Безкоштовна технічна бібліотека

Три секрети щогли. Поради моделісту

Довідник / Апаратура радіокерування

 Коментарі до статті

Щогла - "фундамент" парусного озброєння судна, головний його вузол. Роль щогли багатофункціональна, від її пристрою та розташування на судні залежать площа, конфігурація та аеродинаміка вітрил, можливість регулювання їх тяги, розташування шверта та багато іншого. Так що вибір типу та конструкції щогли визначає і особливості конструкції судна, і рівень ефективності його вітрил.

Вибір цей ускладнюється при створенні малого розбірного судна, коли доводиться "мирити" такі суперечливі вимоги, як міцність та надійність деталей з їхньою мінімальною вагою та компактністю упаковки розібраного судна. Особливо при конструюванні щогли. Основні завдання, які при цьому вирішують, такі: вибір типу щогли та матеріалів для її виготовлення, вибір варіанта її конструктивного виконання (у тому числі способу кріплення гроту) та, нарешті, вибір конструкції степсу.

Секрет перший: вибір типу щогли

Менша, ніж у "цілісного" судна, міцність корпусу малого вітрильника змушує підвищувати міцність щогли. Завдання звести при цьому її вага до мінімуму звужує асортимент матеріалів. Так, дерев'яні щогли занадто важкі, коробляться і гниють від вологи, складні у виготовленні та й якісну деревину для них дістати непросто. Те ж, крім "водобоязні", можна сказати і про саморобні склопластикові щогли. Тому найкращим матеріалом стали тонкостінні дюралюмінієві труби. Особливо після освоєння любителями малого вітрила двох операцій: складання накладного лікпазу та перетворення щогли на ферму. Останнє суттєво покращує співвідношення "міцність/вага".

На судно щоглу ставлять або з бічними та носовими розтяжками - вантами і форштагом (рис. 1а), або з бічними розкосами (рис. 1б), або вільно (рис.1в) і кріплять у двох точках. Розташування нижньої точки (степса) залежить від типу щогли, верхньої - залежить: для вільної - це пяртнерс - отвір у поперечній балці; для розкріпленої - точки кріплення розкосів або вант зі штагом, що перебувають вище пяртнерса. Ванти помітно зменшують навантаження на щоглу та корпус судна (але ускладнюють їх конструкцію). Кут між кожною вантою та вертикаллю повинен становити не менше 11°.

Рис.1. Види щогл (натисніть для збільшення): а-розкріплена розтяжками, б-розкріплена підкосами, в-вільна; 1 - степс, 2 - ванти, 3 - форштаг, 4 - розкоси бічні, 5 - пяртнерс

Перетворити звичайні щогли на фермові (рис.2) можна за допомогою трьох розтяжок із сталевого троса діаметром 2-3 мм – ромбовант та поперечних розпірок – фарбиць. (Жорсткість ферми підвищиться, якщо встановити два ряди фарб.) Кут між ромбовантами і щоглою повинен бути не менше 8°.

Рис.2. Щогла ферменної конструкції: а - загальний вигляд, б - варіант вузла фарбиць; 1 - щогла, 2 - ромбованти задні, 3 - фарбиці (Д16Т, труби 12x1), 4 - лікпаз, 5 - ромбованта передня, 6 - форштаг, 7 - талреп гвинтовий, 8 - шпор, 9 - проріз для ромбованти, 10 (Д16Т труба, 12x1), 1Т-хомут (смуга X18Н10Т s 1,5-2)

Ромбовантами можна регулювати вигин щогли, тим самим змінюючи профіль грота і, як наслідок, його тягу. Роблять це за допомогою гвинтового талрепу. Повертаючи корпус талрепа, його вкорочують або подовжують, а прикріплена до нього ромбованта одночасно змінює тиск на фарбу і тим самим вигин щогли.

Накладний лікпаз збирають з тонкостінного П-подібного алюмінієвого профілю, що застосовується в будівництві для кріплення шибок. Йому надають потрібну форму молотком та оправками (рис.4) або способом волочіння між двох роликів з канавками відповідних контурів. Готові відрізки обробленого профілю кріплять до щогли гвинтами або саморізами шурупами діаметром 3-4 мм. Отвори для шурупів свердлять до початку деформації профілю.

Рис.3. Характер обтікання грота потоком повітря залежно від способу кріплення його до щогли: а - кільцями (сегарсами), б - лікпазом, - кишенею на передній грона шкаторині

Рис.4. Етапи виготовлення лікпазу за допомогою оправок: а - формування циліндричного дна профілю; б - підгинання полиць профілю: 1 - молоток; 2 - профіль лікпазу; 3 - оправлення плоске (дерево або текстоліт); 4 - оправлення циліндричне (метал); фігурна (половина віконної петлі)

Рис.5. Характер обтікання грота потоком повітря залежно від виду щогли та способу кріплення вант: а – неповоротна щогла, б – поворотна щогла; 1,2 - точки кріплення вант, 3 - лікпаз

Тяга грота залежить від способу з'єднання його з щоглою. Оскільки у малого судна площа парусності мала, а лобовий опір корпусу та екіпажу відносно велике, таке невигідне співвідношення (у порівнянні з великою яхтою) погіршує здатність малого судна рухатися проти вітру. Тому важливо дотримуватися двох "не".

По-перше, не допускати щілин між щоглою і гротом, бо повітря, що проривається в них з вітряного боку вітрила, істотно зменшує тягу, особливо на гострих курсах. Це відбувається, якщо грот кріплять на кільцях (рис.3а), петлях-сегарсах, шнурівці або повзунах, що ковзають по рейці, що прикріплена до щогли. "Дірок" не буде, якщо грот кріпити в лікпазі - поздовжньої щілини на задній стороні щогли (рис.3б).

По-друге, не створювати уступ між щоглою та гротом, адже порушення плавності профілю вітрила, особливо на його початку, також погіршує тягу. Ця проблема вирішується поетапно. Поліпшити плавність профілю допомагає щогла краплинного перерізу, дістати яку або виготовити складно. Але можна зробити щоглу поворотною, тоді сходинка між нею і гротом виявиться нижчою. А якщо використовувати кишеню, то профіль вітрила стане дуже плавним (рис.3в).

Звичайно, найпростіше змусити повертатися вільну щоглу. А як бути із розкріпленою? На перший погляд тут заважають штаг та ванти. Але якщо кріплення вант перенести в одну точку (мал.5б), то щогла зможе розвертатися вліво-вправо на 15-20 °, чого цілком достатньо.

З кишеньковим кріпленням грота теж не все просто, оскільки воно породжує цілий букет проблем. Відомо, що щогла краще чинить опір навантаженням, у тому числі від стакселя, якщо її ванти і штаг кріпити не до топу, а нижче його на відстані, що дорівнює 0,12-0,25 довжини щогли. Штаг бажано розташовувати нижче вант, у крайньому випадку – на одному рівні.

Так от, кишеня на гроті змушує кріпити ванти і штаг тільки до топу і застосовувати тільки топовий стаксель, який максимально навантажує щоглу. Та кишеня не дає обладнати щоглу і ромбовантами, тому доводиться суттєво підвищувати її міцність та жорсткість, а тим самим – і вагу.

Секрет другий: вибір конструкції щогли

Зчленування колін щогли (мал.6) залежить від способу кріплення до неї гроту. Варіант "а" – універсальний; "б" застосовується, як правило, для вільної щогли; варіант "в" - для розкріпленої з лікпазом. Ланки пазу повинні правильно стикуватися, тому сусідні коліна при складанні потрібно фіксувати в строго визначеному положенні. Найпростіший варіант-за допомогою головки гвинта або заклепки, що входить у проріз на нижньому торці верхнього коліна (рис.6, поз.6).

Рис.6. Способи з'єднання колін щогли: а - телескопічний (Dd=0,2...0,5), б - на зовнішній втулці (Dd=0,15...0,2), - на внутрішній втулці з лікпазом (D - d = 0,2 ... 0,3); 1 - коліно нижнє, 2 - опорний штир знімний (можна заклепку), 3 - коліно верхнє, 4 - втулка зовнішня, 5 - втулка внутрішня, 6 - фіксатор (гвинт або заклепка), 7 - ланки лікпаза

На міцність щогли впливає спосіб кріплення до неї гика. Зокрема, тонкостінна щогла "не любить", щоб її дірявили. Це враховано у цьому варіанті (рис.7). Гік кріпиться до щогли, що охоплює хомутом, який легко фіксувати на потрібній висоті.

Мал. 7. Вузол кріплення гіка: 1 - п'ята гіка, 2 - вуха, 3 - гвинти кріплення, 4 - "хрестовина" шарніра, 5 - хомут щогли

Кріпити до гіка нижню шкаторину грота можна або лікпазом, або кишенею (тут простіше останній - він не створює ніяких труднощів). У кишені роблять виріз для проходу відтяжки гіка, необхідної для бермудського, гафельного (у тому числі гуарі), шпринтового та іноді рейкового (якщо нижня шкаторина кріпиться на гіку, а не на рейці) гротів.

Натягувати штаг, ванти та відтяжку гіка найкраще за допомогою м'якого талрепа - капронового кінця діаметром 3,5-5 мм, кілька разів пропущеного між двома кільцями; при площі парусності більше 10 м2 можуть застосовуватися гвинтові талрепи.

Секрет третій: вибір конструкції степсу

Якщо щогла має повертатися, як в рейкового і латинського гротів, отвори в степсах роблять прямокутними чи квадратними (рис.8а). Шпори в ці отвори можуть входити або щільно, або із зазором 3-5 мм набік.

Степи, що встановлюються на поперечні або поздовжні балки надувних човнів і плотів, катамаранів і тримаранів, дозволяють при необхідності укладати щоглу горизонтально в будь-якому напрямку (рис.8в).

Рис.8. Види степсів: а - дерев'яний і металевий (фігурний і трубчастий) - для гребних дерев'яних і шпонових човнів, б - плоский металевий - для встановлення на кільсон байдарки, - складні - для установки на балку судна-багатокорпусника; 1 - шпори щогл, 2 - степси-хомути, 3 - штир поворотний, 4 - хомут поворотний, 5 - гвинти-обмежувачі

Коротко про застосування розглянутих конструкцій.

Для щоглів зазвичай використовують труби зі сплавів Д16 або Д16Т діаметром 35-70 мм і товщиною стінки 1,5-2 мм, рідше - 2,5 мм.

При площі гроту менше 4,5 м2 ромбованти невигідні: деяка економія ваги не виправдовує витрат праці, матеріалів і, головне, часу на їхнє збирання-розбирання.

Г рот кріплять кишенею насамперед у озброєнні КЕТ (щогла плюс грот) зі вільною щоглою, особливо при парусності до 4 м2. Таке рішення дає максимальний ефект: плюси конструкції працюють, а мінусам виявитись ніде - немає стакселя і вант.

Крім того, кишеню на гротах є сенс застосовувати в типах озброєння з короткою щоглою: гафельною, шпринтовою, латинською та рейковою. Плюси такого рішення помітно переважують мінуси: топовий стаксель, хоч і має максимально можливу площу, не надто навантажує корпус. Щогла при цьому найчастіше вільна, оскільки різниця у вазі з розкріпленою порівняно невелика. Її легко знімати та ставити, надягати на неї грот.

Вільну щоглу часто застосовують і в проміжному варіанті, коли основну парусність – озброєння КЕТ – доповнюють при слабкому вітрі легким стакселем (тобто перетворюють на озброєння ШЛЮП). При цьому стаксель великих навантажень не створює і щогла виявляється відносно легкою.

Декілька слів про снасті

Стоячий такелаж (ванти та штаг, ромбованти) використовують сталевий - він не витягується, досить тонкий, а значить, має малу паразитну парусність. Зазвичай це троси з оцинкованої або нержавіючої сталі діаметром 2-3 мм. На худий кінець - просто дріт діаметром 2-2,5 мм. Вона міцніша, але може раптово зламатися (зазвичай біля вогону – окуляри на кінці снасті).

Тросик же про руйнування "попереджає": спочатку ламаються окремі його зволікання.

Біжучий такелаж - фали (снасті для підйому вітрил), шкоти (для управління вітрилами), галси та відтяжки виготовляють із рослинних або синтетичних (найчастіше капронових) тросів. Останні краще, вони міцніші і не бояться вологи. Фали роблять із плетеного троса типу репшнура, так як кручений (зазвичай із трьох пасм) тягнеться під навантаженням і вітрила "просідають", втрачаючи форму. Допускається трос з серцевиною з пучка ниток у товстому і міцному обплетенні, такий, щоб при розтягуванні фала під навантаженням і його стисканні без навантаження нитки серцевини не пробивалися крізь оплетку. Діаметр фалів-6-10 мм (при площі гроту більше 7 м2 фал іноді роблять із сталевого тросика). Шкоти мають діаметр 8-12 мм. Виготовляти їх, особливо при невеликій площі парусності, можна і з крученого троса, витяжка тут не така важлива, а тримати в руках зручніше. Непогані стаксель-шкоти виходять із поліпропіленового троса, він помітно легший за інших, що покращує управління стакселем у слабкий вітер.

Площу парусності однокорпусного судна можна орієнтовно визначити за формулою:

Smax=kLB,

де Smax – допустима площа парусності; до - коефіцієнт стійкості (залежить від конструкції судна: для байдарок к = 0,6 ... 0,7, для надувних човнів к = 0,7 ... 1, для гребних к = 1 ... 1,2); L і В-довжина і ширина судна по ватерлінії.

Залежно від особливостей судна, отриманий результат може коригуватися. Але "роздмухувати" вітрильність небезпечно. Краще, розділивши її на основну і додаткову, розширити вітрильний "гардероб", застосовуючи основні вітрила в середній вітер, додаткові - у слабкий, штормові - у свіжу погоду (насамперед грот, площа якого має бути в 2-3 рази менша, ніж у основного).

Іноді замість штормового грота використовують стаксель, якщо підходить його площа та достатня міцність. Як додаткові вітрила застосовують перш за все стакселі збільшеної площі і з більш легкої (ніж у основних) тканини. При площі основної парусності до 6 м2 можна збільшити гардероб без відчутних фінансових витрат і при порівняно невеликих витратах праці - за рахунок стакселей зі звичайної поліетиленової плівки.

Автор: Ю.Кужель

 Рекомендуємо цікаві статті розділу моделювання:

▪ Моделі - копії ракет

▪ Глісер з водометом

▪ Модель ракети класу S6А

Дивіться інші статті розділу моделювання.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Кремнієва фольга 24.08.2008 Бельгійські вчені зробили із кремнію фольгу мікронної товщини. Щоб зробити фольгу з алюмінію чи іншого пластичного металу, його шматок багато разів прокочують у спеціальному стані. З кремнієм так чинити не можна, він тендітний. А фольга з нього дуже придалася б, адже чим тонша підкладка мікросхеми або сонячної батареї, тим менша витрата кремнію. Вчені з Межуніверситетського центру мікроелектроніки зі штаб-квартирою в бельгійському місті Левіні зуміли зробити фольгу з монокристалу кремнію. Для цього вони на поверхню товстої крем'яної пластини нанесли тонкий шар металу, а потім відпалили її за високої температури. Під час наступного охолодження через відмінність решіток металу та кремнію виникають теплові напруги. У кремнії утворюється тріщина, яка поширюється паралельно поверхні пластини. Зрештою, шар металу і шар кремнію, що прилип до нього, відокремлюються. Після видалення металу виходить кремнієва фольга завтовшки 30-50 мкм і площею 25 см2. Сонячна батарея, без жодних хитрощів, створена на такій фользі, показала ефективність 10%. Це свідчить, що висока напруга кремнію анітрохи не зіпсувала, і він годиться для подальшої роботи.

Інші цікаві новини:

▪ Синхронізація бортового комп'ютера автомобіля з iPhone та годинником Apple Watch

▪ Екологічно чиста енергія з повітря

▪ Огляд грудей за допомогою робота

▪ Створено кристал, який найкраще речовин переломлює світло

▪ Ноутбуки Acer Extensa EX2510 та EX2509

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Металошукачі. Добірка статей

▪ стаття Розподіл обов'язків між посадовими особами, які беруть участь у ліквідації НС. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Як у Франції та Росії прийняли фонограф американця Едісона? Детальна відповідь

▪ стаття Рапонтикум сафлороподібний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Плавне гасіння світла в салоні автомобіля. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Переробка монітора Електроніка МС 6106. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024