МОТОРНЫЕ КАТАМАРАНЫ

Тема моторных катамаранов настолько многогранна, что, приступая к данному материалу, я сразу ограничил круг рассматриваемых конструкций только теми, которые познал на личном опыте. Речь пойдет лишь о судах с жесткими корпусами, оставляя в стороне самый многочисленный, наверное, класс плавсредств на надувных поплавках. Основное внимание будет уделено разборным моделям компактного размера. Они удобны в транспортировке и пригодны для изготовления собственными силами.

Для большинства туристов-самодельщиков важно, чтобы собственная масса их плавсредства с мотором не превышала 200 кг. В этом случае по российским законам оно не требует регистрации, да и перевозить/хранить такую лодку намного легче. Вместе с тем, хочется даже в таком жестком весовом лимите добиться максимального комфорта, безопасности и мореходности. Эту возможность дают многокорпусные суда и, в частности, – катамараны.

КЛАССИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

Пик интереса к катамаранам пришелся на 60-е годы прошлого века. Тогда они были модной новинкой, от которой ждали многих чудес, в том числе повышения скорости хода за счет уменьшения волнового сопротивления при имевшихся тогда маломощных двигателях. Талантливый инженер-кораблестроитель Василий Андреевич Гартвиг, конструктор пассажирского глиссера-катамарана ОСГА-25 «Экспресс», опередившего свое время примерно на 50 лет, рассказал тогда в журналах «Катера и яхты» (№ 1-1963) и «Наука и жизнь» (№ 10-1968) о проектах быстроходных многокорпусных плавучих дач, предназначенных для самостоятельной постройки. Похожая разработка, точнее, эскизы были опубликованы и в журнале «Техника-молодежи» (№ 7-1971). Общим недостатком этих конструкций было то, что для них не существовало тогда мощных подвесных моторов. Реализованный проект В.А. Гартвига (см. «КиЯ» № 43-1973) подтвердил, что комфортабельность и мореходность плавучей дачи-катамарана действительно на высоте, однако ее быстроходность оказалась значительно ниже предполагаемой. В итоге было сделано справедливое заключение: из-за большой трудоемкости сборки катамарана и более низких скоростных показателей, чем у однокорпусного судна, постройка таких конструкций оправдана только в случае, когда важна площадь палубы и, соответственно, комфортабельность.

Быстроходная плавучая дача-катамаран В.А. Гартвига («КиЯ»№ 1-1963). По проекту предполагалась установка двух подвесных моторов «Москва» по 10 л.с., однако для достижения расчетной скорости пришлось использовать два «Вихря» по 20 л.с. Рисунок катамарана Г. Липмана с очень красивой, но весьма тяжеловесной кабиной автомобильного типа, опубликованный в журнале «Техника-молодежи» («Т-М» № 7-1971). Обводы поплавков рассчитаны на глиссирование и даже имеют поперечные реданы, но моторов, способных это осуществить, тогда в СССР не существовало. Насколько известно, попыток реализовать этот проект не было

Не остался в стороне от модного увлечения судостроителей-любителей и журнал «Моделист-конструктор». В № 7 за 1969 год на цветной вкладке был опубликован великолепный рисунок одноместного глиссирующего катамарана (или «водного мопеда») конструкции Г. Степанова, выполненный известным дизайнером Эдуардом Молчановым. Видно, как конструкция перевозится на крыше легкового автомобиля, из чего следует, что ее масса не превышает 100 кг. Но самое интересное на том рисунке – двигатель. Это стационарный мотор с принудительным воздушным охлаждением, напоминающий японскую «Хонду».

«Водный мопед» на рисунке Э. Молчанова («М-К»№ 7-1969). Идея красивая, но стационарный двигатель воздушного охлаждения явно «не наш» Конструкция «водного мопеда» Г. Степанова («М-К» № 8-1969). Глиссирующие поплавки с поперечными реданами имеют наборную конструкцию Современная самодельная конструкция легкого разборного катамарана с наборными поплавками, предполагающая использование маломощного ПЛМ (не более 5 л.с.). Обводы поплавков плавные, рассчитанные на водоизмещающий режим. Они разнесены на максимально возможное расстояние, что не только повышает остойчивость, но и уменьшает волновое сопротивление

Впрочем, в следующем номере журнала было приведено описание проекта «мопеда». Его поплавки имели традиционную наборную конструкцию из деревянных реек с фанерной обшивкой и никакой «Хонды» на нем, конечно, не было. Для глиссирующего варианта предлагались стационарный двигатель от мотороллера «Вятка» ВП-150 мощностью 5,5 л.с., а также подвесные моторы «Прибой» мощностью 5 л.с. или «Ветерок» мощностью 8 л.с. Сразу замечу, что из-за особенностей гидродинамики катамарана, уверенно глиссировать получилось бы только с «Ветерком».

Строят подобные легкие разборные катамараны с наборной конструкцией поплавков и фанерной обшивкой и в наше время. Для долговечности корпусов их обычно оклеивают стеклотканью.

СУДА ИЗ ПЕНЫ

В палубных катамаранах объем поплавков никак не используется. В случае наборной конструкции там содержится только воздух. Поэтому логичной представляется идея сделать поплавки монолитными, из легкого материала типа пенопласта, пенополистирола или вспененного полиэтилена. Наиболее доступен для самодельщиков пенопласт, но пенополистирол предпочтительнее, так как не впитывает влагу.

Один из первых примеров легкого пенопластового катамарана (пенополистирола в свободной продаже тогда не было) конструкции А. Копылова был опубликован также в журнале «Моделист-конструктор» (см. «М-К», № 9-1974). Поплавки набраны из пенопластовых пластин толщиной 50 мм, стянутых в пакет длинными стержнями-шпильками. Получившийся блок оклеен стеклотканью на эпоксидной смоле. Катамаран был рассчитан на использование подвесного мотора мощностью до 5 л.с. Современный двухместный самодельный катамаран, поплавки которого собраны практически по такой же технологии (толщина пластин из строительного пенополистирола 50 мм), показан на фото, приведенном в данном обзоре. Масса каждого поплавка сечением 400×300 мм и длиной 3400 мм составляет всего 24 кг. Палуба из фанеры толщиной 16 мм крепится рым-болтами непосредственно к стяжным шпилькам поплавков. Скорость с мотором мощностью 3,6 л.с. и экипажем из двух человек составила 15 -18 км/ч. Автор называет это глиссированием, но применительно к плавсредству водоизмещением около 300 кг это не корректно (об особенностях глиссирования катамаранов я расскажу ниже, на примере собственной конструкции).

Легкий катамаран А. Копылова с поплавками, собранными из пенопластовых пластин («М-К»№ 9-1974) Самодельный катамаран с поплавками из плит строительного пенополистирола. Длина судна 3400 мм, ширина 1450 мм, расстояние между поплавками 650 мм

МОДУЛИ ПЛАВУЧЕСТИ

Лучше, конечно, чтобы поплавки катамарана были монолитными. Здесь главной трудностью будет найти подходящие заготовки, а технология резки пенопласта и пенополистирола освоена уже давно. Хотя в наше время изготавливать поплавки самостоятельно совсем не обязательно. В продаже имеются относительно недорогие так называемые модули плавучести (по сути, те же самые поплавки), предназначенные для плавающих причалов и других тихоходных плавсредств. Они изготавливаются, как правило, ротационным формованием из полиэтилена, реже выклеиваются из стеклопластика, и имеют узлы крепления друг к другу и к верхнему настилу. Внутри корпуса пустотелые, но могут быть и заполнены каким-либо вспененным материалом. Носовые, а иногда и кормовые модули имеют некоторое заострение, поэтому получившаяся с их использованием конструкция будет не совсем чужда законам гидродинамики.

На таких системах из модулей плавучести строят не только причалы, но и довольно большие палубные катера под подвесные моторы и даже вполне комфортабельные (при этом – недорогие) самоходные плавучие дачи. Например, небольшой палубный катер-катамаран «Кайран», собранный на четырех поплавках, отличается высокой грузоподъемностью (до 680 кг). Правда, и сам он весит 440 кг, что делает его перевозку и спуск на воду затруднительными.

Палубный катер-катамаран «Кайран» на четырех модулях плавучести. Длина 4000 мм, ширина 1800 мм, грузоподъемность 680 кг, собственная масса 440 кг, допустимая мощность мотора 10 л.с. Проект разборного палубного катера-катамарана конструкции Г. Дьяконова на модулях плавучести типа ПК-120 Транспортное положение катамарана на верхнем багажнике автомобиля

Я же поставил себе задачу уложиться в 200 кг собственной массы катера. Это возможно, если использовать модули плавучести меньшего типоразмера. Поплавки собраны из трех полиэтиленовых модулей плавучести типа ПК-120. Мостик размером 2080×1800 мм изготовлен из бакелизированной фанеры ФБС-1 толщиной 5 мм, уложенной на каркас из дюралевых профилей прямоугольного сечения. В качестве сидений использованы легкосъемные «сидушки» от автомобиля УАЗ. В машине-перевозчике они используются по прямому назначению, поэтому места в багаже не требуют. Сиденья установлены на перфорированные пластиковые ящики для овощей, выполняющие роль багажных отсеков. При транспортировке пустые ящики входят один в другой. Леерное ограждение собрано из тонкостенных труб и узлов крепления системы «Джокер», используемой обычно для быстроразборных складских полок, торговых прилавков, выставочных стендов и т.п.

По массе конструкции расклад получается следующий: система поплавков – 2 х 40 кг; мостик – 28 кг; сиденья носовые -2 х 5,3 кг; сиденья кормовые – 2 х 6,6 кг; багажные ящики – 4 х 1,6 кг; леерное ограждение – 7,4 кг; подвесной мотор 5 л.с. – не более 20 кг. Таким образом, полная масса катамарана с ПЛМ составляет около 165 кг. При перевозке на верхнем багажнике автомобиля размещаются поплавки и мостик – 108 кг, что для УАЗа вполне допустимо.

Грузоподъемность каждого модуля плавучести типа ПК-120 составляет по паспорту 120 кг, шесть модулей дадут соответственно 720 кг. Если вычесть 85,6 кг – массу мостика со всеми палубными конструкциями и подвесным мотором, – остается 634,4 кг. Обычно для самоходных плавсредств применяется коэффициент безопасности 0,75, следовательно – полезная грузоподъемность этого катамарана около 475 кг, что вполне позволяет взять на борт четырех человек с багажом.

Обводы поплавков моего судна допускают движение только в водоизмещающем режиме со скоростью до 10 км/ч, поэтому использовать ПЛМ мощнее 5 л.с. большого смысла нет. Хотя с установкой мотора мощностью 8-10 л.с. можно попытаться достичь скорости 15-16 км/ч при движении в переходном режиме. В этом случае для регулирования ходового дифферента и снижения волнообразования между поплавками в кормовой части целесообразно установить гидрокрыло, выполняющее функции транцевой плиты (показана на рисунке пунктиром). Крепежные узлы модулей плавучести типа ПК-120 это позволяют.

Описанный проект разборного палубного катера-катамарана был мною разработан и доведен до рабочих чертежей деталей в 2015 году. Оставалось только заказать комплект модулей плавучести, но именно в тот момент я получил предложение, от которого трудно было отказаться…

КАТАМАРАН ТИПА CRAIG CAT

На известном сайте объявлений предлагался к продаже комплект самодельного моторного катамарана, состоящий из двух пенополистирольных поплавков и разборного фанерного мостика. Самоделка была изготовлена в Санкт-Петербурге по мотивам американского катамарана Craig Cat, а ее цена примерно равнялась стоимости комплекта из шести модулей плавучести типа ПК-120.

Craig Cat. Очевидно, что этот «плавучий шезлонг» предназначен для жарких стран и теплых морей. Очень необычно дистанционное управление подвесным мотором: не традиционным штурвалом, а ручкой самолетного типа

Легкий двухместный моторный катамаран Craig Cat разработан примерно 20 лет назад и до сих пор пользуется за рубежом довольно большой популярностью. Модель очень сильно отличается от всех плавсредств, созданных до нее. Всегда считалось, что для уменьшения вредного взаимовлияния поплавков, вызванного их волнообразованием, они должны быть разнесены друг от друга на расстояние не меньшее, чем две ширины поплавка. Здесь же, напротив, поплавки сближены настолько, что между ними едва проходит винт подвесного мотора. Также теория учила, что для обеспечения достаточной мореходности высота поплавков и клиренс мостика должны быть не меньше высоты волн. У Craig Cat поплавки, выполненные из полиэтилена со вспененным заполнителем, представляют собой практически плоские лыжи высотой всего 200 мм. Всхожесть таких лыж на волну достигается за счет довольно большого ходового дифферента. Подобно лыжам воднолыжника, поплавки подвижны относительно друг друга и могут независимо отыгрывать волну, что достигается упругостью стеклопластикового мостика. Таким образом, с точки зрения гидродинамики, Craig Cat можно считать не чем иным, как моторизованными водными лыжами.

Вид на Craig Cat с кормы. Интересные особенности: плоскодонные поплавки с желобами, а между поплавками установлены гидролыжа и мощный ПЛМ; углы положения мотора и гидролыжи регулируются на ходу электроприводами; управление приводами осуществляется, возможно, пилотом, но более вероятно, что углы регулируются автоматически, в зависимости от оборотов мотора

Длина катамарана всего 3400 мм, ширина 1700 мм при ширине каждого поплавка 700 мм. При собственном весе без мотора около 100 кг грузоподъемность судна достигает 340 кг. Благодаря катамаранной схеме, на такой маленький «корабль» можно устанавливать довольно большие моторы, мощностью до 25 – 30 л.с. С такой мощностью, даже несмотря на все гидродинамические недостатки схемы, Craig Cat с двумя членами экипажа легко выходит на глиссирование и разгоняется до скорости свыше 50 км/ч. По заявлениям фирмы-производителя, этот катамаран на монолитных поплавках представляет собой плот, который невозможно залить и очень трудно перевернуть. Его надежность была доказана Адамом Гурзо и Тревором Бейковски в 750-километровом переходе по американским Великим озерам. Правда, забегая вперед, скажу, что мой собственный опыт показал – с мореходностью у Craig Cat не все столь радужно, как и с забрызгиванием палубы на ходу.

Было бы удивительно, если бы такой интересный, хотя и необычный проект не стал бы предметом подражания. В России фирма ENIGMA предлагала к продаже разборный катамаран «Бетта» точно таких же размерений. Только стеклопластиковые поплавки немного выше, чем у американского прототипа, что позволило увеличить грузоподъемность до 400 кг. «Бетта» рассчитана на подвесной мотор мощностью до 15 л.с. С мотором мощностью до 10 л.с. она относится к категории нерегистрируемых плавсредств.

«Бетта» – упрощенный отечественный аналог Craig Cat. Установлен ПЛМ мощностью всего 5 л.с. Дистанционное управление мотором, гидролыжа и электроприводы отсутствуют

Автор самоделки, которую я решил приобрести в качестве базовой основы собственной конструкции, в точности воспроизвел схему и размеры Craig Cat, хотя технологически это полностью оригинальный проект. Поплавки выполнены из монолитного пенополистирола с наружной оклейкой стекловолокном на эпоксидном связующем. Такие корпуса довольно легко повреждаются при ударах о камни, но легко и ремонтируются при помощи автомобильной шпаклевки со стекловолокном. Масса каждого поплавка 36 кг.

Мостик с кронштейном для подвесного мотора изготовлен из водостойкой фанеры ФСФ-Б2 толщиной 18 мм, он разбирается на четыре детали и весит 35 кг. На мой взгляд авиационного инженера, – тяжеловато, но переделывать я его не стал ради надежности. В отличие от прототипа, некоторая подвижность поплавков достигается не гибкостью палубы, а резинометаллическими втулками его крепления к поплавкам.

Для регулирования центровки мостик имеет два комплекта отверстий для втулок его крепления. На спокойной воде палуба устанавливается в переднее положение, и центровка смещается в нос. При этом уменьшается ходовой дифферент, снижается волновое сопротивление, и катамаран разгоняется до более высоких скоростей. При задней центровке ходовой дифферент увеличивается, и катамаран значительно лучше всходит на волну.

Для меня с супругой основной район плавания – это холодное и неспокойное Онежское озеро. В таких условиях сиденья лучше поднять как можно выше, тогда свободно перекатывающиеся через низкие поплавки волны способны замочить только сапоги. Также совершенно необходимо леерное ограждение. Оно сделано разборным, из элементов упомянутой системы «Джокер». В качестве сидений я использую легкие поворотные пластиковые кресла офисного типа.

Катамаран, доработанный для эксплуатации на Онежском озере и в Белом море. Установлены высокие поворотные сиденья, леерное ограждение, перфорированные багажные ящики и кронштейн запасного ПЛМ. На корме основной мотор 5 л.с., на носу – запасной 1 л.с.

В таком доработанном виде катамаран эксплуатируется каждое лето, начиная с 2015 года. За это время на нем устанавливались самые разнообразные моторы мощностью от 1 до 15 л.с. При перевозке два поплавка и кормовая – самая тяжелая – часть мостика, общей массой 89 кг, размещаются на верхнем багажнике автомобиля, а подвесной мотор и остальные элементы конструкции внутри него. Сборка и разборка катамарана занимают не более получаса.

Перед началом сезона 2019 года я установил дополнительный передний кронштейн для запасного мотора небольшой мощности. Чтобы выполнять свои функции, второй мотор должен иметь возможность работы на заднем ходу путем разворота на 180°. И случилось так, что эта «докатка» мощностью всего 1 л.с. пригодилась в первом же походе. Когда основной мотор, будучи залитый волной, отказался запускаться, запасной не только успешно преодолел прибойную зону, но и потихоньку довез нас до лагеря. А поскольку лето на Кольском полуострове холодное, вода в Умбозере ледяная, то мы всерьез задумались о закрытой кабине…

Григорий ДЬЯКОНОВ (Окончание следует)