Кайық жасау әдісі: Ка́рвел қаптамасы – кеме қабырғасын тегіс етіп жасау, жақтарын біріктіріп, берік каркасқа бекіту. Қазіргі заманда жабысқыштар қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қайық жасау әдісі – су кемелерінің корпустарын жасау әдісі.
Method of building a boat
the method of constructing watercraft hulls
Карвелдік құрылыс немесе карвелдік тақталау – кеме жасау әдісі, онда корпус тақталары жиекке жиек қойылып, берік қаңқаға бекітіледі, осылайша тегіс бет пайда болады. Дәстүрлі түрде тақтайлар бір-біріне тікелей бекітілмейді, бірақ олардың арасына су өтпеу үшін тығыздағыш материал салынады. Қазіргі карвелдік шеберлер тақтайларды желім мен бекіткіштер арқылы да біріктіруі мүмкін. Бұл – "алдымен қаңқа" әдісімен корпус жасау, онда пішін тақтайлар бекітілетін қаңқамен анықталады. Бұл "алдымен тақтай" немесе "алдымен қабық" әдістерінен өзгеше, онда корпустың сыртқы қабығы жасалып, содан кейін оған сәйкес келетін ағаштармен нығайтылады. Ең көп таралған қазіргі "алдымен тақтай" әдісі – клинкерлік құрылыс. Ал классикалық кезеңде "алдымен тақтай" әдісі тақтай шеттерін ағаш қалыңдығының ішінде орналасқан тірек және тікелей қосылыстармен біріктіруді қамтиды, бұл сырттан қарағанда карвелдік құрылыстың тегіс корпусын еске түсіреді, бірақ мүлдем басқа тәсілмен жасалады. Клинкерлік корпустармен салыстырғанда, карвелдік құрылыс ірі кемелерді салуға мүмкіндік береді. Себебі, клинкерлік корпустың бекіткіштері кеме толқындарда қозғалғанда туындайтын барлық күшті өздеріне алады. Карвелдік құрылыста бұл күштер корпус тақтайларының жиектерінің тікелей жанасуы арқылы таратылады.
Carvel built or carvel planking is a method of boat building in which hull planks are laid edge to edge and fastened to a robust frame, thereby forming a smooth surface. Traditionally the planks are neither attached to, nor slotted into, each other, having only a caulking sealant between the planks to keep water out. Modern carvel builders may attach the planks to each other with glues and fixings. It is a "frame first" method of hull construction, where the shape is determined by the framework onto which the planks are fixed. This is in contrast to "plank first" or "shell first" methods, where the outer skin of the hull is made and then reinforced by the insertion of timbers that are fitted to that shape. The most common modern "plank first" method is clinker construction; in the classical period "plank first" involved joining the edges of planks with mortise and tenon joints within the thickness of the timbers, superficially giving the smooth hull appearance of carvel construction, but achieved by entirely different means. Compared to clinker built hulls, carvel construction allowed larger ships to be built. This is because the fastenings of a clinker hull took all the hogging and sagging forces imposed by the ship moving through large waves. In carvel construction, these forces are also taken by the edge to edge contact of the hull planks.
Этимология
Орта ағылшын тілінен келген carvel, carvelle, carvile, kervel ("кішкентай кеме; каравель"); көне француз тілінен caruelle, carvelle, kirvelle. Бұл термин ағылшын тілінде шамамен 1440 жылдан бастап Солтүстік Еуропа суларында каравельдер кеңінен таралған кезде қолданыла бастады, ал корпустың құрылыс әдісі ағылшын және еуропалық кеме жасаушылықта осы әдіспен жасалған алғашқы кеме түрінің атын алды.
From Middle English carvel, carvelle, carvile, kervel (“small ship; caravel”); from Old French caruelle, carvelle, kirvelle. The term was used in English when caravels became popular in Northern European waters from c. 1440 onwards, and the method of hull construction took the name of the first vessel type made in that way in English and European shipyards.
Тарих
Карвель құрылысы біздің заманымыздың бірінші мыңжылдығында Жерорта теңізінде пайда болды. Ол біртіндеп корпус тақтайшаларын тіректермен және қосымша тіректермен біріктіруді ығыстырды – ежелгі египеттіктер, финикиялықтар және классикалық антикалық дәуірде қолданылған "алғашқы тақтайшалау" техникасы. Бұл өтудің археологиялық куәліктері б.з. 500 жылдарынан 9 ғасырға дейінгі кезеңде болғанын көрсетеді. Оның баяу қабылдануы өзгерістер мен тәжірибелерді қажет етті. Кейбір кемелер толық "қаңқалық" жүйеге қарағанда "алғашқы қаңқа" әдісін қолданып салынды. "Алғашқы қаңқа" әдісінде қаңқаның бір бөлігі корпустың төменгі бөлігіне орнатылады, содан кейін сол аймақ тақтайшалармен қапталады, корпустың биіктігін арттыру үшін қосымша қаңқалар қосылады, содан кейін оған тақтайшалар қосылады. (Солтүстік Еуропаның римдік-кельт кеме жасау дәстүрі "алғашқы қаңқа" әдісін қолданды, бірақ Еуропаның бұл бөлігі "толық қаңқалық" әдісті көп уақыт өткен соң ғана қабылдады, төменде талданғандай). Тақтайшалаудан қаңқаға өту, Жерорта теңізінің тік төбелі желкендік құрылысы латин желкендік құрылысымен алмастырылғанмен бірдей кезеңде болды. Бұл өзгеріс құрылыс, жабдықтау және күтім шығындарын үнемдеу мақсатымен жасалған деп саналады (бірақ бұрын кемелердің теңізде жүзу қабілетін жақсарту үшін деп ойланған, бірақ көптеген теңіз тарихшыларының болжамдарына қайшы, мұндай нәтижеге қол жеткізілмегені дәлелденді). Карвель құрылысына көшу де шығынды үнемдеу шарасы болып саналады (бірақ теңіз археологтары бұл мәселені толыққанды түсінбейді). Тақтайшаларды корпустың қисық бөлігінде дәл дұрыс бұрышта тіркеудің қиын шеберлігінен аулақ болуға болады. Карвель құрылысы корпустың пішінін жобалау арқылы анықтауға мүмкіндік береді, ал "алғашқы тақтайшалау" құрылысшының "көзіне" сенеді. Сондықтан, өте білікті мамандардың саны азаяды. 1960-1965 жылдар аралығында қазба жұмыстары жүргізілген "Ясси Ада" кемесі (біздің заманымыздың 7 ғасыры) – бұл кезеңге қатысты кемелердің бірі. Оның төменгі бөлігінде тақтайшалар тіректермен және қосымша тіректермен бекітілген, содан кейін қосымша тіректер қосылды, содан кейін тақтайшалармен тіркелген. Бұл кеменің су сызығына дейін жеткізді. Келесі тақтайшаларға қосымша тіректер орнатылды, бірақ олар жоспарланған бортының биіктігіне дейін созылды. Су сызығынан жоғарығы штангалар карвельдік тақтайшалар ретінде бекітілді (кейбірлері тұрақты штангалармен араласқан). Солтүстік Еуропа жоғарыда аталған кезеңде және 15 ғасырға дейін клинкер құрылысын қолданды (және көптеген шағын кемелер үшін осы күнге дейін қолданып келеді). Әртүрлі әдістер екі елдегі теңізшілерге белгілі болды, бірақ мысалы, жүз жылдық соғыс кезінде француздар мен ағылшындар Жерорта теңізінің галереяларын қолданғанда, карвель жұмысына үйренген кеме жасаушыларды жөндеу және күтім жұмыстарын жүргізу үшін шақыруға тура келді. 1440 жылдары солтүстік суларда каравельге қызығушылық артты және кеме жасау орындары карвельді карвель құрылысын қолданып салуды бастады. Балтық аймағындағы ерте карвельдік кемелердің археологиялық мысалы – Дания-Норвегия королі Ханстың флагманы "Грибшунден" кемесінің апаты. Үш мачталы кеме 1485 жылы Ротердамның жанында салынды және 1495 жылдың маусымында батып кеткенге дейін он жыл бойы Ханстың "жүзбелі қамалы" ретінде қызмет етті. Кеменің карвельдік корпусының үстінде клинкерден жасалған алдыңғы және артқы қамалдар орналасқан, онда 68-ге жуық айналмалы зеңбіректер орналастырылған.
Carvel construction originated in the Mediterranean during the first millennium CE. It gradually replaced the edge to edge joining of hull planks by mortises and tenons – a "planking first" technique – which had been used by ancient Egyptians, Phoenicians and for much of classical antiquity. Archaeological evidence for this transition suggests it took place from c. 500 CE to the 9th century. Its slow adoption involved some variation and experimentation. Some ships were built using "framing first", as opposed to the full "frame first" system. In "framing first", some of the framing is installed in the lower part of the hull, followed by the planking of that area, more framing is added to increase the height of the hull, and then more planking added to that. (The Romano Celtic ship building tradition of Northern Europe used "framing first", but this part of Europe did not adopt the full "frame first" method until much later, as discussed below.) The changeover from planking first to frame first happened over the same period that the Mediterranean Square Sail rig was being replaced by lateen rig. That change has been suggested to save building, fitting out and maintenance costs (though previously it was thought to be to achieve better sailing performance – something which, against the presumptions of many maritime historians, can be shown not to have happened). The move to carvel construction is believed to be another cost saving measure (though it is felt that this is not well understood by marine archaeologists). The difficult skill of mortising planks at precisely the right angle (where the hull is curved at the ) is avoided. Carvel construction allows hull shape to be determined by design, whilst planking first relies on the "eye" of the builder. Therefore fewer very highly skilled personnel are needed. One of the transitional ships is the Yassi Ada ship (seventh century CE), which was excavated between 1960 and 1965. This had the lower of planking fastened edge to edge with mortises and tenons, then the s were added, followed by more planking joined with tenons. This brought the planking up to the waterline. Further frames were added to this next set of planking, but these continued up to the height of the intended sheerline. The strakes from the waterline up were then fastened on as carvel planking (with some interspersed with the regular strakes). Northern Europe used clinker construction for the period discussed above, and into the 15th century (and continued to do so for many small craft into the present day). The different methods were known of by mariners in both places, but when, for instance, Mediterranean galleys were employed by the French and English during the Hundred Years' War, shipwrights familiar with carvel work had to be recruited to carry out maintenance and repairs. In the 1440s interest in the caravel grew in northern waters and shipyards there started building caravels in carvel construction. An archaeological example of an early carvel built ship in the Baltic region is the wreck of Gribshunden, flagship of the Danish Norwegian King Hans. The three masted ship was built in 1485 probably near Rotterdam, and served as Hans' "floating castle" for ten years before sinking in June 1495. Atop this ship's carvel hull sat clinker built fore and aft castles, which housed as many as 68 breech loading swivel guns.
Клинкер мен карвелдің арақатынасы
Клинкер – Солтүстік Еуропада карвелге дейін қолданылған кеме жасаудың басты әдісі. Клинкерлік корпустарда тақтай жиектері бір-бірін жабады; карвел конструкциясы берік каркасымен ауыррақ, бірақ мықты корпус береді, түрлі желкендерді орнатуға мүмкіндік береді. Клинкер (лапстрак) құрылысы бойлық жарылған ағаштан жасалған тақтайшаларды қамтиды, олар өте жеңіл элементтерге бекітіледі. Карвел қайығының беті тегіс, бұл оның гидродинамикалық тиімділігін көрсетеді, себебі клинкерлік тақтайшалардың ашық жиектері ағымды бұзып, кедергі тудырады. Клинкердің суға батқан беті сәл үлкенірек, бірақ карвел корпусы міндетті түрде тиімді емес: беріктігі бірдей болғанда, клинкер қайығы жалпы алғанда жеңіл және ауыр карвел корпусына қарағанда аз суды ығыстырады. Жүк таситын кемелердің көлемі ұлғайғанда, кеменің салмағы жалпы ығысуға қарағанда аз болады, ал белгілі бір сыртқы көлем үшін корпустың ішкі кеңістігі артады. Клинкер кемесінің қабырғалары карвел кемесіне қарағанда аз орын алады, сондықтан олар тығыз емес, көлемді жүктерге қолайлы. Клинкер конструкциясының құрылымдық артықшылығы – ол бастан-құйрыққа дейін иіліп, бұрыла алатын кемені жасау мүмкіндігі. Бұл Солтүстік Атлантикадағы толқындарда кеменің аз салмағы болғанда тиімді. Құрылыс әдісінің жеңілдігіне байланысты, кеменің енін арттыру, мысалы, желге қарсы жүзгенде толқындардан туындайтын бұрылу күштеріне төзімділігін тиісінше арттырмады. Мұндай жағдайда кең ені бар клинкер кемелері көбірек зардап шегуі мүмкін. Бұрылу күштері ауырлығына (немесе жүгіне) пропорционалды түрде артқанда, корпусқа түсетін күштер клинкерлік кемелердің өлшемдеріне шектеу қойды. Үлкен теңіз жүк кемелері үшін карвел конструкциясының жоғары беріктігі қажет болды. Кейінірек жасалған карвелдік желкенді кемелердің көлемі клинкерлік кемелерден бірнеше есе артты. Клинкердің тағы бір шектеуі – ол латин немесе шлюп желкендеріне тән нүктелік жүктемелерді тиімді түрде қабылдамайды. Маневрлеу үшін кемінде алдыңғы және артқы желкендердің болуы қажет. Сонымен қатар, концентрленген жүктемелерді қамтамасыз ету мәселесі орталық тақта немесе терең кемені орналастыру және қолдауды қиындатады, бұл желге қарсы немесе жақын жүзгенде өте қажет. Қажет болған жағдайда ағаштарды қосуға болады, бірақ бұл әдістің негізгі артықшылықтарының біраз бөлігінен айырылуға әкеледі. Клинкер конструкциясы кішкентай ағаш кемелерді жасау үшін, әсіресе судан шығарғанда оңай жылжытуға және сақтауға жеңіл болуы керек теңізге шығатын қайықтар үшін пайдалы әдіс болып табылады.
Clinker was the predominant method of ship construction used in Northern Europe before the carvel. In clinker built hulls, the planked edges overlap; carvel construction with its strong framing gives a heavier but more rigid hull, capable of taking a variety of sail rigs. Clinker (lapstrake) construction involves longitudinal overlapping "riven timber" (split wood) planks that are fixed together over very light scantlings. A carvel boat has a smoother surface which gives the impression that it is more hydrodynamically efficient since the exposed edges of the clinker planking appear to disturb the streamline and cause drag. A clinker certainly has a slightly larger wetted area, but a carvel hull is not necessarily more efficient: for given hull strength, the clinker boat is overall lighter, and displaces less water than a heavily framed carvel hull. As cargo vessels become bigger, the vessel's weight becomes small in comparison with total displacement; and for a given external volume, there is greater internal hull space available. A clinker vessel whose ribs occupy less space than a carvel vessel's is more suitable for cargo which is bulky rather than dense. A structural benefit of clinker construction is that it produces a vessel that can safely twist and flex around its long axis (running from bow to stern). This is an advantage in North Atlantic rollers, provided the vessel has a small overall displacement. Due to the light nature of the construction method, increasing the beam did not commensurately increase the vessel's survivability under the twisting forces arising if, for example, when sailing downwind, the wave train impinges on the quarter rather than dead astern. In these conditions greater beam widths may have made clinker vesselsmore vulnerable. As torsional forces increased in proportion to displaced (or cargo) weight, the forces incident on the hull imposed an upper limit on the size of clinker built vessels. The greater rigidity of carvel construction became necessary for larger offshore cargo vessels. Later carvel built sailing vessels exceeded the maximum size of clinker built ships several times over. A further clinker limitation is that it does not readily support the point loads associated with lateen or sloop sailing rigs. At least some fore and aft sails are desirable for manoeuvrability. The same problem in providing for concentrated loads creates difficulties siting and supporting a centerboard or deep keel, which is much needed when sailing across or close to the wind. Timbers can be added as necessary compromise but always with some loss of the fundamental benefits of the construction method. Clinker construction remains a useful method of construction for small wooden vessels, especially for sea going dinghies which need to be light enough to be readily moved and stored when out of the water.
Қазіргі заманғы кесу әдістері
Дәстүрлі кесу әдістері әр тақтайшаның арасында кішкентай кеңістік қалдырады, ол жұмсақ, иілгіш, талшықты материалмен, кейде қалың байланыстыратын затпен бітеді, бірақ ол біртіндеп тозып, корпус су өткізе бастайды. Қайық ұзақ уақытқа жағаға тірегенде, тақтайшалар кеуіп, қысқарады, сондықтан қайтадан суға түсіргенде, қайтадан бітемесе, корпус қатты су өткізеді, бұл көп уақытты және физикалық күш-жігерді қажет етеді. Қазіргі заманғы электр шайырлардың көмегімен корпус әлдеқайда тегіс болады, себебі тақтайшалар арасындағы кішкентай тік бұрыштарды алып тастауға болады. Бұл әдіс 1960 жылдары су өткізбейтін желімдердің, мысалы, резорцинол (қызыл желім) және кейін эпоксидтік шайырдың қолжетімділігі артып, кеңінен таралды. Қазіргі заманғы су өткізбейтін желімдер, әсіресе эпоксидтік шайыр, кеме жасауда революциялық өзгерістерге әкелді. Бұрын шегелер бекіту күшін қамтамасыз етсе, енді ол желімнің қызметі. 1980 жылдан бері кеме жасауда бекіту үшін тек желімге ғана сүйену кең таралды. Көптеген шағын қайықтар, әсіресе жеңіл фанерадан жасалған қайықтар, шегелер мен бұрандалар сияқты механикалық бекіткіштерсіз жасалады, себебі желім одан әлдеқайда мықты.
Traditional carvel methods leave a small gap between each plank that is caulked with any suitable soft, flexible, fibrous material, sometimes combined with a thick binding substance, which would gradually wear out and the hull would leak. When the boat was beached for a length of time, the planks would dry and shrink, so when first refloated, the hull would leak badly unless re caulked, a time consuming and physically demanding job. The modern variation is to use much narrower planks that are edge glued instead of being caulked. With modern power sanders a much smoother hull is produced, as all the small ridges between the planks can be removed. This method started to become more common in the 1960s with the more widespread availability of waterproof glues, such as resorcinol (red glue) and then epoxy resin. Modern waterproof glues, especially epoxy resin, have caused revolutionary changes in carvel and clinker construction. Traditionally, nails provided the fastening strength; now it is the glue. It has become quite common since the 1980s for carvel and clinker construction to rely almost completely on glue for fastening. Many small boats, especially light plywood skiffs, are built without any mechanical fasteners such as nails and lag screws at all, as the glue is far stronger.