НАДУВНАЯ ВЕСЕЛЬНО-ПАРУСНАЯ ЛОДКА

Данная полезная модель относится к маломерным надувным судам с весельно-парусным вооружением и с устройствами для размещения грузов на бортах, предназначена для спасательных, туристических и спортивных целей, рыбной ловли.
Известна надувная лодка, содержащая наружную оболочку и надувные камеры, установленные внутри наружной оболочки через разъемы, выполненные в этой оболочке в виде разрезов, закрываемых застежками, отличающаяся тем, что, по крайней мере, часть разъемов размещена на бортах и/или оконечностях лодки, а застежки этих разъемов выполнены в виде петель, размещенных по краям разъемов подобно зубьям застежек-молний и прикрепленных к этим краям, и брусьев, съемно вставленных в петли, при этом брусья вставлены в петли с возможностью при освобождении от схватывания брусьев одной или нескольких петель установки на брусья съемных уключин, съемного транца при использовании подвесного мотора или съемной оснастки при использовании парусного вооружения, палатки, тента, причем вышеуказанные уключины, транец или съемная оснастка выполнены с возможностью крепления к брусьям с помощью крепежных средств или путем насадки на брусья с помощью выполненных в уключинах, транце или съемной оснастке сквозных каналов, стенки которых охватывают поверхности брусьев (патент RU 1277 U1, опубликован 16.12.1995).
К недостаткам данной надувной лодки следует отнести наличие множества дублирующих элементов, которые усложняют конструкцию и увеличивают вес, отсутствие киля или швертов обуславливает плохую управляемость и устойчивость на курсе, а также большой дрейф при движении под парусом.
Известна надувная лодка с парусным вооружением, включающая надувные баллоны с днищем, жесткие сиденья и транец для подвесного мотора, парусное вооружение включающее мачту с парусом, швертовые коробки со шверцами и рулевое устройство, причем мачта с парусом имеет точку опоры на полу лодки и закрепляется с помощью быстросъемной скобы, размещенной на одном из жестких сидений; швертовые коробки со шверцами шарнирно закрепляются с внешней стороны баллонов, могут перемещаться по нему и изменять положение центра бокового сопротивления (ЦБС) относительно центра парусности (ЦП) и диаметральной плоскости (ДП), а шверцы перемещаться внутри швертовых коробок и откидываться при наезде на препятствия, рулевое устройство имеет механизм подъема пера руля из воды и предохранения его от возможной поломки при наезде на препятствие, может закрепляться в любом возможном месте на транце лодки, в том числе рядом с подвесным мотором, (патент RU №81940, опубликован 10.04.2009).
Недостатками данной надувной лодки являются:
- применение жестких элементов (швертовые коробки со швертами, жесткое сидение, транец и днище) увеличивает ее вес и габариты;
- не может применяться как спасательное средство;
- гик при перемещении с борта на борт при смене галсов представляет угрозу для пассажиров, которые должны уворачиваться от удара гиком;
- так как при движении с боковыми ветрами работает только один шверт, то его площадь должна быть увеличена вдвое от расчетной;
- мачта без вант испытывает большой изгибающий момент и, в таком случае, должна иметь повышенную прочность, а, следовательно, массу или применяться только при слабых ветрах;
- конструкция швертовой коробки со швертом при столкновении шверта с препятствием может привести к повреждению корпуса лодки креплением швертовой коробки;
- конструкция паруса не позволяет быстро снять его. Прототипом к полезной модели послужила лодка авиационная
спасательная ЛАС-5М-3 с веслами, тремя уключинами для весел, прямым парусом и наполнением отсеков корпуса от баллона с углекислотой (ТУ 005291-83), выпускаемая серийно. Парусное вооружение ЛАС-5М-3 состоит из прямого паруса с двумя карманами: в горизонтальный карман, расположенный по верхней кромке паруса, вставляется собранное весло, которое выполняет роль реи, а в вертикальный карман, расположенный посередине верхней кромки паруса, вставляется лопатка второго весла, которая затем крепится на вершине мачты; мачты, которая собирается с двух звеньев второго весла (рукоятки и среднего звена), удлинителя мачты (2 звена) с тремя вантинами для крепления мачты; рулевого весла (третье весло).
К недостаткам лодки ЛАС-5М-3 следует отнести:
- для того чтобы закрепить парус на мачте или снять его нужно становиться на борта лодки в полный рост. При волнении моря это опасно, особенно, когда парус нужно снять из-за усиления ветра свыше допустимого (13 м/с) или возникновении других опасностей, так как из-за значительного снижения остойчивости лодки можно упасть за борт и/или повредить надувные баллоны лодки;
- если шкоты вольно или невольно (такое тоже случается) отпустить, то центр парусности поднимается и опрокидывающий момент возрастает;
- быстрый сброс паруса (при шквале) затруднительный;
- сильный ветер треплет парус и пытается сорвать его с мачты, из-за этого, если непрочно завязаны карманы, лопатка весла и весло (рея) вылезают со своих карманов;
- при галсировании смена галса с переходом линии ветра носом (в оверштаг) затруднительна, а при сильном ветре - невозможна; возможен разворот только с переходом линии ветра кормой (в фордевинд); разворот в фордевинд идет с разгоном скорости и, при несвоевременном торможении разворота, лодка проскакивает линию ветра на оверштаг, что ведет к удару ветра с обратной стороны паруса и, как следствие, опрокидыванию лодки (такое на тренировках случалось неоднократно); в любом случае требуется при лавировании слаженная работа трех человек, что подразумевает высокую натренированность их в составе экипажа;
- прямой парус управляется четырьмя шкотами при попутных ветрах и тремя при встречных (передний нижний закреплен в переднем коуше);
- ткань в месте сопряжения киля с днищем испытывает наибольшее напряжение и при сильном ветре (большом динамическом напоре) рвется, что приводит к поступлению воды в кокпит лодки;
- для размещения багажа (запаса сухих вещей) в лодке имеется только один небольшой непромокаемый мешок и багажник для размещения такелажа в уложенном состоянии лодки, который не защищен от попадания воды;
- трубки кольцевания расположены неудачно - они могут быть закрыты вещами; были случаи, когда люди случайно наступали на них и обрывали, ранили о них ноги; на пережатие уходит более 5 секунд.
Задачами данной полезной модели являются:
- повышение надежности и безопасности при постановке и снятии парусного вооружения и управлении лодкой под парусом;
- повышение живучести лодки;
- расширение диапазона применения парусного вооружения по силе ветра;
- улучшение ходовых свойств лодки;
- предоставление дополнительных удобств пассажирам;
- уменьшение нагрузки на элементы конструкции корпуса лодки.
Технический результат заключается в повышении комфортности, надежности и безопасности и достигается следующими техническими решениями:
- применением на лодке комплекта парусного вооружения, состоящего из: шпринтового вооружения (шпринт-грот и стаксель) (фиг. 1); стакселя-спинакера (фиг. 2), который изготовлен для ветров до 7 баллов по шкале Бофорта большего размера, а для ветров 7-9 баллов - уменьшенного размера (штормовой стаксель-спинакер).
- размещением багажа на бортах лодки;
- установкой усиливающей косынки в месте сопряжения киля с днищем лодки и изменением конструкции и схемы крепления такелажа;
- установкой усиливающей косынки и изменением конструкции и места установки трубок кольцевания.
В заявляемой полезной модели за основу принят корпус серийной лодки ЛАС-5М-3. На носу корпуса лодки 1 установлен бушприт (фиг. 3), который необходим для обеспечения аэрогидродинамической балансировки лодки при движении под парусом. Бушприт состоит из среднего звена 2 стандартного весла лодки ЛАС-5М-3, передней втулки 3, задней втулки 4 и шурупа с ушком 5, завинченного в переднюю втулку. Бушприт вставлен в трубку 6 из прочной ткани, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру бушприта, хвостовик втулки 4 вставлен в нижний люверс переднего коуша 7 лодки и закреплен шнуром 8. Носовая часть бушприта зафиксирована уздечкой 9: петля уздечки 9.2 с помощью шлевки 9.1 протянута через отверстие втулки 3 и накинута на втулку 3 на удавку, а стропы 9.3 привязаны к петле крепления швартовочного конца 10 и двум передним петлям 11 (правой и левой) спасательного линя лодки. Трубка 6 состоит из сшитых между собой лент 6.1, 6.2 (например, из капроновой ткани шириной 45-100 мм) и прорезиненной ткани 6.3 и горизонтально
наклеена на носу лодки параллельно ее продольной оси. Для удобства продевания бушприта в трубку пришита тесемка 6.4.
Мачта (фиг. 4) состоит из шести звеньев: трех звеньев 10.1, соответствующих по диаметру рукоятке стандартного весла лодки ЛАС-5М-3, и трех средних звеньев 10.2 стандартного весла лодки ЛАС-5М-3. На верхнем звене 10.1 в верхней его части закреплен хомут 10.3 (изделие ЛАС-5М-3) с двумя вантинами, которые в рабочем положении прикреплены к бортовым уключинам шлюпочным узлом. Звенья мачты соединяются между собой известным способом с помощью фиксаторов 10.4, соединенных со звеньями шнуром 10.5. На вершине мачты установлен топ 11 (фиг. 5), в котором имеется отверстие 12 для фала паруса (в частном случае, для шпринтового вооружения - два отверстия) и два отверстия 13 для крепления кругового огня (он предметом данной полезной модели не является). Нижняя втулка 14 топа 11 имеет диаметр равный внутреннему диаметру звена 10.2, а верхняя втулка 15 - внутреннему диаметру звена 10.1.
Парусное шпринтовое вооружение (фиг. 6) состоит из шпринтового грота 16 и стакселя 17. Грот по передней шкаторине имеет карман 18, в который продета мачта 10. В средней части кармана имеется хомут 19 с подпятником, в который вставлена рукоятка весла лодки, выполняющего функции шпринта 20, лопатка которого вставлена в карман 21, нашитый на грот. В частном случае шпринт собран из трех отдельных звеньев весла: 10.2, 10.1 и 10.2, для размещения которого на парусе нашит карман по всей длине шпринта. Общая длина передней шкаторины грота равна длине четырех звеньев мачты в сборе. Шкот грота пропущен через люверс 22 коуша, наклеенного по центру задней банки лодки. Стаксель 17 по нижней шкаторине имеет карман 23, в который вставлен гик, собранный из двух звеньев стандартного весла лодки. В переднем угле и на расстоянии 20-30% длины нижней шкаторины стакселя пришиты петли с карабинами 24 для крепления к ушку шурупа 5 шпринта или к переднему коушу лодки
(зависит от загрузки лодки и угла хода к ветру). Фалы стакселя и грота, пропущенные через отверстия 12 топа 11 мачты, в рабочем положении закреплены шкотовыми узлами на передних бортовых коушах. Для обеспечения обзора рулевому в паруса вшиты окна 25 из прозрачного мягкого пластика. Вантины, закрепленные на хомуте 10.3, в рабочем положении прикреплены к бортовым уключинам шлюпочным узлом.
Парусное вооружение с одним парусом состоит из стакселя-спинакера. Раскрой стакселя-спинакера большего размера, который предназначен для ветров до 7 баллов по шкале Бофорта, показан на фиг. 7, а для ветров 7-9 баллов - уменьшенного размера (штормовой стаксель-спинакер) - на фиг. 8. Раскроем задается изначальная сферичность верхней части спинакера радиусом 5-10 метров, что обеспечивает увеличение коэффициента аэродинамического сопротивления паруса и, как следствие, увеличение тянущей силы. Могут быть рассчитаны и другие формы стакселя-спинакера, но при соблюдении следующих условий: парус симметричный относительно своей продольной оси; длина боковых шкаторин не более расстояния от топа мачты до носа бушприта; минимальный угол вымпельного ветра равен 40 градусов (причина: большое лобовое сопротивление корпуса лодки при относительно малом боковом сопротивлении и большая парусность корпуса лодки с пассажирами). Усилительная тесьма, нашитая на стык полотнищ и по периметру, образует уздечку 26, ниже которой нашит карман 27 с зашитой в нем латой. По нижней шкаторине паруса в центре и по углам из усилительной тесьмы образованы петли, в которые вшиты стальные кольца 28 для присоединения шкотов. Аналогичное кольцо одето на уздечку для присоединения фала. Для обеспечения обзора рулевому в паруса вшиты окна 25 из прозрачного мягкого пластика.
Технический результат по созданию дополнительных удобств пассажирам и уменьшению нагрузки на элементы конструкции корпуса лодки достигается рациональным размещением багажа и пассажиров
(фиг. 9). На носовой части корпуса лодки закреплены два кармана 29 и 30 для технической и медицинской аптечек; на бортах наклеены 4 крепления 31 для непромокаемых мешков 32 (например, каждый непромокаемый мешок состоит из одного наружного мешка диаметром 250 мм, длиной 1500 мм, и двух внутренних, диаметром 245(+0, +3) мм, длиной 750 мм); на кормовых обтекателях наклеены крепления для багажа с четырьмя и более полукольцами; на днище установлен непромокаемый мешок 34, который прикреплен к петлям, имеющимся на бортах корпуса лодки; штатный багажник 35 используется по прямому назначению. Такое расположение багажа освобождает кокпит и дает возможность экипажу отдыхать в положении лежа; значительно снижает напряжение в местах сопряжения днища с корпусом лодки, уменьшает ее лобовое сопротивление.
Наибольшее напряжение конструкция лодки ЛАС-5М-3 испытывает в узле соединения (фиг. 10) сидения (передней банки) 36, днища 37, киля 38 и шахты киля 39. Устранение данного опасного недостатка достигается установкой усиливающей косынки в месте сопряжения киля с днищем лодки. Усиливающая косынка состоит из жесткой вставки 40 (например, твердая резина, текстолит или капрон), шнура 41, склеенных и сшитых с полотнищами из прорезиненной ткани 42, 43 и прорезиненной лентой 44, которые приклеены Т-образно к днищу снизу и к килю справа и слева.
В заявляемой полезной модели три трубки кольцевания 45 (фиг. 11) расположены во внешнем верхнем секторе надувного баллона корпуса лодки 1. Трубка кольцевания содержит кран шаровый 46 с рукояткой управления 47 и прикрыта предохранительным клапаном 48 застегнутым на пуклю 49. В открытом положении крана рукоятка расположена вдоль трубки. Рукоятка при закрытом положении крана расположена перпендикулярно трубке и не позволяет закрыть клапан на пуклю. В частном случае, при использовании лодки в целях туризма, спорта и рыбной ловли, корпус лодки изготовлен без системы газонаполнения от баллона с углекислотой и наполняется от ручного насоса (изделие известное); как вариант, корпус может изготавливаться без штатного переднего багажника, трубок кольцевания и предохранительного клапана (в различных вариациях); при этом штуцеры поддува отсеков установлены с внутренней стороны кокпита для обеспечения легкого доступа к ним.
Предлагаемая конструкция парусного вооружения лодки:
- позволяет собирать и снимать парусное вооружение лодки, находящейся в воде, не вставая в полный рост (находясь в положении сидя);
- обеспечивает движение надувной лодки под действием ветра, в том числе и под углом к встречному ветру;
- обеспечивает приемлемую аэрогидродинамическую балансировку лодки при любой загрузке как со шпринтовым вооружением, так и под стакселем-спинакером;
- обеспечивает быстрый (аварийный) «сброс» паруса в случае необходимости (достаточно одним рывком развязать шкотовый узел крепления фала паруса);
- уменьшает опрокидывающий момент из-за снижения центра парусности;
- позволяет уменьшить нагрузки на мачту и корпус лодки за счет перераспределения ее на бушприт с уздечкой, уключины, коуши и комовую банку.
Предлагаемое рациональное расположение багажа позволяет равномерно распределить нагрузку на корпус лодки, освободить пространство в кокпите и увеличить комфортность лодки, а также улучшить ее балансировку при движении, как с попутными, так и встречными ветрами.
Установка усиливающей косынки в узле сопряжения днища и киля позволяет многократно уменьшить нагрузку на ткань лодки, как от вертикальной нагрузки, так и от лобового сопротивления киля за счет увеличения площади ткани, которая воспринимает нагрузку.
На фиг. 1 показан общий вид лодки со шпринтовыми парусами.
На фиг. 2 показан общий вид лодки со стакселем-спинакером.
На фиг. 3 показана конструкция бушприта, его узлов и крепления на носу лодки.
На фиг. 4 показана конструкция мачты в сборе и узла соединения звеньев.
На фиг. 5 показана конструкция топа мачты.
На фиг. 6 показана конструкция лодки со шпринтовым вооружением.
На фиг. 7 показана выкройка основного (большего) стакселя-спинакера.
На фиг. 8 показана выкройка штормового стакселя-спинакера.
На фиг. 9 показаны места расположения багажа и его крепления.
На фиг. 10 показана конструкция усиливающей косынки для укрепления узла сопряжения днища лодки с килем.
Бушприт может собираться и устанавливается когда лодка находится как на берегу, так и на плаву.
Сборка парусного вооружения производится после выхода лодки на глубину, превышающую осадку лодки с килем, и начинается с установки мачты. Для этого первое весло в сборе вставляется в кормовую уключину, от второго весла отсоединяется лопатка и два собранных звена 10.1 и 10.2 вставляются в шахту киля (с этого момента лодка становится управляемая с попутными ветрами). После этого собираются четыре звена мачты, закрепляется топ мачты 11 и фал паруса (при шпринтовом вооружения оба фала) заводится в отверстия 12 топа мачты; мачта соединяется с предыдущими двумя звеньями и вантины крепятся к бортовым уключинам лодки шлюпочными узлами; затем поднимаются паруса, выбираются шкоты и лодка ложится на заданный курс.
Испытания в Каспийском и Балтийском морях показали, что при экипаже 1-2 человека предпочтительно поднимать шпринтовые паруса, так как с таким вооружением лодка легко управляется одним человеком; при экипаже 2-5 человек - применять стаксель-спинакер. Максимальный ветер, при котором поднимался большой стаксель-спинакер - 8 баллов. При 9 баллах применялся штормовой стаксель-спинакер (ветер в бакштаг).
Испытания подтвердили промышленную применимость полезной модели. Наиболее подвержено повреждениям второе звено мачты снизу 10.2 используется многократно как в самой мачте, так и в бушприте, шпринте и веслах. Взаимозаменяемость деталей повышает надежность полезной модели в целом.