§ 1.30. Целесообразность применения трехслойных конструкций

Конструкция, состоящая из двух оболочек, расположенных на некотором расстоянии одна от другой, обладает высокой прочностью балки. При создании трехслойных конструкций следует условно «расщепить» одну однослойную оболочку на две, тогда дополнительным слоем будет лишь масса легкого заполнителя. В теории эта особенность формованных конструкций выглядит весьма привлекательно, а на практике она приносит немало неприятностей. Изготовить доброкачественную и надежную трехслойную конструкцию труднее, чем выполнить любую другую задачу в процессе создания формованных изделий из стеклопластика.

Основная рекомендация автора состоит в том, чтобы вовсе избегать применения трехслойных конструкций. Разумеется, полноценная трехслойная конструкция может быть изготовлена, но сначала в совершенстве овладейте опытом ее изготовления на образцах небольших размеров, ибо ошибки, допущенные при постройке всего судна, обойдутся очень дорого. Но даже овладев необходимым опытом, предусматривайте на случай неудачи запасной вариант. С увеличением размеров конструкции появляются новые проблемы.

Главный дефект трехслойных конструкций—отслаивание наружной стеклопластиковой оболочки от заполнителя. Внутренняя оболочка, как правило, наформовывается и поэтому отслаивается гораздо реже (см. приложение III.3).

Оболочка должна присоединяться к заполнителю так, как отвержденная стеклопластиковая конструкция приклеивается к заполнителю из совершенно иного материала, а не как при обычном процессе формования. С этой целью применяйте клей соответствующего типа, например, эпоксидный, и обеспечьте необходимое давление, гарантирующее полное прилегание соединяемых поверхностей во всех точках. Заполнитель должен легко принимать форму изготавливаемой конструкции и быть абсолютно сухим (особенно если это бальза).

Для уменьшения вероятности образования пустот и каналов, по которым могла бы проникнуть вода, заполните зазоры между оболочками и заполнителем смолой или шпаклевкой. С трехслойными конструкциями следует обращаться очень осторожно. Напряжения, возникающие при переворачивании секций палубы трехслойной конструкции, часто служат причиной появления расслоения.

Не рекомендуется полагаться только на адгезионную связь оболочки с заполнителем. В наиболее надежных трехслойных конструкциях через определенные промежутки устанавливают ребра из стеклопластика, которые соединяют между собой оболочки и тем самым локализуют расслоение.

Около 90% трехслойных конструкций расслаивается, многие из них очень интенсивно, причем даже на ранней стадии и в процессе изготовления. Возможно, что с самого начала формования не обеспечиваются условия для надежной адгезионной связи между элементами конструкций. Обнаружить расслоение нелегко. Для этого требуется мастерство. Многие расслоившиеся участки или участки со слабой, точечной, связью могут остаться ненайденными. Обнаруженный расслоившийся участок следует считать лишь частью фактически существующей или потенциально возможной зоны расслоения. В процессе эксплуатации и с течением времени расслоение будет распространяться под действием напряжений, возникающих при движении судна, тепловых напряжений, повреждений, загнивания, разбухания пропитанного водой заполнителя и т. п. Удар по борту судна может вызвать начало расслоения палубы вследствие ее продольного изгиба, даже при отсутствии видимых повреждений. Расслоившаяся трехслойная конструкция будет разрушаться, и чем она новее, тем более интенсивным окажется такой процесс. Как только в нее попадет вода, а воспрепятствовать этому может только удача или чудо, наступит загнивание. Опытный специалист обязательно обнаружит дефектный участок. Если судно новое, то есть все основания предъявить иск его строителям.

Расслаивающаяся палуба - серьезная неприятность, но гораздо хуже, когда расслаивается корпус. Напряжения здесь высокие и переменные. Вода непременно проникнет внутрь корпуса, если не путем просачивания, то благодаря проницаемости оболочки, и в результате риску будет подвергаться жизнь членов экипажа судна. Трехслойную конструкцию целесообразно применять только для изготовления корпусов гоночных судов, рассчитанных на непродолжительный срок службы и хранящихся на берегу в благоприятных условиях. Исключение составляют конструкции, в которых конструктивными элементами являются часто расположенные стеклопластиковые ребра, а не заполнитель, прикрепленный за счет адгезии, и трехслойные конструкции, изготавливаемые без применения форм, с заполнителем из пенопласта. Однако трехслойные конструкции обоих этих типов, особенно конструкции с ребрами, подвержены повреждениям и последующему просачиванию воды при сосредо точенных ударах.