Κείμενο - φωτογραφίες : Δημήτρης Καραγεωργίου
Διαφράγματα
Εξυπηρετούν δύο πολύ ξεχωριστές λειτουργίες. Πρώτον, λειτουργούν ως εγκάρσια πλαίσια. Το πιο σημαντικό, το διάφραγμα είναι το δομικό στοιχείο που αποτρέπει την περιστροφική πίεση ή συστροφή του κύτους. Ενοποιημένα με ένα σύστημα stringer, σχηματίζουν ένα δομικό ιστό για στιβαρή κατασκευή. Αφαιρέστε τα διαφράγματα και η συνολική αντοχή μπορεί να μειωθεί σε σημείο δομικής βλάβης. Η προσπάθειες πολλών κατασκευαστών να παράγουν μικρά σκάφη με ‘εσωτερική’ χωρητικότητα εξ’ αιτίας της έλλειψης τέτοιων διατάξεων – ενισχύσεων, μπορεί να οδηγήσουν σε βλάβες ακόμη και μη αναστρέψιμες. Ένας προφανής λόγος για την μείωση των ενισχύσεων αυτού του είδους, εκτός από τη διαμόρφωση χρηστικών χώρων, είναι και η εξοικονόμηση βάρους. Στις αρχές του ’90, είχα αγοράσει ένα φουσκωτό από πολύ γνωστή ελληνική εταιρεία, το δεύτερο από αυτήν. Χωρίς να κάνω καμία απολύτως υπέρβαση, μετατροπή ή προσθήκη, έπειτα από ένα μήνα, διαπίστωσα πως ο καθρέφτης είχε ξεκολλήσει εντελώς από την αριστερή μπάντα και ανοίξει από την δεξιά. Όταν ζήτησα έλεγχο από την εταιρεία, γνωστός υπάλληλος της στο χώρο, μου εξομολογήθηκε … του είπαμε (του ναυπηγού – κατασκευαστή) να τα κάνει πιο ελαφριά, αλλά το παράκανε …
Το εμπρόσθιο και πρυμναίο διάφραγμα του μηχανοστασίου αποτελούν ένα από τα σημαντικότερα δομικά στοιχεία των μεσαίου μεγέθους σκαφών αναψυχής και έχουμε δει τι συμβαίνει, όταν ο κατασκευαστής αποφασίζει να κόψει π.χ. μια μεγάλη τρύπα στο διάφραγμα και να εγκαταστήσει π.χ. ένα πορτάκι. Έτσι, πολύ απλά, καταστρέφετε η δομική ακεραιότητα του διαφράγματος. Κάτι ανάλογο, θα συμβεί, αν το διάφραγμα γεμίσει τρύπες για να χρησιμοποιηθούν στην στήριξη ή τοποθέτηση κάποιων αντικειμένων. Η δομική συνοχή του μειώνεται σημαντικά.
Για να κάνουν τη δουλειά τους, τα διαφράγματα πρέπει να είναι επαρκώς ασφαλισμένα στο κάτω μέρος του κύτους, στις πλευρές και στο κάτω μέρος του καταστρώματος. Η αρχή, γίνεται με 300άρι πανί και κατόπιν τοποθετούνται τα πλέον ενισχυμένα. Δυστυχώς, κάποιοι από όλους τους κατασκευαστές σκαφών, δεν δένουν το διάφραγμα στο κατάστρωμα. Ο πιο σοβαρός λόγος, είναι πως γνωρίζουν, ότι τα κατώτατα σημεία των σκαφών τους είναι τόσο εύκαμπτα που το διάφραγμα θα επιστρέψει την εκτροπή του κύτους στο κατάστρωμα, προκαλώντας ζημιές εκεί. Με δύο λόγια, το οπτικό ‘υλικό’ αυτής της επιλογής, είναι τα λογής – λογής αραχνιάσματα, που εμφανίζονται διάσπαρτα.
Επομένως, εάν αφήνουν ένα κενό στην κορυφή, τουλάχιστον δεν θα γίνει ζημιά ψηλά, αλλά οι πιέσεις και οι κραδασμοί θα απορροφηθούν στα κάτω του καταστρώματος τμήματα.
Τα διαφράγματα, χωρίζονται σε διάφορες ποικιλίες, συμπεριλαμβανομένων των πλήρων, μερικών και μη δομικών τέτοιων. Μεταξύ των τεχνιτών, υπάρχει ο άτυπος κανόνας, πως για να χαρακτηριστεί ως πλήρες ένα διάφραγμα πρέπει να εκτείνεται στο πλάτος του κύτους, όχι λιγότερο από το 75% του βάθους του κύτους και να συνδέονται με το κάτω μέρος, να μην έχουν ανοίγματα μεγαλύτερα από το 50% του ύψους του διαφράγματος και τέλος, τα ανοίγματα αυτά, πρέπει να επικεντρώνονται στο κατακόρυφο επίπεδο και να ενισχύονται επαρκώς ώστε να αντισταθμίζεται η αποκοπή. Ένα άνοιγμα που κόβει αποτελεσματικά το διάφραγμα στη μέση δεν είναι ένα πλήρες διάφραγμα, αλλά ένα μερικό. Για μέγιστη αποτελεσματικότητα, το διάφραγμα πρέπει να στερεώνεται και στις τέσσερις πλευρές του κύτους.
Πλαίσια. Άκαμπτα ή εύκαμπτα.
Τα σκάφη αλουμινίου και χάλυβα είναι παραδείγματα σκαφών που κατασκευάζονται για να είναι εντελώς άκαμπτα. Από τη φύση του υλικού, αυτά τα κύτη δεν θα ανεχτούν την κάμψη. Τα από Fiberglass σκάφη ωστόσο, είναι μια άλλη ιστορία. Τα σκάφη αυτά, μπορούν να σχεδιαστούν για να είναι είτε εύκαμπτα είτε άκαμπτα. Παραδείγματος χάριν, το πολύ γνωστό αμερικάνικο ναυπηγείο Bertram, κάποια στιγμή κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του, έκανε μια πολύ απότομη αλλαγή στη φιλοσοφία σχεδίασης των σκαφών του. Κάπου στα μέσα της δεκαετίας του 1980, έκανε μια μετάβαση από πολύ άκαμπτα κύτη σε αρκετά εύκαμπτα κύτη. Και όπως οι ναυπηγοί – σχεδιαστές των Bertram έχουν αποδείξει, υπάρχει διαχρονικά, μεγάλη ευελιξία στην εναρμόνιση με τους νέους κανόνες και τάσεις σχεδίασης, αφομοιώνοντας και τις νέες τεχνολογίες υλικών. Επιπλέον, υπάρχει μια αυτονόητη διάθεση και προσπάθεια μείωσης του κόστους, μειώνοντας το βάρος των πιο δαπανηρών υλικών. Πρωτοπόροι σε αυτού του είδους τις ‘διαθέσεις’, είναι βεβαίως η βιομηχανία αεροσκαφών, που έχει επενδύσει δισεκατομμύρια στην έρευνα και ανάπτυξη νέων τεχνολογιών.
Τα τελευταία χρόνια, οι κατασκευαστές ναυτικών σκαφών, έχουν παραδεχθεί την πρόοδο και δανείζονται μερικά από τα αποτελέσματα αυτής της τεχνολογίας. Δυστυχώς, οι αρχές σχεδιασμού σκαφών αέρος και θαλάσσιων, ενώ έχουν ομοιότητες, δεν είναι οι ίδιες. Εξίσου ατυχές είναι το γεγονός ότι ορισμένοι κατασκευαστές σκαφών προσπαθούν να ενσωματώσουν αυτή τη νέα τεχνολογία απευθείας στα προϊόντα τους. Και εδώ υπάρχει πρόβλημα. Με απλά λόγια, οδηγίες της αεροναυπηγικής, δεν είναι απαραίτητα εφαρμόσιμες στα σκάφη θάλασσας, ή τουλάχιστον δεν έχουν τα αναμενόμενα αποτελέσματα.
Είναι απολύτως εφικτό, για οποιοδήποτε κύτος και να μειωθεί η περιεκτικότητα του σε γυαλί/ρητίνη, κατά 25-35%. Ένα μέρος από αυτή την ελάφρυνση, μπορεί να προκύψει με την εφαρμογή του βασικού σχεδιασμού του αεροσκάφους με τροποποιήσεις για τη θάλασσα. Μια τέτοια προσπάθεια όμως, μπορεί αφ’ ενός να μειώσει το βάρος του κύτους με τη βοήθεια ενός περίπλοκου συστήματος διαμόρφωσης, αλλά να προκύψει αυξημένο κόστος εργασίας, εξ’ αιτίας της αυξημένης φροντίδας κατά την κατασκευή.
Αξίζει εδώ να σημειώσουμε, πως το βάρος ενός σκάφους συνολικά, επιδρά έντονα στην γενικότερη αλλά και την ειδικότερη συμπεριφορά του. Συνήθως και σε σοβαρές προσπάθειες, γίνεται δοκιμή μοντέλων κλίμακας, όπου φαίνονται οι επιδράσεις της συνολικής διαμόρφωσης του βάρους. Το βάρος είναι ένας παράγοντας που παρέχει σταθερότητα.
Τα πρώτα μοντέλα του πολύ γνωστού και εμπορικού αμερικανικής κατασκευής μοντέλου, ήταν ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα ενός μεγάλου κύτους που ήταν ανεπαρκώς διαφραγματωμένο. Αυτά τα κύτη θα στρίψουν τόσο άσχημα που όταν το βάζετε σε μια σκληρή, πλήρη στροφή, η παραμόρφωση μπορεί ναι είναι ακόμη και ορατή. Και μπορείτε απλά να φανταστείτε τις επιπτώσεις στους άξονες, τους κινητήρες και τα πόδια! Αυτό δεν ήταν τόσο θέμα ενός σκάφους με όχι αρκετά διαφράγματα, αλλά μάλλον τα διαφράγματα που είχε ήταν κακώς σχεδιασμένα και εκτελεσμένα.
Με ένα εύκαμπτο κύτος, πολύ άκαμπτα εξαρτήματα των εσωτερικών χώρων θα καταπονηθούν, επειδή η κάμψη αρχίζει να πιέζει οτιδήποτε είναι πιο σκληρό. Για αυτό, στο σχεδιασμό ενός εύκαμπτου κύτους, δεν χρησιμοποιείτε το κύτος ή το σύστημα διαμόρφωσης - stringers και δομικά διαφράγματα ως βάση για τα εσωτερικά στοιχεία, όπως η καμπίνα ή άλλοι αντίστοιχοι χώροι. Αντ’ αυτού, χτίζετε κάτι σαν ράφι στις ανώτερες πλευρές κύτους, έτσι ώστε, όταν το κάτω μέρος κάμπτεται το υπόλοιπο τμήμα να απορροφά τις στρεβλώσεις διατηρώντας τα υπόλοιπα τμήματα ανέπαφα.
Υπάρχουν όρια, φυσικά, για το πόσο πολύ ένας σχεδιαστής μπορεί να εκμεταλλευτεί την ευκαμψία. Με αυξανόμενη ταχύτητα και ειδικά με κινητήρες ντίζελ υψηλής απόδοσης, η ευελιξία προκαλεί σοβαρά προβλήματα. Η ευελιξία υποθάλπει προοπτικές για προβλήματα σε σκάφη αργής ή μέτριας ταχύτητας, αλλά γίνεται καταστροφική για σκάφη υψηλής ταχύτητας. Ο λόγος δεν είναι τόσο εγγενής στην ίδια τη δομή του κύτους, αλλά μάλλον στον τομέα κίνησης. Η παράδοση 500, 700 ή περισσότερων ίππων μέσω ποδιών ή και αξόνων μεγάλων διαμέτρων, απαιτεί τις υψηλότερες ανοχές του συστήματος κίνησης.
Συμπερασματικά, εάν ένα κύτος είναι εύκαμπτο ή άκαμπτο εξαρτάται από το σχέδιο και τη λειτουργία. Σε ένα σκάφος υψηλής ταχύτητας, όλα τα άλλα σχετικά με ένα κύτος μπορεί να είναι εύκαμπτα, αλλά η έδρα του συστήματος κίνησης πρέπει να είναι απολύτως άκαμπτη.
Τάσεις υλικών
Είναι πλέον κοινό μυστικό, πως τεχνικές και υλικά της αεροναυπηγικής, έχουν επηρεάσει σε σημαντικό βαθμό τις τεχνικές στην κατασκευή σκαφών. Είναι διαρκής και διακριτή η προσπάθεια για την προώθηση της χρήσης εξωτικών υλικών και τεχνολογίας για την κατασκευή σκαφών αναψυχής. Σε μια βιομηχανία γνωστή για τη δοκιμή και τα λάθη της, αυτού του είδους η ‘παρέμβαση’ μόνο χρήσιμη και ωφέλιμη μπορεί να είναι. Μεσούσης της κρίσης, δυστυχώς ανέστειλε τη λειτουργίας της πολύ γνωστή μονάδα κατασκευής φουσκωτών και πλαστικών σκαφών, με σωρεία προμηθειών σκαφών στα ειδικά σώματα και τις ένοπλες δυνάμεις, που εκτός των τουριστικής χρήσης τέτοιων, κατασκεύαζε και τμήματα της ατράκτου για τα F16 της Πολεμικής Αεροπορίας. Εκείνο δε που έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον να αναλογιστεί κανείς, είναι πως αυτά τα στοιχεία τεχνογνωσίας και εφαρμογής υλικών που γίνεται προσπάθεια να ‘περάσουν’ και στη ναυπηγική βιομηχανία σκαφών αναψυχής, αφορούν κατασκευές που σε μονάδες, είναι πολλές δεκάδες φορές ακριβότερες.
Επί του παρόντος, ο πειραματισμός με αυτά τα υλικά περιορίζεται σε μεγάλο βαθμό σε συγκεκριμένου τύπου σκάφη, που με τη σειρά τους απευθύνονται σε πολύ πλούσιους πελάτες, που είναι πρόθυμοι να πληρώσουν το λογαριασμό, προκειμένου να κατέχουν τελευταία μοντέλα, μεγαλύτερα και αρτιότερα σκάφη. Ωστόσο, έχει υπάρξει κάποια επέκταση στην κατασκευή της παραγωγής, κυρίως στις λεγόμενες εξειδικευμένες αγορές, όπως τα αγωνιστικά σκάφη, τόσο μηχανοκίνητα όσο και ιστιοπλοϊκά. Και στο βαθμό που είναι σαφές ότι η βιομηχανία κατασκευής σκαφών παραγωγής δεν διαθέτει τους απαραίτητους κεφαλαιακούς πόρους, ούτε τα περιθώρια κέρδους για τη διατήρησή τους, η ενσωμάτωσή αυτής της τεχνολογία στην κατασκευή παραγωγής, είναι πολύ πιθανό να συνεχιστεί στη λογική του προχωράμε και βλέπουμε. Είναι λοιπόν πιθανό, οι κίνδυνοι της αποτυχίας να εντοπιστούν σαν αποτυχίες σχεδίου κατά τη διάρκεια των ερευνών και οι αποτυχίες που περιλαμβάνουν το σχέδιο, τα υλικά και τις τεχνικές κατασκευής που εμπίπτουν στη σφαίρα του πειραματικού. Μην κάνετε κανένα λάθος γι’ αυτό, ο πειραματισμός με νέα υλικά απευθείας σε ένα προϊόν είναι ο κανόνας, δεν είναι η εξαίρεση.
Αν το κείμενο αυτό σας βοήθησε να κατανοήσετε τους βασικούς κανόνες για την κατασκευή των σκαφών αναψυχής, σε επόμενο κεφάλαιο θα δούμε τις επιπτώσεις από την παραβίαση αυτών των κανόνων.
Με αυτή τη βάση, την κατανόηση των αρχών του καλού σχεδιασμού του κύτους, μπορούμε τώρα να αρχίσουμε να μελετάμε τις επιπτώσεις που μπορεί να προκύψουν όταν παραβιάζονται αυτές οι αρχές.
