f Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.
Гонки и путешествия под парусом
Новости Регаты Рулевые Форум Видео Фотоконкурс Справочник

Автор Тема: Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.  (Прочитано 23734 раз)

0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.

Andrey_K_74

  • Сообщений: 57
  • Уважуха: +6/-0
  • Название: "Храбрый"
  • Тип: надувной матрас
Re: Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.
« Ответ #10 : 18 Июня, 2018, 11:02:09 »
Транспортировка.
При транспортировке на прицепе помимо складывания поплавков переламывается центральный корпус по стыку секций №2 и 3, для этого предусмотрен шарнирный узел. Носовые секции крыльев мостика при этом поворачиваются на шарнирах к килю секции №2 (иначе их фальшборты помешают складыванию). Носовые секции поплавков в сложенном состоянии сильно выступают за габарит (но в пределах дозволенного ПДД при условии соответствующей маркировки). В дальние поездки придется их отвинчивать от греха. В стыке секций №2 и 3 основного корпуса со стороны секции №3 предполагаю поставить герметичные анкерные гайки, тогда раскладывание корпуса можно будет производить на плаву у берега, откачка воды потребуется только из носовой части.

Andrey_K_74

  • Сообщений: 57
  • Уважуха: +6/-0
  • Название: "Храбрый"
  • Тип: надувной матрас
Re: Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.
« Ответ #11 : 18 Июня, 2018, 11:03:09 »
Парусное вооружение.
Как уже писал в начале, мачта и грот 9,5 кв. м уже есть. Грот безгиковый, мачта поворотная из марлиновского профиля №2 (естественно, будет расчалена такелажем: штаг и простые ванты). Стаксель предполагается обычный (не автомат, т.к. погон стаксель-шкота помешает пассажирам), площадью 4 кв. м, т.е. 30% от общей площади парусности, которая составит 13,5 кв.м. Число Брюса (отношение квадратного корня из площади парусности к кубическому корню из объемного водоизмещения) получается равным 4.7 (против 3.5 у прототипа с учетом возрастания водоизмещения с 0.445 до 0.496 куб.м), что примерно соответствует нижнему пределу, рекомендованному Крючковым и Лапиным для крейсерских катамаранов со швертом.
На ходовые (верю, что они в конце концов состоятся) пойду с одним гротом, стаксель закажу позже. Про генакер читал, но ни разу его не видел, и не знаю, с чем его кушают. Может быть, кто-нибудь из коллег мне его покажет (на Шершнях, Смолино, Увильды, Тургояк). По парусному у меня много вопросов, но позже.

Andrey_K_74

  • Сообщений: 57
  • Уважуха: +6/-0
  • Название: "Храбрый"
  • Тип: надувной матрас
Re: Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.
« Ответ #12 : 18 Июня, 2018, 11:04:17 »
Парусная центровка.
Здесь вот что. Мачту по соображениям прочности я ставлю на переднюю балку, таким образом она смещается в корму на 90 мм от штатного положения. Появится (верю в это!) стаксель, смещающий ЦП вперед. Если вычислить центровку классическим способом (подвергаемым в последнее время беспощадной критике), т.е. определить: а) ЦП как центр площади парусов, установленных в ДП, б) ЦБС как центр площади проекции на ДП погруженной части центрального корпуса, шверта и руля, в) расстояние по горизонтали между ЦБС и ЦП отнести к длине по КВЛ, то получается положительная 2,3%. Цифра получается вполне приемлемая, но сравнить с исходным Янтарем-Туристом не могу, нет данных по его оригинальному парусу.
Говоря о парусной центровке, нельзя не упомянуть о положении поплавков относительно центрального корпуса по длине, т.к они влияют на боковое сопротивление (что описанный выше классический способ не учитывает). С точки зрения прочности балок (а их положение по длине корпуса я изменить не могу) было целесообразно оставить носовую часть поплавка на месте (по длине), тогда его кормовая часть сместилась бы назад за счет новой центральной секции. Так не сделал, испугался, что смещенный в корму поплавок будет сильно приводить лодку (это ошибка: скорее уваливать - А.К.), и поместил его, как на картинке, т.е. передняя балка примерно на 0.3 длины центральной секции поплавка. Игорь (Игорь К.) советовал сделать не так: оставить кормовую часть поплавка на месте, сместить вперед носовую с установкой третьей балки. Так делать не стал, т.к. конструкцию невозможно было бы легко складывать. Кто из нас прав, покажет только практика, теоретики вряд ли что прояснят, слишком вопрос хитрый.
« Последнее редактирование: 13 Июля, 2018, 09:12:14 от Andrey_K_74 »

Andrey_K_74

  • Сообщений: 57
  • Уважуха: +6/-0
  • Название: "Храбрый"
  • Тип: надувной матрас
Re: Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.
« Ответ #13 : 18 Июня, 2018, 11:05:51 »
Остойчивость.
Объем и центр объема поплавков прототипа определен наливом в них воды и вывешиванием с отвесом (на фото), а затем по 3d-модели (сошлось до 3л). Объем поплавка у прототипа составляет 0.105 куб. м, расстояние между ДП поплавков - 2.7 м. Расстояние между ДП поплавков я увеличиваю до 3.2 м. Дополнительная средняя секция увеличивает объем поплавка до 0.175 куб. м, что составит 35% от полного водоизмещения. Дополнительная секция поплавка не сделает этот трим "настоящим" (коим принято считать трим с объемом поплавка свыше 100% водоизмещения), это только небольшой шаг в этом направлении.
Критерием статической остойчивости принято считать предельную расчетную скорость ветра, которую лодка выдерживает без опрокидывания при полной тяге парусов (для тримарана - при полном погружении подветренного поплавка в воду). По формуле, приведенной у Перегудова и Крючкова-Лапина (но наиболее детально: в статье Лапина про тримаран Тритон в КиЯ №16, 1968г), я определил ее в 10.9 м/сек, у прототипа 12.5. Получается, что парусность возрастает в большей степени, чем остойчивость, но не на много. В расчете коэффициент дрейфа принят равным 1.1, восстанавливающий момент определен с учетом откренивания двумя членами экипажа весом по 86 кгс, ЦМ которых смещен на ветер на 0.6 м от ДП. Достоверность полученных цифр, впрочем, вызывает недоверие: нечто Янтарь-Турист не кильнется при 12 м/с, если шкоты не потравить?

Andrey_K_74

  • Сообщений: 57
  • Уважуха: +6/-0
  • Название: "Храбрый"
  • Тип: надувной матрас
Re: Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.
« Ответ #14 : 18 Июня, 2018, 11:06:52 »
Непотопляемость
предполагается увеличить за счет установки в основном корпусе вкладных пайолов (морская фанера s=6 мм) с заполнением пространства между ними и днищем пеноплексом (не впитывающим воду), и двухкомпонентной монтажной пеной, а также наличием на борту надувных бревен-катков. Объем всех элементов конструкции составляет 0.235 куб. м при массе пустого 196 кг, положительная плавучесть в пресной воде 39 кгс без учета объема отсека плавучести секции №3 центрального корпуса.
Наличие пайолов (расстояние между ними и палубой мостика по вертикали - 420...430 мм примерно соответствует стандартному стулу) увеличит удобство сидения на мостике, свесив ноги в основной корпус.

Andrey_K_74

  • Сообщений: 57
  • Уважуха: +6/-0
  • Название: "Храбрый"
  • Тип: надувной матрас
Re: Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.
« Ответ #15 : 18 Июня, 2018, 11:07:59 »
Расположение поплавков по высоте
относительно ГВЛ являлось предметом дискуссии на одной из веток Форума, однозначного резюме не было. Подсмотрев аналоги, расположил нижнюю точку киля поплавков на 30 мм ниже ГВЛ в полном грузу, т.е. сделал их чуть касающимися воды (пока виртуально).

Прочность поперечных балок.
Балки считал на статический изгиб силой плавучести поплавка при полном погружении его в воду при движении на острых курсах (см. Перегудова, Крючкова-Лапина). Распределение нагрузки между балками определил по правилу рычага (сила плавучести приложена в центре объема поплавка). Косинусом угла крена пренебрегаю ввиду малости. Получилось, что на конец передней балки действует 136 кгс, а на заднюю - 37. Принял, что задняя балка должна выдерживать вес человека, вставшего на ее конец (90 кгс). Консольный вылет задней балки считаю от борта, на который она опирается, передней - от ДП, т.к. на ней стоит мачта.
Условный предел текучести материала балок (АД31Т1) принят равным 15 кгс/кв.мм (в разных источниках он указан разным, и, вероятно, зависит от партии).
Не вполне ясен принцип назначения коэффициентов запаса прочности (известные мне источники это умалчивают). Перегудов рекомендует вводить дополнительно коэффициент 1.5 для учета динамики процесса входа поплавка в воду. Чтобы прояснить данный вопрос, сделал поверочный расчет балок исходного Янтаря-Туриста с учетом принятых выше допущений, и определил, что передняя балка, воспринимающая большую часть нагрузки, при статическом (без учета динамики) нагружении имеет коэффициент запаса около 1.5 по условному пределу текучести (балки там из Д16Т). Цифра мне понравилась: именно такой принят в самолетостроении как базовый, и на ней я остановился. С учетом доступного сортамента прямоугольных труб фактические коэффициенты запаса получились от 1.8 до 2.0.
Сечения балок приняты следующие: передняя (средняя часть): 100х100х4, передняя (концевые части): 80х40х3, задняя (средняя часть): 80х40х3, задняя (концевые части): 60х40х3.

Прочность основного корпуса.
Натяжение стоячего такелажа вследствие тяги парусов нагружает корпус изгибом в продольной плоскости, вызывая растяжение днищевой части. На одном из б/у корпусов, принадлежащих Игорю (корпус имел отверстие для установки форштага, на нем явно ставили стаксель), были обнаружены трещины в зоне сварного шва, соединяющего шпангоуты-переборки с днищевой частью обшивки в местах расположения стыковочных болтов (причины их появления могут быть и не связаны с наличием штага). В случае, если такое явление начнется у меня, придется увеличить число стыковочных болтов в днищевой части, и подкрепить места их установки фитингами (кницами).

Внешний дизайн
мне нравится не очень. Если есть идеи по улучшению, прошу изложить. Размышляю довести мостик с плавным сужением до носа. Недостаток решения (как и всех остальных) - увеличение веса.

Конечно, еще не все, но для начала хватит. Прошу прочитавших сие писание подвергнуть его сокрушительной, но конструктивной критике.

Сергей М414

  • Сообщений: 1421
  • Уважуха: +143/-65
  • Вечный странник
  • Название: VITA
  • Тип: Катамаран
  • Номер: М 414
Re: Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.
« Ответ #16 : 18 Июня, 2018, 11:56:32 »
Всё очень так капитально изложено, что у форумчан язык не поворачивается что либо добавить. Но! Парусность для исходного центрального корпуса сильно увеличилась, потому есть шанс сломать его стоячим такелажем. У В.М. Перегудова в Книге есть чертежи накладной А- образной рамы, на которую ставится мачта с такелажем. Рама накладывается на корпус и поперечные балки и сильно разгружает поплавки от ломающих нагрузок. Ваши сидушки хорошо впишутся в раму, примущую тяжесть поп. Остаётся посчитать прочность А- образной рамы и её вес. С рамой Ваши корпуса прослужат гораздо дольше. Благодарю.
Бережёного Бог бережёт!

Andrey_K_74

  • Сообщений: 57
  • Уважуха: +6/-0
  • Название: "Храбрый"
  • Тип: надувной матрас
Re: Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.
« Ответ #17 : 18 Июня, 2018, 13:00:59 »
Спасибо, Сергей! (Также заранее благодарю всех ответивших по делу).
Местная прочность корпуса меня смущала (см. пост 15), общая — нет (до сего момента). Разрушение корпуса от изгиба такелажем должно сопровождаться потерей устойчивости (выпучиванием и складыванием в гармошку) бортов. Буду думать о их усилении или о включении в силовую схему мостика. А-образная рама по Перегудову, пожалуй, более уместна для разборных и надувных корпусов, имеющих незначительную прочность. Посчитать корпус по МКЭ возможно, но времени сейчас оч. мало. Потом, возможно, когда (если) сломается ;D.

Евгений Антонов (боцман)

  • Неоспоримый, как приказ, Закат шепнет: "Je t'aime." Затем Пройдет и он, всему свой час.
  • Сообщений: 6979
  • Уважуха: +172/-147
  • Прощайте все. Спасибо всем...
  • Название: Скаженыйкачкодзёб
  • Тип: котомаразм
  • Номер: ХА-23-К
Re: Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.
« Ответ #18 : 18 Июня, 2018, 13:25:50 »
1)предположительно, что второй марлин без краспицы такой гигантский стаксель убьёт. В случае появления краспицы, он займётся уничтожением стыка между секциями. Всёж янтарь проектировался как кэт и вопросами продольной жесткости особо не озадачивались. А четырёхметровому стакселю её нужно будет оооочень сильно больше....
2) безгиковый грот от какого-то катамарана предполагает что шкот должен приходить на каретку перемещающуюся по длинному (метра два минимум) погону. В Вашу конструкцию мостика красиво впишется радиусный (дугообразный) погон. Хотя возможно, поставить гик будет дешевле....
Всему свой срок, бессмертья нет, И этот серый небосвод
Когда-нибудь изменит цвет На голубой, и час придет,
И попрощаться в этот час, Когда б ни пробил он, поверь,
Не будет времени у нас, Мы попрощаемся теперь. ((C))

Andrey_K_74

  • Сообщений: 57
  • Уважуха: +6/-0
  • Название: "Храбрый"
  • Тип: надувной матрас
Re: Янтарь-Турист. Глубокая модернизация.
« Ответ #19 : 18 Июня, 2018, 14:26:38 »
Таки да, мачту считал на устойчивость от сжатия (по Эйлеру) при максимальном опрокидывающем моменте, получился коэффициент запаса устойчивости 2.1 против 3.0 по немецким нормам для яхт (выдернул где-то в инете). Но Сергей Богданов, разработчик катамарана, убедил меня, что опасаться за прочность мачты не стоит. Впрочем, стакселя на этом кате штатно не было, и ширина по вантпутенсам побольше, чем у меня, и опрокидывающий момент для него я не прикидывал. Так что вопрос по краспицам открыт.
Коллеги, вы убедили меня окончательно и бесповоротно заняться прочностью корпуса самым серьезным образом. Не дать парусам убить стыки будет делом моей профессиональной чести.
Как не покажется странным, но на кате (доноре парусного) погона не было вовсе (фото из инета), грота-шкот крепился по центру. К теме проводки грота-шкота давайте ещё вернёмся позже.
Идея безгикового грота мне нравится (относительной) безопасностью для пассажиров.
« Последнее редактирование: 18 Июня, 2018, 15:19:05 от Andrey_K_74 »