, так как хотел соорудить лодку с обшивкой из досок, а здесь сказано о таких лодках мало. Поэтому на рис. 16 я даю конструктивный чертеж деревянной лодки с обшивкой из досок внакрой с вертикальным расположением досок на бортах и с горизонтальным - на днище. По форме такая лодка похожа на описанную выше только тем, что кромки бортов расположены в одной плоскости. У лодки деревянный ровный киль, прямой наклонный форштевень, расширяющийся кверху. Она, конечно, более тяжела, чем лодка с фанерной обшивкой. Также возникают некоторые трудности при формировании обшивки в носовой части (из-за килеватости днища). Однако, если килеватость убрать, сделав у лодки обшивку днища вгладь с пазовыми рейками, трудности исчезают. Замечу, что технология строительства такой лодки аналогична описанной выше, а во многом даже проще.
Рис. 16. Наружная обшивка корпуса досками внакрой: 1 - планширь; 2 - обшивка борта; 3 - шпангоут (топтимберс); 4 - скуловой стрингер; 5 - кница; 6 - шпангоут (флортимберс цельный); 7 - обшивка днища; 8 - киль; 9 - кноп; 10 - форштевень; 11 - наделка (волнорез)
На рис. 17 приведена конструкция лодки с обшивкой из досок вгладь с пазовыми рейками. Поскольку доски обшивки бортов в этом случае изгибают по конической поверхности, а не по цилиндрической, как в предыдущем случае, корма и нос лодки оказываются выше, чем средняя часть корпуса. Это придает лодке своеобразный вид. Соответственно изогнуто и днище. Уменьшение осадки как носовой, так и кормовой оконечностей увеличивают маневренность лодки. Изгиб днища по длине позволяет сделать его плоским по обводу шпангоутов с сохранением необходимой жесткости. Гладкость обшивки делает лодку красивой. Технология строительства понятна из предыдущих рекомендаций и не представляет трудностей.
Рис. 17. Лодка с обшивкой бортов досками вгладь с пазовыми рейками: а - конструктивный чертеж корпуса; б - лодка, вид сбоку; 1 - планширь; 2 - шпангоут (топтимберс); 3 - пазовая рейка; 4 - обшивка корпуса; 5 - скуловой стрингер); 6 - шпангоут (флортимберс цельный); 7 - киль; 8 - фальшкиль
О заделке стыков досок обшивки скажем следующее. Лучшим материалом для законопачивания пазов и стыков является серая вата, из которой скручивают не тугие пряди. Пазы, подлежащие заделке, вхолостую пробивают лебезой (деревянной или металлической лопаткой), после чего грунтуют олифой. Первую прядь закладывают на глубину, равную 3/4...4/5 глубине паза. Забивку прядей ведут осторожно, не отжимая обшивку от реек и стрингеров и не проталкивая вату насквозь. После первой пряди накладывают вторую, а если паз не будет заполнен на 4/5 его объема, то и третью. Пряди накладывают последовательно одну на другую; если ширина паза в каком-то месте окажется больше, прядь следует утолстить, добавив к ней немного ваты и стремясь при этом сделать переход плавным. Первые пряди скручивают тоньше, последующие - толще. Забивая прядь, первый удар наносят, располагая лопатку ближе к кромке, второй -посередине паза. Последнюю прядь пробивают "до отбоя". Качество работы проверяют, заполняя лодку водой чуть выше (на 40...50 мм) грузовой ватерлинии. Если где-либо стык подтекает, это место отмечают и после слива воды из лодки стык дополнительно конопатят. Убедившись, что корпус не течет, сливают воду, протирают корпус и дают ему просохнуть.
После того, как у лодки все щели законопачены, корпус грунтуют, после чего приступают к шпаклевке.
Шпатлевку делают немного гуще сметаны. Наносят ее куском резины толщиной 6...7 мм (размером 80 х 100 мм), заполняя все неровности и пазы. После высыхания шпатлевки поверхность шлифуют. Окраску корпуса выполняют за три раза. Для первого слоя краску разводят пожиже, красят, хорошо втирая краску. Каждый последующий слой краски накладывают, когда предыдущий совершенно высохнет. Окраску наружной поверхности подводной части лодки производят свинцовым суриком или киноварью, начиная окраску на 5...7 см выше ватерлинии, надводный борт и планширь окрашивают белилами, масляной или иной краской. Для внутренней окраски корпуса выше слани можно рекомендовать шаровую краску, а ниже слани - железный сурик. Шпаклевать корпус изнутри не следует.
А вот рецепт водоупорной замазки для лодок. Хорошо обожженную гашеную известь измельчают в порошок, просеивают через тонкое сито и смешивают с рыбьим жиром до получения тестообразной массы такой же консистенции, как оконная замазка. Полученной замазкой покрывают (заполняют) пазы лодки. Замазка затвердевает через сутки и совершенно не пропускает даже соленую морскую воду.
http://homemade-product.ru/kak-postroit-ploskodonku/
