БЫСТРОХОДНЫЕ КАТЕРА

Раздел: Техника

До того как в судостроении началось широкое применение фанеры, размеры отдельных деталей зависели от ширины цельных брусьев, пригодных для обработки. Хотя из древесины некоторых пород получают брусья шириной 1 м и более, их применение редко оправдывается вследствие склонности древесины к раскалыванию, короблению, усадке и из-за недостаточной прочности поперек волокон при малой толщине лесоматериала.

Изготовление набора или двойной обшивки корпуса из цельной древесины требует значительных затрат рабочей силы и денежных средств, в то время как применение листов и секций из многослойной фанеры позволяет значительно сократить эти затраты и обеспечить повышение прочности конструкций при снижении их веса и объема. Таким образом, в настоящее время благодаря многослойной фанере можно использовать преимущества крупных листов, а также получить материал с равной прочностью в обоих направлениях, что ранее могло быть достигнуто только применением металлических листов.

Применение многослойной сшивной фанеры. Многослойная фанера различных типов стала применяться при постройке малых судов с самого начала ее изготовления.

Многослойная фанера состоит, по существу, из нескольких слоев различных древесных пород, соединенпых между собою при помощи клея или иным способом. Основной недостаток многослойной фанеры в прошлом состоял в отсутствии хороших связующих, достаточно устойчивых против сырости. В результате, даже при наличии качественных лакокрасочных покрытий вскоре начинался процесс разрушения материала, что вынуждало использовать деревянные конструкции только в тех местах, где попадание воды исключается.

Потенциальные возможности многослойной фанеры первым из английских судостроителей оценил С. Е. Сондерс, когорый, не имея в то время надежных водостойких клеев и связующих, предложил сшивать слои многослойной фанеры шпагатом или медной проволокой, укладывая швы на одной или обеих соединяемых плоскостях с целью создания ровной гладкой поверхности. Таким образом, Сокдерс успешно решил задачу соединения нескольких слоев фанеры, и она стала широко применяться в таком виде с начала XX века.

Сшивная фанера была применена при постройке одной из первых летающих лодок, успешно зарекомендовавшей себя в эксплуатации (1913 п) Конструкцию этой лодки разработал Сопвит; постройка была осуществлена Сондерсом. Затем последовали летающие лодки «Киттивейк», «Медина» и «Валькирия», проекты которых были разработаны самим Сондерсом.

Впоследствии фирмой Сондерса были построены многочисленные катера, быстроходные моторные лодки и гоночные глиссеры, фанерная обшивка и настил палуб которых были сшиты медной проволокой, причем можно с уверенностью сказать, что сшивная фанера значительно превосходила по своим качествам другие материалы, применявшиеся в тот период для постройки такого типа судов. Недостаток этого конструкционного материала состоял, однако, в ослаблении фанерных листов вдоль линии сшивки, причиной которого было наличие пазов, выдалбливавшихся, по крайней мере, с одной стороны листа для укладки сшивной проволоки, что, в свою очередь, требовало применения более толстых и тяжелых листов фанеры.

Зрители, присутствующие на английских парусных или гребных гонках, ежегодно видят быстроходный судейский катер «Кон- сута», обшивка которого сшита медной проволокой. Этот катер был спущен на воду в 1898 г., и корпус его вплоть до настоящего времени находится в хорошем состоянии, что является убедительным доказательством прочности конструкции описанного типа.

Связующие для склейки многослойной фанеры. Хотя детальное изложение технологии изготовления конструкций из многослойной фанеры выходит за пределы темы данной главы, мы считаем необходимым кратко остановиться на этом вопросе применительно к особенностям постройки быстроходных малых судов.

Первоначально для соединения отдельных слоев фанеры между собой применялись животные клеи, недостаток которых состоит в том, что они хорошо растворяются в воде, и, следовательно, пригодны для использования только в незаливаемых и хорошо вентилируемых отсеках судна. В тех случаях, когда не принимались меры специально по защите кромок деревянных конструкций, также существовала серьезная опасность расслаивания фанеры при повреждении клеевого слоя.

Позднее был разработан целый рид клеев, применение которых дало более яли менее успешные результаты.

Рассмотрим основные типы, преимущества и недостатки связующих материалов, применяемых в деревянном судостроении.

После животпых клеев, упоминавшихся выше, были применены клеи казеинового типа, которые хотя и обладали более высокой водостойкостью, но во многих отношениях все же оставляли желать лучшего.

Затем были разработаны карбамидные клеи, обеспечивающие прочную связь соединяемых деталей и имеющие повышенную водостойкость; однако в состав карбамидных клеев обычно добавляется какой-либо органический наполнитель, например, древесная мука, и поэтому в условиях постоянной влажности они не обладают устойчивостью против плесени. Испытавия фанерных конструкций на карбамидных клеях, производившиеся на открытом воздухе, где материал подвергался переменному воздействию тепла, ветра и атмосферных осадков, показали, что эти клеи были стойкими в течение семи лет и что фактический срок их службы может быть зпачительно увеличен. В менее благоприятных условиях, при постоянной влажности, существующей, например, в плохо вентилируемых сырых трюмах и концевых отсеках, срок службы кар- бамидного клея не превышает трех лет; однако следует иметь в виду, что это относится к повреждению по линии склейки, а не к разрушению собственно древесины вследствие развития сухой гнили, о которой речь идет ниже.

Из сказанного следует вывод, что хотя конструкции из фанеры на карбаммдном клее характеризуются значительной прочностью, этот клей можно считать в достаточной степени надежным только для конструкций, рассчитанных на короткий срок службы.

Из числа новейших водостойких связуюцих материалов следует упомянуть синтетические смолы горячего прессования, относящиеся к фенольной группе. Хотя собственно фенольные смолы применяются в течение длительного периода, различные технические трудности, связанные с их применением для склейки фанеры в заводских условиях, были устранены сравнительно недавно.

Постройка малых судов из клееной фанеры на фенольной смоле в качестве связующего была начата еще во время второй мировой войны; при осмотре этих судов после семи лет эксплуатации не было отмечено ни одного случая повреждения клеевого слоя, несмотря на весьма неблагоприятные условия плавания. Фенольные смолы абсолютно водостойки, устойчивы против плесневых грибков и при соблюдении технологии производства фанеры (при правильном выборе породы древесины, оптимальных величинах содержания влаги, давлений, температур и т. п.) позволиют получить фанеру, вполне пригодную для морских условий.

Связующие материалы для склейки деревянных судовых конструкций. Английскими фирмами выпускается большое количество связующих материалов, при выборе которых следует руководствоваться английским стандартом BSS 1204 на синтетические смолы холодного отверждения, предназначенные для склеивания деревянных конструкций (фенольные смолы и аминопласты). Фенольные искусственные смолы, куда включают также и резорцин, получают в результате конденсации альдегидов с фенолами или резорцинами; аминопласты получают в результате реакции мочевины, тномочевины, меламина или родственных соединений с формальдегидом.

Если конструкция предназначена для работы в переменных атмосферных условиях, то применение фенольных или резорциновых связующих дает оптимальные результаты. Некоторые армированные аминопласты вполне пригодны для таких условий эксплуатации, которые характеризуются переменным воздействием влаги и ветра, однако при длительном погружении в воду имеется опасность их разрушения.

Широкое применение в настоящее время получил резорцин, который обычно дает несколько более прочную адгезию, чем фенол, более удобен для нанесения и растворим в воде до отверждения, что позволяет легко смывать его с рук, кисти и т. д., тогда как для удаления фенола, который нерастворим в воде, требуется спирт. Результаты испытаний подтверждают, что оба указанных материала в равной степени устойчивы против воздействия воды и микроорганизмов.

При выборе связующих следует учитывать, что резорцин имеет значительно более высокую стоимость. Как фенол, так и резорцин являются связующими холодного отверждения и отверждаются при комнатных температурах 10—30° С, хотя при более высоких температурах прочность связи может быть несколько повышена и для достижения оптимальной прочности иногда применяется нагрев. Эти смолы выпускаются промышленностью в виде двух модификаций, одна из которых предназначена для конструкций с толщиной клеевого слоя не свыше 0,13 мм, а другая до 1,3 мм. хотя, как известно, чем меньше его толщина, тем лучше.

Технология нанесения смол холодного отверждения не сложна, а методы склеивания достаточно подробно излагаются в инструкциях, получаемых потребителем вместе с готовым продуктом.

Технология изготовления клееной фанеры. Современные способы изготовления клееной фанеры коренным образом отличаются от прежних не только по составу применяемых связующих, но и по характеру производственных процессов. Для сведения читателей ниже кратко излагаются основные английские стандарты на изготовление и сортировку клееной фанеры, разработанные Британским институтом стандартов.

В стандарте BSS 1455/1948 «Фанера клееная английского производства для строительных и иных целей» даются определепия сортов и физико-механических свойств фанеры, пред назначенной для упомянутых целей, и указывается, что в зависимости от водостойкости клееная фанера должна выпускаться следующих трех марок, каждая из которых включает четыре сорта (1—IV):

1)        фанера ограниченной водостойкости,

2)        фанера средней водостойкости,

3)        фанера повышенной водостойкости.

Фанера, изготовленная в соответствии с английским стандартом BSS 1455, не относится к материалам конструкционного назначения и не предназначена для фанерования, что исключает ее применение для изготовления каких-либо элементов набора корпуса катера

Фанера ограниченной водостойкости склеивается клеями марки А70 и непригодна для условий, где существует сколько-нибудь значительная влажность (вследствие лишь кратковременной водостойкости клеев А70).

Фанера средней водостойкости изготовляется на клеях А100, пригодна для производства судовой мебели и легких переборок, расположенных в сухих помещениях между палубами

Фанера повышенной водостойкости может быть использована для изготовления наружных конструкций в тех случаях, когда прочность их во внимание те принимается и опасность постоянного воздействия влаги отсутствует. Во всех случаях применения фанеры, удовлетворяющей требованиям стандарта BSS 1455, рекомендуется материал, маркированный первым сортом, так как. хотя дня каждого сорта, относящегося к трем указанным типам, применяется одни и тот же клей, в вопросе сортности фанеры имеют значение и другие факторы, включая качество и подбор отдельных слоев; для эксплуатации в морских условиях необходимы лучшие сорта.

Следует иметь в виду, что вышеизложенное относится только к клееной многослойной фанере неконструкционного назначения, а также к тем случаям, где имеет важное значение фактор начальной стоимости материала. Если материал предназначен для изготовления элементов набора или для работы в условиях, сопряженных с вредным воздействием влаги или сырости, то должна применяться фанера, отвечающая требованиям английского стандарта BSS 1088/1951 «Фанера клееная конструкционного назначения, применяемая при -постройке морских судов и изготовленная на клее АХ 100».

Упомянутый стандарт BSS 1088 может быть принят за основу. Клееная фанера, удовлетворяющая этому стандарту, должна склеиваться с помощью синтетических смолистых связующих горячего прессования, которые по истечении шестичасового нагрева при 45°С и последующего охлаждения должны выдерживать испытаниена отрыв.

Рассмотрев стандарты, с помощью которых потребитель может указать сорт и характеристики требуемой фанеры, перейдем к рассмотрению пород древесины, из которых изготовляется шпон, а также вопросов прочности и сопротивления древесины, количества и толщины отдельных слоев фанерного листа и его изготовления с учетом направления волокон в отдельных слоях.

Заказывая фанеру, удовлетворяющую требованиям английского стандарта BSS 1455, потребитель может точно указать породу древесины и общую толщину листа, однако обусловливать заранее его конструкцию обычно не принято.

Что касается пород древесины, из которых изготовляется шпон, то их количество настолько велико, что подробная классификация клееной фанеры но породам вышла бы за рамки настоящей главы. Укажем, однако, некоторые из наиболее распространенных пород древесины и кратко рассмотрим их характеристики. К сожалению, древесные породы, наиболее пригодные для производства шпона, обычно не отличаются прочностью и долговечностью. Так, например, береза, включая ее разновидности — обыкновенную, белую и желтую, — имеет высокую прочность, но в то же время занимает одно из последних мест по своей сопротивляемости вредному воздействию грибков, вызывающих сухую гниль. То же самое относится к английскому и канадскому буку. С другой стороны, такие древесные породы, как, например, африканское красное дерево (насчитывающее большое количество разновидностей), обладая высокой устойчивостью против грибков, имеют прочность более низкую, чем береза и бук.

Как отмечалось выше, фенольные смолы горячего прессования обеспечивают полную водостойкость древесины и абсолютную устойчивость против вредного воздействия грибков яли микроорганизмов. Если, следовательно, допустить, что процесс изготовления шпона осуществляется и регулируется таким образом, что обеспечивает полную адгезию, и что фанера предварительно подвергнута защитной обработке химикалиями, которые придали ей устойчивость против воздействия грибков, вызывающих сухую гниль, то получим клееную фанеру, но прочности и долговечности удовлетворяющую всем поставленным требованиям.

Переходя к вопросу о конструкции листов фанеры, следует указать, что каждый лист склеивается из нечетного числа слоев шпона с целью придания листам более равномерной прочности. Таким образом, лист, состоящий из трех, пяти, семи, девяти, одиннадцати и т. д. слоев, будет иметь один внутренний или центральный слой. Волокна двух крайних слоев обычно имеют одинаковое направление, а внутренних слоев — перекрестное. Такой способ расположения слоев позволяет получать ровные листы, которые в условиях хранения или эксплуатации не подвергаются короблению или перекосу, поскольку набухание или усадка древесины, вследствие изменения количества поглощенной влаги, будет с обеих сторон равномерной, а возникающие напряжения будут уравновешивать друг друга.

Слои шпона, из которого склеивается лист, обычно имеют одинаковую толщину, однако в трехслойной фанере средний слой иногда может быть толще наружных.

Фанерные листы описанной конструкции выдерживают значительное напряжение и вполне пригодны для изготовления поперечных или продольных переборок, листов настила палубы, обшивки бортов, надстроек и т. д.

Однако имеется ряд случаев, когда нагрузки воздействуют на конструкцию только в одном определенном направлении. В этих условиях желательно располагать большую часть слоев таким образом, чтобы направление воздействия максимальной нагрузки соападало с направлением волокон в древесине. К этому вопросу мы вернемся ниже, рассматривая применение клееной фанеры при постройке малых судов. Отметим, что конструкция такого типа неприменима для трехслойной клееной фанеры и может быть использована только для многослойной клееной фанеры с числом слоев не менее пяти, независимо от способа изготовления.

Условия возникновения сухой гнили. Лицам, не занимающимся клееной древесиной, термин «сухая гниль» может показаться несколько неясным. В частности, если принять во внимание, что сухая гниль вызывается воздействием ялаги, то покажется, что соиместить эти два, на первый взгляд противоречивых явления, довольно трудно.

Древесина состоит из тесно сросшихся волокон целлюлозы, которые связаны между собой сложным веществом лигнином, и имеют пористое строение. Избыточная влага в деревьях различных пород поднимается вверх за счет капиллярных сил. Содержание влаги в свежесрубленном дереве может составлять до 100 "в его сухого веса. После удаления всей избыточной вода стенки клеток могут быть все еще насыщены влагой, причем такое состояние принято называть точкой насыщения волокон. Затем влага, содержащаяся в клеточных стенках, испаряется, что делает древесину еще тверже и прочнее.

Грибки, вызывающие гниение древесины, получают необходимое для них питание, разрушая и поглощая вещество клеточных стенок, однако они окажутся не в состоянии делать этого, если содержание влаги в древесине будет ниже точки насыщения волокон, которая обычно составляет около 25—30"я веса высушенной древесины. Хорошо выдержанный лесоматериал обычно содержит 12—18 ?о влаги и ниже. В древесине, пораженной гнилью, Есе связующее вещество превращается в легкую, ломкую массу; после испарения влаги оно становится сухим и хрупким -— отсюда термин ссухая гниль». Другими словами, в результате "вредного действия грибков весь связующий материал в древесине оказывается обезвоженным.

Качественная древесина в сухом состоянии практически устойчива против разрушающего воздействия грибков, однако на морских судах условия работы деревянных деталей и конструкций далеки от идеальных. По этой причине необходимо, насколько это возможно, обеспечить надлежащую вентиляцию всех отсеков, в которых течь или конденсация влаги могут быть источниками постоянной сырости.

Разрушение древесины, подвергающейся переменному воздействию влаги и тепла, происходит медленнее, так как благоприятные условия для образования спор существуют только при постоянной влажности.

Если клееная фанера (как, в равной степени, и цельная древесина) предназначена для работы в условиях сырости, то весьма желательно подвергать материал предварительной противогнилостной обработке, нанося на поверхность древесины какой-либо специальный защитный состав.

Небольшие дополнительные расходы, связанные с защитной обработкой деревянных конструкций, вполне оправдывают себя. Составы, применяемые для этой цели, содержат такие токсические вещества, как нафтенат меди или пентахлорфенол, причем некого- рые защитные составы могут быть нанесены с помощью кисти. Для успешной защиты деревянных конструкций от гниения должна быть соблюдена технология нанесения защитного покрытия и обеспечена надлежащая пропитка древесины последним. Превосходным защитным составом является, в частности, обычный креозот, однако из-за темного цвета и резкого запаха применение этого вещества во многих случаях нежелательно.

Независимо от типа защитного состава, применяемого для противогнилостной обработки, им должна быть покрыта вся поверхность клееной фанеры и особенно кромки листов, так как гниение может начаться на любом незащищенном участке и распространяется по всему материалу на неограниченное расстояние. Таким образом, даже в том случае, когда окрашенная поверхность материала выглядит совершенно неповрежденной, внутренние слои древесины могут оказаться полностью пораженными.

Применение клееной фанеры в катеростроении. Перейдем к вопросам применения клееной древесины нри постройке различных типов малых судов (длиной не свыше 30—37 л). Следует учитывать, что хотя клееная многослойная фанера применяется в широких масштабах и при постройке крупных судов, в последнем случае она используется, преимущественно, в междупалубных помещениях для изготовления переборок между каютами, судовой мебели, зашивки бортов, выгородок в тех помещениях, где имеется центральное отопление, — одним словом всюду, где условия работы деревянных конструкций можно считать более близкими к условиям, существующим на берегу, чем на борту судна.

Клееную многослойную фанеру, применяемую при постройке малых судов, можно разделить на две основные группы:

1)        фанеру, предназначенную для наружных судовых конструкций;

2)        фанеру, идущую на изготовление внутрисудовых конструкций.

Каждая из этих групп может быть в свою очередь разделена

на три подгруппы:

а)         конструкции, испытывающие напряжение в условиях эксплуатации;

б)        конструкции, не испытывающие напряжения,

в)         судовая мебель и дельные вещи-

Фанера для наружных судовых конструкций. К этой группе конструкций мы относим палубы, наружную обшивку днища и бортов, транцы, а также, в некоторых случаях, надстройки (в которых из клееной фанеры может быть изготовлен какой-либо ответственный элемент). Клееная фанера в период II мировой войны широко применялась для изготовления всех перечисленных конструкций при постройке быстроходных малых судов всех типов, особенно торпедных катеров и спасательных судов, и, хотя вследствие низкой сортности фанеры, неправильного выбора материала или отсутствия ухода и текущего ремонта многие катера пришли в состояние полной негодности, большое количество этих кораблей все еще находится в строю.

Многослойная клееная фанера может быть вполне использована для настила палуб, имеющих относительно небольшую погибь. С целью уменьшения количества стыков и повышения прочности могут быть применены крупногабаритные листы клееной фанеры. Обычная фанера конструкционного назначения, применяемая для настила палуб, должна иметь толщину 8 мм, причем для мелких судов рекомендуется клееная фанера, состоящая из пяти слоев, а для судов длиной около 30 м и более—фанера толщиной 11—13 мм, состоящая из семи вли девяти слоев. Весьма желательно, чтобы кромки пазов и стыков были «заусованы», причем длина уев должна равняться, примерно, шестикратной толщине листа. Соединение смежных листов фанеры осущесталяется при помощи фенольной смолы холодного отверждения и латунных болтов. Одним из лучших лесоматериалов для пастила палуб является, без сомнения, береза, которая отличается высокой прочностью и износоустойчивостью, а при обеспечении надлежащей вентиляции не поддается гниению

Крепление листов настила палуб к бимсам, карленгсам и планширю может осуществляться болтами, но на всех катерах, где должна быть обеспечена максимальная прочность конструкций, листы настила должны приклеиваться к палубному набору, хотя это значительно усложнит впоследствии замену какого-либо листа настила палубы.

Заслуживает внимания вопрос о толщине верхнего слоя клееной фанеры. Для увеличения сопротивления истиранию и износу желательно, чтобы этот слой имел повышенную толщину, однако тонкий верхний слой более выгоден с точки зрения уменьшения растрескивания фанеры вдоль сердцевинных лучей. Последние представляют собой слои с более плотной текстурой, расходящиеся по радиусу от центра ствола нормально к годовым кольцам; их можно легко заметить на спиленном бревне древесины дуба и бука в виде волосяных линий или светлоокрашенных пятен на распиленных досках.

Тенденцию к растрескиванию проявляет, в частности, березовая клееная фанера, изготовленная из шпона повышенной толщины, при длительном сроке ее службы в качестве настила палуб. По этой причине при выборе материала для листов палубного настила следует учитывать назначение и возможные условия эксплуатации катера.

Палубный настил из качественной клееной фанеры по сравнению с настилами из цельной древесины обладает не только повышенной прочностью, но и рядом других преимуществ, включая полную водостойкость, меньший вес и меньшую стоимость ухода.

К применению клееной фанеры для изготовления обшивки бортов многие специалисты все еще относятся с недоверием, которое отчасти оправдано неудовлетворительными результатами эксплуатации фанерной бортовой обшивки в прошлом. Однако в настоящее время качество клееной фанеры, выпускаемой промышленностью, значительно повысилось, и при правильном выборе материала бортовая обшивка из фанеры будет иметь не меньший срок службы, чем обшивка из цельной древесины.

При постройке самых мелких судов наиболее целесообразно применение обшивки из прессованной фанеры (этого вопроса мы вкратце коснемся ниже). Очевидно, что круглоскулые корпуса менее пригодны для обшивки клееной фанерой, чем корпуса с глиссирующими или полуглиссирующими обводами. Так, например, целая половина днища глиссирующего судна от киля до скулы (так же как и весь надводный борт от скулы до планширя) может быть обшита одним листом клееной фанеры. Такая практика принята, в частности, для малых судов длиной до 4,5—б м, хотя во время И мировой войны цельными листами клееной фанеры обшивались даже надводные борта пекоторых английских больших спасательных катеров (длиной 22 л<), построенных фирмой «Воспер». Тем не менее, из-за сложности транспортировки и установки на место больших листов-полотнищ клееной многослойной фанеры этот способ не может быть использован для обшивки бортов более крупных судов. Преимущества, которые могут быть достигнуты при устранении указанных затруднений, состоят в том, что за- усовка кромок соединяемых фанерных листов в этом случае осуществляется предприятием-изготовителем, где производятся и резка листов механическим способом и склейка под прессом в нагретом состоянии, обеспечивающие наиболее качественное соединение.

Приклеивание листов обшивки к набору производится при помощи клея холодного отверждения.

Использование клееной фанеры в качестве обшивочного материала наиболее эффективно, если конструктор может спроектировать обводы корпуса таким образом, чтобы свести к минимуму участки двойной или сложной кривизны, поскольку изгиб фанеры в двух направлениях нежелателен. Это обстоятельство несколько ограничивает конструктора при проектировании формы корпуса, если не имеется в виду применять для обшивки мелкие листы, при

I использовании которых большая часть преимуществ, достигаемых благодаря применению клееной фанеры, теряется. Тем не менее, можно считать, что имеются все возможности для создания катеров с обводами корпусе, пригодными дня обшивки клееной фанерой, которые можно считать хорошими как по их пропульснвным качествам, так и по эстетическим соображениям, причем в таком корпусе будут выгодно сочетаться малый вес, высокая прочность я водонепроницаемость.

На мелких судах, где одного цельного листа фанеры достаточно г для обшивки всего борта от форштевня до кормы, проблема стыков и соединений отпадает, но на крупных катерах для обшивки одного борта требуется несколько листов клееной многослойной фанеры, в связи с чем возникает вопрос о выборе метода соединения отдельных листов обшивки.

Интересно отметить успешный опыт применения двухслойной 1 фанерной обшивки дня днища и бортов быстроходного моторного катера «Висп» длиной 12,3 м ( 85—88). Листы обшивки днища изготоалены из многослойной клееной фанеры толщиной 6,4 мм из древесины Габона, облицованной березой. Обшивка бортов отличалась от обшивки днища только тем, что листы фанеры внутренней обшивки имели меньшую толщину (4,8 ли).

Листы наружной и внутренней обшивок накладывались один на другой таким образом, чтобы направленные диагонально волокна внешних слоев фанеры пересекались под прямым углом.

Внутренняя обшивка приклеивалась к набору и крепилась к нему шурупами, а наружная — приклеивалась к внутренней. На время отверждения клея листы обшивки прижимались один к другому медными гвоздями квадратного сечения, забиваемыми в кромку шпангоутов и в тимберсы (расстояние между гвоздями около 230 мм). В кормовой части катера применены крупные листы клееной фанеры, ширина которых постепенно уменьшается по мере приближения к носовой оконечности. Каждый лист фанерной обшивки точно пригонялся по месту, а затем сверлился под крепеж, после чего устанавливался окончательно, приклеивался к набору и крепился при помощи шурупов и гвоздей. Для приклеивания фанерной обшивки к набору упомянутого катера «Висп» был применен клей «селлобонд», марки 266/5. Отверждаю- щий реагент был рассчитан на время отверждения около двух часов, что позволило забить все гвозди еще до отверждения клея.

Обшивка транца моторного катера была аналогична бортовой (внутренняя толщина 4,8 мм и наружная 6,4 мм). Обшивку транца выполнили двойной потому, что при его значительной кривизне одинарная обшивка не смогла бы выдержать напряжений. Для плоского или слегка изогнутого транца достаточна одинарная обшивка-

В некоторых случаях, в частности при больших размерах палубных вырезов, элементы конструкций надстроек и комингсов люков испытывают значительное напряжение. В конструкциях из цельной древесины, особенно в надстройках рамно-щитового типа, для обеспечении продольной прочности ставят тяжелые карленгсы. Однако, если для стенок указанных конструкций применить крупные листы из клееной фанеры, то для обеспечения прочности будет достаточно того, чтобы размеры карленгсов и комингсов позволяли осуществить крепление к ним фанерных листов.

Фанера для ненагруженных наружных судовых конструкций. Рассматривая применение клееной многослойной фанеры для ненагруженных судовых конструкций, следует отметить, что очень многое в этом вопросе зависит от типа судна. На яхтах и грузовых катерах фанера может применяться для изготовления сходных трапов, люков, закрытых рулевых рубок и постов рулевого управления, палубных ларей, комингсов, вентиляторов, кожухов секторных румпелей и т. д. Во всех этих случаях рекомендуется легкая и прочная древесина дерева габон'. На боевых катерах клееная фанера получила еще более широкое применение, чем на яхтах и торговых судах, поскольку фанера вполне пригодна также и для изготовления различных стеллажей, облицовки помещений для хранения груза, мебели, кранцев первых выстрелов и г. д.

Дельные вещи. Многие мелкие палубные дельные вещи успешно изготовляют из клееной фанеры. Значительный выигрыш в весе, а также экономия металла и денежных средств достигаются, в частности, благодаря использованию фанеры при изготовлении кнехтов, крепительных уток, небольших мачт, кронштейнов прожекторов, причем обрезки фанеры могут быть использованы для побочных нужд.

Таким образом, по физико-механичсским свойствам габон не уступает лиственным породам по ударной вязкости несколько уступает красному дереву. Обладающий низкой устойчивостью против гниения гвбон не пригоден для работы во влажных условиях. Хорошо поддается ручной и механической обработке Получит широкое распространение R Африке. Европе, США для внутренней обшивки помещений изготовления мебели и фанеры. В судостроении применяется вместо испанского кедра и красного дерева Двухслойная клееная фанера габона применялась по время II мировой войны при постройке таких ма шх боевых кораблей как, например, десантные к спасательные катера — Прим ред конструкций, перейдем к вопросам применения фанеры внутри судна.

За последнее время полностью из фанеры был построен ряд малых судов различных типов, включая торпедный катер длиной 22 м. Опыт эксплуатации этих судов цельнофанериой конструкции дал вполне удовлетворительные результаты.

Рассматривая, прежде всего, конструкционные материалы, испытывающие напряжение, можно сказать, что из клееной многослойной фанеры могут быть с успехом изготовлены практически любые элементы набора. Из главных элементов поперечного набора назовем обеспечивающие жесткость всего корпуса в целом переборки, бимсы, шпангоуты и бракетные флоры. Крепление этих элементов набора, помимо склейки, еще и болтами или шурупами необходимо для обеспечения плотного контакта между склеиваемыми деталями. Следует иметь в виду, что при воздействии срезывающего усилия клеевое соединение, находящееся под нагрузкой, обладает значительной прочностью; иначе говоря, клеевое соединение сохраняет прочность, когда направление нагрузки находится в плоскости соединяемых поверхностей, а суммарное усилие стремится вызвать скольжение одной детали по другой. С точки зрения прочности, наименее надежным соединение будет в том случае, когда нагрузка заставляет его работать на отрыв; другими словами, когда нагрузка нормальна к линии склейки, она будет стараться нарушить связь между двумя элементами набора.

В этих условиях предел прочности материала ограничивается способностью его наружных волокон сохранить однородность по отношению к остальным волокнам.

Как отмечалось выше, древесина любой породы состоит из пучков волокон целлюлозы, связанных между собою лигнином, причем плотность волокон и характер связи между ними в значительной степени зависят от породы древесины. Легкая древесина хвойных пород имеет более рыхлые волокна с менее плотной структурой и, следовательно, прочность их связи с поверхностными волокнами соседнего элемента набора окажется меньшей, чем в случае применения более плотной и твердой древесной породы. По этим причинам положение всех стыков должно быть тщательно продумано в связи с характером и направлением нагрузки на них, возможными в условиях эксплуатации.

Применение изготовленных из клееной многослойной фанеры бимсовых книц или фанерных флоров весьма выгодно, поскольку все их соединения работают на срез. Втех случаях, когда для сохранения неизменной прочности желательно соединить два элемента набора, рекомендуется клеевое соединение внахлестку. К сожалению, это не всегда осуществимо на практике, так как может оказаться, что конструкция корпусе не допускает наличия прорезей в водонепроницаемых поперечных переборках, в то время как, например, желательно иметь иеразрезные продольные балки машинного фундамента. В таком случае эти продольные связи должны стыковаться по обе стороны Переборки с помощью брусков, приклеенных к указанным связям, причем в то время как соединение с продольной балкой будет работать на срез, соединение с переборкой в определенных условиях нагрузки будет работать на отрыв. Рекомендуется, чтобы соединения с переборкой имели сквозные крепления и более значительную площадь поверхности для противодействия растягивающим усилиям ( 89)

Шпангоуты из клееной многослойной фанеры хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации на быстроходных артиллерийских, торпедных и спасательных катерах. Следует отметить, что в случае применения клееной фанеры отношение прочности к весу на 25—50 % выше, чем для цельной древесины. Желательно, чтобы в клееной многослойной фанере, идущей на изготовление шпангоутов, направление волокон во всех слоях шло вдоль шпангоута в отличие от общепринятой конструкции, когда волокна одной половины слоев располагаются в продольном направлении, а другой—в поперечном. Такой способ дает более надежное соединение.

Там, где требуется максимальное отношение прочности к весу, например, в конструкциях гоночных или быстроходных катеров специального назначения, может быть применен шпангоут другого типа, представляющий собой рамный шпангоут, состоящий из легких фанерных стенок с полками из цельной древесины одинарной или двойной толщины, приклеенными к верхним и нижним кромкам фанерных стенок. Для придания этим шпангоутам устойчивости могут быть применены продольные связи или стрингеры, которые крепятся к верхним полкам, в то время как обшивка крепится к нижним полкам на клею и болтами.

Если эти шпангоуты предназначены для малых судов, то они могут быть выполнены неразрезнымн, что, однако, увеличивает расход материала. Уширенные шпангоуты вполне могут быть изготовлены составными из коротких кусков фанеры, причем в местах соединения ставятся стыковые накладки.

Обшивка подволока и стен внутренних помещений может быть выполнена из тонкой клееной фанеры. В случае плотной пригонки обшивных листе друг к другу во всех отсеках закрытого типа должна быть обеспечена надлежащая циркуляция воздуха с помощью вытяжной вентиляции. Отсутствие внимания к этому важному вопросу явилось причиной серьезных повреждений многих судов деревянной конструкции.

Судовая мебель. Можно считать, что область применения качественной многослойной клееной фанеры для изготовления судовой мебели и дельных вешен практически не ограничена, причем для достижения наилучших результатов рекомендуются клен, не уступающие связующему материалу А100. Для изготовления мебели часто применяют клееную фанеру пониженной сортности, однако такая фанера, как известно, не обеспечивает надлежащей прочности и длительного срока службы конструкций.

Детали набора, изготовленные из клееной слоистой древесины. Помимо широко применяемой в настоящее время при постройке крупных и мелких судов клееной многослойной фанеры, которую предприятие-изготовитель поставляет в готовом виде, существует другая разновидность клееных конструкций, которые полностью изготовляются на судостроительных заводах. Эти конструкции быстро вытесняют естественную кривослойную древесину, которую раньше применяли для изготовления форштевней, фальстемов, транцевых и палубных книц, брештуков и т. д. Требуемая деталь склеивается из тонких предварительно выгнутых по шаблону листов древесины фенольной смолой холодного отверждения и плотно зажимается на своем месте на весь период отверждения. Для отверждения связующего склеивание должно производиться, насколько это допустимо в местных условиях, в теплой и сухой атмосфере при температуре не ниже 10° С. В случае необходимости повышения температуры после окончания склейки может быть в течение нескольких часов произведен местный нагрев электронагревателями -

Выбор толщины элементов древесины для клееной конструкции должен определяться условиями гнутья заготовок до заданной степени кривизны. При невозможности гнутья в холодном состоянии древесина пропаривается; в этом случае перед склеиванием материал должен быть снова тщательно высушен, так как низкое содержание влаги является одним из условий качественного склеивания. По этой причине, а также во избежание дополнительных расходов, связанных с прогревом и сушкой заготовок, при выборе толщины слоев древесины следует, в первую очередь, учитывать необходимость гнутья в холодном состоянии.

Канадская ель и красное дерево вполне удовлетворительно склеиваются фенольными смолами холодного отверждения; склеивание дуба и канадского ильма требует особого внимания, так как эти древесные породы содержат кислоту и щелочь, в связи с чем требуется введение вместе со смолой соответствующего ускорителя отверждения. Для получения удовлетворительных результатов при склеивании древесины этих двух пород рекомендуется обращаться за консультацией к предприятию-изготовителю связующих материалов.

Преимущества клееных конструкций вполне очевидны, поскольку их применение позволяет создавать такие гнутые элементы набора, в которых направление волокон в слоях по всей длине совпа даст с кривизной, что редко достижимо при подборе лесоматериала природной кривизны, который в наше время не удается заготовлять в достаточном количестве. Помимо того, что описвнный метод применяется для изготовления ответственных элементов набора, его с успехом используют для производства более мелких деталей и дельных вещей. Так, например, из клееной древесины могут быть изготовлены комингсы с таким радиусом кривизны, который не может быть получен при гнутье цельной, даже пропаренной древесины, причем после отверждения клея они будут хорошо сохранять форму.

Корпуса из прессованной фанеры- Изготовление корпусов малых судов из прессованной фанеры начали применить сравнительно недавно. Трудность, а то и невозможность гнутья плоских листов клееной фанеры для придания им сложной кривизны вынудкла ограничить область применения фанерной обшивки судами с остроскулым корпусом или даже плоскодонными (понтонами и десантными). Между тем, традиционная круглоскулая форма корпуса катера вполне может быть воспроизведена прессованием.

Метод изготовления корпусе катера из прессованной фанеры заключается, прежде всего, в постройке прочного жесткого болвана, форма которого соответствует внутренней поверхности корпуса судна, подлежащего формованию. Затем болван устанавливают вверх дном на прочной фундаментной плите. Исходя из того расчета, что готовый корпус должен быть трехслойным, листы фанеры для всех трех слоев обшивки предварительно вырезают по шаблону таким образом, чтобы каждый из них надежно укладывался на своем месте. Листы фанеры могут иметь ширину 50—75 см при некотором уменьшении ширины к концам листа.

В начале сборки в специальные гнезда болвана опускают предварительно подготовленные киль и форштевень. Затем укладывают на место лист за листом первый, т. е. внутренний, слой фанеры, концы листов которого прикрепляют к предварительно приклеенному фальцу киля или форштевня. После укладки на место всего первого слоя начинают укладку второго, поверхность листов которого, плотно прилегающую к первому слою, смазывают связующим. Таким образом укладывают все листы второго слоя, после чего весь процесс повторяется для третьего, наружного слоя. Укладка всех слоев обычно производится диагонально. Вся работа занимает один-два часа, однако, чтобы предупредить частичное отверждение материала, во время сборки обшивки необходимо применять специальный реагент, замедляющий отверждение.

Затем корпус покрывают толстым резиновым листом (вырезанным по его форме) и прикрепляют этот лист по всей его нижней кромке к фундаментной плите. После этого корпус вместе с болваном помещают в автоклав, представляющий собой прочный цилиндрический сосуд, снабженный с одной стороны герметичной дверью. В автоклаве изделие подвергается воздействию высоких температур и дввления воздуха в течение времени, необходимого для сжатия слоев и полного отверждения связующего. Затем болван вынимают и снимают с него готовую трехслойную обшивку, которой придана заданная форма. Далее устанавливают транец, фундаменты, палубу и г. п., после чего на поверхности корпуса может быть нанесено лакокрасочное покрытие.

Корпус, изготовленный таким методом, имеет весьма прочную обшивку, что объясняется отчасти цельностью ее неразъемной конструкции, а отчасти элементом собственной устойчивости формы корпуса. По сравнению с корпусом обычной конструкции, при прессованном корпусе цельной конструкции требуется применение гораздо меньшего количества элементов набора и ребер жесткости.

При большой прочности и малом весе корпуса из прессованной фанеры показали прекрасные эксплуатационные качества. Благодаря применению в качестве связуюшего материала фенольной смолы такие корпуса обладают водостойкостью и, как показали испытания на воздействие атмосферных условий под открытым небом, при полном отсутствии защитного лакокрасочного покрытия в течение двух лет не претерпевают каких-либо изменений, если не считать нормального потемнения незащищенной поверхности древесины.    .