Результаты исследований группы конструкторы в проекте Модернизация парусного катамарана — различия между версиями

Текущая версия на 09:04, 19 декабря 2011

Авторы и участники проекта

Ученики 8-9 классов

Тема исследования группы

Модернизация серийного катамарана "Простор"

Проблемный вопрос (вопрос для исследования)

В какой модернизации нуждается катамаран "Простор"?

Гипотеза исследования

Мы предполагаем, что проделанных нами переделок катамаран улучшит ходовые качества, повысится комфортабельность и безопасность

Цели исследования

Найти и провести анализ материалов, после чего провести нужные переделки

Результаты проведённого исследования

Для облегчения совместной работы Была создана таблица на Google

Также была создана Google группа

Парусный гоночный катамаран олимпийского класса «Торнадо»

Катамара́н — (от тамильского கட்டு மரம் каттумарам, буквально — связанные брёвна)

1. Плот у народов, проживающих на азиатском побережье Индийского океана
2. Двухкорпусное судно. Корпуса судна соединяются сверху мостом (ферменного или палубного типа). Разновидность катамарана с вынесенным за борт балансирным поплавком называется проа.

Паспортные характеристики

Длина наибольшая, м 5.26

Ширина наибольшая, м 2.4

Диаметр корпуса, м 0.5

Площадь парусности, м^2 8.6

Масса, кг 75

Грузоподъемность, кг 350

Пассажировместимость, чел. 3-4

Определяющие характеристики:

катамаран "Простор"

Эксплуатация катамарана допускается при скорости ветра до 10 м/с и высоте волны до 0,5 м на расстоянии не более 1000 м от берега. "Простор" - это разборный парусный прогулочный катамаран предназначен для прогулок и непродолжительных походов по рекам, озерам, а также в прибрежных зонах водохранилищ и морей . Конструктивной особенностью катамарана в отличие от аналогичных парусных катамаранов является наличие обтекателей из пластмассы, которые надеваются на носовые оконечности баллонов. Обтекатели улучшают гидродинамические качества катамарана и частично предохраняют баллоны от повреждения. Баллоны катамарана состоят из отсеков и изготовлены из прорезиненой ткани на синтетической основе. Многолетняя статистика поломок и аварий не позволяет рекомендовать эту лодку для сколь-нибудь серьезных путешествий по большим внутренным водоемам, таким как Ладога, Онега, Белое море и др. Хотя известны многочисленные случаи успешного плавания в этих водах на Просторе, однако стоит заметить что катамараны принимавшие участие в этих походах, претерпели весьма существенные доработки и усиления. Таким образом Простор, в том виде в каком он продается в магазине, является по сути конструктором "Сделай сам". Отсюда следует, что в этом виде он годится только для пляжных развлечений.

Список основных поломок которые чаще всего происходят на Просторе:

• поломка руля - отламывается верхнее ухо к которому крепится ремпель, вероятность возникновения поломки - 90%; происходит вследствие неудачной конструкции подъема пера

• пломка руля об воду, в свежий ветер (около 10 м/с), прочность и жесткость рулей представлятеся недостаточной, перо очень сильно выгибается (при этом сильно возрастают нагрузки на румпеле и становится очень трудно повернуть руль) и в определенный момент обламывается; различаются два основных типа рулей - желтые и черные, последние более живучие

• поломка швертов об воду вследствие дрейфа, по той же причине что и рули; также есть черные и желтые шверты

• поломка швертов и/или швертовых колодцев вследствие наезда на препятствие или мель; шверты на Просторе кинжальные и при ударе не могут уходить от нагрузок, как это происходит на подавляющем большинстве самодельных и других серийных катамаранах, у которых шверты поворотные и в нижнем положении удерживаются резинкой - при наезде на препятствие или мель шверт просто откидывается назад не ломаясь, это обычная штатная ситуация;

• разбалтывается соединения продольных коробов - лечится установкой дополнительных накладок с боков короба и стягивается болтами

• при более менее серьезной эксплуатации уже на второй сезон начинают травить корпуса, чаще всего в районе клапанов; вследствие этого корпуса начинают сильно болтаться в поперечном направлении, начинают биться в швертовые колодцы, дыра протирается очень быстро, поэтому нужно постоянно следить за давлением в корпусах; работа на "лягушке" становится постоянным и привычным занятием для матроса

• корпуса в силу конструкции, постепенно сползают в корму и если не уследить, начинают тереться кормой о балер, дыра протирается за считатные минуты; лечится установкой ограничительных элементов в ликпазе в кормовой части коробов

• в свежий ветер от 10 м/c прочность подмачтовой балки представляется недостаточной - было несколько случаев когда подмачтовая складывалась от нагрузки, в итоге катамаран не только терял подмачтовую балку, но и вообще переставал быть катамараном, т.к. балок всего две, а на одной установленной в корме он смог только доковылять кое-как на берега; для парусного судна претендующему на более-менее серьезную воду (Ладога, Онега, прибрежные зоны морей...), такая ситуация представляется недопустимой, поскольку влечет за собой появление трупов
• приближенные расчеты на прочность этих элементов показали их недостаточную прочность посмотреть можно здесь - http://www.katamaran.ru/techno/pro-new.htm

- эти расчеты вызвали в свое время многочисленные споры, однако аргументированно опровергнуть их еще не смог никто, только эмоции; по крайней мере я не видел ни одной публикации на эту тему

- если у кого-то возникнет желание проделать эту работу, я готов предоставить место для размещения Ваших выкладок на сайте в этом же разделе и сделать ссылки в соответствующих местах

• общая живучесть корпусов представляется весьма недостаточной, уже на второй-третий сезон возникают очень серьезные проблемы с обеспечением герметичности и общей безопасности, необходимость в заклеивании постоянно появляющихся дыр становится постоянной привычной головной болью; лечится все это покупкой новых корпусов из PVC-материалов - самый дешевый вариант от 300$ за комплект

• в штатном варианте отсутствует возможность рифить паруса, что приводит к необходимости пережидать штормовую погоду на берегу; опираясь на выводы сделанные К.А. Колсом в свое широко известной книге "Под парусом в шторм", наиболее вероятное время возникновения опасной ситуации - конец похода, когда время поджимает и нужно идти не смотря на погоду; в такой ситуации Простор может оказаться опасным судном для преодоления штормовых условий

• вертикальный клиренс катамарана представляется недостаточным, уже при самой небольшой волне 20-30 см, палуба практически под водой, особенно на груженой лодке; это создает массу неудобств экипажу (особенно его женской части), вынуждая ползоваться непромокаемыми костюмами, даже если погода хорошая; увеличить клиренс можно применив корпуса большего диаметра, однако при этом тут же возникнет необходимость менять шверты и рули, т.к. штатные вылезут из воды

• список можно продолжать...

Вывод

• • Не ломающихся конструкций не бывает.

• • Однако в случае стандартного Простора большинство наиболее вероятных поломок вызывают потерю целостности самого катамарана и потерю его способности держаться на воде и сохранять безопасность экипажа в условиях серьезной воды. Что крайне недопустимо для туристического судна.

• • Да, Простор можно довести до более-менее приличного состояния, когда он перестает разваливаться на глазах, и сможет уверенно ходить по серьезным водоемам, однако по разным оценкам стоимость переделок и доработок может составить до 1000$ и выше вместе со стоимостью лодки; за эти деньги он уже выпадает из своей ценовой ниши, переставая быть самым дешевым катамараном; а до большей он не дотягивает в силу конструкции и исполнения, поскольку за эти или чуть большие деньги уже можно купить более надежную лодку.

Полезные ресурсы

Ссылки на БобрДобр

Другие документы