Kształt pokładów / Wyznaczanie krzywizny pokładów

Karrex Dyskusja rozpoczęta przez Karrex 1 rok temu

KSZTAŁT POKŁADÓW ŻAGLOWCÓW


Cytat: ...
Zastanawia mnie jak wyglądały pokłady żaglowców. Rysunki z epoki bardzo często pokazują zaokrąglone, wznoszące się ku dziobowi i rufie, wydaje mi się to co najmniej niepraktyczne. Wydaje mi się logiczne, że pokłady były zaokrąglone w przekroju poprzecznym w celu łatwiejszego spływania wody (przynajmniej odkryte pokłady), dodatkowo jakiekolwiek zaokrąglenie zwiększa sztywność.
Z drugiej strony praca na nie płaskiej powierzchni jest dość uciążliwa, więc wcale nie jestem pewien.
Druga kwesita to pokłady rufowy i rufówki, na rysunkach często są znacznie nachylone w kierunku dziobu. Ciekawi mnie czy były stosowane zypełnie poziome, czy leciutko nachylone. Kąty z obrazów czy rysunków są czasami naprawdę fantastyczne.
...

Krzysztof Gerlach napisał:

Kąty z obrazów czy rysunków są często fantastyczne – to fakt. Jednak pokłady były pochylone w obu płaszczyznach. W płaszczyźnie poprzecznej z powodów wymienionych w pytaniu. Owszem, utrudniało to nieco niektóre prace, ale mogło za to ułatwiać inne – poza przypadkiem odciągania w tył działa, które jeszcze nie wystrzeliło, wznoszenie się pokładu od burty do śródokręcia hamowało gwałtowność odrzutu (co było bardzo pożyteczne pod każdym względem), a potem ułatwiało przyciągnięcie armaty z powrotem do furty po załadowaniu. Nawet w przypadku drastycznego wygięcia można było sobie radzić, np. robiąc przednie koła w lawetach większe od tylnych.

Pochylnie pokładu rufowego i rufówki podyktowane było silną krzywizną wzdłużną całego kadłuba (tzn. przede wszystkim pasów poszycia), a ta z kolei wynikała z potrzeby utrzymania odpowiedniej sztywności wzdłużnej przy słabej konstrukcji zładu oraz - w pewnej mierze – metod wykreślania wręgów (zwłaszcza we wczesnych epokach). ZAZWYCZAJ łuki wznoszenia się pokładu rufowego i rufówki biegły jednak łagodniej niż łuki poszycia, czyli pokłady te były bardziej poziome. Ale rzadko kiedy leżały naprawdę poziomo. Większość okrętów żeglowała dobrze z przegłębieniem na rufę, a wtedy pokład poziomy w sensie równoległości do stępki opadałby podczas żeglugi w tył, co stanowiłoby absurd. W każdym razie we wczesnych epokach (XVI-XVII w.) pokład rufowy i rufówki często faktycznie wznosiły się DOŚĆ silnie w górę, z latami ten kąt wzniosu się zmniejszał, głównie w miarę postępu w konstrukcji zładu wzdłużnego okrętów. Jedyny bezdyskusyjny zabytek z wczesnej epoki, czyli szwedzki „Wasa”, ma naprawdę silne pochylenie wzdłużne pokładów w strefie rufy, silne w stopniu, który przed jego wydobyciem uchodził w oczach niektórych historyków za fantazję malarzy.

Krzysztof Gerlach

Powała napisał/a:
(...)Większość okrętów żeglowała dobrze z przegłębieniem na rufę(...)

Czy wynikało to z faktu, iż okręty miały wówczas na wodnicy bardzo pełny dziób a wąską rufę (taka była ówczesna tendencja konstrukcji kadłuba oparta na kształcie wodnicy upodobnionej do "wodnicy" kaczki, uważanej za najbardziej korzystnej hydrodynamicznie, co okazało się fałszywym założeniem)? Czy też było to celowe z uwagi na umieszczanie najcięższych dział (rejteradowych) właśnie na rufie?
...

Krzysztof Gerlach napisał:
Na marginesie: kształt wodnicy z pełnym dziobem i smukłą rufą, nazywany zresztą rozmaicie (np. „głowa dorsza i ogon makreli”) nie tyle okazał się oparty na „fałszywym założeniu”, co po prostu zmieniała się taktyka walki, konstrukcja i wyposażenie okrętów, a kształty doskonalono razem z tymi zmianami, odpowiednio do nich dostosowując. Między galeonem z XVI w., który niósł pełno ciężkich dział umieszczonych w partii dziobowej, często strzelających wprost do przodu, a nieuzbrojonym kliprem z XIX w., do szybkiego transportu cennych towarów, różnica przeznaczenia dyktowała różnicę form kadłuba w wielokrotnie większym stopniu niż samo ulepszanie zasad projektowania, które oczywiście też następowało. Gdyby na dziób najlepszego klipra załadować takie działa, jak na galeon, to – zakładając, że w ogóle utrzymałby się nad wodą – byłby on dużo gorszym okrętem od galeonu bez względu na to, czy chciano by go wykorzystywać jako żaglowiec wojenny czy handlowy.

Natomiast trym żaglowca, zazwyczaj mieszczący się między stępką równoległą do LW, a opadającą ku rufie (wyjątki były bardzo rzadkie, ale też się trafiały) to rzecz dość złożona, chociaż NIE MAJĄCA BEZPOŚREDNIO NIC WSPÓLNEGO z działami odwrotu. Oczywiście ciężkie działa, gdziekolwiek by się nie znajdowały, wpływały na rozmieszczenie środka ciężkości, ale trym to coś, co konstruktor i potem kapitan regulowali CELOWO, a nie dlatego, że tak jakoś wyszło. Jeśli przez działa odwrotu rufa zanurzała się zbyt silnie, należało tak przesunąć balast, aby doprowadzić do właściwego dla danej jednostki trymu. Jeśli częściowo w związku z brakiem tych dział w ogóle (jak z reguły w XVIII i XIX w.), rufa zanurzała się za mało, przesuwano balast do tyłu. Konstruowano żaglowce z nadzwyczaj silnym przegłębieniem na rufę (szkunery, słynne klipry baltimorskie) długo potem, gdy już zapomniano, że coś takiego jak działa odwrotu kiedykolwiek istniały. Jak napisałem, właściwy trym to rzecz złożona, ponieważ chodziło o uzyskanie odpowiedniego wzajemnego położenia środka ciężkości, środka parcia na żagle i środka oporu bocznego kadłuba, z właściwą długością ramion działania sił (wiatru, grawitacji, wyporu, oporu bocznego). Był więc uzależniony nie tylko od kształtu kadłuba i rozłożenia jego ciężaru, ale też od rozmieszczenia i pochylenia masztów, wielkości stawianych na nich żagli, powierzchni i kształtu steru itp. Nie zamierzam wdawać się w szczegółowe wyjaśnienia na bazie mechaniki bez rysunków, wspomnę tylko, że odpowiednio duże zanurzenie rufy było niezbędne, aby ster działał skutecznie. Przy silnym naporze półwiatru lub wiatru pełnego na żagle, moment sił tego nacisku i siły oporu czołowego kadłuba w wodzie wpychały dziób pod wodę, wynurzając rufę; okręt z przegłębieniem na dziób tracił sterowność, a zarazem miał tendencję do nieustannego obracania się na wiatr, co bardzo utrudniało pracę sternika i utrzymywanie właściwego kursu. DLATEGO WŁAŚNIE lepiej było zaprojektować kadłub tak, by miał naturalną tendencję przegłębienia na rufę;
wtedy, przy nacisku wiatru na żagle, rufa podnosiła się tylko trochę i unikano wszystkich negatywnych cech, o których napisałem wyżej. Nie należało jednak przesadzać, ponieważ zbyt mocne zanurzenie rufy względem dziobu też mogło wywołać szereg negatywnych skutków, ale – jak wspomniałem – sumaryczny obraz jest skomplikowany (dochodzą zwroty, amplituda i częstość kiwania, rodzaj ożaglowania itd.). Dlatego doświadczeni konstruktorzy projektowali kadłuby z trymem konstrukcyjnym odpowiednim do kształtu i przeznaczenia okrętu, a doświadczeni kapitanowie regulując rozłożenie ciężarów (np. ułożeniem balastu, ale też przesuwaniem innych masywnych rzeczy, jak działa), zmieniając pochylenie masztów (a czasem nawet ich położenie), refując lub rozwijając odpowiednie żagle, na drodze doświadczalnej OPTYMALIZOWALI ten trym dla konkretnego egzemplarza.

Krzysztof Gerlach

z Forum Okrętów Wojennych
http://fow.az.pl/forum/vi...=126042#p126042




Wyznaczanie krzywizny pokładów


W zestawach, a co za tym idzie i w kolekcjach zeszytowych krzywizna pokładów jest najczęściej pomijana - dla uproszczenia pokłady są płaskie (wyjątek do tej pory stanowi kolekcja VASA). Jeżeli chcemy waloryzować ten aspekt budowy kadłuba musimy wiedzieć na jakie problemy się natkniemy.
Najpierw musimy określić wypukłość, krzywiznę pokładów.

Jak pisał Tomek Aleksiński:
    ...Ta krzywizna, czy wypukłość belek pokładu, nie była zwykłym fragmentem koła, a raczej był to dość skomplikowany łuk przypominający nieco poziomo leżącą, bardzo płaską parabolę (i jego lustrzane odbicie z przeciwległej burty). ...




Tomek Aleksiński napisał:

"...wyjaśniam pokrótce za Boudriotem.
(Przypominam też, że proces wyznaczania krzywizny belek pokładów w "Okręcie 74działowym" wg. Jeana Boudriota, dotyczy pełnowymiarowych praktyk szkutniczych we flocie francuskiej 2 połowy XVIII wieku. Wydaje mi się jednak wysoce prawdopodobnym, że podobnie poczynano w innych flotach europejskich tego okresu).

Poniższy skan jest ze str. 45 z I tomu w/w monografii:
http://img29.imageshack.u.../decksheer1.jpg



U dołu tej strony jest nastepujący rysunek:



Po usunięciu tekstu angielskiego i zaznaczeniu paru newralgicznych punktów, mamy coś takiego:



Rysunek oznaczony nr. 1 przedstawia profil belki pokładowej w śródokręciu (czyli najdłuższej, jako że kadłub tu jest najbardziej pękaty). Belki ponumerowane liczbami 2 i 3 są albo bardziej ku rufie albo ku dziobowi, gdzie kadłub jest węższy, stąd są one krótsze od belki nr. 1 a ich krzywizna jest nieco mniejsza.

Odcinek AB jest linią prostą, oznaczającą dolną powierzchnię ww. belki.
Odcinek AD to długość belki od jej przyburtowego końca A do punktu D znajdującego się w długiej osi kadłuba.
Odcinek CD to grubość belki w płaszczyźnie pionowej (podana w tabelach standaryzacyjnych, tzw. Table of Dimensions).
Najpierw wyrysowuje się ćwiartkę okręgu o promieniu CE, dwukrotnie większym od grubości belki CD tak, aby punkt C znajdował się dokładnie na górnej powierzchni belki.
Na lewo od punktu D, między nim a punktem A wyznacza się kilka odcinków o równej długości, dzieląc tak tę połowę długości belki AD. Analogicznie robi się z prawej strony punktu D, dzieląc odcinek miedzy D a łukiem okręgu na tę samą liczbę równej długości odcinków. Wyrysowuje się linie pionowe łączące punkty wyznaczające te odcinki. Im wiecej wyrysowuje sie tych odcinków, tym dokładniejszy proces wykreślania krzywizny belki

Odcinki z liniami pionowymi b4, b3, b2 i b1 przecinają linie okręgu w punktach. Przez te punkty wyrysowuje się teraz linie poziome, które biegną równolegle do linii AB.
Linie te przecinają się z liniami pionowymi a1, a2, a3 i a4, tworząc punkty, które następnie łączy się razem w krzywiźne belki pokładowej.

Zaznaczam jeszcze raz, że jest to tylko połowa całej długości ww. belki, tj. od burty do środka długiej osi kadłuba. Przeciwległą połowę tworzy lustrzane odbicie ww.

Na końcu wyrysowuje się dolną krzywiznę belki, postępujac analogicznie.

Szablony pokładników


Na podst. powyższego tekstu Adam (oksal) napisał programik

» Szablony pokładników- "narząd" kreślący ;-)
http://www.koga.net.pl/fo...p?f=519&t=35040


na epomoce



Na stronie klikamy Szablony pokładników; najpierw wpisujemy ilość pokładników (wręg z kolekcji), a w tabeli podajemy długość każdego pokładnika (szerokość wręgi na wąsach) i wysokość pokładnika (tyle ile ma w kolekcji 4 ÷ 5 mm?)

http://www.epomoce.pl/szk...Pokladnikow.php
http://www.epomoce.pl/szk...Pokladniki.php?





Mamy już łuki pokładników, ale dalej sprawa się niestety komplikuje z fałszywymi pokładami ze sklejki (a takie są zazwyczaj w kolekcjach), mianowicie trzeba je przed montażem również wygiąć po tym samym łuku co pokładniki - jest to wykonalne, ale gdy pokłady idą po łuku na osi kadłuba (w kierunku rufy i dziobu), to wyginanie sklejki w dwóch kierunkach może być awykonalne. Może nacinanie wzdłużne (od spodu co 4 - 6 - 8 mm na 2/3 grubości sklejki) fałszywych pokładów by coś pomogło - ale tu trzeba mieć czym naciąć ;-)

Zwracam uwagę na WYGINANIE, gdyż doginanie sklejki pokładów, w trakcie montażu na szkielecie owrężenia, będzie powodowało niekontrolowane naprężenia, które mogą wpłynąć niestety na przekoszenie kadłuba.

Sklejkę z nacięciami lekko wyginamy wzdłużnie (po łuku jaki tworzy się między pokładnikami), kleimy lub przybijamy krawędź na osi modelu i doginamy sklejkę na pokładnikach ku burcie - nacięcia powinny sporo osłabić lub nawet zniwelować naprężenia, o których pisałem wyżej.

Drugi sposób z pominięciem fałszywych pokładów ze sklejki.
Mając materiał (drewniane listwy 5 x 2 ÷ 3 mm) można wykonać pokład (jak to było np. w kolekcji VICTORY) pomijając elementy ze sklejki fałszywego pokładu z kolekcji. Piszę o tym, aby dać pełniejszy obraz prac jaki trzeba uwzględnić, decydując się na tę modyfikację pokładów.