Тяжелые размышления выбора.

Изначально на Картере мачта стоит на степсе, то есть на днище. И этот факт тянет за собой большое количество проблем. Вот некоторые из них:

- мачта устанавливается и снимается только краном или иным подъемным механизмом; то-есть возможностей демонтажа или просто завала мачты силами экипажа в неподготовленной ситуации не существует;

- дождевая вода, которая безусловно попадает внутрь мачты, всегда оказывается внутри лодки; брюканец защищает только от воды, идущей по внешней поверхности мачты;

- пространство каюты не является герметичным даже условно – в силу существования пяртнерса; таким образом Картер имеет более низкий класс мореходности в следствие известных правил по конструкции, предъявляемых к яхтам в зависимости от района плавания;

- в случае тяжелых условий плавания при опрокидывании существует опасность выхода мачты из степса (клепки крепления шпора, как правило, срезают сами яхтсмены, т.к. поставить шпор на штатный болт в степсе тяжело – он находится в самом углу; некоторые как альтернативу делают отверстие в продольной переборке выгородки гальюна). Последствия такого выхода мачты из шпора могут быть катастрофическими для самого существования лодки (см. например кадры с Фаснет-рейса 1979 года); нет возможности сбросить мачту за борт в случае катастрофической ситуации по тем же причинам;

- нет приемлимой схемы проводки бегучего такелажа с мачты в кокпит – в этом случае набитый бегучий такелаж будет перетягивать мачту к той или иной стенке пяртнерса;

- мачта в пятнерсе на короткой волне бьет по стенкам и как следствие будут потертости на ней самой и проломы в пластике пятрнерса; первые приводят к локальному уменьшению прочности самой мачты, вторые приводят к замоканию наполнителя крыши рубки;

Список можно продолжить далее, но и приведенных выше аргументов более чем достаточно для постановки вопроса о размышлениях на заданную тему. Также стоит отметить, что в случае переноса принципиально меняется в лучшую сторону картина совместной работы мачты, стоячего такелажа и набора корпуса – смотри предыдущую статью о ремонте переборки и окрестностей.

Что надо решить прежде чем начать?

Честно говоря, я сомневался, надо ли писать о своих метаниях и мучениях – может проще сразу написать: "делать так-то и так-то"? Но потом решил, что писать надо обо всем, так как в этих статьях я делюсь своим и не только своим опытом, в том числе и самым дорогим опытом - ошибочным. Если опустить всю следующюю главу, то у людей мнительных (а среди капитанов таких немало) могут возникнуть мысли типа: "он не учел то или другое явление, а оно важно". И чтобы не давать повода к таким раздумьям, пишу как было - целиком, ничего не скрывая.

Есть два вопроса, котрые не позволяют осуществить перенос "не глядя":

1. Крыша рубки и внутренний набор корпуса (переборки) не расчитаны для восприятия нагрузок (как динамических, так и статических) от мачты в вертикальном направлении.

Эта проблема разрешима стандартным способом – установкой пиллерса. Хотя и там есть несколько тонких мест.

Но есть и другая, более сложная в решении проблема.

2. Крыша рубки, конструкция палубы и корпусного набора не расчитаны для восприятия горизонтальных нагрузок от шпора мачты.

Немного не понятно? Посмотрим на рисунок 1. Когда яхта идет под парусами, силы тяги с парусов передаются на корпус через мачту и такелаж. Основная нагрузка из-за больших плеч идет (ощущается) на путенсах и шкотах. Тем не менее и безусловно тяга передается и шпором мачты через степс или стандерс. Ситуация с размещением степса на киле для Картера штатная, а вот с палубным степсом (будем его условно называть стандерсом – для различия, хотя строго говоря стандерс это немного другое) проблемы – крыша рубки может просто поехать от этой нагрузки.

От поперечной нагрузки по идее должна спасать переборка, которая везде достаточно плотно подходит к стенкам рубки и бортам, хотя это может быть и умозрительное заключение.

Что делать с продольной вообще непонятно, хотя и здесь есть за что зацепиться – продольная переборка выгородки гальюна. Но продольная нагрузка гораздо сильнее поперечной: представте себе свежий ветер (7-8 баллов), подрифленый под краспицы грот на бакштаге….. Ну и как? Под одним таким гротом можно до 8 узлов разгоняться запросто.

В результате, понимая, что опыта маловато, начал устные консультации со сведующими людьми.

 

Тему удалось обсудить с несколькими серьезными российскими конструкторами яхт, чьи проекты выпускаются серийно. В принципе вывод был один: крыша может и поехать, раз конструкция рубки не расчитана на подобное. То-есть надо обдумать все нюансы. В качестве противодействия обсуждались всякие варианты, причем и экзотические, типа создания "омега"-образной системы бимсов вдоль поперечной переборки из нержавеющего двутавра, и многое другое.

Но приемлимого решения, закрывающего все мои вопросы, так и не нашлось, и проблема таким образом "отбила первый натиск": мы ограничились реконструктивно-восстановительным ремонтом с использованием "ошейника" и на время закрыли вопрос (смотри предыдущюю статью).

Однако время шло, а насущность переноса мачты на палубу оставалась. Особенно это стало актуальным при подведении итогов сезона 2003. Лодка ходила на Соловки и на обратном пути из-за проблем с разводкой Шижненского моста, была вынуждена "подныривать" под мост в положении закрена – мы чуть-чуть не проходили по габариту на ровном киле (в пределах полуметра).

И пришлось начать думать сначала. Проблема удержания крыши от продольной "езды" казалась практически не решаемой в силу  вертикальности стенок рубки – чем держать крышу от уползания если пластик на изгиб не прочен,  во что упирать? Сходящая плавно на палубу рубка Телиги 890 казалась в этом смысле более правильной и позволяющей решить задачу переноса мачты: крыша рубки "телиги" как бы упирается в палубу, а та соответственнов  борта.

Тупик?

И все-таки в один прекрасный день "Зоркий Сокол наконец заметил" что крыша рубки вместе со стенками представляет собой некое коробкообразное, точнее П-образное изделие. А короб очень устойчивая к продольным усилиям конструкция. И получилось, что крышу рубки от продольного съезжания вперед великолепно удержат… продольные стенки рубки (см. Рис.2)! Никаких упоров создавать не требуется: продольную нагрузку на срез стенки великолепно выдержат в силу своей длины и толщины, даже не смотря на наличие многчисленных иллюминаторов.

Таким образом оказалось, что для удержания крыши в горизонтали ничего делать не надо, при условии что крыша будет изолирована от вертикальной нагрузки. Значит дело только за пиллерсом. Половину дела сделали ничего не делая.

Рис.2.

Какой пиллерс делать?

Конструкция пиллерса разрабатывалась исходя и следующей парадигмы: необходимо с одной стороны обеспечить нулевую нагрузку от прыгающей/стоящей мачты на крышу рубки, а с другой необходимо обеспечить полную герметичность крыши. Вообщем сначала все нарисованное шло в корзину безостановочно. Предлагались пиллерсы из дерева (дуб), предлагались из нержавеющего прутка, предлагались пиллерсы с фланцем в потолок рубки плюс ответный фланец сверху - на крыше, стянутые болтами через наглухо заделанный пяртнерс… Предлагалось даже заменить переборку на силовую. И об "омега-бимсе" вспомнили также. Все было явно не то.

Потом я увидел одну очень разумную конструкцию на "Поиске" из Твери (капитан В.И.Абросов). Там помимо разделения крыши и пиллерса была еще решена задача вывода точек крепления основных и топовых вант к палубе (к путенсам) в ось вращения мачты в стандерсе – чтобы укладывать мачту не растравливая вант. Тверским это очень актуально: надо постоянно нырять под низкий мост. Но это уже сопутствующее. А сам пиллерс представляет собой толстостенную трубу на которой нарезана резьба. Снизу и сверху крыши рубки бегают своеобразные гайки и шайбы. И ситуация выглядит следующим образом: после сброса на воду без мачты гайки сверху и снизу крыши рубки обтягиваются, зажимая крышу в свободном состоянии корпуса. После чего устанавливается мачта, но в связи с правильно проведенной первой фазой операции, крыша продолжает "ощущать себя" в свободном состоянии. Решение красивое, но очень тяжелое сточки зрения исполнения. И наш экипажный дипломированный корабел М.Г. Артемьев по этому признаку такой пиллерс тоже забраковал.

Фото 1. Пиллерс с фланцем из каюты. Видны косынки.

В результате многодневных споров родилась следующая принципиальная схема (см. фото1, 2, 3):

1. Берется толстостенная труба (стенка порядка 6-8 мм), к одной стороне которой приваривается фланец с косынками.

2. Снизу в помещении гальюна демонтируется старый степс (вместе со струной), и на его место ставится ответная часть – "стакан" - внутренним диаметром немного больше чем внешний пиллерса.

3. Длина пиллерса делается немного больше необходимой. Почему – описанно ниже.

4. Пяртнерс не заделывается наглухо, пиллерс опускается через него и устанавливается в стакан, причем косынки сделаны так, чтобы не упирались в стенки пяртнера.

5. При этом фланец притягивается сверху, через крышу рубки скозными болтами, аналогично "ошейнику". Мы вместо болтов использовали рымболты и U-образные обушки – увеличивая количество точек крепления блоков бегучего такелажа и точек крепления страховочных карабинов.

Фото 2. "Стакан" на месте степса.

6. Обрез излишка длинны "ноги" пиллерса происходил по месту с таким расчетом, чтобы в "ненатянутом" состоянии между фланцем и крышей был зазор в 2-3 мм. То-есть при обтягивании болтов крепления фланец слегка вытягивал крышу рубки вверх – таким образом мы страховались от продавливания крыши рубки под весом мачты: пиллерс был немного больше требуемого и таким образом полностью брал нагрузку на себя.

 

Но если делать, то делать хорошо. По-этому были внесены некоторые полезные мелочи:

Стандерс был сделан разборным – фланец с пиллерсом отдельно, а погон шпора мачты отдельно. Собиралось это все на болтах (на этот раз несквозных). Погон позволяет двигать мачту в пределах 30-35 сантиметров по ДП, что в итоге вопервых позволяет сцентровать лодку, а вовторых можно подобрать такое положение оси вращения мачты, которое обеспечит минимальную растравку вант при подъеме мачты.



 Фото 3. Стандерс с погоном на месте пяртнерса. Виден ранее установленый ошейник.

Все расчеты по прочности, подбор материала и рабочие чертежи были сделаны Михаилом Генадьевичем Артемьевым, а изготовил все это Андрей Васильевич Колодий, за что им обоим огромное спасибо.

Подъем и постановка мачты силами экипажа.

Вопрос этот очень важен, потому что связан с безопасностью. Дело в том, что штатный шпор мачты вроде бы предусматривает появившуюся возможность подъема и опускания мачты силами экипажа. Его крепежно-фиксационное отверстие расположено в корму от мачты на специальных выносах-"лапах"; пропил позволяет крепить уложеную в горизонталь мачту шпором прямо к погону стандерса; а подрезаная мачта в горизонтальном положении имеет небольшой массовый перевес в сторону носа, если точкой опоры являются козлы, установленные на кормовом реллинге. То-есть все вроде бы хорошо и способствует. Однако должен предупредить:

На штатном шпоре производить подобную операцию категорически нельзя!

Причина в следующем:

1.      Высота вертикальной стенки погона стандерса и высота отверстий в этой стенке соответствуют "родному" погону, изначально установленому на степсе: по-другому сделать нельзя – иначе шпор повиснет на этой стенке, а не будет опираться подошвой на горизонтальную плоскость погона – как это происходило при установке в степсе. В противном случае шпор будет очень быстро расколот от неизбежных качаний и кручений мачты – он силуминовый.



Рисунок 3. Заклинивание стандартного шпора на подъеме.

2.      Отверстие под фиксационный болт в шпоре не является круглым а имеет овалообразную форму. В итоге при подъеме мачты шпор под нагрузками съезжает в крайнее нижнее положение по фиксационному болту, который в данном случае выступает осью вращения. И вследствие этого наступает момент когда нижняя задняя точка лап шпора упирается в горизонтальную плоскость погона. Происходит это в момент когда мачта оказывается под углом в 40-50 градусов к горизонту. Этот угол не позволяет проскользнуть шпору по фиксационному болту вверх, происходит заклинивание и разрушение (отрыв) "ушей" отверстия фиксационного болта в шпоре. См. рисунок 3 и фото 4.



Фото 4. Шпор после аварии.

К сожалению эта ситуация не была увидена мной при предварительных проворотах шпора руками и произошла в реальности в момент проведения первого пробного подъема мачты в клубе у пирса. На всякий случай под краспицы была заведена страховочная снасть в виде гротафала соседней яхты (огромное спасибо экипажу "ТАИС" и лично Татьяне Комеховой, участвовавшей в этой операции). Благодаря страховке в момент аварии мачта не рухнула на палубу, а пошла маятником в нос. К счастью серьезных последствий и человеческих жертв удалось избежать. По итогам был сделан разбор ситуации и мы однозначно пришли к выводам описанным выше.

По-этому еще раз резюмирую и предупреждаю: если вы планируете поднимать и опускать мачту силами экипажа тем более в походных условиях, вы обязательно должны изготовить новый шпор (можно по формам старого) с новым, не овальным, а обязательно круглым, отверстием под фиксационный болт, который будет выступать осью вращения при манипуляциях с мачтой.

Несколько дополнительных советов по итогам разбора аварийной ситуации:

1. Для страховки в нижней точке при подъеме прихватите мачту за дугу крепления оттяжки гика веревкой к стандерсу. Лишней эта страховка не будет.

2. При переносе мачты на палубу вам потребуется отрезать кусок снизу, если вы хотите остаться в старых обмерных числах. Воспользуйтесь этим обрубком для имитации подъема мачты на стандерсе из горизонта – симитируйте нагрузки и посмотрите как работает при вращении новый шпор.

 Изготовление подъемной стрелы вопрос тоже не простой. Основная тонкость – создать временно устанавливаемый на палубе шарнир для опоры и поворота стрелы в момент подъема. В нашем случае М.Г. Артемьев предложил очень простое решение:

- берутся две половинки футштока (труба Д-16, d 45 мм, длина 3200мм) и из них собирается Л-образная мачта;

- на палубные концы "ног" мачты из капролона изготавливаются две шаровые опоры, которые будут со скольжением проворачиваться по фанерным накладкам на палубе;

- накладки крепятся к вантпутенсам (вставляются пропилами), палубные концы стрелы привязываются к путенсам кевларовым шкертиком;

- место сочленения "ног" стрелы зажимается между двумя щеками, стягивается болтами и таким образом создается точка крепления тяги от топа мачты (фал) на стрелу и подъемных талей от стрелы к носовой оковке.

Впрочем изобретение стрелы – дело вольное, тут у кого на что фантазия и ресурсы изготовления способны.

Михаил Хавин,
яхтенный капитан.
geyasaling.com