Если конструктор при разработке конструкции корпуса не может
использовать данные о размерах связей набора и прочности подобных
судов, он должен или детально рассчитать прочность корпуса, или
обратиться к предписаниям классификационных обществ, таких, как
Германский Ллойд, Английский Ллойд и т. п. Классификационные
общества получают почти все сведения о необходимых размерах деталей
набора из опыта эксплуатации построенных судов. Однако пользоваться
предписаниями классификационного общества целесообразно, когда речь
идет о типовых судах. Если же требуется спроектировать чрезвычайно
легкое и быстроходное судно, то конструктору лучше обратиться к
расчетам прочности.
Выполняют расчеты общей продольной прочности корпуса, местной
прочности и проверку на скручивание. Для небольших яхт расчет общей
продольной прочности, как правило, не требуется, так как соотношение
высоты и длины современных корпусов относительно мало. Даже для
больших яхт часто отказываются от выполнения этого расчета из-за его
трудоемкости (в связи с необходимостью учета динамики волнения). При
этом кривую массовой нагрузки, выведенную из распределения массы
корпуса и оборудования судна, сопоставляют с предполагаемым
распределением сил плавучести для нескольких случаев в зависимости
от того, где находится гребень и подошва волны относительно миделя.
При упрощенном методе вершины волны принимают за опорные точки на
носовом и кормовом перпендикулярах в местах их пересечения с КВЛ.
Возникающее при этом напряжение определяют в явно опасном сечении, в
большинстве случаев в середине судна, и оценивают соответствующим
коэффициентом прочности, взятым из опыта постройки предшествующих
яхт. Но даже и этот значительно упрощенный метод расчета довольно
сложен.
К контрольным расчетам местной прочности относится расчет на
сжатие корпуса, как и расчеты действующих напряжений в оснастке,
руле и креплении балластного киля. Опытные конструкторы используют
данные таблиц Ллойда при проектировании яхт облегченной конструкции,
уменьшая указанные там размеры элементов набора на определенный
процент.
Полный расчет руля и сечения баллера весьма трудоемкий, если не
используется компьютер. Хорошие исходные данные и в этом случае
могут быть получены из правил Германского Ллойда. Для выбора
размеров сечения мачт и штагов можно еще воспользоваться старым
американским методом расчета, в основу которого полагаются данные об
остойчивости яхты при крене 30°.
К расчету местной прочности относится определение размеров крепления
балластного киля. У некоторых гоночных яхт с узкими и глубокими
килями при больших скоростях хода, особенно под спинакером,
появляются значительные переменные нагрузки. Они возникают
вследствие косого натекания потока на киль. Точный расчет этих
нагрузок возможен только с помощью компьютера с соответствующей
программой, хотя по результатам таки>; вычислений некоторые
конструкторы разработали более простую методику расчета.
До сих пор нет упрощенного метода для расчета сил, скручивающих
корпус яхты. Киль и руль, с одной стороны, и такелаж, с другой, дают
довольно значительный скручивающий момент. У яхты, сконструированной
по предписаниям классификационного общества, эти нагрузки
учитываются в коэффициентах запаса прочности корпуса. У яхт
облегченной конструкции такие нагрузки становятся критическими,
нередко возникают усталостные явления.
Для правильного определения размеров всех узлов корпуса на стадии
выполнения расчетов прочности необходимо принимать во внимание
требования по безопасности. Массу спасательных и противопожарных
средств нужно учитывать уже при первом расчете массовой нагрузки.
Учитывают также массу аварийного рулевого устройства, максимальные
размеры кокпита и минимальные размеры сливных шпигатов. Все
классификационные общества включили в свои инструкции
соответствующие устройства для обеспечения безопасности плавания,
которые рекомендуется использовать для мореходных яхт. Особенно это
необходимо, если яхта должна получить класс согласно Правилам
постройки. Для 90% парусных яхт, которым не присваивается класс и
которые строятся без наблюдения Регистра, целесообразно
руководствоваться вновь переработанными в 1974 г. Правилами
крейсерского отделения Германского парусного союза. В них содержатся
международные и национальные директивы, касающиеся минимального
снабжения и оборудования для обеспечения безопасности плавания
мореходных парусных яхт на основе требований ORC (Международного
комитета океанских гонок), а также вытекающие из этих требований
дополнительные рекомендации по безопасности.
