stringtranslate.com

Лодочное строительство

Строящаяся шхуна Appledore II

Судостроение – это проектирование и постройка лодок и их систем. Это включает как минимум корпус с двигательной установкой, механическими, навигационными, предохранительными и другими системами, необходимыми для судна. [1]

Строительные материалы и методы

Поврежденная лодка в стадии реконструкции; обшивка карвел частично снята
Конопатки и дуба
Конопачение деревянной лодки
Парусник из листовой фанеры во время постройки
Строящийся полосовой катамаран Brady 45 футов
Строительство Naga Pelangi в 2004 году, малайзийского пинаса , с использованием традиционных методов крепления кромок. Обратите внимание на выступающие дюбели на верхних краях досок и герметизацию швов. Ребра будут добавлены после того, как панцирь будет готов.

Древесина

Дерево – традиционный материал для строительства лодок, используемый для изготовления корпуса и лонжерона. Он плавучий, широко доступный и с ним легко работать. Это популярный материал для изготовления небольших лодок (например, длиной 6 метров (20 футов), таких как шлюпки и парусники). Его устойчивость к истиранию варьируется в зависимости от твердости и плотности древесины и может ухудшиться, если в древесину проникнет пресная вода или морские организмы. Древесина, такая как тик , тотара и некоторые кедры , содержит натуральные химические вещества, которые предотвращают гниение, тогда как другие породы древесины, такие как Pinus radiata , гниют очень быстро. Корпус деревянной лодки обычно состоит из обшивки, прикрепленной к шпангоутам, и киля. Киль и шпангоуты традиционно изготавливаются из твердых пород древесины, таких как дуб , а обшивка может быть дубовой , но чаще из мягкой древесины, такой как сосна , лиственница или кедр . [2]

Фанера особенно популярна в любительском строительстве, но следует использовать только морскую фанеру с использованием водостойких клеев и даже ламинат. Дешевая строительная фанера часто имеет пустоты во внутренних слоях и не подходит для строительства лодок, поскольку пустоты задерживают влагу и ускоряют гниение, а также физически ослабляют фанеру. Ни одна фанера не устойчива к гниению, и ее следует покрывать эпоксидной смолой и/или хорошей краской. Лак и льняное масло не следует наносить на внешнюю поверхность корпуса для гидроизоляции. Лак имеет около 60% водостойкости хорошей лакокрасочной системы. На лодке следует использовать только кипяченое льняное масло и только внутри него, так как оно мало водостойко, но очень легко наносится и имеет приятный запах. Обратите внимание, что использованную льняную тряпку нельзя оставлять в кучу, так как она может загореться. Ценное 200-летнее каноэ вака (каноэ маори) загорелось в Новой Зеландии в июне 2014 года, когда реставраторы на ночь оставили кучу тряпок. Сырое льняное масло не подходит для лодок, поскольку оно долго остается влажным и маслянистым. Плесень хорошо растет на древесине, обработанной сырым льняным маслом, но не на кипяченном льняном масле. Совсем недавно были представлены тропические породы древесины, такие как красное дерево , окуме , ироко , керуинг , азобе и мербау . [3] также используются. В случае тропических пород необходимо уделить особое внимание тому, чтобы древесина действительно была сертифицирована FSC . [4] Для изготовления палубы и любой надстройки обычно используется тик или ироко . Для соединения деревянных компонентов используются клей , шурупы , заклепки и/или гвозди . Перед приклеиванием тика натуральное масло необходимо вытереть химическим очистителем, иначе соединение выйдет из строя.

Традиционные методы деревянного строительства можно разделить на метод «сначала обшивка» (также называемый «сначала обшивка») и метод «сначала каркас». При подходе «сначала оболочка» форма корпуса определяется путем соединения фасонных досок, которые скрепляются вместе, с последующим усилением конструкции шпангоутами (или нервюрами), которые крепятся изнутри. При использовании принципа «сначала рама» форма корпуса определяется путем установки шпангоутов на киле, а затем крепления обшивки снаружи. [5] : 8 

Некоторые виды деревянных конструкций включают в себя:

Металл

Железо и сталь

Либо используется в листах, либо, альтернативно, в пластинах [19] для цельнометаллических корпусов или для изолированных элементов конструкции. Он прочный, но тяжелый (несмотря на то, что толщина корпуса может быть меньше). Обычно он примерно на 30% тяжелее алюминия и несколько тяжелее полиэстера . Материал ржавеет, если его не защитить от воды (обычно это делается путем покрытия краской). Современные стальные компоненты свариваются или скрепляются болтами. Поскольку сварку можно выполнить очень легко (с помощью обычного сварочного оборудования) и поскольку материал очень дешев, он пользуется популярностью у строителей-любителей. Кроме того, строители-любители, которые еще не очень хорошо разбираются в строительстве стальных кораблей, могут выбрать строительные комплекты своими руками . Если используется сталь, часто на весь корпус наносится слой цинка. Наносится после пескоструйной обработки (которая необходима для очищения поверхности) и перед покраской. Окраску обычно выполняют свинцовой краской (Pb 3 O 4 ). При желании покрытие слоем цинка можно не использовать, но, как правило, это не рекомендуется. Цинковые аноды также необходимо разместить на корпусе корабля. До середины 1900-х годов стальные листы склевали вместе.

Панд в стадии строительства
Строящиеся деревянные лодки во время Клондайкской золотой лихорадки

Алюминий

Алюминий и алюминиевые сплавы применяют как в листовом виде для цельнометаллических корпусов, так и для изолированных элементов конструкции. После 1960 года многие парусные рангоуты часто изготавливаются из алюминия. Это самый легкий материал для строительства больших лодок (на 15–20% легче полиэстера и на 30% легче стали). В большинстве стран алюминий относительно дешев по сравнению с деревом или сталью. Кроме того, его относительно легко резать, сгибать и сваривать. Гальваническая коррозия ниже ватерлинии в соленой воде является серьезной проблемой, особенно в пристанях для яхт, где присутствуют другие конфликтующие металлы. Алюминий чаще всего встречается в яхтах, понтонах и моторных лодках, которые не находятся постоянно в воде. Алюминиевые яхты особенно популярны во Франции.

Мельхиор

Относительно дорогой металл, используемый лишь изредка [ почему? ] в судостроении - мельхиор . Вероятно, идеальный металл для корпусов лодок. Мельхиор достаточно прочен, обладает высокой устойчивостью к коррозии в морской воде и (из-за содержания меди) является очень эффективным металлом, препятствующим обрастанию . Мельхиор можно найти на корпусах буксиров премиум-класса , рыболовецких и других рабочих судов ; и может даже использоваться для гребных винтов и гребных валов .

Стекловолокно

Стекловолокно ( армированный стекловолокном пластик или GRP) обычно используется для серийных лодок из-за его способности повторно использовать охватывающую форму в качестве основы для формы лодки. Получающаяся в результате конструкция прочна на растяжение, но ее часто приходится либо укладывать множеством тяжелых слоев пропитанного смолой стекловолокна, либо армировать деревом или пеной, чтобы обеспечить жесткость. Корпуса из стеклопластика практически не подвержены коррозии, хотя обычно не являются пожаробезопасными. Это могут быть твердые стекловолокна или сэндвич-панели (с сердцевиной), в которых сердцевина из бальзы , пенопласта или аналогичного материала наносится после укладки внешнего слоя стекловолокна на форму, но до укладки внутренней оболочки. Он похож на следующий тип — композитный, но обычно не классифицируется как композитный, поскольку материал сердцевины в этом случае не обеспечивает особой дополнительной прочности. Однако это увеличивает жесткость, а это означает, что для снижения веса можно использовать меньше смолы и стеклоткани. Большинство лодок из стекловолокна в настоящее время изготавливаются в открытой форме, при этом стекловолокно и смола наносятся вручную (метод ручной укладки). [20] Некоторые из них теперь изготавливаются методом вакуумной инфузии, при которой волокна укладываются, а смола втягивается в форму под атмосферным давлением. Это позволяет производить более прочные детали с большим количеством стекла и меньшим количеством смолы, но для этого требуются специальные материалы и больше технических знаний. Старые лодки из стекловолокна, выпущенные до 1990 года, часто не строились в зданиях с контролируемой температурой, что приводило к широко распространенной проблеме оспы стекловолокна, когда морская вода просачивалась через небольшие отверстия и вызывала расслоение. Название происходит от множества ямок на поверхности внешнего слоя гелькоута, напоминающих оспа. Иногда проблема была вызвана попаданием атмосферной влаги в конструкцию во время строительства во влажную погоду.

Композитный материал

«Композитная конструкция» включает в себя множество композиционных материалов и методов: ранним примером была деревянная резная обшивка, прикрепленная к раме, и балки настила, сделанные из железа. Противообрастающее покрытие из листовой меди («медь = днище») можно было прикрепить к деревянному корпусу при условии, что риск гальванической коррозии был сведен к минимуму. Когда-то быстроходные грузовые суда имели медное дно, чтобы предотвратить их замедление из-за морских загрязнений. Корпуса из стеклопластика и ферроцемента представляют собой классические композитные корпуса; термин «композит» применяется также к пластикам, армированным не стекловолокном, а другими волокнами. Когда корпус создается в охватывающей форме, на форму наносятся композиционные материалы в виде термореактивного пластика (обычно эпоксидной смолы , полиэстера или винилэстера) и какой-либо волокнистой ткани ( стекловолокно , кевлар , динель , углеродное волокно) . , и т. д.). Эти методы могут обеспечить соотношение прочности к весу, приближающееся к алюминию, но при этом требуя менее специализированных инструментов и строительных навыков.

Ферроцемент

22-метровая шхуна из ферроцементного стакселя, построенная профессионально.

Ферроцемент , впервые разработанный в середине 19 века во Франции и Голландии, также использовался в гаванях Малберри в день Д. После ажиотажа среди домостроителей в 1960-х годах объем строительства из ферросплава с тех пор пришел в упадок.

Ферроцемент — относительно дешевый метод изготовления корпуса, хотя и непригодный для массового коммерческого производства. «Арматура» из стали и железа построена по точной форме корпуса и в конечном итоге покрыта оцинкованной сеткой для кур. Затем в течение одного дня бригада штукатуров наносит цемент. Соотношение цемента и песка очень богатое – 4:1. Поскольку толщина корпуса обычно составляет от 2,5 до 3 см, ферроцемент не подходит для лодок длиной менее 15 метров, поскольку это приводит к увеличению веса; свыше этой длины штраф не налагается. Правильно оштукатуренные лодки из ферроцемента имеют гладкий корпус с тонкими линиями, и строителям-любителям рекомендуется использовать профессиональных штукатуров для получения гладкой поверхности. В 1960-х и 1970-х годах, особенно в Австралии и Новой Зеландии, дешевизна ферростроения побудила строителей-любителей строить корпуса большего размера, чем они могли себе позволить, не ожидая, что затраты на оснащение более крупной лодки могут оказаться катастрофическими.

Преимущества феррокорпуса:

Недостатки:

См. также : бетонный корабль , бетонное каноэ .

Типы корпусов

Существует много типов корпусов, и строителю следует выбрать тот, который наиболее соответствует целевому назначению лодки. Например, морскому судну нужен корпус, более устойчивый и прочный, чем корпус, используемый на реках и каналах. Типы корпусов включают в себя:

Глоссарий

Традиционная лодка строится в Греции
Строящаяся традиционная лодка в Западной Бенгалии , Индия

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Планы лодок и учебные пособия по судостроению
  2. ^ Шапель, Говард Ирвинг (1994). Судостроение: Полный справочник по строительству деревянных лодок. WW Нортон и компания. ISBN 978-0-393-03554-4.
  3. Zeilen: Vanbeer tot gevorderde, автор Карел Хейнен.
  4. ^ «Сертификация FSC» . Nrdc.org . Проверено 14 июня 2012 г.
  5. ^ МакГрэйл, Шон (2014). Ранние корабли и мореплавание: европейский водный транспорт . Южный Йоркшир, Англия: Pen and Sword Books Limited. ISBN 9781781593929.
  6. ^ "Резная обшивка для лодок, парусников: Технологический институт Ричарда Джойса Монтаны" . Notablemath.weebly.com . Проверено 14 июня 2012 г.
  7. ^ Отред, Иэн (2000). Руководство по судостроению из клинкерной фанеры . Книги о деревянных лодках. стр. 2. ISBN 978-0-937822-61-6.
  8. ^ «Сравнение методов планкинга» . Gartsideboats.com. 2010-11-23. Архивировано из оригинала 23 ноября 2010 г. Проверено 14 июня 2012 г.
  9. ^ "Строительство рамной конструкции" . Boatbuilding.net. Архивировано из оригинала 5 марта 2012 г. Проверено 14 июня 2012 г.
  10. ^ «Метод сшивания и склеивания листовой фанеры» . Glen-l.com . Проверено 14 июня 2012 г.
  11. ^ «Преимущества стежка и клея» . Boatbuilder.org . Проверено 14 июня 2012 г.
  12. ^ "Европейские лодки, построенные строителями-любителями" . Bearfacemedia.co.uk . Проверено 14 июня 2012 г.
  13. ^ "Любительская постройка Вауриена" . Clubsnautiques.com. 2 мая 2009 г. Архивировано из оригинала 2 мая 2009 г. Проверено 14 июня 2012 г.
  14. ^ ″Братья Гужон о судостроении, дереве и материалах западной системы″
  15. ^ Сайт холодного формования.
  16. ^ Хорридж, Адриан (2006). «Австронезийское завоевание моря – против ветра». В Беллвуде, Питер; Фокс, Джеймс Дж.; Трайон, Даррелл (ред.). Австронезийцы: исторические и сравнительные перспективы . АНУ Э Пресс. стр. 143–160. дои : 10.22459/а.09.2006.07 . ISBN 9781920942854.
  17. Манген, Пьер-Ив (23 августа 2019 г.). «Шитые лодки Юго-Восточной Азии: традиция сшитых досок и заклепок». Международный журнал морской археологии . 48 (2): 400–415. дои : 10.1111/1095-9270.12367. S2CID  202363901.
  18. ^ Хорридж, Адриан (2008). «Происхождение и взаимосвязь тихоокеанских каноэ и буровых установок» (PDF) . На Ди Пьяцца, Энн; Пертри, Эрик (ред.). Каноэ Великого океана . BAR International Series 1802. Археопресс. ISBN 9781407302898.
  19. ^ «Сварка, горячая клепка или сверление пластин». Оша.гов . Проверено 14 июня 2012 г.
  20. ^ Скотт, Роберт Дж. (1996). Проектирование и строительство лодок из стекловолокна (2-е изд.). Общество военно-морских архитекторов и морских инженеров. ISBN 9780939773190.

Внешние ссылки