stringtranslate.com

Строительство лодок

Строящаяся шхуна Appledore II

Строительство лодок — это проектирование и строительство лодок (вместо более крупных кораблей ) — и их бортовых систем. Это включает в себя как минимум строительство корпуса , со всеми необходимыми пропульсивными, механическими, навигационными, системами безопасности и другими сервисными системами, которые требуются судну. [1]

Судостроительная промышленность занимается проектированием, изготовлением, ремонтом и модификацией плавсредств с движителем , парусных лодок , моторных лодок , аэроглиссеров и подводных аппаратов , а также удовлетворяет различные потребности: от развлекательных (например, катера , надувные лодки и яхты ), коммерческих (например, туристические катера , паромы и лихтеры ), жилых ( плавучие дома ) до профессиональных (например, рыболовные суда , буксиры , спасательные шлюпки и патрульные катера ).

Строительные материалы и методы

Поврежденная лодка в процессе реконструкции; обшивка карвелом частично удалена
Конопатки и пакля
Конопатка деревянной лодки
Парусная лодка из листовой фанеры в процессе строительства
Катамаран Brady 45', построенный из полос, в процессе строительства
Строительство Naga Pelangi в 2004 году, малазийский pinas , с использованием традиционных методов крепления шпонками. Обратите внимание на выступающие шпонки на верхних краях досок и волокнистую прокладку в швах. Ребра будут добавлены после завершения оболочки.

Древесина

Древесина является традиционным материалом для строительства лодок, используемым для строительства корпуса и рангоута. Она плавучая, широко доступна и легко обрабатывается. Это популярный материал для небольших лодок (например, длиной 6 метров (20 футов); таких как шлюпки и парусные лодки). Ее износостойкость варьируется в зависимости от твердости и плотности древесины, и она может ухудшиться, если пресная вода или морские организмы проникнут в древесину. Древесина, такая как тик , тотара и некоторые виды кедров, содержит натуральные химические вещества, которые предотвращают гниение, тогда как другие виды древесины, такие как сосна лучистая , сгниют очень быстро. Корпус деревянной лодки обычно состоит из досок, прикрепленных к шпангоутам, и киля. Киль и шпангоуты традиционно изготавливаются из твердых пород древесины, таких как дуб, в то время как доски могут быть из дуба, но чаще из мягкой древесины, такой как сосна , лиственница или кедр . [2]

Традиционные методы строительства из дерева можно разделить на метод «сначала оболочка» (также называемый «сначала обшивка») и метод «сначала каркас». При «сначала оболочка» форма корпуса определяется путем соединения фасонных досок, которые скрепляются вместе, с последующим усилением конструкции шпангоутами (или ребрами), которые устанавливаются внутри. При «сначала каркас» форма корпуса устанавливается путем установки шпангоутов на киле, а затем крепления обшивки снаружи. [3] : 8 

Некоторые виды деревянных конструкций включают в себя:

Металл

Железо и сталь

Используется либо в листах, либо, в качестве альтернативы, в пластинах [14] для цельнометаллических корпусов или для отдельных структурных элементов. 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 не защищен от воды (это обычно делается с помощью покрытия краской). Современные стальные компоненты свариваются или скрепляются болтами . Поскольку сварка может быть выполнена очень легко (с помощью обычного сварочного оборудования), а материал очень дешев, он популярен среди строителей-любителей. Кроме того, строители-любители, которые еще не освоились в строительстве стальных судов, могут выбрать наборы для самостоятельного строительства. Если используется сталь, слой цинка часто наносится на весь корпус. Он наносится после пескоструйной обработки (которая необходима для очистки поверхности) и перед покраской. Покраска обычно выполняется свинцовой краской (Pb 3 O 4 ). По желанию, покрытие слоем цинка можно не наносить, но, как правило, это не рекомендуется. Цинковые аноды также необходимо разместить на корпусе судна. До середины 1900-х годов стальные листы скреплялись заклепками .

Строящаяся плоскодонка​
Строительство деревянных лодок во время Клондайкской золотой лихорадки.

Алюминий

Алюминий и алюминиевые сплавы используются как в листовой форме для цельнометаллических корпусов, так и для отдельных структурных элементов. Многие парусные рангоуты часто изготавливаются из алюминия после 1960 года. Это самый легкий материал для строительства больших лодок (он на 15–20% легче полиэстера и на 30% легче стали). Алюминий относительно дешев по сравнению с деревом или сталью в большинстве стран. Кроме того, его относительно легко резать, сгибать и сваривать. Гальваническая коррозия ниже ватерлинии в соленой воде является серьезной проблемой, особенно в маринах, где есть 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, — это мельхиор . Возможно, идеальный металл для корпусов лодок, мельхиор достаточно прочен, обладает высокой устойчивостью к коррозии в морской воде и (благодаря содержанию меди) является очень эффективным противообрастающим металлом. Мельхиор можно найти на корпусах буксиров премиум-класса , рыболовных судов и других рабочих судов ; и его даже можно использовать для гребных винтов и гребных валов .

Стекловолокно

Стеклопластик ( стеклопластик или GRP) обычно используется для производства лодок из-за его способности повторно использовать женскую форму в качестве основы для формы лодки. Полученная структура прочна на растяжение, но часто должна быть либо выложена многими тяжелыми слоями пропитанного смолой стекловолокна, либо армирована деревом или пеной для обеспечения жесткости. Корпуса из GRP в основном не подвержены коррозии, хотя обычно не являются огнестойкими. Они могут быть из цельного стекловолокна или типа сэндвич (с сердцевиной), в котором сердцевина из бальзы , пены или подобного материала наносится после того, как внешний слой стекловолокна укладывается на форму, но до того, как укладывается внутренняя обшивка. Это похоже на следующий тип, композит, но обычно не классифицируется как композит, поскольку материал сердцевины в этом случае не обеспечивает большой дополнительной прочности. Однако он увеличивает жесткость, что означает, что можно использовать меньше смолы и стеклоткани для экономии веса. Большинство стекловолоконных лодок в настоящее время изготавливаются в открытой форме, причем стекловолокно и смола наносятся вручную (метод ручной выкладки). [15] Некоторые из них теперь строятся методом вакуумной инфузии, когда волокна выкладываются, а смола втягивается в форму под действием атмосферного давления. Это может производить более прочные детали с большим количеством стекла и меньшим количеством смолы, но требует специальных материалов и больших технических знаний. Старые стекловолоконные лодки до 1990 года часто не строились в зданиях с контролируемой температурой, что приводило к широко распространенной проблеме стекловолоконной оспы, когда морская вода просачивалась через небольшие отверстия и вызывала расслоение. Название происходит от множества поверхностных ямок во внешнем слое гелькоута, которые напоминают оспу. Иногда проблема была вызвана атмосферной влагой, которая задерживалась в укладке во время строительства во влажную погоду.

Композитный материал

«Композитная конструкция» включает в себя множество композитных материалов и методов: ранним примером была деревянная обшивка карвелла, прикрепленная к раме и палубным балкам из железа. Листовая медная противообрастающая обшивка («медь = днище») могла быть прикреплена к деревянному корпусу при условии, что риск гальванической коррозии был сведен к минимуму. Быстроходные грузовые суда когда-то имели медное днище, чтобы предотвратить замедление из-за морского обрастания. Корпуса из стеклопластика и ферроцемента являются классическими композитными корпусами, термин «композит» применяется также к пластику, армированному волокнами, отличными от стекла. Когда корпус создается в матричной форме, композитные материалы наносятся на форму в виде термореактивного пластика (обычно эпоксидной смолы , полиэстера или винилэфира) и некоторого вида волокнистой ткани ( стекловолокно , кевлар , динел , углеродное волокно и т. д.). Эти методы могут обеспечить соотношение прочности к весу, приближающееся к соотношению прочности и веса алюминия, при этом требуя менее специализированных инструментов и строительных навыков.

Ферроцемент

22-метровая профессионально построенная армоцементная шхуна со стакселем

Впервые разработанный в середине 19 века во Франции и Голландии, ферроцемент также использовался для гаваней Малберри в день Д. После ажиотажа среди застройщиков в 1960-х годах ферроцементное строительство с тех пор пошло на спад.

Ферроцемент — относительно дешевый метод производства корпуса, хотя и непригодный для массового коммерческого производства. Стальная и железная «арматура» изготавливается по точной форме корпуса, в конечном итоге покрывается оцинкованной сеткой для кур. Затем, в течение одного дня, бригада штукатуров наносит цемент. Соотношение цемента и песка составляет очень хорошее 4:1. Поскольку толщина корпуса обычно составляет от 2,5 до 3 см, ферроцемент не подходит для лодок длиной менее 15 метров, так как есть штраф за вес; при длине больше штрафа нет. Правильно оштукатуренные ферроцементные лодки имеют гладкие корпуса с тонкими линиями, и строителям-любителям рекомендуется пользоваться услугами профессиональных штукатуров для получения гладкой отделки. В 1960-х и 1970-х годах, особенно в Австралии и Новой Зеландии, дешевизна строительства из ферромагнитных сплавов подтолкнула судостроителей-любителей строить корпуса большего размера, чем они могли себе позволить, не предполагая, что расходы на оснащение более крупного судна могут оказаться непомерными.

Преимущества феррокорпуса:

Недостатки:

См. также : бетонное судно , бетонное каноэ .

Типы корпусов

Существует множество типов корпусов, и строитель должен выбрать наиболее подходящий для предполагаемого назначения судна. Например, морскому судну нужен корпус, который более устойчив и прочен, чем корпус, используемый в реках и каналах. Типы корпусов включают:

Глоссарий

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

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Планы лодок и руководства по строительству лодок
  2. ^ Шапель, Говард Ирвинг (1994). Строительство судов: Полное руководство по строительству деревянных судов. WW Norton & Company. ISBN 978-0-393-03554-4.
  3. ^ МакГрэйл, Шон (2014). Ранние корабли и мореплавание: европейский водный транспорт . Южный Йоркшир, Англия: Pen and Sword Books Limited. ISBN 9781781593929.
  4. ^ "Carvel Planking for Boats, Sailboats: Richard Joyce Montana Tech". Notablemath.weebly.com . Получено 14.06.2012 .
  5. ^ Отред, Иэн (2000). Руководство по строительству лодок из клинкерной фанеры . WoodenBoat Books. стр. 2. ISBN 978-0-937822-61-6.
  6. ^ "Сравнение методов обшивки". Gartsideboats.com. 2010-11-23. Архивировано из оригинала 2010-11-23 . Получено 2012-06-14 .
  7. ^ "Ply on Frame construction". Boatbuilding.net. Архивировано из оригинала 2012-03-05 . Получено 2012-06-14 .
  8. ^ "Метод разделения листовой фанеры с помощью сшивания и склеивания". Glen-l.com . Получено 14.06.2012 .
  9. ^ "Преимущества стежка и клея". Boatbuilder.org . Получено 2012-06-14 .
  10. ^ "Европейские шлюпки, построенные любителями". Bearfacemedia.co.uk . Получено 14 июня 2012 г.
  11. ^ "Vaurien amateur building". Clubsnautiques.com. 2009-05-02. Архивировано из оригинала 2009-05-02 . Получено 2012-06-14 .
  12. ^ «Братья Гужон о строительстве лодок, дереве и материалах системы West»
  13. ^ Сайт холодной формовки
  14. ^ "Сварка, горячая клепка или сверление пластин". Osha.gov . Получено 2012-06-14 .
  15. ^ Скотт, Роберт Дж. (1996). Проектирование и строительство стеклопластиковых лодок (2-е изд.). Общество корабельных архитекторов и морских инженеров. ISBN 9780939773190.

Внешние ссылки