"Мороз и Пушкин" - теория и практика.

Описывается опыт, полученный в результате проектирования и построения двух больших катамаранов двоек: нашего "Мороз и Пушкин" и "Лисёнок" Ирины Смоловой.

История.

Осенью 2000 года, после удачного байдарочного похода на Ю. Шую было решено создать катамаран на котором можно было бы разъезжать по всей территории необъятной родины и за её пределами. Тип ката выбирался довольно долго и мучительно. В результате кат был спроектирован на основе идеи Ирины Смоловой.

Основные постулаты идеи:

• форма типа "верблюд".
• вытянутый вверх задний горб.
• большой объём.
• много жёсткости.
• центральная посадка гребцов.

Катамаран проектировался для решения таких тактических задач:

• "шмотковоз" с возможностью поддержки до двух "тунеядствующих" каякеров.
• груз катамарана распределяется по горбам, располагаясь под надувными ёмкостями.
• самостоятельное передвижение по рекам всякой сложности с прицелом на "от пяти".

Первая модель была готова к летнему походу 2001 года, где получила название "Мороз и Пушкин", и до сих пор успешно используется в наших (и не только) походах.
Вторая вариация была спроектирована с учётом опыта использования первой модели и сшита Ириной Смоловой в 2003 году.

реальное воплощение - "Мороз и Пушкин"

Геометрия.

Профиль на рисунке (корма слева). поперечное сечение нижнего баллона и переднего горба - полукруг. Таким образом их высота равна половине ширины в каждом сечении. Заднего горба - эллипс. передний горб представляет собой зеркльное отражение нижней части. Профиль нижней части представляет собой куски эллипсов по краям, соединённые прямой частью(трубой). В обоих моделях вертикальная ось эллипсов выбиралась несколько больше высоты баллона для придания форме некоторой "остроносости".

Параметры катамаранов
	Модель №1	Модель №2
Длинна (м)	3.7	4.0
Макс. ширина палубы (м)	0.64	0.7
Полный объём (л) (приблизительно)	1500	2000
Длинна заднего горба (м)	1.5	1.5
Длинна переднего горба (м)	1.3	1.5
Расположение поперечин (м от кормы)	0.9; 1.55; 2.35; 2.8	?
Начало, конец "трубы"(линейной части профиля) нижнего баллона (м)	1.8; 1.9	1.0; 2.5
Макс. высота заднего горба (м)	0.45	0.5 - не уверен

Основной доработкой во второй модели было введение ассиметричного профиля нижнего баллона и значительное увеличение его прямой части(трубы). Делалось это для увеличения ходкости и собственной скорости катамарана, также для этой цели в последнем проекте второго ката была уменьшена максимальная ширина до 60 см, но на практике был использован предпоследний проект.

Также во второй модели было смещёно назад место посадки гребцов для лучшего контроля за дифферентом.

В целом геометрия и баланс второй модели несколько лучше первой, но длинна оказалась больше оптимальной для центральной посадки гребцов.

В обоих моделях в раме используется 4 поперечины. 2-я и 3-я проходят у краёв горбов, 1-я и 4-я проходят через горбы.

Доступ (для продевания надувных ёмкостей) к нижней внутренней части гондолы производится через горбы в модели №1 и через центральную часть деки в модели №2. У обоих моделей в деке под горбами предусмотрены вырезы достаточно большого размера.

Для доступа к внутренней части горбов в 1-ой модели заглушки крепятся к остальному горбу при помощи "морской молнии", что позволяет открывать их при необходимости. В 2-й модели заглушки пришиты жёстко, и доступ производится через отверстие (также закрываемое "морской молнией"), в верхней части горба, на стыке лоскутов. На практике выяснилось, что 1-ый вариант предпочтительнее. Так как он позволяет лучше расправить надувную ёмкость горбов. Засунуть груз в горбы не смяв ёмкость оказывается гораздо проще в 1-ом варианте. Так в нашем походе 2003 года экипаж модели №2 отказался от перевозки груза в горбах, в силу неудобства его там размещения, в то время как в модели №1 груз практически всегда располагается в них.

"Морская молния" делается так: на обращённых друг к другу сторонах поверхностей, которые нужно соединить, пришивается длинная "труба" такого диаметра, чтобы в него относительно легко пролезала "подвижная часть молнии". (в модели №1 это верёвка 8, в №2 это тонкая металлическая трубка). Затем в этой трубе делаются надрезы через 3 см (можно варьировать). Молния готова, для застёгивания нужно продеть "подвижный элемент" в образовавшиеся сегменты труб на "сшиваемых" поверхностях поочерёдно. В результате использования такой "молнии" оказалось, что наиболее подходящим материалом для "подвижного элемента" будет верёвка 10, которая обеспечивает достаточную для быстрого вдевания жёсткость, но может быть использована в "гнутых" случаях.

Кроме того, в модели №1 можно осуществить доступ к внутренней части гондолы через оконечности носа и кормы, в которых имеются отверстия размером примерно с кулак (в результате не сшитых до конца лоскутов). Во 2-й модели этих дырок нет. Нам, пользователям 1-ой, кажется, что с дырками удобнее. (на один сезон они были зашиты, но потом опять распороты)

Выкройки.

Выкройки "Лисёнка" (модель №2)	Схема: расположение выкроек

1 - выкройка нижнего баллона. Симметрична относительно продольной оси. Нижний баллон состоит из 3-х лоскутов такой формы. (Во 2-й модели выкройка нижнего баллона представляла собой одну деталь, составленную из трёх деталей "1", соприкасающихся линейной частью)
Также часть этой выкройки используется для переднего горба.

2 - боковая выкройка заднего горба.

3 - верхняя выкройка заднего горба.

4 - выкройка деки.

5 - передняя заглушка.

6 - задняя заглушка.

Также использовались детали типа "уши" для шнуровки и "карманы" для труб и "морской молнии", их выкройки тривиальны (прямоугольники) и поэтому не приводятся.

Для крепления шкуры к раме в модели №1 использовались "уши" для шнуровки. Изготовляются они таким образом: берётся прямоугольный кусок материала (совтранс, теза или что-то другое прочное) шириной 16 см, произвольной длинны. Сгинается пополам. В изгиб вставляется силовой элемент и прошивается по длинне. В качестве силового элемента можно использовать верёвку (в нашем случае использовалась парашютная стропа). Он необходим так как на эту чать детали будет очень большая нагрузка со стороны шнуровки и, при его отсутствии деталь очень быстро порвётся.
Затем прошиваем деталь по длинне на расстоянии 4 см от изгиба, чтобы получить Т-образное сечение детали. Далее делается ещё 1-2 шва по длинне в основании этой Т (там, где двойной слой материала) и по всей длинне прожигаются отверстия (у нас для прожигания использовался большой гвоздь). Расстояние между отверстиями выбирается самостоятельно.

Шитьё шкуры.

Приводится алгоритм, полученный в результате шитья модели №1. Сама она была сшита по другому, менее удобному алгоритму:-).

Детали, на которых должна быть молния (обычная или морская) оснащаются ей в первую очередь.

В начале работы желательно пришить к деке ("4") всю "фурнитуру", так как потом (при пришитых других деталях это будет сделать гораздо сложнее.

Все "силовые" элементы (те, которые обеспечивают крепление шкуры к раме) прошиваются 3-4 раза, швы типа "шкура -шкура" 2 раза, желательно "почти бельевым" швом хотя это не везде удастся. Места в которых предполагается большая точечная нагрузка, укрепляются (верёвкой, двойным слоем материала и т.п.).

Вот, что должно располагаться на деке:

• Карманы для поперечин, которы будут проходить внутри баллонов. Они будут предотвращать контакт надувной ёмкости и поперечины и обеспечивать крепление шкуры к раме.
• Карманы либо уши для 2-й и 3-й поперечины. В 1-й модели поперечины проходили очень близко к началу горбов, поэтому этот этап совмещался с пришиванием заглушек. (близкое расположение поперечины и горба хорошо тем, что пятки упираются не только в трубу, но и в надувную часть)
• Заглушки. Фурнитуру к заглушкам следует пришить заранее. Это может быть морская молния, и карман на наружной стороне заглушки для чалки/перекуса/фотоаппарата и т.д.
• Дырки для протаскивания нижней ёмкости. В нашем случае они были сделаны сквозными прямоугольными отверстиями размером примерно 50 на 35 см, но мож реализовать их в виде "дверей".
  
• Дырки для штуцеров нижних надувных ёмкостей. Расположение зависит от выбора типа ёмкости. В нашем случае это были 2 дырки на открытой части деки, смещённые от продольной оси в сторону. (для удобства поддувания не покидая упоров)

А знаете ли вы!: изготовление и пришивание фурнитуры занимает 3/4 всего времени, а сшивание крупных деталей около 1/4.

После того, как дека готова, нужно пришить к ней нижний борт (выкройка "1" из части "выкройки"). Пришивать удобно из центра или от места расположения заглушек. Необходимо проставить на деке и пришиваемой детали контрольные точки примерно через метр, за совмещением которых при сшивании необходимо внимательно следить, так как при большой длинне, с которой приходится работать, небольшое относительное растяжение и смещение деталей может привести к существенным нестыковкам в результате если его не контролировать.

Этот этап действует очень воодушевляюще, так как впервые становится заметно видимое приближение к заветной цели.

Далее надо пришить уши для продолин, рассположенные в открытой части деки.

У нас использовалась схема пришивания ушей, указанная на рисунке, но у неё обнаружился существенный недостаток: в силу того, что нижнее ухо пришивалось только к борту, он испытывал излишнее натяжение от привязанных продолин и в результате в месте, где это натяжение пропадало (нос и корма за пределами крепления продолин) образовывались пузыри, существенно нарушая задуманные обводы судна. Поэтому сейчас на "МП" вязка продолин у концов значительно ослабляется, для недопущения возникновения пузырей.

Для исправления недостатка, видимо, следует использовать сдвоенные уши, как показано на рисунке.

Далее следует провести аналогичные операции с противоположным бортом.

Следующим щагом нужно подготовить бортовые детали горбов. В месте, в котором предпологается пропустить поперечину, нужно сделать отверстие под трубу и существенно укрепить края отверстия для недопущения разрыва шкуры горба от этого места, так как нагрузка на шкуру в этом месте будет очень большой. (в процессе эксплуатации на наших горбах от поперечин по бортам горбов пошли трещины вверх и в стороны, после чего отверстия были укреплены).

Далее пришиваются борта одного (например переднего, так как он меньше и меньше будет мешать в дальнейшем) горба и на них и на борта нижней части шьются уши для продолин. Затем борта горба опускаются вниз и к ним (с изнанки) пришивается верх горба. В результате этой операции борта нижней части наполовину окажутся в вывернутом горбе. Затем выворачиваем горб. Если решено заглушки пришивать намертво, то горб нужно снова вывернуть через дырку в деке (или в самом горбе) и пришить верх заглушки куда следует.

Те же операции производим с другим горбом. Верхняя часть гондолы готова. Можно посидеть на шкуре и ощутить близость победы (о второй гондоле в этот момент лучше не думать:-)).

Далее готовые горбы аккуратно складываются. Можно их даже временно приколоть/пришить к деке, чтобы не мешались. Борта нижней части поднимаются вверх и к ним пришивается дно нижней части. В результате должен получиться эдакий "пельмешек" - видно только изнанку деки и изнанку нижней части. Теперь шкуру нужно вывернуть через предварительно реализованные отверстия в деке.

Теперь нужно выругаться и проделать всё описанное в главе ещё раз.

Для полного счастья швы в нижней части шкуры рекомендуется проклеить, но делать это надо на собранном и надутом катамаране. (Мы проклеивали леями шириной 4 см непосредственно в походе, первый тестовый выезд был проделан на непроклеенных шкурах).

Надувные ёмкости.

Конструкция предусматривает использование в одной гондоле 3-х независимых надувных ёмкостей. В модели №1 нижняя ёмкость была выполнена двухсекционной. Штуцера нижней ёмкости выводятся в районе колена игрока, штуцера ёмкостей горбов выводятся через заглушки.

Материалы.

В модели №1 для нижней части использовалась теза однослойная, для горбов - "совтранс", для деки - совтранс с отработавшей Газели с оригинальными свойствами, за жёсткость получивший название "фанера". Для ёмкостей использовалась серебрянка, сейчас постепенно вытесняемая чернухой.
Шитьё происходило на швейной машинке "Подольск" 195? года выпуска с ножным приводом. Использовались иглы 130, 120, 110 (было сломано 3 иглы. В магазине иглу более 110 купить очень сложно) и лавсановые нитки максимальной для таких игл толщины.

В модели №2 использовалась ткань типа совтранс для всех деталей. Для ёмкостей использовалась серебрянка.

На воде.

На воде оба катамарана показали очень хорошую манёвренность, живучесть. Ходкость ниже средней. Довольно высоки требования к физической силе гребцов, особенно в загруженном состоянии. После прожолжительного катания на "МП" длинна "Лисёнка" показалась черезмерной для центральной посадки. В целом, все поставленные задачи выполняются очень хорошо.