какой корпус яхты лучше
Выбор материала для постройки яхты
Хотите построить судно, но не знаете, какой материал использовать? Прочитайте эту статью.
*Ваш бюджет
*Ваше местонахождение
*Ваш опыт постройки
*Доступность материала.
*Близость к соседям
*Предназначение яхты
Большинство из моих перспективных клиентов имеют четкие представления о материале, из которого они будут строить. К сожалению, некоторые принимают решение инстинктивно, на основе слухов (что неверно в принципе), рожденных чьим-то неудачным опытом.
Есть материалы, которые используются для постройки судов, но с которыми я не работаю. Вообще, однако, хорошая яхта может быть построена из любого из нормальных конструкционных материалов, если проект был на него рассчитан, и были учтены ограничения выбранного материала.
Никакой материал не является идеальным для любых корпусов, несмотря на то, что некоторые горе-эксперты попытаются вас в этом убедить. Главные факторы в выборе включают назначение судна, местоположение строительства, доступные оборудование и ресурсы, и предыдущий опыт работников, которые будут участвовать в постройке.
Назначение судна влияет на выбор материала, потому, что будет определять уровень нагрузок, качество отделки, уровень и стоимость необходимого технического обслуживания. Судно для коммерческой рыбной ловли или грузоперевозок очень сильно отличается по этим требованиям от люксовой яхты для чартерных рейсов.
Любое судостроение требует оборудования и инструмента в большей или меньшей степени. Что-то из более дорогостоящего оборудования может быть куплено для строительства, затем продано, чтобы возместить часть стоимости, но большая часть остается для последующего использования.
Доступность материала определяет возможность постройки вообще. Не было бы никакого смысла строить металлическую лодку среди лесов, с трудностями обеспечения и транспортными проблемами, когда это может быть успешно выполнено из древесины. Можно привести факторы для противоположного выбора.
Предыдущий опыт работников должен учитываться, поскольку это могло бы влиять на качество отделки. Напротив, никакой материал не должен быть отброшен из-за недостатка опыта в работе с ним. Краткие курсы в ближайшей технической школе дадут качество конечной продукции и в конечном счете уменьшат время и убытки.
Наборы для постройки обычно включают мелкие части, такие как крышки люков, но могут быть и охватывающими все, вплоть до базового интерьера и всех необходимых частей корпуса.
Стеклопластик подходит для любительской постройки, но должен быть выполнен под крышей. Известны яхты, успешно построенные под открытым небом, но высока вероятность возникновения проблем из-за погоды. Особенная осторожность должна быть предпринята, особенно в течение стадии формования, для защиты от росы, дождя, ветра или других погодных условий.
Другая проблема (которая существует и при использовании профессионально отформованной оболочки) состоит в том, что стеклопластик, который полностью полимеризовался, должен быть правильно подготовлен прежде, чем наносится новый слой. Длительная задержка в процессе формования приводит к пыли и жировой пленке на поверхности, и они должны быть полностью удалены для получения необходимой адгезии.
Работа со стеклопластиком очень вредная и дает сильный запах. Хорошо было бы проверить, как ко всему этому отнесутся ваши соседи.
Различные попытки были сделаны в течение недавних лет, чтобы торговать проектами из стали с легким или умеренно легким водоизмещением, однако после спуска на воду они обычно сидят намного глубже ватерлинии. Это должно быть связано с фактом, что, для равного веса, толщина стального корпуса должна быть приблизительно 20 % толщины его для стеклопластика и 7 % для древесины. Очень трудно сделать стальной корпус с такими параметрами, разве что при большом искусстве строителя.
Дополнительный вес дает преимущества в смысле комфортабельного поведения в море, но отбирает эффективность. Необходимая мощность двигателя и площадь парусного вооружения для тяжелой яхты больше, так что издержки пропорционально вырастают. В качестве компенсации, сталь стоит под номером два вслед за фанерой с экономической точки зрения среди обычных материалов для разовой постройки, до наступления стадии оснащения.
Для домашнего судостроения сталь непрактична. Если ваши соседи не испытывают к вам ненависти, когда вы начинаете строить свою лодку, это будет гарантировано к тому моменту, когда вы закончите.
В течение всего строительства это очень шумный материал. Непрерывный грохот (а вы не сможете построить качественную лодку без того, чтобы не стучать) будет восстанавливать вашего самого любимого соседа против Вас. Тяжелое электрическое сварочное оборудование может портить прием телевидения. Пескоструйная обработка будет превращать целую область вокруг лодки в пустыню, и то же самое произойдет с округой, если подует ветер. Использование загрунтованной стали будет предотвращать эту проблему.
С положительной стороны сталь характеризует возможность постройки судна под открытым небом. Если необработанная сталь используется, погода поможет удалить окалину перед пескоструйной обработкой и окраской. Если предварительно загрунтованная сталь используется, регулярная зачистка швов и грунтовка будут сохранять сталь в виде, пригодном для последующей окраски без дополнительной обработки.
Популярность корпусов из дерева в последнее время сильно уменьшилась, возможно в связи с доступностью стеклопластиковых корпусов. Теперь редко можно увидеть новую деревянную лодку, однако дерево остается хорошим конструкционным материалом.
Разработка технологии WEST (технология насыщения дерева эпоксидной смолой) вдохнула новую жизнь в старый судостроительный материал. Объединяя старый естественный материал древесины со специально приготовленными заполняющими смолами, получают легкую и крепкую конструкцию.
WEST технология может быть успешно объединена с различными методами постройки, от реечной конструкции до диагональной обшивки, со стрингерами или без них. Все они имеют общие требования, главный смысл которых предотвратить доступ влаги к древесине.
Природа позаботилась о широком выборе древесины с широким диапазоном свойств. Она может быть выбрана в соответствии с требованиями легкости, прочности, устойчивости к гниению, твердости или декоративности. Однако человек сильно исчерпал запасы многих разновидностей, так что они становятся дефицитом. Это может стать проблемой при постройке яхты традиционными методами, но имеет минимальный влияние при применении WEST технологии, позволяющей использование менее экзотической древесины за счет использования эпоксидных смол.
Водоизмещение яхты при традиционных методах конструкции обычно довольно велико, из-за использования тяжелой древесины большого сечения. Напротив, современные методы позволяют строить легкие и эффективные корпуса.
Деревянная конструкция должна быть защищена от погоды при постройке. Как минимум, все открытые неокрашенных поверхностях, должны быть защищены брезентами. В противном случае возникают проблемы в дальнейшем при покраске и защите от гнили.
Большинство соседей не будет иметь возражений на постройку судна из дерева. Хотя электрические инструменты необходимы, они используются изредка и шумят не очень сильно. Эпоксидные смолы пахнут, но гораздо более приятны, чем смолы полиэстера и запах выветривается быстрее.
Жизненно важно предусмотреть отсутствие металлов, более благородных, чем алюминий, в электрическом контакте с корпусом, особенно ниже ватерлинии. Кроме того, есть много различных алюминиевых сплавов, свойства которых отличаются, в том числе и по электрохимии. Необходим правильный выбор сплава или комбинации сплавов, иначе будет происходить электрохимический процесс между двумя несходными сплавами.
Сварочные сплавы также должны быть совместимы с металлами, которые они соединяют.
Специальные алюминиевые сплавы давно были разработаны, чтобы справиться с агрессивной морской средой, с таким успехом, что много яхт оставлены неокрашенными выше ватерлинии. Ниже ватерлинии они должны быть окрашены для предотвращения обрастания, а также чтобы предотвратить электрохимическую коррозию. Антиобрастающие краски, содержащие ртуть не могут быть использованы, поскольку ртуть становится катодом, и алюминий будет разрушаться. Краски, содержащие медь, не должны использоваться по той же самой причине за исключением многослойных покрытий, в которых отделяют алюминий от меди и постоянно контролируют качество, проверяя нарушения системы окраски и следствия электрохимической коррозии.
Внутренние поверхности оболочки, особенно ниже ватерлинии, должны быть окрашены. Хорошая система защитных покрытий даст защиту от опасности потерянных монет, инструментов, и т.д, иначе, попадая в трюмную воду, они создают электрохимическую пару и съедают металл корпуса. Алюминий намного мягче стали, с ним легче работать, и можно даже использовать оборудование для дерева. Однако сварка алюминия должна проводится в среде защитного газа, и поэтому не может быть проведена на открытом воздухе. Любой сквозняк будет сдувать защитный газ и становиться причиной проблемы сварки.
Подготовка зоны сварки, и очистка также очень важны, так как даже самое маленькое количество загрязнения от потных рук или грязных перчаток может вызывать появление примесей в сварном шве с последующим появлением трещин. Вообще, высокая квалификация сварщика при работе с алюминием играет намного более важную роль, чем со сталью.
Ремонт алюминиевых корпусов затруднен в большинстве привлекательных для дальних походов частей мира. Так как алюминий легко вырезается и сверлится вручную, лучше подготовиться к временному ремонту повреждений на болтах или шурупах с алюминиевыми или деревянными заплатами, чем ожидать, что удастся сделать сварочные работы.
Стоимость кг алюминия намного выше, чем кг стали, однако вес корпуса из алюминия будет намного меньше. Более легкий вес алюминия позволяет использовать меньше приспособлений, и листы легче вырезать и подгонять, что дает экономию труда. Однако, в конечном счете, алюминиевая конструкция значительно более дорогостоящая, чем стальная. Хотя для больших судов (более 18 м) эти различия уменьшаются.
Формование корпуса критично к качеству смеси и процессу. Было сделано много корпусов, во внутренные пустоты которых пришлось закачать галлоны дорогой эпоксидной смолы и которые не получились, как хотелось. Важно также поддерживать определенные параметры корпуса в процессе затвердевания цемента и, если не удается сохранить высокую влажность, появляются трещины и проблемы водотечности.
Выбор материала оболочки очень важен для предполагаемого владельца любой новой яхты, и не должен приниматься наспех. Если он полностью понимает преимущества и ограничения всех материалов, которые доступны для него, он может сделать обоснованное решение.
Материалы, используемые для изготовления корпусов яхт
Выбирая подходящую модель яхты, обязательно следует обратить внимание на материал, использованный для изготовления ее корпуса. От характеристик этого материала зависит то, каким образом яхта будет проявлять себя в процессе эксплуатации, и насколько часто вам придется сталкиваться с различными проблемами, непосредственно связанными с ремонтом проржавевших и прохудившихся мест.
Далее мы постараемся рассмотреть объективно преимущества и недостатки материалов, чаще всего используемых для изготовления корпусов яхт:
Стальной корпус яхты
Данный материал склонен к окислению, поэтому долгое время он вообще не использовался в судостроении. Однако в начале двадцатого столетия ситуация изменилась – из-за дефицита цветных металлов сталь стала широко применяться в кораблестроении и сумела быстро завоевать репутацию одного из наиболее прочных, надежных материалов для изготовления корпусов различных плавательных средств. Причиной этой популярности стал целый комплекс факторов, в том числе, дешевизна стали на рынке.
При грамотной обработке (продолжительной или пескоструйной консервации, пассивировании) стальной корпус является наиболее практичной конструкцией для яхт любого типа. Суда со стальными корпусами доступны по цене и чрезвычайно надежны в эксплуатации.
Еще одно бесспорное преимущество стальных корпусов – возможность быстро устранить появившийся дефект. К примеру, начавший ржаветь шов корпуса сразу становится заметным, благодаря чему данный дефект может быть устранен быстро, с минимальными потерями. Корпуса, изготовленные из дерева, стеклопластика или армоцемента, вышеупомянутым свойством не обладают, дефекты в них часто становятся видимыми только тогда, когда устранить их бывает уже невозможно.
Изготавливаются стальные корпуса в Голландии, Германии, Австрии и Англии. Основной недостаток стальных корпусов – массивность конструкции, снижающая динамику и эффективность судна. Получить аналогичные технические характеристики, сэкономив на весе яхты, можно, используя вместо стального корпуса алюминиевый.
Корпус яхты из алюминия
Данный материал западные конструкторы начали использовать при изготовлении корпусов яхт лишь в середине двадцатого столетия. Их преимуществами являются легкость, хорошая свариваемость и устойчивость к коррозии.
Одним из важнейших достоинств алюминия является его долговечность. Опытный конструктор способен изготовить из этого материала прочный, надежный корпус.
Производство алюминиевых корпусов хорошо развито в США. Однако стоимость качественного алюминиевого корпуса на порядок превышает стоимость корпуса, изготовленного из стеклопластика.
Стеклопластик
Данный материал достаточно распространен среди яхтсменов. Выигрывая в весе, он, к сожалению, уступает прочностью конструкции. Среди преимуществ этого материала можно выделить еще его экологичность, а также презентабельный вид.
Вы можете смело приобретать яхту с корпусом из стеклопластика у авторитетной на рынке компании-производителя, тщательно следящего за точным соблюдением технологии производства, и не сомневаться в безопасности такого судна.
Легкие сплавы
Это промежуточный вариант между стеклопластиковыми и стальными корпусами. Легкие сплавы из металла используют для сооружения спортивных яхт: небольшой вес позволяет судам развивать высокую скорость, а прочность дает возможность достойно противостоять ударам и прочим внешним воздействиям.
Легкосплавные корпуса тоже обладают собственным недостатком: при нарушении технологии строения при контакте в процессе эксплуатации судна с морской водой на корпусе может появиться ржавчина.
К тому же, легкие сплавы относятся к достаточно дорогостоящим материалам. Впрочем, катера и яхта с корпусами, изготовленными из легких сплавов, обладают неплохими характеристиками, поэтому их использование бывает оправданным.
Легированные стали
Отличительной особенность химического соединения, лежащего в основе данного материала, является присутствие в нем определенных примесей – легирующих элементов, обеспечивающих такие характеристики, как прочность, устойчивость к коррозии и пр.
Однако легированная сталь, как выяснилось, более подвержена коррозии, нежели нержавеющая сталь. Неплохие характеристики свойственны лишь дорогой легированной стали.
Нержавеющая сталь
Этот материал, как и легированная сталь, был несколько переоценен в отношении своей полезности. Как оказалось, особых преимуществ изготовленные из нержавеющей стали корпуса по таким показателям, как стойкость к коррозии, а также воздействию морской воды, не предоставляют.
Армоцемент
Этот материал характеризуется низкой стоимостью, но обладает таким существенным недостатком, как большой вес.
Дерево
Преимущества дерева – устойчивость к нагрузкам и долговечность. Особой прочностью характеризуются корпуса, изготовленные по технологии WEST, предусматривающей покрытие дерева эпоксидной смолой. Смоляное покрытие блокирует доступ к дереву влаги, не утяжеляя при этом корпуса, поэтому конструкция получается крепкой и устойчивой к гниению.
Фанера
Этот материал наиболее популярен среди тех яхтсменов-любителей, которые предпочитают проектировать и строить яхту своими руками. Корпуса, покрытые эпоксидными смолами, экономичны и весьма прочны.
Выводы
Подытожим вышесказанное. Идеального материала для сооружения корпуса яхты не существует. Перед выбором наиболее подходящего материала следует тщательно изучить современный рынок яхт. Стоит связаться и проконсультироваться с клиентами, пользовавшимися услугами компании, выбранной вами, чтобы узнать о недостатках и достоинствах яхт ее производства из первых уст.
На износ корпуса судна влияют следующие факторы: место хранения яхты (открытое либо закрытое), а также условия ее эксплуатации. Значительная уценка корпуса яхты должна вас насторожить – скорее всего, скидка предоставляется компанией-поставщиком за счет дефектов, возникших из-за допущенных в процессе производства огрехов и неточностей.
Помните, яхта – не та покупка, на которой имеет смысл экономить. Лучше купить судно меньшего размера, но не экономить на его качестве, не правда ли?
Строительство новых яхт — материалы для строительства лодок
Независимо от того, хотите ли вы построить новую яхту или купить яхту на вторичном рынке, так или иначе вы столкнетесь с вопросом: какой материал лучше подходит для строительства яхт.
Применение материалов
В прошлом веке, яхтенное строительство прошло путь от применения дерева до композитных материалов, а архитекторы и верфи стали добавлять сталь, алюминий, различного рода пластик и даже железобетон в список материалов. Сегодня каждый материал доступен в многочисленных формах. В результате яхты состоят из нескольких составляющих, и очевидно, что возможностям нет предела.
С появлением новых материалов, многих из них во время послевоенного промышленного роста конца 1940-х и начала 1950-х, возможности яхтенного судостроения стали разнообразны. Первоначальная считалось, что сталь годилась лучше всего только для больших яхт, а стеклопластик только для маленьких лодок. Но так было раньше.
Современные технологии
Правильный выбор материалов, независимо от того, строите ли вы новую яхту в единственном экземпляре или целую серию, крайне важен для успешного результата. Среди множества факторов, которые нужно учитывать, пожалуй самым важным является вес, крепость и коррозийная стойкость. Следует учитывать размер и форму корпуса, планируемое использование судна и территории навигации.
Имеются также различия в материалах с точки зрения трудозатрат, хотя в конечном итоге они зачастую несущественны для полностью оборудованной и завершенной яхты.
Каждый из этих материалов имеет свои за и против, поэтому неудивительно, что проектировщики яхт, дизайнеры и яхтенные верфи выбирают различные сочетания материалов при создании яхты на заказ.
Материалы в строительстве яхт
Сегодня при строительстве яхт длиной от 50 до 200 футов, успешно используются следующие материалы:
Рассмотрим каждый из этих материалов подробнее.
ДЕРЕВО
Дерево это традиционный материал, применяемый для постройки яхты при создании корпуса и мачты. Дерево хорошо держится на плаву, широко доступно и легко обрабатывается. Это распространенный материал для небольших лодок (например длиной 6 метров (20 футов), а также для прогулочных и парусных лодок). Его износоустойчивость варьируется в зависимости от прочности и плотности дерева и может ухудшаться, если холодная вода или морские организмы проникнут внутрь. Породы дерева, такие как тик, содержат натуральные компоненты, предотвращающие гниение.
Дерево может обрабатываться из массива или фанеры. Сегодня многие яхты строятся на базе холодной формовки при помощи деревянных реек и смолы. Дерево обеспечивает температурные, акустические и эстетические преимущества по сравнению с другими материалами, в основном металлом. Пропитка дерева смолой сокращает количество проблем, связанных с уходом за судном, но не избавляет от них полностью.
СТАЛЬ
Сталь используется для строительства яхт либо листовая, либо, как вариант, в виде полос для цельнометаллических корпусов или для изолированных структурных элементов. Она крепкая, но тяжелая (несмотря на то, что толщина корпуса может быть меньше). В среднем она тяжелее примерно на 30%, чем алюминий и несколько тяжелее стекловолокна. Этот материал ржавеет, если не защищен от воздействия воды (обычно это предотвращается при помощи покрытия специальной краской). Современные стальные компоненты скрепляются при помощи сварки или механическим способом.
Сталь крепка даже при небольшой толщине, и может быть отремонтирована в самых примитивных мастерских. Она пригодна как для холодного, так и жаркого климата, и может быть использована для исполнения сложных линий и форм. Склонность к коррозии является небольшим недостатком. Он может быть сведен к минимуму при уделении особого внимания дизайну, деталям строительства и правильному использованию современных покрытий. Сталь часто применяется при строительстве новых яхт большого водоизмещения и/или размера.
АЛЮМИНИЙ
Алюминий, который является более дорогостоящим материалом, чем сталь, несмотря на свою крепость очень легок. Правильный выбор морского сплава очень важен, так как не каждый сможет противостоять воздействию соленой воды. Для обработки металлов яхтенного класса, как правило, требуется применение полирующих добавок, кроме того, материал подвержен коррозии, если не предприняты соответствующие предосторожности.
Алюминий используется либо в виде листов для цельнометаллического корпуса или для изолированных структурных компонентов. Начиная с 1960 года, многие парусные мачты зачастую делаются из алюминия. Этот материал требует применения специальных производственных техник, строительных инструментов и навыков.
Это самый легкий материал для строительства больших новых яхт с высокими навигационными показателями (будучи на 15-20% легче стекловолокна и на 30% легче стали). Алюминий очень дорогой материал в большинстве стран. Несмотря на то, что его легко разрезать, алюминий сложно спаивать. Также в большинстве случаев он требует особой обработки в части под ватерлинией. При использовании алюминия коррозия является определенным предметом для беспокойства, особенно под ватерлинией.
СТЕКЛОВОЛОКНО (Стеклопластик или GRP)
Самый распространенный материал ( и, как правило, самый используемый для производства яхт), благодаря возможности повторного применения пресс-формы как основы для формы лодки. Структура, получаемая на выходе, имеет высокую упругость, но, как правило, требует укрепления при помощи нескольких плотных слоев пропитанного смолой стекловолокна или обшивки деревом или пенопластом для обеспечения жесткости.
GRP-корпуса избавлены от коррозии, но не защищены от огня. Это может быть прочное стекловолокно или его разновидность именуемая ’сандвич’ — sandwich (cored), в котором ядро — бальза (balsa), пена или подобное вещество внедряется в форму уже после того, как внешний слой стекловолокна уже введен, но до того как создана внутренняя оболочка корпуса. Это похоже на еще один вид материала — композит, но классифицируется он по-другому, так как основной материал в данном случае не обеспечивает такой же прочности. Но все же он более прочен, так как при этой технологии используется меньше пластмассы и стекловолокна и облегчается вес.
Большинство стекловолоконных новых яхт сейчас строятся в открытых пресс-формах, так что стекловолокно и пластмасса накладываются вручную (hand-lay-up method). Некоторые яхты строятся методом вакуумного вливания, когда сначала накладываются волокна, а затем пластик внедрятся под атмосферным давлением. Это способствует увеличению прочности с большим содержанием волокон стекла и меньшим — пластмасс. Способ не требует специальных материалов и более точной технологии.
Старые модели яхт из стекловолокна, построенные ранее 1990-х, были произведены в помещениях с неконтролируемым температурным режимом, и поэтому они часто страдают от грибка, возникающего в стекловолокне там, где в поры попадает морская вода. Это явление также называют ’осмос’ — «Osmosis». Иногда эта проблема возникает и от атмосферной влаги проникающей в верхний слой в процессе строительства яхты. Сейчас эта проблема успешно решена на большинстве яхтенных верфей. В дополнение стекловолокно покрывается высококачественным гель-коутом.
КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
В то время как применяемые в строительстве яхт GRP, дерево, наполнители с бетоном уже являются композитными материалами, термин «композит» наиболее часто используется в отношении пластика, укрепленного волокнами другого происхождения нежели стекло, либо в дополнение к стекловолокну. Композитный тип включает оболочку из одного слоя волокон, наложенных параллельно линии разрыва.
Композитные материалы затем наносятся на поверхность пресс-формы в виде отверждаемых смол и пластмасс (обычно эпоксидная смола, полиэстер, винилэстер) и волокнистых веществ (стекловолокно, кевлар, динель, углепластик и т.д.). В итоге корпус смешан из композиции волокон и пластмасс (смол). Такие методы отливки часто дают соотношение «прочность-вес», близкое к алюминию, с меньшей затратой работы и средств.
Композиты, возможно, лучше подходят для конструкции новых яхт нежели чем для кастом-яхт. Преимущества состоят в возможности смешивания и соединения разных типов пластмасс с целью обеспечения еще лучших показателей прочности, веса и размеров. Коррозия таким композитам не страшна. Беспокойство может вызывать хорошая электропроводимость соединений углепластика, используемых для жесткости.
Если вы желаете построить новую яхту, мы в YACHTS INVEST будем рады проконсультировать вас по вопросам используемых для корпуса яхты материалов. Свяжитесь с нами или сделайте запрос по эл. почте.