Как снять теоретический чертеж с натуры

Как построить корпус катера или яхты по теоретическому чертежу — об этом писалось не раз: см., например, статью «От теоретического чертежа к судну» в «КиЯ» №17 или книгу «15 проектов судов для любительской постройки». Однако на практике довольно часто возникает и обратная задача, а малоопытные судостроители-любители, испугавшись сложности дела, порой уходят от ее решения, не задумываясь о том, к каким последствиям это может привести.

Известно, что значительную долю нашего прогулочно-туристского флота составляют суда, самостоятельно переоборудованные из самых различных и отслуживших свой срок серийных шлюпок и ботов, устаревших гоночных яхт и т. д. Иногда «за основу» берутся суда, построенные неведомо где н когда, без какой-либо технической документации на них. И вот на такое «случайное» судно смело устанавливается дизель, громоздится объемистая надстройка с рубкой в полный рост, а то еще ставится и «летучий мостик»... И лишь вода позднее дает ответ на вопрос: а был ли тот вариант переделки безопасным? А сколько случаев опрокидывания связано с безграмотным парусным вооружением малой лодки?

Как хорошо известно судостроителям-профессионалам, основой для всех расчетов по теории корабля служит теоретический чертеж, дающий точное представление о форме корпуса, площадях сечений, положении центра погруженного объема и т. д. Теоретический чертеж совершенно необходим, например, для приближенной оценки новой посадки, высоты борта и запаса плавучести судна при увеличении его веса (нагрузки). Не имея теоретического чертежа невозможно правильно расположить двигатель, линию вала и гребной винт. Если спасательная шлюпка превращается в яхту, то он понадобится не только для расчетов остойчивости и плавучести, но и при проектировании самого парусного вооружения и киля (шверта, шверцев) для противодействия дрейфу. Кстати, теоретический чертеж бывает необходим при ремонте и достройке корпуса: при замене поврежденных шпангоутов или переборок, изготовлении встроенной мебели, машинного фундамента и т. п.


Выполнение расчетов по теории корабля — тема отдельных статей. Сегодня рассмотрим случай, когда судостроителю-любителю понадобился теоретический чертеж построенного судна, получить который не представляется возможным. А нельзя ли выполнить его по существующему корпусу?

Ответ на этот вопрос дает заметка, подготовленная редакцией по материалам из архива известного ростовского водномоторника А. Е. Шабалина.

---

Способов натурных обмеров корпуса известно несколько. Перепробовав большую часть приводимых рекомендаций, я пришел к выводу, что наиболее прост и универсален способ, а точнее — набор приемов, рассматриваемый ниже. Освоив их, вы будете затрачивать минимум времени и при этом можете быть уверены, что точность снятия ординат даже сложных по обводам круглоскулых корпусов с клинкерной обшивкой будет в пределах 10 мм.

Успех зависит в первую очередь от тщательности подготовительных операций. Выполнять работу надо не спеша и с перепроверкой точности получающихся результатов. Это позволит избежать гораздо больших затрат времени в дальнейшем.

Суть применяемого способа состоит в том, что замеряются не непосредственно полушироты от ДП до внутренней поверхности обшивки, а наоборот — расстояния от базовой вертикальной плоскости («базы»), параллельной ДП и расположенной вне корпуса, до наружной поверхности обшивки. Чтобы получить значение полу-широты, необходимое для вычерчивания теоретического чертежа нужно вычесть из известного расстояния между ДП и «базой» замеренную величину плюс толщину обшивки.

Для начала следует подготовить какую-то ровную площадку по габаритам обмеряемого корпуса и «разбить» на иен «сетку»: пробить линию ДП и строго перпендикулярно ей — теоретические линии обмерных сечений — шпангоутов, по которым будут сниматься ординаты. (Напомним общее правило. Толщины шпангоутов всегда откладываются на носовой половине — в нос от теоретической линии, на кормовой — в корму. На миделе теоретическая линия делит фактическую толщину шпангоута пополам.) Если площадка асфальтированная — линии сетки можно отбить меловой ниткой и провести цветным карандашом. Поскольку корпус судна относительно ДП симметричен, сетку разбивают только на одну сторону от нее.


Для обеспечения точности всех последующих расчетов площадей и объемов необходимо располагать обмерные сечения — шпангоуты — не реже чем через 500 мм. Для различных технологических целей может потребоваться снятие ординат не по теоретическим, а по «практическим», т. е. фактически имеющимся внутри корпуса шпангоутам. Однако положение теоретических и практических шпангоутов совпадает далеко не всегда. Больше того, зачастую практическая шпация (расстояние между шпангоутами) по длине корпуса изменяется: в районах действия больших местных нагрузок шпангоуты ставятся чаще. В таких случаях положение обмерных сечений уточняют замерами положения шпангоутов по месту. Иногда приходится тем или иным способом выносить их положение в корпусе на наружную сторону обшивки.

Базовая вертикальная плоскость должна отстоять от ДП на половину наибольшей ширины обмеряемого корпуса плюс 150—300 мм. В принципе полезно не только пробить линию — след этой плоскости на площадке, но и натянуть в плоскости базы струну между козлами, установленными в носу и корме.

Теперь нужно сделать какое-то приспособление, позволяющее выполнять замеры «полуширот» точно в плоскости шпангоутов и точно на жестко фиксированной высоте — по ватерлиниям (т. е. условным горизонтальным плоскостям, параллельным основной). Предлагается жесткая рамка с выдвижной мерной рейкой. Конструкция ее может быть, разумеется, произвольной. Мы обычно использовали раму, сколоченную из доски толщиной около 20 мм. Ширина ее равна 1 м, высота — наибольшей высоте обмеряемого корпуса плюс 200—250 мм. Обращенный к корпусу строго вертикальный и расположенный в плоскости базы край рамки будет рабочим — размеры снимаются до него. Вдоль обоих вертикальных краев строго по разметке набиваются гвозди длиной 60—80 мм. Расстояние между парами гвоздей по вертикали должно быть равно

принятому расстоянию между теоретическими ватерлиниями.
На гвозди надевается направляющая, положение горизонтальной полки которой (ее верхней рабочей плоскости) точно совпадает с плоскостью ватерлинии. По этой полке выдвигается мерная рейка. Она должна быть достаточно жесткой (например, сечением 20X45). Рабочий конец ее срезается наискосок. Плоскость рамки, к которой прижата мерная рейка, задает точное совпадение положения ее рабочей боковой грани с плоскостью шпангоута. Направляющая полка задает правильное положение рабочей нижней грани рейки по высоте.


Измерения делают метром от ближайшей из нанесенных на рейку через каждые 200 мм от конца рисок. Можно просто приклеить к лицевой стороне рейки рейсшину, использовать рулетку и т. п.

Работа по замерам начинается с того, что корпус устанавливают на площадке по линиям разметки с совмещением по ДП и мидель-шпангоуту. Чаще всего бывает удобнее положение вверх килем. Действуя клиньями, вагами или домкратами, корпус выравнивают по крену (с проверкой шланговым уровнем) и дифференту, добиваясь горизонтальности его основной линии (либо линии притыкания брускового киля к корпусу, КВЛ и т. п.).

Рамку ставят на площадку в плоскости шпангоута, выверяют ее положение по высоте и расстоянию от ДП. Ее рабочая вертикальная кромка должна быть строго вертикальна (проверка отвесом со струны) и должна находиться точно в плоскости базы. Правильное положение рамки фиксируется раскосами или любым иным путем. Направляющая навешивается на крайнюю по высоте пару гвоздей. Уложенная на полку направляющей мерная рейка выдвигается вбок до упора острым> концом в обшивку. Замеренная величина записывается с обозначением номера ватерлинии. Каждому поперечному сечению (шпангоуту) лучше отводить отдельную страничку блокнота.

Сняв ординаты первых двух-трех сечений, сделайте нужные вычисления и по полученным полуширотам вычертите очертания шпангоутов в масштабе (например. 1:5 или 1:10). Какие-либо огрехи сразу же будут хорошо заметны. Повторяю, когда все делается внимательно и без спешки, нужная точность гарантируется. Как показывает практика, чаще всего ошибки допускаются не при самих замерах, а при трудоемкой «черновой» работе — разбивке сетки, проверке положения корпуса или установке рамки. Имеет большое значение опыт работы с обычным проверочным инструментом — отвесом, уровнем, угольником и метром.

Остается добавить, что с помощью одной и той же рамки можно обмерять любое количество разных корпусов, снимать ординаты штевней (естественно, рамка ставится в плоскости ДП), выносить на корпус положение каких-либо горизонтальных плоскостей (например, пробивать KBJ1) и решать иные задачи.