Кіріспе

Жүзуші кемелерді жобалау және құрылысы

Кеме жасау – кемелер мен олардың құрылымдық бөліктерін жобалау және салу процесі. Бұл, ең болмағанда, корпусты, сондай-ақ қозғалыс, механикалық, навигациялық, қауіпсіздік және кемеге қажетті басқа да жүйелерді қамтиды.

Темір және болат

Барлық металл корпустар немесе оқшауланған құрылымдық элементтер үшін табақ немесе пластина ретінде қолданылады. Ол берік, бірақ ауыр (қалыңдығы аз болса да). Әдетте, алюминийден 30%-ға салмағы ауыр, ал полиэстерден одан да ауыр. Материал судан қорғалмаса, тоттанады (әдетте бояумен жабылады). Қазіргі болат бөлшектері дәнекерленеді немесе бұрандаланады. Дәнекерлеуді оңай жасауға болады (қарапайым дәнекерлеу жабдықтарымен), сондай-ақ материал өте арзан болғандықтан, ол әуесқойлер арасында танымал. Болаттан кеме жасауда тәжірибесі аз әуесқойлер өздігінен құрастыру жиынтықтарын таңдауы мүмкін. Егер болат қолданылса, бүкіл корпусқа мырыш қабаты жағылады. Ол құм астардан кейін (беті таза болуы керек) және бояу алдында жағылады. Бояу көбінесе қорғасын бояуымен (Pb3O4) жасалады. Мырыш қабатын жабудан бас тартуға болады, бірақ бұл ұсынылмайды. Кеме корпусына мырыш анодтары да орнатылуы керек. 1900 жылдардың ортасына дейін болат табақтар қадаланатын.

Алюминий

Алюминий және алюминий қорытпалары, металл корпустардың барлығы үшін немесе жеке құрылымдық элементтер үшін парақ түрінде қолданылады. 1960 жылдан бері көптеген желкенді тіреулер алюминийден жасалады. Ірі қайықтарды салу үшін бұл ең жеңіл материал (полиэстерден 15–20% жеңіл, ал болаттан 30% жеңіл). Көптеген елдерде алюминий ағаш немесе болатпен салыстырғанда салыстырмалы түрде арзан. Оны кесу, иілу және дәнекерлеу де оңай. Тұзды судағы су сызығының астындағы гальвандық коррозия, әсіресе басқа металдар бар мариналарда, маңызды мәселе. Алюминий көбінесе яхталарда, понтондық және моторлы қайықтарда кездеседі, олар тұрақты түрде суда сақталмайды. Алюминий яхталар Францияда ерекше танымал.

Купроникль

Қайық құрылысында өте сирек қолданылатын салыстырмалы түрде қымбат металл – купроникель. Кеме қабырғалары үшін ең қолайлы металл саналатын купроникель, лайықты түрде берік, теңіз суында коррозияға жоғары төзімді, және (мыс құрамының арқасында) өте тиімді антифолингтік қасиеттеріне ие. Купроникель премиум класс тартушы кемелердің, балық аулау қайықтарының және басқа да жұмысқа қолданылатын қайықтардың қабырғаларында кездесуі мүмкін; сонымен қатар, винттер мен винт біліктері үшін де қолданылуы мүмкін.

Шыны талшығы

Шыны талшығы (шынымен күшейтілген пластик немесе GRP) өндірістік қайықтарда оның қайықтың пішіні үшін негіз ретінде әйел қалыпты қайта пайдалану мүмкіндігіне байланысты кеңінен қолданылады. Нәтижесіндегі конструкция кернеуге төзімді, бірақ көбінесе қатаңдықты қамтамасыз ету үшін көптеген қалың қабаттарға шайырға тоңқан шыны талшықпен немесе ағашпен немесе көбікпен күшейтілуі қажет. GRP корпустары әдетте коррозиядан таза, бірақ әдетте отқа төзімді емес. Бұл нығыз шыны талшықтан жасалған немесе сэндвич (орталық қабатты) конструкцияда болуы мүмкін, онда балса, көбік немесе ұқсас материалдан жасалған орталық қабат шыны талшықтың сыртқы қабаты қалыпқа орналасқаннан кейін, бірақ ішкі қабық орналастырылғанға дейін қолданылады. Бұл келесі типке, композиттік материалға ұқсас, бірақ әдетте композиттік деп жіктелмейді, өйткені осы жағдайда орталық қабаттың беріктігіне қосымша үлкен әсері жоқ. Дегенмен, ол қатаңдықты арттырады, яғни салмақты азайту үшін аз шайыр мен шыны талшық матасын қолдануға болады. Қазіргі уақытта шыны талшықтан жасалған көптеген қайықтар ашық қалыптарда, шыны талшық пен шайырды қолмен қолдану арқылы жасалады (қолмен жаю әдісі). Ал кейбіреулері қазір вакуумдық инфузия әдісімен жасалады, онда талшықтар орналастырылады және шайыр атмосфералық қысым арқылы қалыпқа тартылады. Бұл көбірек шынымен және аз шайырмен күшті бөліктерді жасауға мүмкіндік береді, бірақ арнайы материалдар мен техникалық білімді талап етеді. 1990 жылға дейін жасалған шыны талшықтан жасалған қайықтар көбінесе температурасы бақыланатын ғимараттарда жасалмаған, бұл шыны талшықтың «шешек» ауруының кең таралған мәселесіне әкелді, онда теңіз суы кішкентай тесіктер арқылы сіңіп, қабаттануға (деләминацияға) себеп болды. Бұл атау сыртқы гель-қабаттағы көптеген кіші шұңқырларға байланысты қойылған, олар шешекке ұқсайды. Кейде бұл мәселе ылғалды ауа-райында құрылыс кезінде ауадағы ылғалдың қабаттануына байланысты туындады.

Композиттік материал

"Композиттік құрылыс" әртүрлі композиттік материалдар мен әдістерді қамтиды: ертедегі мысалы – темірден жасалған каркас пен палубалық қабырғаларға бекітілген ағаштан жасалған қабықша. Ағаш корпустың түбіне теңіз өсімдіктерінен қорғау үшін мыс жалатылған ("мыс төменгі бөлігі") жабыстырылуы мүмкін, егер гальваникалық коррозия қаупі азайтылса. Бұрынғы жылдары жүк тасымалдайтын кемелердің түбі мыспен қапталып, теңіздің залалдануынан жылдамдығының төмендеуіне жол бермеу үшін қолданылған. GRP және ферроцемент корпустар классикалық композиттік корпустар болып табылады, ал "композит" термині шыныдан өзге талшықтармен күшейтілген пластиктерге де қолданылады. Корпус әйелдік қалыпта жасалғанда, композиттік материалдар қалыпқа термопластикалық пластик (әдетте эпоксид, полиэстер немесе винилэфир) және қандай да бір талшықты мата (шыны талшығы, кевлар, динел, карбон талшығы және т.б.) түрінде жағылады. Бұл әдістер алюминийге жақын беріктік пен салмақ арақатынасын қамтамасыз етеді, сонымен қатар арнайы құралдар мен құрылыс шеберлігінің талаптарын азайтады.

Көмінің түрлері

Қайық құрылысының көптеген түрлері бар, сондықтан құрылысшы қайықтың мақсатына сәйкес келетін корпусты таңдауы керек. Мысалы, теңізге шығатын кемеге өзендер мен каналдарда қолданылатын кемеге қарағанда, тұрақтырақ және мықтырақ корпус қажет. Корпустың түрлері:

Жұмсақ қисық корпус: Бұл корпус дөңгелек пішіндес және қырлары мен бұрыштары жоқ. Жаңқалы корпус: Бұл корпус тік бұрышпен (жаңқа деп аталады) қосылатын жалпақ панельдерден (әдетте фанерадан) тұрады. Жаңқалы корпус қарапайым, жалпақ түбі бар қайықтардан басталады, онда борлар мен түбі шамамен 110 градус бұрышпен кездеседі (мысалы, банк дюрилері және шарпилер), тік түбі дөңгелек емес, иісті болған қайықтарға дейін. Көпжаңқалы корпус дөңгелек корпус пішінін шамамен беруге мүмкіндік береді. Жалпақ түбі бар корпус: Жалпақ түбі бар корпус каналдар мен тасқынсыз өзендерге жарамды. Олар көбінесе аз суға батып, судың тереңдігі аз жерлерде жүзе алады. Оларды жасау арзан, бірақ олар аз тұрақты және бағытталған тұрақтылықты қамтамасыз ететін кілсіз болғандықтан, теңізге шығуға жарамсыз. (Дегенмен, үлкен кемелердің көпшілігі жалпақ түбімен келеді, кішкентай кемелердің проблемаларын жеңу үшін жеткілікті суға бату тереңдігіне ие.) Сығу корпусы: Сығу корпусы әрқашан ішінара су астында қалады. Мұндай корпустың максималды "корпус жылдамдығы" бар, ол су сызығының ұзындығына байланысты. Ерекше жағдай – катамаран, оның екі корпусы әдетте соншалықты жұқа болады, онда мұрындық толқыны пайда болмайды. Жоғары жылдамдықты корпус: Жоғары жылдамдықты корпус қайықтың жылдамдық артқан сайын судан көтерілуіне мүмкіндік беретін пішінге ие. Желкенді қайықтар, жоғары жылдамдықты корпусқа ие болса, мұрындары V пішіндес, ал кормасы жалпақ болады. Гидропландар – өте жеңіл, жалпақ түбі бар, жоғары қуатты жылдамдық қайықтары, олар тегіс суда оңай жоғары жылдамдыққа жетеді, бірақ толқынды суда тұрақсыз болады. Қатты суларға арналған моторлы қайықтар әдетте 20–23 градус бұрышпен терең V пішіндес түбімен жасалады. Ең көп таралған түрі – бұрылыста тұрақтылықты қамтамасыз ету және жоғары жылдамдықта жүру үшін тіреу беті болу үшін кем дегенде бір жаңқаға ие болу. Жоғары жылдамдықты корпус, ығысу корпустары сияқты су сызығының ұзындығымен шектелмейтіндіктен, әлдеқайда жоғары жылдамдыққа жетуге мүмкіндік береді. Жоғары жылдамдықты корпусқа "жоғары жылдамдыққа жете" алу үшін жеткілікті қуат қажет, содан кейін қарсылықтың азаюы жоғары жылдамдыққа және төмен қуат тұтынуға мүмкіндік береді.