МОДЕЛЬ НЕУПРАВЛЯЕМОЙ ЯХТЫ КЛАССА ДП-02

Гонка за скоростями в модельном яхтостроении в конце концов привела к вполне обоснованной идее использования подводных крыльев. Практического опыта моделисты в подобном деле накопить еще не успели — редкие эксперименты с установкой подводных крыльев проводили лишь конструкторы настоящих гоночных яхт, рассчитанных на установку рекордов. Поэтому, думаем, всем моделистам-яхтсменам будет, полезно познакомиться с опытом проектирования и доводки необычных парусников.

В начале работы и экспериментирования с новой техникой за основу была выбрана считающаяся наиболее надежной схема расположения подводных крыльев «утка» (основные несущие поверхности подводных крыльев располагаются в корме, а дополнительные стабилизирующие — в носу корпуса модели). Именно под нее спроектирована модель облегченного типа со стандартным парусным вооружением.

Корпус — наипростейшей формы, четырехгранного сечения; он позволяет применять при постройке любые доступные технологии и при этом имеет наименьшую массу. В предлагаемом варианте корпус изготовлен в виде легкой раскосной фермы, состоящей в основном из сосновых реек сечением 3X3 мм. В местах монтажа элементов парусного вооружения и крыльевой системы вклеены бобышки и усиления из липы. Поверхность каркаса после его зачистки с помощью наждачной бумаги различной зернистости обтягивается пленкой и затем окрашивается.

Необычная для судомоделизма технология дает вполне удовлетворительные по прочности и совершенно удивительные по минимальному весу результаты. Что же касается гидродинамики и вопросов обводов корпуса, то особого смысла уделять им внимание нет — на ходу модель касается поверхности воды лишь плоскостями подводных крыльев. Поперечная балка, как и мачта, выструганы из качественной мелкослойной сосны и после шлифовки тщательно отлакированы.

Боковые поплавки, необходимые для устойчивости яхты на разгонных участках заезда, выполнены из легкого пенопласта, оклеены тонкой писчей бумагой и отлакированы. Элементы рангоута и такелажа полностью соответствуют традициям модельного яхтостроения и в дополнительных пояснениях не нуждаются. Все элементы крыльевой системы вырезаются из листового дюралюминия толщиной от одного до двух миллиметров. Применяемый материал предварительно нужно проверить на возможность резкого перегиба под углом 60°.

В крайнем случае дюралюминий придется термообработать для увеличения пластичности. Крыльевые зоны пластин профилируются до получечевицеобразного профиля лишь после изгиба заготовок (в противном случае зоны перегибов будут искажены, и стыки деталей придется доводить с помощью эпоксидных шпаклевок). После контроля качества обработки и профилирования отдельные элементы склепываются с эпоксидным клеем, в результате чего получаются готовые задние и передний крыльевые узлы. На корпусе и поперечной балке их лучше смонтировать так, чтобы впоследствии можно было регулировать как угол установки крыльев, так и степень погружения центральных «килевых» участков.

Единственная проблема, которая возникает при проектировании подобной яхты,— проводка задних вант. Дело в том, что малая ширина корпуса не дает возможности развести узлы крепления на достаточную ширину (или признается допустимым вариант с дополнительной поперечной балкой специально для фиксации вант). Конечно, тросы можно закрепить и на основной поперечной балке; но теоретически это даст прибавку общей массы модели — жесткость балки придется намного увеличить, как и ее вес. В отладке яхта на подводных крыльях достаточно проста.

Подбирая сочетание установки парусов и крыльевой системы, добиваются быстрого выхода на «летящий» режим и устойчивого движения по заданной траектории. Основная отработочная схема при всех ее достоинствах обладает и некоторыми недостатками. При малой массе модели и сильных, порывистых ветрах возникает опасность опрокидывания яхты из-за случайного отрыва подветренной крыльевой системы от воды. Здесь выручает загрузка этого узла балластом, величина которого выбирается в зависимости от силы ветра.

Однако если внимательно рассмотреть и сравнить схему «утка» с самолетной, оказывается, что последняя обладает повышенной устойчивостью против опрокидывания. А это соответственно означает, что при одинаковой силе ветра и резко облегченной модели самолетная схема допускает меньшую загрузку; в итоге — меньшая общая масса яхты, а значит — и большая скорость.

Но при этом необходимо отметить, что при слабых ветрах, когда необходимость в дополнительном балласте отпадает, выигрышнее схема «утка» (даже при одинаковых исходных массах и одинаковом парусном вооружении): в самолетной схеме кормовые крылья-стабилизаторы практически не создают подъемной силы, в, то время как у «утки» все подводные плоскости эффективно работают на подъем корпуса из воды — в результате модель выходит на крыльевой режим на меньшей скорости хода. Самолетная схема к тому же несколько сложнее в отладке на режиме полного хода при значительном волнении на гоночной акватории.

После сравнения ходовых свойств обеих схем оказывается, что выбор, в конце концов, зависит лишь от предполагаемых условий соревновательных стартов. Однако есть еще один фактор, позволяющий сделать выбор однозначным. Это возможность использования на яхте с подводными крыльями, созданной по самолетной схеме, Л-образной мачты со стаксельным парусным вооружением. Эффективность парусов, крепящихся без реек на передней кромке, значительно выше при любых ветрах, что в итоге даёт преимущество именно такому варианту модели перед всеми другими.

(Автор: Н. ПАВЛОВ, руководитель кружка судомоделизма)

Р и с. 1. Модель неуправляемой яхты на подводных крыльях с глиссирующей схемой «утка».

Рис. 2. Конструкция крыльевой системы (для обоих вариантов модели яхты).

Рис. 3. Модель неуправляемой яхты на подводных крыльях с глиссирующей самолетной схемой.

Р и с. 4. Сравнение устойчивости модели на опрокидывание под действием тяги парусов. Стрелка указывает направление силы тяги, L1 — плечо устойчивости, L2 — плечо балластного груза. А — модель схемы «утка», Б — модель самолетной схемы расположения подводных крыльев.

Рис. 5. Вариант неуправляемой модели яхты на подводных крыльях самолетной схемы с парусным вооружением стаксельного типа.

Чертежи моделей кораблей