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一种30尺左右风帆游艇DIY方案

2022-8-27 16:40 · DIY造船日记
来自: 中国

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以下各种资料借鉴了DIY前辈们探索得出的经验,无论经验是成功的还是不够完美的,都感谢前辈们的努力,以前辈的经验为老师,也希望能获得帆友们的宝贵意见,共同努力,相互交流。

有意向自制一艘小船,目的是通过科学可行的自制方式,使帆船运动成为一种能大众化的运动。对于自制的必要性,可行性以及结果,理性看待分析。大体设计如下,具体数据随需要调整:

总长:8.0米 最大宽度:2.0米
船型:西式古典小帆船
排水量:1.5吨 龙骨重:0.6吨  干舷高度0.7米
结构工艺:木壳包覆玻璃钢,横骨架式。
船壳为三明治夹心结构,以杉木条作为夹心,厚度10~15㎜,宽度20~30㎜,开有突出的边和凹槽,方便相邻两块船壳板镶嵌。外层玻璃钢厚度3㎜,内层厚度2㎜,玻璃钢层以及船体结构的黏接采用环氧树脂。水线下最外层加1㎜乙烯基。玻璃钢层采用毡布毡布毡顺序?还是布毡布毡布毡顺序,如果玻璃纤维布直接与木材黏接,强度与短切毡区别大不大?
肋骨架采用杉木板裁剪用环氧树脂拼接,为确保坚固,是否有必要单独采用玻璃纤维布缠绕加强?还是等杉木壳板拼接完成以后,用玻璃纤维布将肋骨和船壳板内侧一并包覆即可?若肋骨架采用4㎜海洋板裁剪黏接,则会增加材料成本和工时,是否有必要?
船体制作工艺顺序为:1.制作肋骨架,2.按顺序固定肋骨架,3.杉木条与肋骨架接触部分涂环氧树脂,用316不锈钢自攻螺钉固定在肋骨架上(是否有必要螺钉深入木板3~5毫米并用腻子填补?还是船壳板拼接完后拆除?)相邻两块船壳板凹槽内涂环氧树脂,使之紧固黏接。4.制作外层玻璃钢层,固化后打磨水线下部分,去除表面的蜡,然后制作乙烯基层(乙烯基的黏接能力不如环氧树脂,这种方式制作,是否导致层间剥离?汉斯等帆船采用的是阴模制作船壳,施工顺序为胶衣层,乙烯基层,玻璃钢层,夹心,内层玻璃钢。乙烯基与内层玻璃钢不是同一种树脂,理论上需要乙烯基层固化后制作内层,内层大概率是环氧树脂。先制作乙烯基层,后制作环氧树脂层,这样的顺序两层间的粘结强度应该高于先制作环氧树脂层后制作乙烯基层。如果先环氧树脂后乙烯基,会导致后期层间剥离的话,还不如全都采用环氧树脂)。5.水线上刮环氧树脂腻子,打磨。6.喷涂胶衣。7.翻转船壳,包覆内层玻璃钢。8.制作上甲板并包覆玻璃钢。9.安装龙骨。



船体结构采用横骨架式,纵向船壳板,纵向铺设船壳板强度优于斜铺船壳板。可以由船壳承担纵向载荷,无需单独制作纵向加强的骨架,简化工艺。且船壳板木条可以由木材厂定制,无需自行裁剪,拼接耗时应该会低于斜铺船壳板。船底有一道纵向梁,除加强纵向强度外,同时使龙骨重量均匀分布于船身各处。

交叉斜铺船壳板,需要铺设两层,感觉纵向强度不如纵向铺船壳板,工艺难度也高。

以下方法制作船壳骨架,存在纵向骨架和横向骨架连接处需开缺口来相互嵌合,削弱了强度,拼接复杂,强度薄弱。蓝圈处应力集中,强度差。




以下方式肋骨连续性好,强度高,船壳与肋骨结合的结构简单,无复杂的拼接,工艺性好,不存在以上纵横骨架结合处开有缺口的结构薄弱处。由船壳整体承受纵向载荷,受力相对均匀。





初步设计草图如下,方框从坐到右依次为船尾露天驾驶舱,长度1.75米,舱内沙龙区,长度1.5米,简易卫生间,长度0.9米,船首三角形睡舱,长度1.9米。








龙骨设计是个瓶颈,T型龙骨性能最佳,但容易缠绕渔网缆绳,故不适用。升降龙骨可以有效防止搁浅,但会占用舱内空间,增加结构的复杂性,增加维护量。GR750固定龙骨连接牢固,结构简单,不容易挂渔网,但小码头多在浅水区,渔船快艇甚至在退潮时坐滩,需要防止无人看护时搁浅。从航行性能来说,长龙骨最佳,从对浅水区的适应性来说,能完全收起的升降龙骨最佳,所以龙骨的结构应当怎么选择?是否有必要使用升降龙骨?






如采用升降龙骨,则考虑用一下手摇丝杆升降机来实现龙骨升降,用一前一后两条竖立的不锈钢槽钢作为龙骨升降的轨道,采用尼龙块或铜块作为龙骨和槽钢轨道的接触部分。

桅杆制作考虑采用碳纤维缠绕成型,若造价太高,则采用碳纤维加玻璃纤维。以pvc平椭管作为缠绕的型材。若采用铝合金平椭管,市面上难以找到长度十米左右的,即使有也运输不便,如果采用焊接,焊缝处容易出现缺陷或应力集中。是否有必要在桅杆内加装一条25平方㎜的铜电缆作为避雷针使用?如果停靠鱼排,雷雨天气如果被雷劈了,会不会把鱼排的鱼给劈了?


船体抗沉性同样十分重要,设计要求完全进水而不沉。考虑聚氨酯发泡工艺制作浮力体,浮力体布置位置为船尾,船中两侧的沙发下,船首三角形床底。船轻载排水量1.5,要求浮力体的排水体积大于2.5立方米。
最低造价与需要材料估算数据:
1.环氧树脂每千克25元左右,预计需要220~300千克,价格5500~7500元。
2.杉木板15㎜厚的,每平方约35元,估算需50平方,1750元。
3.玻璃纤维价格忘了,好像也要3000元左右。
4.胶衣树脂价格也忘了,大概需要3000.
5.环氧树脂腻子,价格未知。
6.十米长的碳纤维桅杆。
7.手电钻,气钉枪,曲线锯,空压机,激光水平仪均有,无需另外购置。
8.滑轮采用便宜的不锈钢滑轮,或专用的帆船滑轮(价格如能接受)。
9.绞盘也是个问题,并且不便宜,是否有别的替代品?
10.预计需要一块太阳能电池板,两块蓄电池,一个逆变器,一个监控摄像头,一个防盗gps定位(朋友的小快艇停码头被盗)。
11,最好能够安装ais(船用防碰撞系统?)导航,测量水深的设备,海事电台,收音机。有无某些设备集成了以上功能?
12.设计最大载员6人,配备6件救生衣,一个救生圈,两个灭火器,一个充气式救生艇。
13.未完,待补充。
碧海苍梧 楼主 来自: 中国
采用的船壳制造工艺





2022-7-21 22:02
一上来搞这么大的?
2022-7-22 08:42
2022-7-22 10:04
这两艘都是30尺左右的。海边实地量过,八米长,两米宽,一米高的船其实很小。当然,自制的话是越小越容易,只是船太小了除了容易制作以外,其他的都是缺点了。  详情 回复
碧海苍梧 楼主 来自: 中国
我爸是木匠 发表于 2022-07-22 08:42
一上来搞这么大的?

这两艘都是30尺左右的。海边实地量过,八米长,两米宽,一米高的船其实很小。当然,自制的话是越小越容易,只是船太小了除了容易制作以外,其他的都是缺点了。

2022-7-22 10:04
2022-7-22 18:32
成本是一方面,后期使用成本可不低啊  详情 回复
龙骨用批水板结构,可以升降,吃水浅,不影响坐滩,不占用舱内空间。缺点就是阻力大一些,外观不够好看。
2022-7-22 14:38
2022-7-22 15:57
越简单越容易实现,但是想要做的精致,确实难度就大了好多。  详情 回复
碧海苍梧 楼主 来自: 中国
Moonraker 发表于 2022-07-22 14:38
龙骨用批水板结构,可以升降,吃水浅,不影响坐滩,不占用舱内空间。缺点就是阻力大一些,外观不够好看。

越简单越容易实现,但是想要做的精致,确实难度就大了好多。
2022-7-22 15:57
碧海苍梧 发表于 2022-07-22 10:04
这两艘都是30尺左右的。海边实地量过,八米长,两米宽,一米高的船其实很小。当然,自制的话是越小越容易,只是船太小了除了容易制作以外,其他的都是缺点了。

成本是一方面,后期使用成本可不低啊
2022-7-22 18:32
2022-7-23 07:00
其实这款更适合自制,长度五米内,可以容纳四人休息。  详情 回复
碧海苍梧 楼主 来自: 中国
我爸是木匠 发表于 2022-07-22 18:32
成本是一方面,后期使用成本可不低啊

其实这款更适合自制,长度五米内,可以容纳四人休息。


2022-7-23 07:00
阳光飞机头 来自: 浙江金华
不用模具做玻璃钢船的一用模式









2022-8-27 16:37
阳光飞机头 来自: 浙江金华
补充几张图片,40尺双体船


2022-8-27 16:40
2022-8-30 12:52
四十尺有点大了,小点就好  详情 回复

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以下各种资料借鉴了DIY前辈们探索得出的经验,无论经验是成功的还是不够完美的,都感谢前辈们的努力,以前辈的经验为老师,也希望能获得帆友们的宝贵意见,共同努力,相互交流。

有意向自制一艘小船,目的是通过科学可行的自制方式,使帆船运动成为一种能大众化的运动。对于自制的必要性,可行性以及结果,理性看待分析。大体设计如下,具体数据随需要调整:

总长:8.0米 最大宽度:2.0米
船型:西式古典小帆船
排水量:1.5吨 龙骨重:0.6吨  干舷高度0.7米
结构工艺:木壳包覆玻璃钢,横骨架式。
船壳为三明治夹心结构,以杉木条作为夹心,厚度10~15㎜,宽度20~30㎜,开有突出的边和凹槽,方便相邻两块船壳板镶嵌。外层玻璃钢厚度3㎜,内层厚度2㎜,玻璃钢层以及船体结构的黏接采用环氧树脂。水线下最外层加1㎜乙烯基。玻璃钢层采用毡布毡布毡顺序?还是布毡布毡布毡顺序,如果玻璃纤维布直接与木材黏接,强度与短切毡区别大不大?
肋骨架采用杉木板裁剪用环氧树脂拼接,为确保坚固,是否有必要单独采用玻璃纤维布缠绕加强?还是等杉木壳板拼接完成以后,用玻璃纤维布将肋骨和船壳板内侧一并包覆即可?若肋骨架采用4㎜海洋板裁剪黏接,则会增加材料成本和工时,是否有必要?
船体制作工艺顺序为:1.制作肋骨架,2.按顺序固定肋骨架,3.杉木条与肋骨架接触部分涂环氧树脂,用316不锈钢自攻螺钉固定在肋骨架上(是否有必要螺钉深入木板3~5毫米并用腻子填补?还是船壳板拼接完后拆除?)相邻两块船壳板凹槽内涂环氧树脂,使之紧固黏接。4.制作外层玻璃钢层,固化后打磨水线下部分,去除表面的蜡,然后制作乙烯基层(乙烯基的黏接能力不如环氧树脂,这种方式制作,是否导致层间剥离?汉斯等帆船采用的是阴模制作船壳,施工顺序为胶衣层,乙烯基层,玻璃钢层,夹心,内层玻璃钢。乙烯基与内层玻璃钢不是同一种树脂,理论上需要乙烯基层固化后制作内层,内层大概率是环氧树脂。先制作乙烯基层,后制作环氧树脂层,这样的顺序两层间的粘结强度应该高于先制作环氧树脂层后制作乙烯基层。如果先环氧树脂后乙烯基,会导致后期层间剥离的话,还不如全都采用环氧树脂)。5.水线上刮环氧树脂腻子,打磨。6.喷涂胶衣。7.翻转船壳,包覆内层玻璃钢。8.制作上甲板并包覆玻璃钢。9.安装龙骨。



船体结构采用横骨架式,纵向船壳板,纵向铺设船壳板强度优于斜铺船壳板。可以由船壳承担纵向载荷,无需单独制作纵向加强的骨架,简化工艺。且船壳板木条可以由木材厂定制,无需自行裁剪,拼接耗时应该会低于斜铺船壳板。船底有一道纵向梁,除加强纵向强度外,同时使龙骨重量均匀分布于船身各处。

交叉斜铺船壳板,需要铺设两层,感觉纵向强度不如纵向铺船壳板,工艺难度也高。

以下方法制作船壳骨架,存在纵向骨架和横向骨架连接处需开缺口来相互嵌合,削弱了强度,拼接复杂,强度薄弱。蓝圈处应力集中,强度差。




以下方式肋骨连续性好,强度高,船壳与肋骨结合的结构简单,无复杂的拼接,工艺性好,不存在以上纵横骨架结合处开有缺口的结构薄弱处。由船壳整体承受纵向载荷,受力相对均匀。





初步设计草图如下,方框从坐到右依次为船尾露天驾驶舱,长度1.75米,舱内沙龙区,长度1.5米,简易卫生间,长度0.9米,船首三角形睡舱,长度1.9米。








龙骨设计是个瓶颈,T型龙骨性能最佳,但容易缠绕渔网缆绳,故不适用。升降龙骨可以有效防止搁浅,但会占用舱内空间,增加结构的复杂性,增加维护量。GR750固定龙骨连接牢固,结构简单,不容易挂渔网,但小码头多在浅水区,渔船快艇甚至在退潮时坐滩,需要防止无人看护时搁浅。从航行性能来说,长龙骨最佳,从对浅水区的适应性来说,能完全收起的升降龙骨最佳,所以龙骨的结构应当怎么选择?是否有必要使用升降龙骨?






如采用升降龙骨,则考虑用一下手摇丝杆升降机来实现龙骨升降,用一前一后两条竖立的不锈钢槽钢作为龙骨升降的轨道,采用尼龙块或铜块作为龙骨和槽钢轨道的接触部分。

桅杆制作考虑采用碳纤维缠绕成型,若造价太高,则采用碳纤维加玻璃纤维。以pvc平椭管作为缠绕的型材。若采用铝合金平椭管,市面上难以找到长度十米左右的,即使有也运输不便,如果采用焊接,焊缝处容易出现缺陷或应力集中。是否有必要在桅杆内加装一条25平方㎜的铜电缆作为避雷针使用?如果停靠鱼排,雷雨天气如果被雷劈了,会不会把鱼排的鱼给劈了?


船体抗沉性同样十分重要,设计要求完全进水而不沉。考虑聚氨酯发泡工艺制作浮力体,浮力体布置位置为船尾,船中两侧的沙发下,船首三角形床底。船轻载排水量1.5,要求浮力体的排水体积大于2.5立方米。
最低造价与需要材料估算数据:
1.环氧树脂每千克25元左右,预计需要220~300千克,价格5500~7500元。
2.杉木板15㎜厚的,每平方约35元,估算需50平方,1750元。
3.玻璃纤维价格忘了,好像也要3000元左右。
4.胶衣树脂价格也忘了,大概需要3000.
5.环氧树脂腻子,价格未知。
6.十米长的碳纤维桅杆。
7.手电钻,气钉枪,曲线锯,空压机,激光水平仪均有,无需另外购置。
8.滑轮采用便宜的不锈钢滑轮,或专用的帆船滑轮(价格如能接受)。
9.绞盘也是个问题,并且不便宜,是否有别的替代品?
10.预计需要一块太阳能电池板,两块蓄电池,一个逆变器,一个监控摄像头,一个防盗gps定位(朋友的小快艇停码头被盗)。
11,最好能够安装ais(船用防碰撞系统?)导航,测量水深的设备,海事电台,收音机。有无某些设备集成了以上功能?
12.设计最大载员6人,配备6件救生衣,一个救生圈,两个灭火器,一个充气式救生艇。
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2022-7-21 22:02
一上来搞这么大的?
2022-7-22 08:42
2022-7-22 10:04
这两艘都是30尺左右的。海边实地量过,八米长,两米宽,一米高的船其实很小。当然,自制的话是越小越容易,只是船太小了除了容易制作以外,其他的都是缺点了。  详情 回复
我爸是木匠 发表于 2022-07-22 08:42
一上来搞这么大的?

这两艘都是30尺左右的。海边实地量过,八米长,两米宽,一米高的船其实很小。当然,自制的话是越小越容易,只是船太小了除了容易制作以外,其他的都是缺点了。

2022-7-22 10:04
2022-7-22 18:32
成本是一方面,后期使用成本可不低啊  详情 回复
龙骨用批水板结构,可以升降,吃水浅,不影响坐滩,不占用舱内空间。缺点就是阻力大一些,外观不够好看。
2022-7-22 14:38
2022-7-22 15:57
越简单越容易实现,但是想要做的精致,确实难度就大了好多。  详情 回复
Moonraker 发表于 2022-07-22 14:38
龙骨用批水板结构,可以升降,吃水浅,不影响坐滩,不占用舱内空间。缺点就是阻力大一些,外观不够好看。

越简单越容易实现,但是想要做的精致,确实难度就大了好多。
2022-7-22 15:57
碧海苍梧 发表于 2022-07-22 10:04
这两艘都是30尺左右的。海边实地量过,八米长,两米宽,一米高的船其实很小。当然,自制的话是越小越容易,只是船太小了除了容易制作以外,其他的都是缺点了。

成本是一方面,后期使用成本可不低啊
2022-7-22 18:32
2022-7-23 07:00
其实这款更适合自制,长度五米内,可以容纳四人休息。  详情 回复
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成本是一方面,后期使用成本可不低啊

其实这款更适合自制,长度五米内,可以容纳四人休息。


2022-7-23 07:00
不用模具做玻璃钢船的一用模式









2022-8-27 16:37
补充几张图片,40尺双体船


2022-8-27 16:40
2022-8-30 12:52
四十尺有点大了,小点就好  详情 回复
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