Дерево в яхтостроении
В яхтостроении предпочтение отдается конструкции, реализация которой будет материально оправданной, хотя экономическая сторона не всегда стоит на первом плане. Какой же материал выбрать любителю-самостройщику для постройки своей яхты?
Без сомнения, при индивидуальной постройке яхты по оригинальному проекту, если требуется высокая живучесть судна при легкой конструкции, то строить яхту нужно только из дерева с диагональной обшивкой. Благоприятное соотношение массы корпуса и длины яхты, высокая прочность и долговечность судна при соблюдении правильного выбора материала и технологии при этом гарантированы.
Любителю-судостроителю едва ли стоит останавливать свое внимание на стеклопластике не только из-за отсутствия надлежащего оборудования. Недостаток опыта работы с этим материалом должен побудить строителя отказаться от работы с ним, предоставив это профессионалам. К тому же, после многих свидетельств о недостаточной прочности многих стеклопластиковых яхт, период расцвета пластикового судостроения сменился периодом реалистической оценки этого материала.
Столь же затруднительна для любителя постройка яхт из армоцемента. Наряду с таким существенным недостатком, как большая масса, в этом неоднородном материале (как и в стеклопластике) кроется много возможных дефектов, которые часто обнаруживаются только спустя много лет.
Стоимость алюминиевого корпуса примерно на 50% дороже такого же хорошо построенного стеклопластикового, и постройка его под силу только специалистам.
Постройка яхты из стали привлекает любителя прежде всего возможностью создания долговечного недорогого корпуса, особенно, если это корпус со скуловыми обводами. Постройка круглоскулого стального корпуса составит для любителя большую проблему. К тому же, стальной корпус требует больших работ по теплоизоляции, и значительного труда по борьбе с коррозией в дальнейшем.
Дерево – самый старый судостроительный материал, который сохраняет свое значение несмотря на широкое применение новых материалов, более того, деревянные яхты вновь приобретают популярность во всем мире. Деревянные яхты – легкие и прочные суда. Не без оснований считается, что вряд ли можно построить яхту из другого материала, кроме дерева, которая имела бы такое же благоприятное отношение водоизмещения к длине по ватерлинии и такую же долговечность. Хотя достаточно легкую яхту можно построить из алюминиевых сплавов, мало кто возьмет на себя смелость утверждать, что металлическая яхта сможет плавать 50 лет, т.е. быть такой же долговечной, как деревянная. Масса стальных яхт будет почти в два раза больше деревянных. Современные пластиковые яхты также оказываются много тяжелее деревянных, кроме того их строители не дают никаких гарантий на такой же долгий срок службы. Армоцементные корпуса в 3-4 раза тяжелее деревянных.
Дерево хотя и поглощает воду, но благодаря стойкой эластичной структуре клеток не подвержено эрозии. Опасность загнивания древесины можно свести к минимуму правильным выбором породы и использованием соответствующей обработки (консервации) и современных лакокрасочных материалов.
Природным недостатком древесины как судостроительного материала является различная прочность вдоль и поперек волокон. Однако благодаря изобретению фанеры и многослойных ламинированных конструкций устранен не только этот, но и другой природный недостаток древесины: деформации в зависимости от влажности.
Современные методы постройки деревянных корпусов с применением фанеры или диагональной клееной обшивки на продольных связях имеют мало общего с традиционными методами постройки деревянных корпусов.
Не секрет, что трудозатраты на постройку деревянной яхты высоки, и поэтому они стоят как минимум на 20-30% дороже хороших пластиковых.
Работа с деревом – приятный и безвредный для человека процесс, а результат хорошей работы всегда изумителен.
Дерево действительно экологически чистый материал. Деревянная яхта обладает великолепной природной шумо – и теплоизоляцией, корпус эффективно гасит вибрации. Обитать в деревянной яхте истинное удовольствие. Это живое, природное создание, построенное человеческими руками.
Проекты деревяных яхт продолжают оставаться востребованы любителями-самостройщиками и, без сомнения, будут оставаться таковыми еще долгое время.
Дерево как конструктивный материал
Без сомнения – дерево является природным композитным ХАЙТЕК материалом. Тот факт, что он было изобретен несколько сотен миллионов лет назад самой природой, а не человеком, ничего не может изменить в том факте, что на сегодня человечемтво все еще не создало материала, подобного ему по совокупности свойств, и на самом деле это один из самых прочных и устойчивых материалов, известных человечеству. Прочнее чем сталь на растяжение и изгиб, дерево просто крепче и жестче стали (если взять материалы илограмм к килограмму), и способно адсорбировать до разрушения больше энергии при критичных условиях эксплуатации, чем самые высококачественные стали. Конструкция, построенная из здоровой, качественной, сухой древесины с прямыми волокнами, будет легче и прочнее такой же конструкции, созданной из других материалов, включая Hight Tech композиты на основе Кевлара или Карбона (хотя лучшие карбоновые композиты имеют большую прочность при одинаковом весе, но чрезмерно дороги).
Секрет древесины в ее внутренней структуре. Она состоит из регулярно расположенных и идущих в одном направлении трубочек- канальцев, ячеек, из целлюлозы. Эти тубочки, как структурный элемент, занимают половину веса древесины. Они сформированы из длинных цепей высокомолекулярного полимера, и отдельные ячейки соединены в волокна длиной около 1мм. Они крепко держатся вместе благодаря лигнину, прочному смолистому веществу, и этот композит работает во многих случаях подобно современным ламинатам. Лигнин по весу занимает от четверти до трети веса древесины. Интересно знать, что большая часть целлюлозы в древесине находится в кристаллизованном состоянии. Это делает ее удивительно водостойкой, поскольку кристалл не впитывает воду.
Выровненная в одном направлении трубчатая структура древесины это то, что делает ее легкой и прочной – это однонаправленный композитный материал (uni-directional composite). Индивидуальные целлюлозные трубочки древесины близки по прочности к таким же стальным по растяжению, и прочнее алюминиевых. Волокна в древесине организованы в отдельные «пачки», что препятствует распространению разрывов и разрушения всего материала при всерхнагрузгах. Пустотелая конструкция трубочек при нагрузках скорее сминается, чем дает трещину. Более того, эти трубочки, окруженные лигнином, формируют своеобразный стоппер распространению разрушения дальше в массу материала. Быстрее принимая контр-форму вторгающегося предмета, образованную слоем смятых трубочек, древесина в дальнейшем вовлекает все новые партии ячеек в работу, распространяя нагрузку на все большее их число, тем самым стабилизируя и предохраняя себя от разрушения. Поэтому для своего веса дерево является необычайно прочным материалом. Оно способно воспринять и адсорбировать на единицу веса больше энергии до разрушения, чем сталь или современные ламинаты…
С. Свистула
www.amariner.net
По материалам: К.Рейнке «Постройка яхт» и Дэйв Герр «“The elements of boat strength..”
|
