Первой фазе проекта СОЛ-6 предшествовала примерно одногодовая подготовительная работа. Собирался материал о классических и яхт в стиле ретро, изучались теоретические чертежи и литература по яхтостроению. Прежде всего я прочёл от корки до корки «Конструкцию и строительство яхт» проф. Дитера Шарпинга который широко известен как в Германии так и за рубежом. Эта книга стала моей «библией» и я использую её как руководство по проектированию СОЛ-6. Чертежи эскизного проекта выполнены с помощью программы Becker-CAD. Эта сравнительно дешёвая программа позволяет просчитывать площади и моменты инерции по нажатию кнопки, что существенно облегчает конструирование. Далее применялся Автокад.

1 Фаза – Эскизный проект.

На первой фазе выполнены следующие работы:

-          разработка концепции

-          Эскизы: боковой вид, палуба, внутренние помещения, план парусности

-          боковой вид подводной части, руль, фальшкиль

-          форма шпангоутов 2-7-9

-          строевая по шпангоутам

-          расчёты: водоизмещение, остойчивость при крене 35 град. (палуба касается воды)

-          изготовление странички проекта в интернете.

Замечания.

Прежде всего мне доставило большое удовольствие воплотить многолетний собственный опыт хождения под парусом и участия в соревнованиях в яхту СОЛ-6. Я постарался исправить недостатки Л-6 : - большую смоченную поверхность, «скромную» скорость, недостаточную начальную остойчивость, тесноту помещений. Всё это возможно исправить если строить яхту из лёгких материалов современным способом, а так-же увеличить ширину, применить короткий фальшкиль с бульбой. Управление СОЛ-6 должно быть простым и доставлять прежде всего удовольствие. Эти требования влияют так-же на форму шпангоутов. В носу – параболической формы, на миделе и в корме – комбинация из круглых и U-образных. Это должно обеспечить мягкую всхожесть на волну на лавировке, а на бакштаге в сильный ветер с попутной волной – скольжение или глиссирование. Поскольку СОЛ-6 предназначена не только для регат но и для походов в отпуск внутренние помещения спроектированы под эти требования: диваны можно использовать в море как койки, предусмотрено много места для хранения провианта и снаряжения, большой санузел и камбуз. Конечно многие детали внутреннего оборудования будут дорабатываться на последующих фазах.

Для облегчения постройки стараюсь не использовать округлости и др. сложные формы. Техника на борту будет простая в обращении, преимущественно с ручным приводом. Вместо дорогостоящей импортной системы отопления предусмотрена дровяная печь-камин, к стати, в  наше время – это привелегия воплощаемая только на больших и дорогих яхтах. Ещё необходимо додумать – как применить подвесной двигатель в шахте под кокпитом вместо стационарного, что может резко сократить стоимость яхты. Строевая по шпангоутам выполнена в первом приближении интерполяцией при помощи ординат некоторых шпангоутов. Поскольку возможны большие неточности то воздержусь от коментариев по этому поводу. Предварительный расчёт остойчивости показал что палуба уходит в воду на крене в 35 град. при ветре в 7 баллов и полной парусности. Это вызывает некоторое сомнение, поскольку по опыту первые рифы берутся при 4-5 баллах. Ясность на эту тему внесёт расчёт весов и остойчивости на следующем этапе.

Следующая фаза проекта: выполнение теоретического чертежа, расчёт весов, расчёт остойчивости.

Для этого необходимо либо приобрести достаточно дорогую программу типа «АвтоКАД» или поручить работы специалистам, что будет возможно ещё дороже. Каким путём пойти - предстоит решить в январе-феврале.

В феврале 2003 года  мне удалось побывать в гостях у Ассоциации Л6 и встретиться с В. Манухиным, В. Чайкиным и другими представителями Ассоциации. Состоялся интересный обмен мнениями. Прозвучало ряд пожеланий, которые будут учтены при проектировании СОЛ-6.

2я фаза  – теоретический чертёж.

На 2й фазе был выполнен теоретический чертёж корпуса, правильнее сказать – корпус был сформирован при помощи специальной компьютерной программы, значительно облегчившей работу. Полученный файл можно сконвертировать в формат читающийся программой АвтоКАД для дальнейшей проектировки.

Было создано 5 различных корпусов отличавшихся формой шпангоутов и длиной КВЛ. Эти корпуса оптимировались по сопротивлению при различных скоростях и углах крена, а так-же по остойчивости.  После чего был выбран оптимальный вариант корпуса.  Был произведён расчёт остойчивости и изготовлена кривая остойчивости.  Для наглядного изображения корпуса был сделан VRML – файл который можно  загрузить вместе с небольшой программой VRML –Viewer, позволяющей увидеть корпус в различных перспективах а так-же его крутить, увеличить и т.д.

3 Фаза проекта – расчёт весовой нагрузки.

В середине июля закончена вероятно самая кропотливая работа проекта – расчёт весовой нагрузки. При этом определялись материал, размеры и место расположения каждого отдельного элемента яхты. Параллельно к расчётам каждый элемент был расположен на чертеже, таким образом готовы расположение внутреннего оборудования, план палубы, рубка, кокпит, рангоут, двигатель, цистерны  и системы. Размеры и веса отдельных частей конструкции просчитывались, а информация о весах и размерах вооружения бралась из различных каталогов производителей яхтенного оборудования. После расчёта всех весов был изготовлен чертёж фальш-киля и определён его Ц.Т.. После чего первый расчёт остойчивости показал недостаточность оной, поскольку опрокидование совершалось при 118 град., когда как нормативы Е.С. предписывают мин. 120 град. Причина этого – выбор массивных материалов, например толстой фанеры для упрощения постройки. Самый простой выход из создавшегося положения – это углубление Ц.Т. т.е увеличение осадки или массы балласта. Наиболее трудоёмкий путь – облегчение конструкции применяя композитные материалы, например пенопласт оклееный тонкой фанерой, что ещё повысит жёсткость конструкции.  Это один из современных и широко применяемых методов постройки яхт, однако недостаток его в усложнении процесса постройки. Просчитав несколько вариантов пришлось пойти на компромис:  отказаться от некоторых декоративных элементов из дуба или уменьшить их толщины, палубу рубки, кокпит и некоторые переборки делать композитными, степс убрать с палубы и поставить его на килевую балку и в результате выбрать более тонкий профиль мачты,  фальш-киль оптимировать по высоте Ц.Т. и увеличить осадку на 10 см до 1,95 м.  В результате всех мероприятий второй расчёт остойчивости оказался вполне приемлемым: опрокидование происходит при 127 град. , а макс. плечо остойчивости 0,74 м достигается при крене 54 град.

Основные выводы из 3 фазы:

-          если проектировать сравнительно «стройную» крейсерскую яхту с хорошими лавировочными качествами но с ограниченной осадкой, то нужно экономить вес и применять композитные материалы.

-          Выбрать фальш-киль с глубоким Ц.Т., т.е. с бульбой. Ещё лучше – подъёмный фальш-киль.

Такой вариант конструкции будет обязательно проработан в дальнейшем.

-          Для самостройщиков лучше строить более широкие яхты, поскольку можно применять массивные материалы и не особо заботиться об экономии веса.

Для загрузки предлагается таблица в ЭКСЕЛЕ со сводными результатами расчётов и диаграмма остойчивости.

4 Фаза проекта – расчёт на прочность.

Летом парусные круги Германии облетела новость – новейшая 36-футовая пластиковая яхта села на мель на скорости в 3 узла в спокойную погоду, в результате чего фальшкиль проломил днище! Теперь перейдём к проекту.

Очередной этап продлился до конца октября. В результате получены размеры и толщины отдельных, особо нагруженных элементов яхты, а так-же выбран соответствующий материал. Расчитаны подвеска киля, обшивка, переборки, стрингеры, палуба, надстройка, рангоут, рулевое устройство, вант-путенсы. Существуют различные методики расчёта, например Германского Ллойда (ГЛ), Американ бюро оф шиппинг (АБС), Нордик боат стандарт (НБС). Для современных лёгких конструкций эти методики не совсем подходят, поскольку они подразумевают традиционные материалы. Переборка расчитаная по ГЛ оказалась 30 мм толщиной, по АБС – всего 15 мм. Таким образом приходилось считать параллельно по нескольким методикам и в конце выбирать наиболее правдоподобные результаты. В результате проведённых расчётов были внесены следующие изменения: добавлена флора на случай посадки на мель с большой скоростью, добавлены 2 шпангоута, увеличено количество килевых болтов, удлинён стрингер в носовой части, к обшивке добавлен один слой стеклоткани.  Палуба облегчена за счёт более тонких бимсов, хотя их колличество возросло на 2 штуки. Главная переборка у мачты выполнена из сендвича – фанера и пенопласт, что обеспечивает большую жесткость. Рангоут посчитан по методике конструкторской фирмы Спаркмана и Стэффенса и по методике НБС. Последняя, более детальная методика позволила варьируя геометрией выбрать более тонкий профиль мачты. В заключении хочу отметить, что прочностные расчёты требуют не мало времени и большёго терпения. Их результат – чувство покоя за конструкцию и в некоторых случаях – сэкономленный вес.

5 Фаза проекта – профилирование киля и пера руля.

Киль и руль должны с точки зрения гидромеханики работать наиболее эффективно, что означает создавать большую подъёмную силу и меньшее сопротивление. Для выбора оптимального варианта киля были просчитаны 3 профиля НАСА.  Далее с помощью программы SurfaceWorks была создана пространственная модель киля. При этом большую помощь оказал г-н Reinhard Siegel от фирмы Yacht Design Software. Для выбора профиля пера руля сравнивались 2 профиля НАСА и один немецкий профиль.

6 фаза проекта – разработка систем.

Системы применяемые на современных яхтах  на много сложнее тех, которые устанавливались ранее на шестёрках, возросло и колличество самих систем, что значительно повысило комфорт и безопасность. Однако всё большее применение высоких технологий на  яхтах привело к их удорожанию, затраты времени на ремонт оборудования значительно увеличелись. А так-же возросли затраты электроэнергии на борту, требующие размещения дополнительных источников питания.  Например,  широкоприменяемые электрические насосы на камбузе и в санитарных помещениях шумят, выходят из строя уже через 2 года и требуют дорогостоющих зап. частей и сложного ремонта. Причём расход ценной на борту воды очень большой. Педальные насосы работают без поломок около 10 лет и стоят в 2 раза меньше – конечно это очень плохо с точки зрения индустрии.

Берясь за разработку систем я попытался совместить современные стандарты и запросы экипажа к комфорту с относительной простотой, хорошей ремонтопригодностью  и дешевизной. Ценную помощь при этом оказали немецкие яхтенные и технические журналы, которые наряду с описанием систем давали их критическую оценку, полученную в результате многолетнего опыта эксплуатации.

Были разработаны следующие системы: - водоотливная, пресной воды, фановая, отопительная, вентиляционная, электроснабжения, навигационная, а также система газоснабжения камбуза и холодильная система. Особое место занимают системы двигателя:  топливная, охлаждения, выхлопная и управления. На этом этапе так-же были определены характеристики гребного винта.

Проектом предусмотрены полноценная система подачи пресной воды включая две цистерны по 110 л и педальные насосы; водоотливная система состоит из двух ручных и одного электрического насоса; электросистема включает три батареи общей ёмкостью 210 Ач, зарядное устройство, а главный щит снабжён автоматическими предохранителями на каждую цепь. В каютах расположены 17 светильников, имеется подсветка салингов. Двигатель фирмы Ветус на 25 сил с 2х-контурным охлаждением работает на складной винт, топливный бак имеет объём 80 л. На борту так-же имеются фекальная цистерна, электрическая холодильная камера, газовая плита  и  отопительная печь в кают-компании. Навигационное оборудование состоит из электронных приборов: лаг, эхолот, указатель ветра, ГПС, УКВ-радиостанции, двух компасов и ходовых огней.

Параллельно с разработкой  систем велась калькуляция материала по имеющимся каталогам яхтенного оборудования. Сумма оборудования всех систем составила 14500,- Евро, причём эта сумма не включает затраты рабочей силы на монтаж.  Сокращение расходов возможно за счёт применения некоторых отечественных материалов, цены которых мне к сожалению пока не известны и за счёт оптовых закупок в случае серийной постройки.

7 фаза проекта – расчёт затрат времени и стоимости материала.

Сколько-же будет стоить СОЛ-6? На этот, один из важнейших для судьбы яхты вопрос, я попытался ответить на этом этапе. Кроме того были подсчитаны затраты времени на постройку. Источниками для калькуляции послужили каталоги яхтенного оборудования и производителей судостроительных материалов. Расчёт временных затрат приближённо подсчитан опираясь  на литературу по яхтостроению и на информацию на некоторых сайтах самостройщиков.

Для начала все элементы яхты были разделены на группы, занесены в таблицу Ексель и к ним были подобраны наиболее дешёвые поставщики.  Судовые системы, расчитаные на предидущем этапе, положили начало таблицы, которую я просто дополнил. При этом я  старался выбрать материалы российских производителей, конечно там где был уверен в их качестве. Конечно мои возможности по поиску поставщиков на российском рынке очень ограничены и поэтому здесь заложен ещё потенциал по сокращению стоимости. Практически все фанерные части корпуса и надстройки  были определены во время весового расчёта, и для определения их стоимости надо было их разумно расположить на листах фанеры с целью уменьшения отходов производства. Это было сделано с помощью програмы Автокад.

Затраты времени определялись для группы самостройщиков или для персонала  малой верфи в колличестве 5-и человек при условиях применении малой механизации и частично вакуумной технологии (звучит сложно, но на самом деле довольно приметивная штука). При этом один из работников выполняет инженерные и коммерческие функции, в то время как  другие работники непосредственно строят лодку. Для экономии времени часть работ, таких как например литьё киля, целесообразно поручить субподрядчикам. Затраты времени на подготовку процесса и на закупку материала то-же учтены. Время на постройку получилось 11 месяцев. Конечно более опытные судостроители затратят меньше времени, в то время как самостройщикам понадобится больше. Надо учитывать и то, что на головной образец уйдёт больше времени в связи с отработкой технологии.

Поскольку внешний облик яхты окончательно определён и имеет достаточно отличий по сравнению с эскизом первой стадии, то предлагаю  DFW-файл для загрузки. Этот файл содержит чертёж, который можно удобно увеличивать до мелких подробностей или перемещать. Для этого нужно и установить спец. программу DFW-fiewer, которую так-же можно загрузить с нашей странички. А так-же предлагается  таблица в Екселе с калькуляцией расходов. При этом надо иметь ввиду, что самый дешёвый путь – самострой, он же и самый долгий. При серийной постройке на верфи цены будут примерно в 2 раза выше, включая НДС, однако по мере накопления опыта и отладки производства возможно значительное снижение затрат и конечной цены.

8 фаза проекта – оценка качества конструкции, VPP

При помощи безразмерных характеристик-соотношений можно заранее дать оценку конструкции и сделать прогноз скоростных качеств яхты, хотя определить их точно нельзя. Чтобы это сделать понадобится программа предсказания скорости – VPP (velocity prediction program). Для СОЛ-6 были сделаны расчёты предсказания скорости при пяти различных ветрах и на различных курсах с помощью програмы VPP, разработанной в одном американском университете. Результаты в виде графика предлагаются для загрузки.

Внизу приводится таблица безразмерных соотношений.

 
По результатм таблицы просматривается тенденция к лёгкой и быстроходной яхте, хотя и не чисто гоночной. Это подтверждается и расчётами VPP. Так например в 5 баллов скорость на лавировке достигла почти 7 уз., а со спинакером в бакштаг – за 9 уз.. Однако при этом программой не учитывается удлиннение КВЛ  из за омывания длинного кормового свеса, а значит и скорости несколько занижены.

На основании расчётов VPP площадь генуи была увеличена и достигла макс. возможной (150%).

9 фаза проекта – разработка построечной документации

Заниматься изготовлением чертежей можно до бесконечности, поскольку хочется  исключить все случайности и изобразить как можно больше деталей наиболее подробно. Строительные чертежи выполнены по нормам ИЗО в форматах от А0 до А4.  Чертежи содержащие многочисленные детали снабжены спецификациями в табличной форме. В комплект документации так-же входит инструкция по постройке и таблица ординат. Вся документация может быть поставлена на русском или на немецком языках. Стоимость комплекта 350,- евро. Изготовленные чертежи изображают 1-ю версию яхты - с неподвижным килём и 6-ю койками. В полне возможно изменить некоторые элементы, например – планировку, и тем самым подстроить яхту под требования владельца. Особый интерес представляет версия яхты с подъёмным килём, однако дабы не раздувать рамки проекта, подобные версии не вошли в него. При наличии потребности проект будет переработан и дополнен.  На этом этапе проект закончился. В настоящее время занимаюсь логическим продолжением проекта – подготовкой постройки СОЛ-6. Тем более что обозначились несколько интересующихся из восточной Германии. Занимаюсь поиском места для постройки, как в Германии, так и в России, а так-же поиском партнёров обладающими достаточным опытом и профессиональными навыками. При наличии  заказов в полне возможно наладить кооперацию, и с целью экономии денежных средств, строить как в России так и в Германии. О начале постройки будет дано специальное сообщение. Так-же планируется открыть новую страницу в интернете посвящённую постройке и предназначенную для ознакомления с технологиями и обмена опытом между строителями.  На этой-же странице можно будет заказать материалы и вооружение для постройки. Для загрузки предлагается перечень документов для постройки, инструкция о постройке, а так-же один из чертежей - генеральный план. Генеральный план можно удобно рассматривать и увеличивать до мелких подробностей с помощью  спец. программы DFW-fiewer,  которую так-же можно загрузить с нашей страници.

На том хочу поблагодарить всех принявших участие в проекте.

Владимир Липп

Комментарий в 2010 году: яхта до сих пор не построена, интересующихся и серьёзно настроенных яхтсменов просто нет. Долгое время страница была повреждена и не была доступна. Это вторая попытка, т.к. надежд не теряю.