Қатты қабырғалы және пневматикалық қайықтар тарихы

Кіріспе

Қатты корпусты және үрмелі түтікшелі қайықтар. RIB қайықтарына ұқсас, бірақ қатты түтікшелі қайықтар.

Қатты корпусты үрмелі қайық (RIB), сондай-ақ қатаң корпусты үрмелі қайық немесе қатаң корпусты үрмелі қайық (RHIB) – жеңіл, бірақ жоғары өнімділікке және сыйымдылыққа ие қайық. Оның корпусының төменгі бөлігі қатаң, ал бүйірлері жоғары қысыммен ауа толтырылған түтікшелерден тұрады, бұл қайықтың борларына серпімділік пен беріктік береді. Бұл конструкция тұрақты, жеңіл, жылдам және теңізге лайықты. Үрмелі түтікшелер құтқару жилетінің қызметін атқарады, қайық суға толған жағдайда да оның су үстінде қалуын қамтамасыз етеді. RIB – бұл резеңкеленген матадан жасалған және түтікшелердің ішіндегі жалпақ тақтайлармен нығайтылған, қайықтың палубасын немесе еденін құрайтын үрмелі қайықтың жетілдірілген түрі.

Уэльстегі шығу тегі

Қатты корпус пен үлкен пневматикалық баллондары 1964 жылы Корольдік ұлттық құтқару қайықтары институтының (RNLI) Даг Пайк инспекторы басқаратын командасы қолда бар пневматикалық жағалаудағы құтқару қайықтарының мата түбінің тозуын азайту мақсатымен ойлап тапқан. Жұмысқа жарамды үлгілер жасалса да, фанерадан жасалған қатты корпустар жеткілікті мықты болмады және толқындарда бұзылып кетті. RIB-ті әзірлеуді бастапқыда Оңтүстік Уэльстегі Атлантик колледжінің студенттері мен оқытушылары қолға алды. Мекеме 1962 жылы ашылды. Қатты корпус пішінін және пневматикалық баллондарды тиімді біріктіруге бағытталған тәжірибелік және прототиптік шешімдер сериясы он жылдан астам уақытқа созылды. Атлантик колледжінде жасалған RIB кемесі колледждің Бристоль каналындағы желкенді қайықтар паркі үшін тиімді жағалаудағы қауіпсіздік және құтқару кемесі ретінде пайдаланылды. Колледж 1963 жылы RNLI үшін жағалаудағы құтқару станциясы болды, келесі 50 жылда есепсіз құтқару операцияларын жүзеге асырды. RNLI-дің "B класты Atlantic Inshore Lifeboat" (Atlantic 21, Atlantic 75 және Atlantic 85) колледждің оны дамытудағы рөліне құрмет көрсету үшін аталды. Атлантик колледжінің құтқару станциясы 2013 жылы RNLI-мен жабылды. UWC Atlantic College-тегі RIB тарихы бейнеролігі тарихи шолуды ұсынады. 1964 жылы контр-адмирал Хоар және Атлантик колледжінің студенттері 4 метрлік (12 фут) желкенді құтқару кемесінің жыртылған түбін пневматикалық баллондарға жабыстырылған фанерамен ауыстырды. Бұл өзгеріс сәтті болды, бірақ теңізде жылдамдықпен жүргенде ыңғайсыз болды, сондықтан корпус шағын V тәрізді алдыңғы бөлігімен және дерлік жазық артқы бөлігімен қайта жасалды. Кеме Atlanta деп аталды, ал сол жылы Атлантик колледжінің RIB Лондон қайық көрмесінде көрсетілді. 1966 жылға қарай студенттер колледждің өз пайдалануы үшін тағы бес қатаң пневматикалық қайық жасады: 5 метрлік (15 фут) Aphrodite және 5 метрлік (16 фут) Triton, сондай-ақ 5 метрлік (16 фут) X1 және 7 метрлік (22 фут) X2. Олар Royal National Lifeboat Institution (RNLI) ұйымымен жасалған келісім бойынша жасалып, 1965 жылы Елизавета II қатысуымен суға түсірілді. Олар RNLI-мен Горлестон (X1) және Грейт Ярмут (X2) қалаларында сынақтан өтті, содан кейін 1967 жылдың көктемінде Атлантик колледжіне оралды. X3 – жеке инвестор қаржылаған эксперименталды вихрелік көтергіш корпусы, ол аса сәтті болмады. Сол кезде Хоар олардың жұмыс жағдайлары үшін шамамен 5 метрлік (18 фут) ұзындығындағы кеме оңтайлы екенін түсінді, бұл X4 (1966 жылы), X5 және X6 (1967 жылы) және X7 мен X8 (1968 жылы) кемелерін жасауға әкелді. Бұл кемелер колледждің желкендеу іс-шараларын қолдауға, сондай-ақ колледждің 2013 жылға дейін RNLI үшін жағалаудағы құтқару станциясы ретіндегі жауапкершілігін орындауға пайдаланылды. Сонымен қатар, жергілікті жағажайлардағы құтқарушыларды қолдау үшін 3-4 метрлік (10-12 фут) ұзындығы бар MX1–MX6 сериялы кішкентай кемелер жасау жұмысы басталды. Жоғарыда аталған барлық кемелердің корпустары фанерадан жасалған. 1968 жылдың жазында студент Пол Джеффрис шыны талшықтан корпус (X10) жобалап, құрастырды, бірақ ол жеткілікті мықты болмағандықтан сәтті болмады. Алайда, бұл даму Джон Коулкатт, Грейм Диллон және Саймон де Атта үшін 1969 жылғы Британия айналасындағы жылдам қайық жарысына қатысу үшін 6 метрлік (21 фут) RIB Psychedelic Surfer құрылысына әкелді, онда ол аяқтауға бірнеше кемелердің бірі болды. Сол кезде RNLI дамуды Коустағы зерттеу орталығына ауыстырды, ол Атлантик колледжінің жобаларын алды және олардан 1970 жылдан 2007 жылға дейін пайдалануға берілген 6 метрлік (21 фут) Atlantic 21 класындағы жағалаудағы құтқару қайықтарын жасады. "Atlantic 21" класындағы құтқару қайығы осы кеменің кластық тарихын ұсынады. Бірінші коммерциялық сатылымға шығарылған RIB 1967 жылы Flatacraft компаниясының Тони және Эдвард Ли Эллиотт ұсынды, ал адмирал Десмонд Хоар 1969 жылы Атлантик колледжіндегі зерттеулер мен әзірлемелерден кейін патент алды. Бірінші коммерциялық RIB 1969 жылғы қаңтарда Лондон қайық көрмесінде таныстырылған Avon Rubber Searider деп саналады. Механикалық инженерлер институты 2017 жылдың 30 шілдесінде UWC Atlantic колледжіне X Alpha қатаң пневматикалық қайығын жасағаны үшін 108-ші Инженерлік мұра сыйлығын тапсырды.

The combination of rigid hull and large inflatable buoyancy tubes had been conceived by a Royal National Lifeboat Institution (RNLI) team working under Inspector of Lifeboats Dag Pike in 1964 as a means of reducing the wear and tear of the fabric bottoms of the existing inflatable inshore lifeboats. Although working versions were built, the plywood rigid hulls were not strong enough and broke up in waves. Development of the RIB was originally undertaken by students and staff at Atlantic College in South Wales, under the direction of retired Navy Admiral Desmond Hoare, who headed the school, which opened in 1962. A series of experimental and prototype solutions for effectively combining a hard hull form with an inflated fabric sponson lasted for over a decade. The RIB craft developed at Atlantic College served as an effective seafront activities safety and rescue boat for the college's fleet of sailing dinghies on the often challenging Bristol Channel, and the college went on to become an Inshore Lifeboat Station for the RNLI in 1963, carrying out countless rescues over the next 50 years. The RNLI's "B Class Atlantic Inshore Lifeboat" (including the Atlantic 21, the Atlantic 75, and Atlantic 85) was named in honor of the college's role in its development. The Atlantic College Lifeboat Station was decommissioned by the RNLI in 2013. The video RIB History at UWC Atlantic College provides a visual historical summary. In 1964, Rear Admiral Hoare and his students at Atlantic College replaced the torn bottom of their 12 feet (4 m) sailing activity rescue inflatable boat with a plywood sheet glued to the inflatable tubes. This proved a successful modification but was rather uncomfortable at speed offshore, and so the hull was rebuilt with a shallow vee bow entry transitioning to a nearly flat section stern. This boat was named Atlanta and later that year an Atlantic College RIB was displayed at the London Boat Show. By 1966 the students had built a further five rigid inflatable boats – the 15 feet (5 m) Aphrodite and 16 feet (5 m) Triton for the college's own use, and the 16 feet (5 m) X1 and 22 feet (7 m) X2 which were made under a development agreement with the Royal National Lifeboat Institution (RNLI) and were launched in 1965 by Queen Elizabeth II. They were taken by the RNLI for trials at Gorleston (X1) and Great Yarmouth (X2) from which they returned to Atlantic College in Spring 1967. X3 was an experimental vortex lift hull funded by a private developer and was not greatly successful. By that time Hoare had concluded that for the conditions under which they operated a boat of around 18 feet (5 m) long was optimum which led to X4 (launched 1966), X5 and X6 (launched 1967), and X7 to X8 (launched 1968). These boats were used to support the college's sailing activities and also to fulfil the college's responsibility as an inshore lifeboat station for the RNLI – a responsibility it discharged up until 2013. At the same time, work started on a smaller series of beach launchable boats, 10 feet (3 m)–12 feet (4 m) ft long, designated MX1–MX6) to support lifeguards on local beaches. All the above boats’ hulls were built from plywood. In summer 1968, student Paul Jefferies designed and constructed a hull (X10) from fiberglass, which was not a success due to lack of strength. However, that development led to the building of Psychedelic Surfer, a twin engined 21 feet (6 m) RIB, for John Caulcutt, Graeme Dillon and Simon de’Ath to race in the 1969 Round Britain Powerboat Race, in which it was one of the few boats to finish. From that time, the RNLI transferred development to its research centre in Cowes, who took the Atlantic College designs and developed from them the 21 feet (6 m) Atlantic 21 class of inshore lifeboats which entered service from 1970 through 2007. Atlantic 21 class lifeboat provides a class history of this vessel. The first commercially saleable RIB was introduced in 1967 by Tony and Edward Lee Elliott of Flatacraft, and patented by Admiral Desmond Hoare in 1969 after research and development at Atlantic College. The first commercial RIB is believed to be the Avon Rubber Searider which was launched at the January 1969 London Boat Show. The 108th Engineering Heritage Award by the Institution of Mechanical Engineers was presented to UWC Atlantic College on 30 July 2017 by Carolyn Griffiths, President of the IMeche, for its development of the X Alpha Rigid Inflatable Boat.

Солтүстік Америкаға кіру

1970 жылдардың ортасында екі 21 фут RHIB үшін Avon түтіктерін Канаданың батыс жағалауында құрылған Атлантик колледжінің жаңадан ашылған бауырлас мектебі, Лестер Б. Пирсон Тынық мұхитының Біріккен әлем колледжі, Бритс Колумбияның Ресс Роксқа жақын Педдер шығанағында Хуан-де-Фука бұғазында тапсырыс берді. 1974 жылғы жазда Атлантик колледжінің үш бұрынғы студенті алғашқы корпус құрастырды. RNLI жағалаудағы құтқару қайықтарының кокссвейнерлері ретінде дайындалған тағы үш түлек мектептің алғашқы жылында жұмыс істеді және Тынық мұхиты колледжінің бірнеше студентін екі қайықты – қос сыртқы қозғалтқыштармен жүретін X 27 және ішкі-сыртқы артқы жетекпен жүретін X 28 құрастыруға және басқаруға үйретті. Жаз айларында колледж өзінің жылдам құтқару кемелерін Канаданың батыс жағалауындағы Жағалау күзет қызметіне (CCG) уақытша берді, ол сол кездегі жаңа жазғы маусымдық жағалаудағы құтқару кемесі қызметіне қатаң қабықталған кемелерді енгізіп жатқан болатын. Сонымен қатар, 1970 жылдардың соңында Ұлы көлдердегі CCG жағалаудағы құтқару станциялары 5,4 метрлік (18 фут) Avon Seariders-ті пайдалана бастады. CCG жағалаудағы құтқару кемелерінің экипаждарына жаз бойы университет студенттері де кірді, бұл Атлантика және Пирсон колледждеріндегі студенттік экипаждардың осы әрқашан суында қалуға қабілетті құтқару кемелерін сәтті пайдалануының нәтижесі болды.

Оңтүстік жарты шармен таныстыру

Оңтүстік жарты шардағы алғашқы үрмелі қайық өндірушісі – 1971 жылы Жаңа Зеландияның Окленд қаласында құрылған Lancer Industries Ltd. Компанияның негізін қалаушы Крис Маркс Еуропаға сапар шегіп, бұл идеяны Жаңа Зеландияға әкелді. Ол алғашқы үрмелі қайықтарды жасаудың көптеген әдістері мен материалдарын енгізді. Lancer компаниясының инновациялық дизайны мен инженерлік тәсілдері үрмелі қайықтарды жасауда әлі де қолданылады және компания көптеген патенттерге ие. Lancer ірі RIB қайықтарын өндірумен танымал. 1987 жылы ол 17 метрлік RIB үшін құбырларды жасады, ал 1990-жылдардың соңында Жаңа Зеландияның Protector (Rayglass) компаниясы Америка кубогы үшін екі 20 метрлік RIB қолдау қайығын жасады, олардың құбырларын Lancer өндірді. 1976 жылы Стив Шмидт Naiad брендімен RHIB тұжырымдамасын Жаңа Зеландияға таныстырды. Алғашқы жылдары қабылдануы баяу болғанымен, ол полиция, құтқару қызметтері, теңіз шаруашылығымен айналысатындар және мемлекеттік органдар арасында кең таралды. Стив Шмидт әзірлеген Naiad RHIB, қазіргі RHIB дизайндарынан екі жағынан ерекшеленді. Оның екі қабатты терісі болды, ішкі қабаты ауаны сақтайтын, ал сыртқы қабаты берік және ауыстырылатын болды. Бұл қабаттар бекіту жолдары арқылы бірге ұсталып тұрды. Бұл жүйе сыртқы немесе ішкі қабатты жөндеу немесе ауыстыру үшін оңай алып тастауға мүмкіндік берді. Тағы бір ерекшелігі – артқы бөлігінде күшті бұрылысқа ие, айқын V-тәрізді, терең корпусы болды. 1978 жылы экипажды қолайсыз жағдайлардан қорғау үшін интегралды кабина және моторды қорғайтын бөлімге деген қажеттілік артты. Бастапқыда кабиналар қарапайым болғанымен, уақыт өте келе олар күрделірек болды. Naiad RHIB-терді жобалаудағы алғашқы пионерлердің бірі болды және модельдері 2,5 метрден 23 метрге дейін жетеді. 2010-жылдары дәстүрлі RHIB қайықтар жоғары тығыздықты полиэтилен (HDPE) материалын қолдана отырып қайта қарастырылды. Инженерлік полимер болып табылатын HDPE, RHIB құрылысы үшін артықшылықтары бар жоғары сапалы материал. Атап айтқанда, ол дірілді сіңіріп алады, бұл тегіс және ыңғайлы сапарға мүмкіндік береді, сонымен қатар операторларға түсетін соққы жүктемесін азайтады. HDPE коррозияға ұшырамайды және электролизден зардап шекпейді, бұл техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтып, жұмысқа дайындығын арттырады. Тасманияның Хобарт қаласындағы PFG Group компаниясы осы артықшылықтарды танып, RHIB құрылысында қолданды. One2Three Naval Architects компаниясымен серіктестікте PFG-нің Стюарт Даунхэмы RHIB дизайндарын және құрылысын жасады, олар суда өте жақсы сипаттамаларға ие, сондықтан RHIB және жоғары өнімді шағын су кемелерінің болашағы HDPE-ге қарай бұрылады. 1979 жылы Кейптаунда орналасқан Gemini Marine компаниясы жергілікті нарық үшін RIB қайықтарын жасауды бастады. Олар NSRI (National Sea Rescue Institute) компаниясымен бірлесіп, Оңтүстік Африка теңіз құтқару институты үшін құтқару кемелерін жобалау және құрастыруды бастады.

The first inflatable boat manufacturer in the Southern Hemisphere is Lancer Industries Ltd, of Auckland, New Zealand in 1971. The founder Chris Marks had visited Europe and brought the concept to NZ. He pioneered many of the initial inflatable boat construction and material methods. Lancers innovate designs and engineering approach to inflatable design still applies and the company holds many patents. Lancer is noted for manufacturing large RIBs, in 1987 it provided tubes for a 17m RIB and then 19 the late 1990s Protector (Rayglass) of New Zealand built two 20m RIB support boats for the Americas Cup which were tubes by Lancer. In 1976 Steve Schmidt introduced the RHIB concept to New Zealand under the brand Naiad. While it was slow to be accepted for the first few years, it gained momentum with police, Rescue, marine farmers and Government agencies. The Naiad RHIB developed by Steve Schmidt differed from the existing RHIB designs in two ways. It had a twin skin, incorporating an air retaining inner and a robust replaceable outer. These were held in place by tracks. This system allowed for easy removal of the outer or inner for repair or replacement. The other feature was the unusually deep variable V hull with extreme turned down chines aft. In 1978 the demand grew for more protection in the form of an integral cabin and outboard well to protect the crew in adverse conditions. Though basic to start with cabins soon became more sophisticated. Naiad were one of the early pioneers in designing RHIBs and models range from 2.5m to 23m. In the 2010s, the traditional RHIB was reimagined using High Density Polyethylene (HDPE) as the hull material. HDPE, an engineered polymer, possesses a number of properties which make it a superior marine construction material for RHIB's. Of note, it absorbs vibration leading to a quieter, more comfortable ride, with less slamming load transferred to operators. HDPE does not corrode, or suffer from electrolysis, reducing maintenance costs and increasing operational availability. It was the PFG Group, of Hobart, Tasmania, who recognised and applied the advantages into RHIB construction. In partnership with One2Three Naval Architects, Stuart Downham of PFG developed a range of RHIB designs and builds which have such significantly favourable characteristics in the water that the future of RHIB's and high performance small watercraft will shift towards HDPE as the preferred hull material. In 1979, Gemini Marine based in Cape Town started building RIBs for the local market. Early on they joined forces with the NSRI and started to design and build rescue craft for the South African Sea Rescue Institution.

Жалпы сипаттамалары

РИБ-тер әдетте 4-9 метр (13-28 фут) ұзын болса да, ұзындығы 2,5-18 метр (7,5-55 фут) аралығында да болуы мүмкін. РИБ көбінесе бір немесе бірнеше сыртқы моторлармен немесе су реактивті қозғалтқышты немесе корпуска тіркелген қозғалтқышты іштен жететін мотормен қозғалады. Жалпы, моторлардың қуаты РИБ-терге сай келеді. Олар құтқару кемелері, желкендік спорты үшін қауіпсіздік қайықтары, су астына түсу қайықтары немесе ірі қайықтар мен кемелерге қосымша қайықтар ретінде қолданылады. Олардың аз суға бату тереңдігі, жоғары маневрлік қабілеті, жылдамдығы және төмен жылдамдықтағы соқтығыстарда зақымдануға төзімділігі осы мақсаттар үшін тиімді етеді. 7 метрге дейінгі РИБ-терді тіркемемен жолмен тасымалдауға болады; бұл және олардың басқа да қасиеттері оларды демалыс үшін қолдануға ыңғайлырақ жасайды.

Өнер көрсету

RIB-тер планерлік корпустармен жасалған. Олардың жеңіл салмағының арқасында, RIB-тер көбінесе ұқсас өлшемдегі және қуатты қайықтардан жоғары өнімділік көрсетеді. RIB-тер әдетте күрделі теңіз жағдайларында да жақсы қалыпты сақтай алады, бірақ бұл, ішінара, RIB-ті батыру қиын екеніне сенімділіктің артуымен және иілгіш түтіктердің ауыр жүктемелерді жақсы сіңіруімен байланысты болуы мүмкін, соның салдарынан күрделі теңіз саяхаты азырақ жағымсыз болады. RIB-тің максималды жылдамдығы оның жалпы салмағына, қуатына, корпусының ұзындығы мен пішініне және теңіз жағдайларына байланысты. Әдеттегі теңіз RIB-і, алты жолаушысы және қозғалтқыштарымен, Beaufort күші 2 болғанда, шамамен жоғары жылдамдыққа ие болуы мүмкін. Жоғары өнімділік RIB-тер өлшемі мен салмағына қарай, аралық жылдамдықпен жұмыс істей алады.

Қолданылуы

Пайдалануға судағы саудадағы жұмыс қайықтары (жағалаудағы нысандарды немесе үлкен кемелерді қолдау үшін), әскери кемелер (патрульдеу және кемелер арасында немесе жағалауға әскер тасымалдау үшін) және құтқару қайықтары жатады. Су астында жүзушілер әдетте суға түсу орындарына жету үшін катерлер мен қарапайым үрмелі қайықтарды пайдаланады.

Қаптамасы

Корпус стальдан, ағаштан, алюминийден немесе көбінесе, құрылымы үшін ағаштан және пішінді, тегіс беті үшін шынымен күшейтілген пластик (GRP) композитінен жасалады. Кейбір өндірушілер қосымша беріктік үшін GRP парақтарына кевлар тоқиды. RIB корпусының пішіні, гидропланинг қасиеттерін оңтайландыру арқылы суда қайықтың өнімділігін арттыруға бағытталған. "Терең V" корпустары толқындарды оңай кесіп өтеді, бірақ "қалыңдығы аз V" корпустарына қарағанда, жылға бастау үшін күшті қозғалтқыш күші қажет, олар төмен жылдамдықпен жылға бастайды, бірақ саяхат ыңғайсыз болуы мүмкін. Көптеген қайық корпустары сияқты, бұл да әртүрлі конструкциялық ерекшеліктердің арасындағы шартты келісім болып табылады. Қазіргі заманғы "әмбебап" RIB корпустары алдыңғы бөлігінде терең V пішінмен және артқа қарай кең планинг алақанына дейін жазылатын конструкцияны біріктіреді. Бұл – қайықтың жылға түсу үшін тұрақты бетін қамтамасыз етуге арналған корпустың артқы бөлігіндегі жалпақ аймақ.

Құбырлар

Түтіктер әдетте жасалып, содан кейін тесілудің әсерін азайту үшін жеке камералармен бөлінеді, әрқайсысы ауа қосу немесе алу үшін клапанмен және соңғы кезде қысымды төмендету клапандарымен жабдықталады. 7 метрден асатын үлкен қайықтарда әр камерасы клапанмен және қысымды төмендету клапанымен жабдықталған алты немесе одан да көп камера болады. Егер осы камералардың біреуі ғана тесілсе, қалғандары әлі де қалықтауды қамтамасыз етеді, яғни резервтік мүмкіндік береді. Соңғы жылдары түтіктер клапанмен де, қысымды төмендету клапандарымен де жабдықталады. Температура жоғарылағанда түтік ішіндегі ауа кеңейеді, соның салдарынан қысымды төмендету клапандары ашылады. Бұл түтіктердің артық қысымнан жарылып кетуіне қарсы келеді. Түтіктерді жасау үшін көбінесе гипалон және ПВХ (поливинилхлорид) қолданылады, бірақ кейбір өндірушілер ПУ (полиуретан) да пайдаланады.

Гипалон

Хлорсульфондалған полиэтилен (CSM) "Гипалон" сауда атауымен тіркелген. Гипалоннан (CSM/CR) жасалған құбырларды жасау оңай, оларды қарапайым тесік жөндеу жиынтықтарымен жөндеуге болады. Гипалон (CSM) ауа өткізбейді, сондықтан құбыр жасау үшін оны неопренмен (CR) бірге қолдану қажет. Гипалон және неопрен қабаттарынан жасалған құбырлар ПВХ құбырларынан екі есе ұзақ қызмет етеді және 20 жылдан астам уақытқа созылуы мүмкін.

Ұшатын үрмелі қайық (FIB)

Ұшатын үрмелі қайық, немесе FIB – микрожеңіл қанаттары және ауа пропеллері бар RIB. "FIB" атауын Италияның Polaris Motor компаниясы өздерінің Polaris FIB моделі үшін қолданады.

Амфибиялық қатты үрмелі қайық (амфибиялық RIB)

Амфибиялық қатаң қабықты қайық төрт доңғалақты жетек жүйесімен жасалған, оның құрамында мотормен қоздырылатын, жиырылатын және басқарылатын доңғалақтар бар.