Парусные лодки: свобода, роскошь и инновации на воде

---

Основы

Для людей, любящих воду, парусные лодки дают возможность скользить по её поверхности. Даже когда вода замерзает, ледовые лодки (парусники с бегпольниками или лыжами на корпусе) скользят по льду. Парусник — это транспорт, рекреация от простых судов до самых изощрённых гоночных яхт, и даже форма жилья. Огромная яхта с индивидуальной обстановкой и экипажем — символ богатства. Одноместная лодка с крошечным парусом — символ свободы. Величественный старый клипер напоминает о исторических битвах, пряностях и чайной торговле, и морских легендах вроде «Летучего голландца». И залив или озеро, усеянное парусников и белоконными волнами под рябью облаков — идеальный сюжет для картины и навсегда запоминающийся образ.

Парусный спорт когда-то был хобби богатых, но доступность свободного времени и денег у «среднего» человека сделал яхтинг одним из самых популярных видов отдыха. Парусники могут быть ручной работы или заводскими всех размеров: от дей-сейлеров и лодок менее 11 футов (3,4 м) до динги, более крупных однопарусных, двухмачтовых явлов и больших яхт. Яхты стилизованы под исторические парусники:бригантины, катеры, клиперы и шхуны. Гоночные лодки специально проектируют для скорости и манёвренности, а крейсеры с жилыми отсеками — прочнее и комфортнее. Многие парусники также имеют встроенные или навесные дизельные моторы на случай штиля или желания быстрее вернуться в порт.

Конечно, парусник отличается своими парусами. Парус — просто кусок ткани, ловящий ветер для движения. Большинство современных парусов из дакрона — полиэстерного волокна. Поскольку волокна термически срастаются, ветер не проходит через поры как в тканой ткани, а поверхность имеет очень низкий коэффициент трения. Полиэстерные паруса также лёгкие и мало растяжимые.

Паруса делятся на две большие категории, а затем на множество подклассов. Две основные — квадратные и треугольные. Квадратные крепят поперек главной оси судна, используя давление ветра. Ветер действует только на заднюю, или ахтерную, сторону квадратных парусов. Треугольные следуют той же оси, что и судно: фор-паруса на носу, ахтерные — на корме. Обе стороны треугольных парусов работают на вперёд, и их можно регулировать для оптимального использования силы ветра.

Подклассы парусов названы по элементам оснастки, их поддерживающих, или соседнему оборудованию. Мачты — значимые идентификаторы. Трёхмачтовый парусник имеет фор-мачту, гросс-мачту и безант-мачту (к корме). Однопарусные — только гросс-мачту. Двухмачтовые могут иметь фор- и гросс-мачту или гросс- и безант-мачту, где безант-мачта короче. Паруса, названные по частям судна: гаффельные, с жю-профилем, шпраговые, латинские и люггерные. Также паруса делят по назначению: летние — для тропиков, штормовые — для непогоды, гоночные — только для раcerов, крейсерские — стандартный комплект для обычных условий. Трёхмачтовый квадратный парусник может нести до 20 парусов с уникальными именами и функциями.

История

Животные шкуры служили парусами для первых лодок и плотов. Египтяне и другие древние плели прутья в маты для парусов, но египтяне первыми сделали тканые паруса уже в 3300 г. до н.э. Великие моряки Средиземноморья, финикийцы, плавали под ткаными парусами. Веками паруса из разных волокон — конопли, льна, рами, джута — были любимыми парусников; но лён был основным материалом в эпоху великих географических открытий (примерно 1450–1650). Хлопок постепенно вытеснил лён по мере роста его выращивания и переработки. Победа гоночной яхты America в 1851 году провозгласила верховенство хлопковых парусов. Эта американская яхта обыграла 14 британских судов в гонке вокруг острова Уайт у южной Angliи и дала название Кубку Америки — أعظمшей яхтной гонке мира.

Сами парусники начинались как единичные бревна и простые плоты. Более сложные формы корпусов, рассекающие воду, выросли из военного использования, но и от купеческих мореплавателей, построивших обширные торговые сети по Средиземному морю. Когда строили дей-сейлеры для рыбалки и отдыха, они были миниатюрными копиями военных кораблей вроде шхун и катеров. Роскошные яхты королевских семей и богатых также копировали военные парусники. К 1850 году возникла новая инженерная дисциплина — судостроение — для проектирования эффективных корпусов и частей парусников по законам физики и инженерным принципам. Паруса и оснастка и их влияние на скорость фактически игнорировали до 1920 года. С тех пор аэродинамику применяют в их дизайне. Сегодня модификации сложных судов вроде участников Кубка Америки основаны на аэродинамических трубах и других сложных анализах, применяемых к корпусам, воде, ветру и парусам.

В регионах, где воды замерзают на большую часть года, развились ледовые лодки для скольжения по льду на бегпольниках или лыжах. Археологи нашли свидетельства ледовых лодок в Скандинавии 2000 г. до н.э. Очевидческие рассказы из Скандинавии, Нидерландов и прибалтийских стран (Латвия, Россия) намного позже, ранние — XVII век. В США первый известный ледовый катер в Новом Свете плыл по هدсону в Нью-Йорке в 1790 году. Как и их тёплые собратья, гоночные ледовые лодки называют ледовыми яхтами, и ледовый яхтинг как признанный вид спорта датируется XIX веком.

Сырьё

Производители парусников либо изготавливают свои детали, либо заказывают их, в зависимости от планируемого объёма. Специализированные поставщики обычно предоставляют мачты, паруса, моторы и металлическую оснастку. Судостроители сами делают стеклопластиковые корпуса, материалы для армированного стеклопластика: гелькоат-полиэстерную смолу, катализатор, тканое стекловолоконное ровинг и стекловолокно. Производители деревянных корпусов аналогично закупают, выдерживают и формируют свою древесину.

Ровинг — нитеподобный материал, похожий на мешковину. Его можно ткать с биаксиальными, триаксиальными или вязаными нитями, дизайнер указывает тип ровинга в зависимости от проекта и веса лодки; парусники варьируются от сверхлёгких и быстрых до прочных и высокоморских.

Дизайн

Производители обычно делают несколько конкретных линеек парусников. Их проекты чертят на чертежах или разрабатывают в CAD. При новом дизайне из чертежей делают деревянный макет, точно соответствующий внешней форме пустого корпуса. Макет шлифуют, полируют и покрывают скользким покрытием, вроде тефлона судостроителя, от которого другие материалы легко снимаются.

Форму строят на внешней стороне макета; внутренность формы становится моделью для внешней стороны будущей лодки. Форму литуют из стеклопластика, и она должна Парусная лодка. быть идеальной. Процесс изготовления макета и формы очень дорог, поэтому дизайнеры должны быть уверены в плане на бумаге перед началом макетирования.

После завершения и утверждения форма готова к дублированию парусников этого дизайна. Чертежный план, макет и форма используют для расчёта количества и Примеры разных типов оснастки. типов оснастки на паруснике и палубе, моторов, парусов и внутренней обстановки. Эти позиции заказывают у специализированных поставщиков заранее.

Производственный процесс

Заводские парусники обычно от 11-футовых (3,4 м) дей-сейлеров до 28-футовых (8,5 м) и длиннее люксовых с дизелями и жилыми отсеками. Описанный ниже процесс для малых стеклопластиковых судов, с замечаниями про крупные.

Корпус

1. Строительство корпуса начинается изнутри наружу. Контактная поверхность внутри формы — внешняя сторона корпуса. Форму покрывают разделительным слоем — антиприлипным покрытием, помогающим извлечь корпус при готовности. Пигмент кладут к внутренней стороне формы; фактически «покраска» — первая часть лодки, хотя пигмент встраивается в внешний слой стеклопластика и смолы. Парусники могут быть окрашены в радугу оттенков благодаря разнообразию пигментов.

   Кожухой корпуса делают из 4–5 унций (124–156 г) дутого стекловолокна, похожего на вату. В отличие от ровингa, который последует, кожух использует случайно ориентированное стекловолокно, которое надувают и разглаживают вручную. Толщина кожуха около 5 милов (0,005 дюйма; 0,13 мм), но этого достаточно, чтобы узор ровинга не просвечивал на внешней отделке. Гелькоат наносят для закрепления стекловолокна. Эта химическая смола реагирует с катализатором, вызывая реакцию, превращающую пластичное стекловолокно в твёрдый материал.

2. Тканый ровинг 24 унции (746 г) кладут на кожух. Слои ровинга выкатывают вручную, связывают для армирования и наращивают толщину и прочность. Также прессуют и форматируют в форму против внешних слоёв и самой формы. Гелькоат снова наносят для начала отверждения стекловолокна. Смолу и катализатор распыляют тщательно дозированным струем до насыщения ровинга. После нанесения гелькоата у стеклопластиковщиков 30–40 минут на доводку материала в состоянии, напоминающем тесто для печенья, перед началом застывания. Процесс наращивания стекловолокна и распыления смолы и катализатора ведётся в термостатируемой комнате при 72°F (22,2°C). Рабочие ламинируют стекловолокно для половины корпуса (одной стороны лодки) за раз. Каждая половина затем отверждается 24 часа для завершения химического превращения катализатором.
3. Первые слои оставшейся половины ламинируют и отверждают, затем рабочие возвращаются к первой стороне для добавления ещё слоёв для утолщения корпуса. Лодки 18–24 футов (5,5–7,3 м) обычно делают из трёх слоёв ровинга. В процессе «стекловки» также добавляют ускорители в корпус. Сечения заранее распиленного и заранее сформированного морского фанеры кладут на дно пустого корпуса. По мере добавления толщин ровинга фанеру стеклят на месте; смола и катализатор закрепляют фанеру как структурные компоненты стеклопластика. В зависимости от дизайна и размера фанерные компоненты могут составлять систему стрингеров, ребер и переборок, укрепляющих лодку от ударов и изгибающих сил волн.
4. В другой части стекловки собирают палубу парусника. Соответствующая палубная форма делается. Как крышка коробки для обуви, она накрывает открытый корпус и механически крепится. Стеклопластиковая палуба делается точно так же. Разделительный агент наносят на нижнюю сторону палубной формы (верхнюю сторону палубы), кладут пигмент, надувают кожух из дутого стекловолокна, наносят смолу и катализатор. Слои палубы наращивают ровингом, фанерные ускорители стеклят на месте, специальные армирования ламинируют туда, где через палубу пройдут крепежи. Армирующие элементы из морской фанеры или алюминия.
5. Когда ламинирование завершено и на корпусе, и на палубе, полностью отвердевшие секции снимают с форм. Деревянный клин забивают между формой и стеклопластиковой секцией, и секция выпрыгивает. Альтернативно форму и секцию погружают в воду, и водяное давление между ними выталкивает секцию. Цепной тал реподнимает секцию из формы, ставят на сборочную тележу для удобного доступа.

6. Сборочный этап начинается с «зелёной обрезки» — удаления вспышек (излишков стекловолокна и смолы). Палубу и корпус шлифуют и чистят, все края проверяют на гладкость, все стыки — на точность посадки. Очевидно, крупные лодки требуют намного больше сборочных шагов, чем дей-сейлеры. Если лодка длиннее 22 футов (6,7 м), её оснастят кокпитным лайнером, внутренним лайнером, каютами, салонами, туалетами (на лодках называют «головы») и спальными местами. Обычно крупные судна делают на заказ, и эти системы из дерева.

   Участник Кубка Америки.

   Джон Кокс Стивенс, богатый брокер недвижимости из Нью-Джерси и спортивный промоутер, возглавил организацию Нью-Йоркского яхт-клуба в 1844 году. Как коммодор НЙИК, в 1850 году он организовал синдикат из пяти других членов клуба, заказавших Уильяму Г. Брауну постройку гоночной яхты. По проекту Джорджа Стирза Браун закончил America в 1851 году, вовремя для Стивенса принять приглашение Британского королевского яхт-клуба к гонке вокруг острова Уайт. Проиграв старт, America финишировала с убедительным отрывом и выиграла приз — 100-гинейный серебряный кубок. Стивенс принял трофей и хранил его в своей усадьбе. После его смерти в 1857 году Кубок стал трастом НЙИК.

   Первый вызов Кубку последовал в 1870 году со стороны 113-футового (34 м) английского шхуны Cambria, Победил 84-футовый (26 м) американский защитник Magic на 35-мильной (56 км) дистанции. В следующие 132 года Кубок Америки оставался в США. Потеряли его Австралию в 1983. Australia II бросала вызов Liberty с Деннисом Коннором за рулём. На следующей гонке в 1986 Коннор вернул Кубок США на борту Stars and Stripes. Снова потеряли в 1995 Новую Зеландию, которая в 2000 стала единственной страной, кроме США, дважды выиграв Кубок. Следующий вызов запланирован на 2003 год.

7. Далее монтируют сантехнику. Используют гибкие трубы. Шланги нужны от баков пресной воды для туалетов и душей (на крупных судах), и обратные шланги для слива грязной воды в bordoвую септику. Электропроводку прокладывают по электрическим нормам. Моторы (если есть) и механическое оборудование устанавливают дальше. Если есть бортовой мотор, его крепят на моторные подшипники, установленные на стрингерах — силовых элементах корпуса. Винтовой вал и винт закрепляют, органы управления двигателем подключают.
8. Зелёную обрезанную и отполированную палубу переворачивают и накладывают на корпус. Сначала делают «сухую посадку» для проверки плотности прилегания. Механические крепежи из нержавейки проходят через соответствующие армированные секции палубы и корпуса. Перед фиксацией палубы наносят герметик для морского строительства. Крепежи механически затягивают. Устанавливают палубную оснастку: лебёдки и поворотные блоки для намотки лайков и парусов, релинги, стаи и др. Установка оснастки — важный индикатор качества парусника; сама оснастка, а также опорные плиты и контровые гайки и болты должны выдерживать интенсивную эксплуатацию и водное воздействие. Оснастка — очень дорогая часть: один лебёдок для яхты Кубка Америки может стоить $20 000.
9. Мачта — последний крупный элемент оснастки. Внутри корпуса устанавливают деревянный блок или подошву — табернакл — как сиденье для мачты. Мачты обычно из алюминия для лёгкости. Когда мачта посажена на табернакл, стаи — нержавейные провода, индивидуально подогнанные к каждой лодке — держат мачту. Производители обычно делают стаи сами, чтобы гарантировать правильное натяжение для стабилизации.
10. Все провода (если есть) для электрики и шланги (если есть) для сантехники подключают и тестируют. Если парусник по размеру и дизайну имеет окна в каюте, кладут шаблоны на корпус, вырезают контуры иллюминаторов. Добавляют герметик по краям, устанавливают окна с рамами и стеклом. Дополнительный герметик для надёжных соединений. Проверяют внешнюю покраску на повреждения и детально доводят. Наносят акценты и декоративную ленту для полос и украшений. Добавляют декали, номера и информацию производителя.

Паруса

1. Паруса делают парусники — высококвалифицированные в дизайне и свойствах материалов. Производитель может дать паруснику план или парусник сам измеряет оснастку лодки и проектирует паруса оттуда. Математика входит в дизайн паруса для оценки растяжения под ветровым давлением, и кривизна поверхности каждого паруса рассчитывается. Эта кривизна называется профилем паруса, и она даёт вперёд движущую силу от ветра так же, как изогнутые крылья самолёта дают подъёмную силу. Мастерская парусника (парусная лофтия) — критичный инструмент, потому что планы каждого паруса чертят мелом в натуральную величину на полу. Ткань, обычно полиэстер, кладут на план, переносят контуры на ткань. Каждой форме паруса присваивают номер.
2. Паруса вырезают по обозначенным на них размерам. Паруса состоят из нескольких кусков, их сшивают парусной нитью — специализированным волокном, прочнее обычной нити. Когда иглу насаживают парусной нитью, нить скручивают для прочности и воскят, чтобы удержать скрут.
3. После сшивки всех кусков каждого паруса добавляют усиления на части, принимающие наибольшую нагрузку. Накладки (усиления) добавляют в каждый угол и тabling (утолщённый подворот) шьют по переднему краю (лиф) и подливу паруса. Когда тabling готов, веревки также шьют внутрь лифа и подлива для усиления этих частей против растяжения.
4. Наконец, к каждому парусу крепят оснастку и фурнитуру. Это могут быть металлические слайдеры, громметы, рифовые точки в зависимости от дизайна лодки и назначения паруса. Паруса отгружают производителю, комплекты хранят на соответствующих лодках.

Контроль качества

Контроль качества — непрерывный процесс. Вся фурнитура и материалы от внешних поставщиков проверяют при приёмке. Позиции вроде электропроводки стенд-тестируют перед монтажом, проверяют сразу после установки и снова на финальном контроле.

Специализации вроде стекловки корпуса имеют критические требования к температуре и укладке. Гелькоат наносят по индексному измерителю, потому что он не может быть слишком толстым или тонким. Перекатализацию смолы даёт интенсивные внутренние температуры в материале, и его нельзя обрабатывать. Если катализация неудачна, смолу приходится выкалывать — дорого и долго. Ошибки в проектировании толщин стеклопластика и размещении оснастки, а также в строительстве влияют на вес и баланс лодки и то, как она сидит на воде; если баланс сбит, статический крен будет неверен.

Детали тоже важны, и проверки качества расписаны так, чтобы исправлять их немедленно. Неисправленная ошибка внутри корпуса может стать недоступной после крепления палубы. Финальный контроль должен выявить только мелкие проблемы вроде крошечных дефектов внешней отделки, быстро устранимых.

Побочные продукты и отходы

Производители парусников обычно не делают побочные продукты, специализируясь на нескольких близких линейках. Только крупнейшие компании имеют более широкий ассортимент; их объёмы дают эффект масштаба в закупке оснастки и прочих поставок, создавая видимое преимущество над малыми строителями. Малые знают, что любяще изготовленный продукт — их гордость, и готовы закупать мелкие партии (и меньше тратить) в пользу кастомного качества.

Отходы — минимальная проблема. Большинство материалов можно переработать, а бизнес требует такого строгого контроля качества, что отходы минимизируются тщательной работой. Безопасность — главная забота. 30 лет назад производство парусников было нерегулируемым, многие строили «подвальные производства» во дворах. Регуляции сделали это почти невозможным. Рабочих обучают вопросам безопасности, особенно качеству воздуха, и они должны носить респираторы во время стекловки корпусов из-за паров от катализации. Выпускаемый из здания воздух также контролируется по нормам EPA. Рабочие носят костюмы Tyvek от брызг, химикаты строго хранят и утилизируют по регламенту.

Будущее

Парусники — символы красоты и свободы. Это высокожелательные формы отдыха и символы успеха, независимости и свободного времени. Периоды экономического роста ведут к большему производству парусников и большему количеству парусов на местных водоемах. Парусник как дом для пенсии — мечта многих. Разнообразие размеров подходит под похожее разнообразие стилей жизни. Все эти аспекты кажутся гарантирующими будущее парусника. Это простая, элегантная и древняя форма транспорта, сделанная современной; они также дают людям возможность насладиться уникальной средой, где ветер встречает воду.