Разное

Некоторые вопросы конструкций удилищ

Вяхирев

     Выбор подходящего спиннинга это проблема, решаемая по разному: в лоб по принципу - чем дороже, тем лучше, по степени доверия к фирме, по чьему-то совету или по собственной интуиции. Цена вопроса в денежном эквиваленте довольно высока, а информации крайне мало. Ассортимент в магазинах огромен и при этом отсутствует единая классификация. Единственный параметр, предлагаемый покупателю это массовый тест, но не все хорошо представляют себе, что это такое. Основные параметры конструкционных материалов хлыста нигде не сертифицируются. Каждая фирма - изготовитель естественно предлагает самое-самое. Специалисты говорят разное: одни, что должен быть параболический строй другие, что бывают удочки быстрые или не очень, а один сказал, растопырив пальцы, что это должно быть черным и тока от Гарри Лумиса, ну типа как у меня. Конечно, серьезные фирмы считают свои хлысты, но информацией не делятся, видимо имея на то причины, которых позже слегка коснемся.
     Кроме эстетического услаждения своего владельца (что тоже конечно крайне важно) у любого удилища есть две функциональные обязанности - это заброс приманки и вываживание добычи. Последняя самая радостная стадия, как и большинство систем с биологическими объектами практически не поддается расчетам из-за многовариантности поведения последних. Описывая процесс качественно можно сказать, что ввиду наличия даже малого момента инерции у шпуль катушек всех типов растягивающее усилие на леске при резком рывке может значительно превышать установленное на тормозном фрикционе. Амортизацию таких рывков производит упругая конструкция хлыста, а вот доверять ситуацию полностью тормозам катушки можно только имея двух - трех кратный запас разрывной прочности.
     Для производства современных спиннингов и нахлыстовых удилищ применяются композиционные материалы. Упрочнителями служат волокна: стеклянные, углеродные, борные и их разнообразные сочетания, уложенные слоями под разными углами. Содержание их в материале достигает 60 - 80 об %. Прочность и модуль упругости композита определяется свойствами упрочнителя. Матрица только связывает композицию, придавая ей форму. Как правило, это полимер: чаще всего встречаются эпоксидная фенолоформальдегидная или полиамидная матрица.
     Ранее других появился ориентированный стеклопластик. Его недостаток это невысокий модуль упругости: Е ~ 60 Гпа, 0,6*105 h/mm2. Материал обладает высокой выносливостью на изгиб до 2*107 циклов, хорошим относительным удлинением при разрыве ~ 2 % технологичен и дешев. Его применение, на мой взгляд, полностью оправдано для удилищ с массовым тестом > 50 гр.
     Карбоволокниты (углепласты) содержат углеродные волокна иногда с примесью стекловолокон. Модуль упругости на растяжение Е=150 - 200 Гпа, 1,5-2,0*105 h/mm2. Относительное удлинение при разрыве около 0,5 %. Обладают высокой электропроводностью. Устойчивы к воздействию агрессивных сред и излучения. Высокое статическое и динамическое сопротивление усталости сохраняется при нормальной и очень низкой температуре (высокая теплопроводность предотвращает саморазогрев за счёт внутреннего трения). Недостаток - технологически сложный процесс изготовления и соответственно высокая себестоимость.
     Бороволокниты (упрочнитель - борные волокна) отличаются высокой прочностью Е > 200 Гпа, 2,0*105 h/mm2 и твердостью. Ячеистая микроструктура борных волокон обеспечивает высокую прочность при сдвиге на границе раздела с матрицей. Относительное удлинение на разрыв около 0,4%. Полупроводник. Для облегчения технологического процесса применяются комплексные боростеклониты, в которых несколько параллельных борных волокон оплетаются стеклонитью придающей формоустойчивость.
     В заключение интересно привести значения модуля продольной упругости для некоторых материалов:
     Сталь        195 / 210 Гпа        1,95 / 2,1*105 h/mm2
     Алюминий     70 Гпа                0,7*105 h/mm2
     Дерево        10 / 12 Гпа        0.1/0.12*105 h/mm2.

     Таким образом, видно, что композиты по удельной жесткости (жесткость на единицу массы) в несколько раз превосходят обычные материалы. На практике это показатель, определяющий вес удочки с заданной жесткостью, которая достигается необходимой толщиной стенок полого трубчатого хлыста. Сравнивая между собой композиты, надо отметить, что углепласт на четверть легче бороволокнита, а это полностью компенсирует его меньший модуль упругости. Другой путь повышения жесткости конструкции не приводящий к увеличению веса лежит в увеличении наружного диаметра самой трубки. Следует отметить снижение величины относительного удлинения при разрыве с увеличением модуля упругости (удельная прочность однонаправленного стекловолокна в несколько раз выше бороволокна), что означает уменьшение допустимого угла изгиба удилища и накладывает ограничения на предельный внешний диаметр. Проще говоря, высокомодульный углепласт сломать намного проще дешевой удочки из стекловолокна, низкий модуль упругости которого можно компенсировать увеличением геометрии конструкции. В отношении бамбуковых удилищ вопрос сложнее, но преимущество синтетики это технологичность и инертность ко всякого рода воздействиям.
     Изгибаясь самым невероятным образом, спиннинг работает в предельных режимах многократной деформации. Современные композиционные материалы допускают несколько миллионов подобных циклов и тысячи часов длительного изгиба. К сожалению подобного нельзя сказать о декоративных покрытиях, которые к тому же ухудшают упругие свойства или попросту скрывают дефекты самого бланка. По условиям эксплуатации на рыбалке композиты не нуждаются в защите. От механических повреждений хорошо предохраняет тубус и бережное отношение. Самая прочная конструкция с точки зрения теории должна иметь ровную полированную естественную поверхность.

     Справочные данные приводятся по материалам открытых отечественных изданий.



Вяхирев
июнь 2001 г.