"КИРДАН"

Данная работа представляет собой проект реконструкции эльфийского корабля I Эпохи. Это реконструктивное проектирование корабля на базе сведений литературного первоисточника. Рассматривается корабль т.н. «начальной постройки». Принятые основополагающие принципы реконструктивного проектирования по литературному первоисточнику:

1. Фактические сведения об объекте проектирования, содержащиеся в литературном первоисточнике, считаются предельно достоверными и не подвергаются сомнению.

2. Все возможные противоречия рамках одного литературного первоисточника не считаются неразрешимыми.

3. В реконструктивном проектировании возможен подход «от противного», т.е. решение вопроса методом исключения.

О принятых допущениях.

Эльфы – дивный народ, т.е. любой материальный объект созданный ими обладает некими особенными «магическими» свойствами, которыми не обладает аналогичный объект – созданный руками человека. Однако, следует четко отделить эти свойства от собственно физики. Т.е. эльфам при постройке корабля не позволительно пренебрегать основными принципами непотопляемости, мореходности и прочности. Т.е. мне нельзя обосновывать то или иное проектное решение только лишь «эльфийской магией», т.к. это делает данную работу абсолютно бессмысленной.

В связи с этим приняты следующие основные допущения:

1. Условия плавания в морях Арды (главным образом: ветро-волновые) не имеют принципиальных отличий от земных.

2. Физико-механические свойства эльфийской кораблестроительной древесины не имеют принципиальных отличий от земных аналогов. Сюда следует добавить и п.3.

3. Переход морем из Белерианда в Валинор сопоставим по сложности и продолжительности с переходом через Атлантику в условиях умеренных широт.

Предварительная стадия проектирования.

В Главе 1 был определен внешний облик корабля исходя из имеющихся в Первоисточнике описаний его (корабля) функционального назначения. Установлен класс объекта. В смысле современного определения: это грузопассажирское судно. Показана невозможность буквального копирования тела лебедя в корпусе корабля (по конструктивным, технологическим и эксплуатационным соображениям). Исходя из основных требований к кораблю:

1. Возможность совершать длительные переходы морем вдали от баз укрытий.

2. Возможность перевозить большое количество эльфов (с учетом потребного для длительного похода запаса провизии, пресной воды и т.п.).

3. Улучшенные показатели непотопляемости, в том числе в штормовых условиях (следует из п.1.).

4. Улучшенные показатели управляемости и мореходности (следует из п.1.).

5. Комфортные условия обитания для экипажа.

Был отметен нормано – скандинавский тип корабля, как прообраз корабля эльфов. Преимущественно весельный корабль, без верхней палубы, маловместительный с плохими условиями обитаемости для экипажа - не соответствует заявленным выше требованиям, которые следуют из текста Первоисточника. Эльфийский корабль просто обязан иметь верхнюю палубу, надстройки выше верхней палубы, оборудованные кубрики для экипажа и др. Такой корабль должен быть большим, а из этого автоматически следует: · он должен быть парусным (весла могут использоваться только для прохода узкостей, входа в гавань, и т.п.); · вероятно наличие более чем одной мачты, бушприта, применения косого паруса (латины) и т.п.; · обязателен подвесной руль вместо рулевого весла и вероятно наличие дополнительного рулевого привода, кроме румпеля.

В качестве возможных прототипов эльфийского корабля рассмотрены корабли периода Великих географических открытий и их близкие предшественники. Так как реальный корабль - прототип отсутствует, то проектирование не может начаться с решения уравнения нагрузки (практическое приложение закона Архимеда).

Эскизное проектирование сводится к поиску т.н. «идеальной пропорции», т.е. определения оптимального соотношения размеров корпуса. Соотношения основных размеров (главных размерений) оценены статистически по известным данным о кораблях периода Великих географических открытий.

Прим. Сами расчеты на сайте не опубликованы.

Длина к ширине (наиб.) L/B 3,270 – 3,290 

Длина к высоте борта (наиб.) L/H 3,830 – 3,840

Ширина к осадке (наиб.) B/T 2,500 – 2,600

Высота борта к осадке (наиб.) H/T 2,150 – 2,200

Коэффициент общей полноты d 0,430 – 0,470

Прим. В таблице: Коэффициент общей полноты (d) это отношение объема подводной части корпуса к объему параллелепипеда со сторонами: L*B*T. Фактические значения Ширины (B), высоты борта (Н) осадки (Т) получены путем пересчета после определения фактической длины (L).

Длина была определена как меньший предел для «большого» деревянного корабля. Для этого был произведен статистический обсчет отношений длины к водоизмещению (весу) для деревянных кораблей разных исторических периодов.

Получены следующие главные размерения:

Длина между перпендикулярами: L = 36,40 (м);

Ширина наибольшая: B = 11,10 (м);

Высота борта (на миделе): H = 9,50 (м);

Осадка наибольшая: T = 4,40 (м);

Весовое водоизмещение (полное): D = g*d*L*B*T = 1,025*0,450*36,40*11,10*4,40 = 820 (т).

Прим. Прочие параметры корпуса приведены в Главе 2.

Корпус и архитектурно-конструктивный тип приняты традиционными для деревянных парусных судов, а именно: Судно с верхней и нижней палубами, с носовой и кормовой надстройками выше верхней палубы (бак и ют). Форма поперечных сечений корпуса (теоретических шпангоутов): в оконечностях V – образные шпангоуты с развалом бортов в верхней части, в средней части U – образные шпангоуты с завалом бортов выше ватерлинии. Наличие декоративной носовой фигуры и кормового подзора. С подвесным рулем. Количество мачт: три. Проектирование формы корпуса.

В Главе 1 описан этап проектирования теоретического чертежа и приведен предварительный расчет компонент плавучести и начальной остойчивости. Форма поперечных сечений (шпангоутных кривых) определена по методике Л. Эйлера, т.е. путем аппроксимации кривыми 2,3 – порядка (квадратичная и кубическая параболы). 

Проектирование конструкции корпуса.

Расчет конструкций корпуса по методикам Регистра не возможен, т.к. эмпирические формулы регистра были получены для современных металлических судов. Опыт накопленный в сфере т.н. «малого судостроения» не применим в полной мере, т.к. корпус большого деревянного корабля испытывает значительно большие по величине нагрузки, чем корпус маломерного судна. Для расчета размеров основных связей применяются общие методики теории сопротивления материалов и строительной механики. Сама конструкция корпуса разработана на основе традиционных принципов построения конструкции больших деревянных судов. Результаты представлены в Главе 2.

Проектирование общего расположения.

Традиционная для деревянных кораблей (не несущих артиллерийское вооружение) схема общего расположения помещений соблюдена в проекте не полностью. Принципиальные отличия заключаются в следующем:

1. Наличие поперечных непроницаемых переборок (для улучшения показателя живучести).

2. Блок камбуза и гальюны максимально приближены по компоновке к соотв. помещениям современных судов.

3. Применено нетрадиционное для деревянных судов размещение внутренних трапов.

4. Жилые помещения оборудованы мебелью аналогичной типовым образцам корабельной мебели современных судов. Результаты работы представлены в Главе 3.

Проектирование рангоута и парусного вооружения.

Определены основные размеры элементов рангоута. Результаты представлены в Главе 4.

Перечень незавершенных работ по проекту.

1. Расчеты нагрузки и вместимости.

2. Уточнение главных размерений и характеристик мореходности.

3. Проектирование основных устройств.

Элементы научной новизны проекта.

1. В области проектирования научная новизна заключается в необходимости разработки принципиально новых методик адаптации современных средств и методов проектирования к объекту исторической реконструкции, по которому нет данных, достаточных для реализации современного подхода к проектированию в классическом виде. Накопленный опыт проектирования больших парусных кораблей может быть утрачен. Лучшие (на данный момент) парусники мира, такие как «Крузенштерн», «Седов», «Мир» и др. проектировались в 30-40г.г. XXв. Последний в СССР – России проект большого парусного судна «Юный Балтиец» (Балтийский завод 1989г.) оказался неудачным. Об успешности таких реконструкций, как например, фрегат "Штандарт" не могу судить, т.к. подобные суда являются очень точными копиями своих исторических прототипов. Необходима реставрация методик проектирования парусного вооружения оптимального с точки зрения скорости хода и управления, применимых к большим парусным судам. И перевод этих методик на уровень современных высоких технологий компьютерного моделирования.

2. В области конструкции корпуса. Элементом научной новизны является разработка принципиально новых методик расчета деревянных конструкций. И создание информационной основы для разработки универсальных эмпирических формул, годных для проектирования подобных объектов. Отмечаю, что методическая база Регистра не может быть использована для рассматриваемого проекта. А накопленный опыт строительства маломерных судов не в полной мере применим в данном случае.

3. В области технологии постройки. Речь в данном случае не идет о реставрации исторической технологии, а о постройке подобного объекта с использованием современных технологий. Практический интерес представляет проектирование современных производственных условий – оптимально подходящих для постройки судов данного класса. Очевидно, что постройка данного корабля в производственных условиях большого судостроительного предприятия возможна, но не оправдана по затратам. А строительство в условиях яхтенного эллинга не оправдана в силу недостаточных для наилучшей реализации проекта мощностей.

Смотреть текстовые материалы проекта (PDF, 1,4Mб)

Скачать комплект чертежей (DWG для AutoCAD 2004, PNG (Zip - архив, объем 1,8 Мб))