Скулой в конструкции лодки называют резкое изменение угла поперечного сечения корпуса . Скула обычно возникает в результате использования листовых материалов (таких как листовой металл или морская ткань ) в качестве конструкции.
Использование листовых материалов в строительстве лодок дешево и просто, но хотя эти листовые материалы гибки в продольном направлении, они имеют тенденцию быть жесткими в вертикальном направлении. Примеры стальных судов с жесткими скулами включают узкие лодки и широкие бимсы ; примеры фанерных судов с жесткими скулами включают парусные лодки, такие как Graduate с одной скулой и Enterprise с двумя скулами . Хотя корпус, изготовленный из листового материала, может быть непривлекательно «плоским», большинство корпусов с скулами спроектированы так, чтобы радовать глаз и быть гидродинамически эффективными .
Корпуса без скул (например, суда , построенные из клинкера или карвелла ) обычно имеют постепенно изогнутое поперечное сечение.
Жёсткий скул — это угол с небольшим закруглением, тогда как мягкий скул был бы более закруглённым, но всё равно включал бы встречу отдельных плоскостей. Бревенчатая конструкция скулы — это метод строительства корпусов лодок с жесткой скулой. Жесткие скулы часто встречаются в фанерных корпусах, тогда как мягкие скулы часто встречаются в корпусах из стекловолокна .
Традиционные дощатые корпуса в большинстве культур строятся путем размещения деревянных досок, ориентированных параллельно потоку воды и прикрепленных к изогнутым деревянным шпангоутам. В результате корпус получил закругленную форму, как правило, с острым нижним краем, образующим киль . Дощатые лодки строились таким образом на протяжении большей части истории. [ нужна цитата ]
Первыми корпусами с жесткими скулами, вероятно, были мелкосидящие грузовые суда, использовавшиеся на реках и каналах . [1]
Когда были разработаны достаточно мощные морские моторы, позволяющие моторным лодкам глиссировать , было обнаружено, что плоская нижняя часть лодки с скулами обеспечивает максимальную гидродинамическую подъемную силу и скорость. [2]
В частности, шаланда в форме шхуны была первым значительным примером парусного судна с жесткой скулой . Хотя парусные шаланды имели плохую репутацию в плане безопасности, это было связано больше с их типичной дешевой конструкцией и склонностью тонуть во время штормов. Однако, пока он плавал в защищенных внутренних и прибрежных водах, для которых он был предназначен, парусная шаланда была эффективным и экономичным решением для транспортировки товаров из внутренних источников на побережье. [ нужна цитация ] Хорошим примером этого является Gundalow . [3]
В тех же внутренних водах, что и парусные шаланды, работал более поздний речной пароход . Речные пароходы часто строились с использованием тех же методов строительства с жесткой скулой, что и парусные шаланды, с плоским дном, жесткой скулой и почти вертикальными бортами. [4]
Пант — одна из самых простых небольших лодок с жесткой скулой. Состоявший обычно из одной доски с каждого борта, с квадратными носом и кормой, плоскодонка по сути представляла собой крошечную шаланду. [ нужна цитата ]
Самый простой тип конструкции скулы — односкатальная V-образная форма с двумя плоскими панелями, соединенными у киля (А). Этот тип корпуса является одним из самых простых в постройке, но ему не хватает устойчивости на узкой букве «V», а на широкой букве «V» может отсутствовать надводный борт. Корпуса с одной скулой обычно встречаются только на многокорпусных парусниках, на которых часто используются два глубоких V-образных корпуса, соединенных акасами для обеспечения взаимной устойчивости.
Двухскулый корпус (B) с плоским дном и почти вертикальными бортами был первой конструкцией с жесткой скулой, получившей широкое распространение. Такая конструкция обеспечивает гораздо большую устойчивость, чем корпус с одной скулой, с минимальной осадкой и большой грузоподъемностью. Эти характеристики делают корпус с двумя скулами популярным для пантов , барж и шаланд .
Трехскулый корпус (С), вероятно, является наиболее распространенным корпусом с жесткой скулой. Имея неглубокую букву «V» внизу и почти вертикальные панели над ней, она довольно хорошо повторяет форму традиционных лодок с закругленным корпусом. Этот корпус распространен даже в конструкциях из стекловолокна, где использование скул не дает преимуществ при строительстве.
Также распространены конструкции с большим количеством скул (D), часто называемые просто многоскатными корпусами. За счет увеличения количества скул корпус может очень приблизиться к корпусу с круглым дном. Каяки , в частности, часто состоят из множества скул, необходимых для сложной формы, необходимой для обеспечения хороших характеристик в различных условиях.
Различные корпуса можно обозначать по номерам плоских панелей, из которых состоит лодка. Таким образом, A — двухпанельная лодка, B — трехпанельная лодка, C — четырехпанельная лодка и D — восьмипанельная лодка.
В дощатых корпусах используются деревянные опоры, расположенные вдоль скул, называемые бревнами, для обеспечения прочности в местах соединения скул. Затем к бреву скулы прикрепляются балки для поддержки досок, идущих параллельно скуле, в то время как секции с поперечными обшивками, такие как типичное дно скулы, могут быть прикреплены непосредственно к бреву скулы. Этот метод конструкции зародился при создании парусных шаланд [5] и продолжает использоваться сегодня, в первую очередь в самодельных лодках.
Конструкция скулового бревна лучше всего подходит для корпусов, где стороны соединяются с плоским днищем под прямым углом, но ее можно использовать и для других углов с соответствующим углом скулового бревна. Строители небольших лодок, таких как панты, у которых толщина досок велика по сравнению с размером корпуса, могут обойтись без скулового бревна и гвоздей, соединяющих доски непосредственно друг с другом.
Корпус со скулами, построенный из фанеры, часто проектируется так, чтобы сохранить большую часть продольных стыков между листами фанеры на скулах, что упрощает процесс строительства. Хотя скуловые бревна (часто называемые просто скулами) можно использовать для фанерных лодок, [6] другой распространенный метод заменяет скуловые бревна угловым соединением из стекловолокна и эпоксидной смолы , которое обеспечивает соединение и жесткость соединения; этот метод чаще всего называют сшивкой и клеем .
Мягкий V-образный корпус — это форма корпуса, которая встречается как на гоночных лодках, так и на стандартных прогулочных судах . Вариант более распространенного V-образного корпуса , который имеет V-образное сечение по всей длине судна, мягкий V-образный корпус имеет V-образное сечение в носовой части и передней части киля , которое затем переходит в плоскую область. обычно ширина от 0,15 метра (5,9 дюйма) до 0,25 метра (9,8 дюйма). Эта плоская область в задней части является «подушкой» и, как говорят, обеспечивает более эффективную гидродинамическую подъемную силу из-за очень низкой килевой поверхности глиссирования (по сравнению с подъемными поверхностями V-образного корпуса). Этот высокоэффективный подъемник помогает размочить корпус менее эффективного V-образного сечения, тем самым значительно снижая сопротивление (силу) . По мере увеличения скорости лодки гидродинамическое давление под подушкой заставляет корпус двигаться выше в воде, так что в конечном итоге лодка будет двигаться исключительно по подушке.
На низких скоростях эти корпуса управляются так же, как и сопоставимый V-образный корпус; но на высоких скоростях мягкий корпус может как опережать ускорение, так и иметь более высокую максимальную скорость, чем V-образный корпус с аналогичным двигателем. Пилотирование подбитого V-образного корпуса требует немалого мастерства, поскольку на высокой скорости корпус едет по небольшой подушке. Водитель должен делать легкие и точные повороты руля, чтобы поддерживать ровный ход, поскольку в противном случае V-образные корпуса с мягкой подкладкой имеют тенденцию «ходить по скуле». [7] По мере увеличения скорости движение по подбородку становится более выраженным и может привести к потере управления, если водитель не сможет это компенсировать. [8]