Принципы проектирования армоцементных лодок.

Бытует мнение о нецелесообразности использования армоцемента при изготовлении яхт. В значительной степени это объясняется использованием при изготовлении армоцементных яхт проектов лодок из других материалов. Изменения проекта в лучшем случае сводятся к небольшому наращиванию борта или приполннению обводов в подводной части.
Между тем материал корпуса должен учитываться при определении назначения и области применения судна, его потенциального покупателя, определении основных размерений судна, разработке обводов, технологии постройки судна, типа и деталей парусного вооружения, а так же всех деталей конструкции, оборудования и отделки. Это относится к любому материалу, а к армоцементу особенно. Для получения удачного судна необходимо стараться в наибольшей степени использовать плюсы материала и снизить влияние минусов на конечный результат.

К достоинствам армоцементного корпуса относятся:

• снижение материальных затрат на его изготовление;
  
• отсутствие ограничений по выполнению обводов сложной формы;
  
• небольшие затраты труда и средств на уход за корпусом;
  
• небольшие требования к месту для постройки корпуса;
  
• постройка корпуса не требует наличия дорогостоящего оборудования.

К недостаткам армоцемента как материала для изготовления корпуса лодок относятся:

• увеличение веса корпуса;
• большая доля ручного труда при изготовлении и меньшие возможности для сокращения трудоемкости за счет механизации при серийном производстве.

Из упомянутого набора преимуществ и недостатков следует, что армоцемент наиболее целесообразно использовать для корпусов водоизмещающих хозяйственных лодок, а так же недорогих яхт и катеров рассчитанных на крейсерские плавания.

В крейсерском плавании небольшая разница в скоростях яхт из разных материалов не имеет большого значения. В то же время, используя двигатель можно значительно увеличить среднюю скорость движения по маршруту за счет исключения отстоев в штилях. В отличие от гонок использование двигателя при крейсерском плавании ограничивается только желанием капитана и стоимостью топлива.

Под парусом скорость тяжелой водоизмещающей лодки не превышает скорости соответствующей Fr = 0,35...0,4. Под мотором вряд ли целесообразно превышать эту скорость. На таких скоростях увеличение водоизмещения за счет утяжеления корпуса не приведет к значительным потерям в скорости и необходимой мощности.

Для уменьшения площади (а следовательно веса) обшивки целесообразно проектировать обводы с радиальными шпангоутами и использовать умеренные отношения L/B (3,2...3,5) и не очень большие соотношения ширины к осадке B/T (3...4). Это уменьшает так же смоченную поверхность, что, на принятых скоростях, способствует снижению сопротивления.

Применение радиальных шпангоутов и выпуклых поверхностей обшивки, на большей части её площади, положительно сказывается на работе армоцементной оболочки (эффект скорлупы), при этом любое воздействие на корпус вызывает сжимающие нагрузки (при сжатии армоцемент обладает наибольшей прочностью), что позволяет уменьшить количество деталей набора и способствует увеличению внутреннего объёма корпуса. При этом борта целесообразно выполнять с меньшим радиусом кривизны, а днище можно делать более плоским, поскольку увеличение толщины и веса днища способствует увеличению остойчивости, т.е. дополнительный вес днища может быть засчитан в качестве балласта.
Таким образом, учет особенностей материала при проектировании обводов и конструкции корпуса лодки позволяет уменьшить вес (и стоимость) армоцементного корпуса.
Меньшая стоимость корпуса позволяет будущему владельцу приобрести более просторное и комфортабельное судно, а нетребовательность к уходу облегчает жизнь экипажа в длительных плаваниях.

Однако для получения целесообразного судна необходимо чтобы все элементы судна соответствовали друг другу и назначению судна. Известно, что стоимость готовой яхты складывается из трех приблизительно равных частей:
- стоимости корпуса;
- стоимости парусного вооружения;
- стоимости оборудования и отделки.

Даже если снизить затраты на изготовление корпуса в пять раз оставив неизменными все остальные, то стоимость всей яхты уменьшиться только на 25%. Следует отметить, что покупателями армоцементной лодки, скорее всего, будут начинающие яхтсмены и яхтсмены, стеснённые в средствах, для которых стоимость яхты имеет первостепенное значение. Поэтому для получения дешевого судна необходимо изыскать резервы для снижения и других составляющих стоимости.

Как правило, на армоцементных яхтах стараются применить бермудское вооружение, которое считается более эффективным, Однако это относится в основном к лавировке, За счет большого удлинения хорошо пошитые бермудские паруса обладают большим аэродинамическим качеством на малых углах атаки. При небольшом удлинении бермудские паруса не имеют существенных преимуществ перед другими типами парусов. А при попутных ветрах паруса различных типов мало различаются по эффективности и бермудские паруса большого удлинения скорее проигрывают другим типам вооружения.

Следует отметить, что для обеспечения хороших лавировочных качеств при парусах большого удлинения необходимы паруса, пошитые хорошим (дорогим) мастером из дорогой нетянущейся ткани.

Для несения высокоэффективных парусов необходимы хорошие и, как следствие, дорогие рангоут и такелаж: углепластиковая, кевларовая, на худой конец алюминиевая мачта с несколькими рядами краспиц и проводкой фалов внутри мачты, ванты из специального профиля, а так же масса дорогостоящего оборудования и снастей для настройки и обслуживания парусов. Без всего этого нельзя будет реализовать преимущества высокоэффективных парусов.

При использовании судна для гонок затраты оправдываются необходимостью конкурировать с соперниками. Известно, что гонки выигрываются на лавировке, а проигрываются в штилях.

При разработке лодки специально предназначенной для крейсерских плаваний целесообразность применения таких парусов представляется не столь бесспорной.
При длительном плавании угол лавировки не так уж сильно сказывается на общем времени перехода, особенно при возможности использования двигателя. В то же время можно значительно сократить стоимость парусного вооружения, применив рейковое или гафельное вооружение. При этом можно использовать короткие мачты (из дерева или трубы) без краспиц, раскрепив их вантами с помощью юферсов через руслени. Паруса можно шить из недорогих тканей. На полных курсах такое парусное вооружение не уступают в эффективности бермудскиму, однако, оно значительно проще и дешевле (и сами паруса и такелаж и рангоут). При не очень большой площади можно обойтись без большей части дорогостоящего оборудования. В то же время такое вооружение имеет более низкий центр парусности, что позволяет уменьшить балласт или уменьшить осадку (что немаловажно для крейсерской яхты).

При не очень больших размерах паруса наиболее целесообразным представляется рейковое вооружение. Рейковый парус очень прост и удобен в управлении. Отсутствие крепления паруса к мачте облегчает получение хорошей формы паруса. В связи с тем, что значительная часть паруса расположена впереди точки крепления рейка к мачте, рейковый парус не имеет склонности к "твисту". Всё это делает рейковый парус достаточно эффективным даже при лавировке (конечно с учетом его удлинения). По моему опыту паруса, пошитые любителем, в большинстве случаев стоят вполне удовлетворительно.
Рифы берутся, хотя и несколько архаично, зато просто и надежно. В случае усиления ветра, грот легко заменить на трисель. В слабый ветер, при желании, выше рейкового паруса можно поставить прямой марсель. Размеры рейкового паруса ограничены удобством работы с рейком соответствующего размера.

Аналогичное мнение об этом типе вооружения высказывает Клаус Бергер (журнал "Капитан" № 1 за 1997год).
Может быть целесообразным вариант стилизации лодки под старину. Например, вооружить тендером, шхуной или бригантиной.
Использование таких парусов позволит в несколько раз уменьшить вторую составляющую затрат - на парусное вооружение.

(Почему эти типы вооружения сейчас редко применяется? Да потому, что применять их на дорогих корпусах нецелесообразно. При этом не удается существенно снизить стоимость яхты, в то же время это делает ее менее привлекательной для богатых клиентов - "хуже, чем у соседа".)

Третья составляющая стоимости - затраты на оборудование и отделку судна больше зависят от района плавания и вкусов владельца, но эти затраты отличаются тем, что могут быть разнесены во времени. Яхту можно отделывать и дооборудовать в процессе эксплуатации. Учитывая использование относительно недорогих вариантов корпуса и парусного вооружения, для армоцементной лодки целесообразно ограничиваться более дешевыми вариантами отделки. При этом не обязательно в ущерб удобству. Т.е. применять при отделке более дешевые породы древесины (что вовсе не означает, что отделку нельзя сделать удобной и красивой) и не очень дорогое оборудование. Например, на камбузе вместо более лёгкой плиты на дизельном топливе за 1000$ использовать газовую плиту за 100$ с тяжёлыми баллонами (если корпус всё равно тяжелый дополнительные 30...40кг. не помеха).

Яхту целесообразно предлагать заказчику с минимальным оборудованием, устанавливая дорогостоящее оборудование в качестве опции.

Если подытожить, наиболее целесообразным судном из армоцемента представляется парусно-моторный крейсер с просторными помещениями, основными достоинствами которого являются надежность, удобство и дешевизна.