Добавлю-ка свои 3 копейки. На заре виндсерфинга стеклопластиковая мачта была стандартом. По прочности никакой конкуренции дерево ей составить не сможет, хотя деревянная может быть жёстче. Тут следует чётко понимать разницу между двумя этими разными свойствами: прочность - это нагрузка, при которой мачта ломается, жесткость - это способность противостоять изгибу. Деревянная плохо (мало) гнётся, но ломается при сравнительно небольшой нагрузке, правильно сделанная стеклопластиковая хорошо (много) гнётся, но ломается при нагрузке гораздо большей.
В чём-то похожая картина при сравнении стеклопластика с алюминиевыми сплавами: алюминий значительно жёстче, по прочности же они, при равном весе, близки. Тут следует оговориться, что сравнивать напрямую прочность и жёсткость стеклопластика и алюминия сложно из-за того, что алюминиевые мачты чаще всего цилиндрические, а стеклопластиковые - конические. Но если делать мачты с одинаковыми наружными диаметрами в сходных сечениях, и одинакового веса, то алюминиевая будет жёстче, но сломается при примерно той же поперечной нагрузке.
Мачты со стоячим такелажем кроме поперечной нагрузки должны противостоять ещё и продольной сжимающей нагрузке, которая часто намного превышает поперечную. И прочность их чаще всего лимитируется не изгибной нагрузкой, а потерей устойчивости при сжатии, в сочетании с одновременным изгибом. Это обстоятельство, в условиях равенства веса и наружных размеров, может играть в пользу стеклопластика, так как у сравнимой стеклопластиковой мачты, в силу меньшей плотности стеклопластика, толщина стенки будет больше, а именно малая толщина стенки располагает к потере устойчивости. То есть вполне вероятна ситуация, когда комбинированная сжимающе-изгибающая нагрузка, при которой стенка алюминиевой мачты сложится (пластически деформируется) у стеклопластиковой вызовет лишь повышенный упругий изгиб.
Повышенная гибкость мачты, как со стоячим такелажем, так и, в особенности, без оного, на самом деле не столь страшна, как часто думают. В слабый ветер избыточную начальную гибкость можно скомпенсировать предварительным изгибом мачты при постановке паруса, разумеется, скроенного с учётом такой изначально изогнутой мачты. В сильный же ветер повышенная гибкость мачты может быть даже плюсом, позволяя парусу легче сбрасывать излишнюю нагрузку на порывах
Теперь про "правильно сделанная". В идеале это примерно то, что изображено на уже приводившейся картинке:
- намотка по окружности, сравнительно тонкий вспомогательный слой, воспринимает радиальные внешние нагрузки и обеспечивает устойчивость продольных волокон;
- толстый основной несущий слой продольных однонаправленных волокон, воспринимает изгибную и осевую сжимающую нагрузки;
- сравнительно тонкий слой (с усилениями в необходимых местах) - намотка по окружности, воспринимает те же нагрузки, что и внутренний слой + играет роль защитной рубашки от локальных нагрузок и случайных эксплуатационных воздействий.
Разумеется, что на практике намотку по окружности сечения заменяют намоткой по спирали, из технологических соображений, однако основное направление волокон в ней желательно делать как можно ближе к плоскости поперечного сечения, по возможности избегая использования широкой ленты.
Теоретически использование спиральной намотки однонаправленным волокном в двух противоположных направлениях позволяет получить большую прочность при том же количестве материала, чем рассмотренная намотка в продольном и поперечном направлении, однако изгибная жёсткость при спиральной намотке будет ниже, а у стекла она итак невысокая. Если же используется однонаправленный уголь, то спиральная намотка предпочтительней.
Для технологического упрощения процесса от одного из вспомогательных слоёв можно отказаться, а сами вспомогательные слои выполнять не однонаправленным волокном, делать из стеклоткани, хотя это увеличит соотношения вес/прочность и вес/жёсткость. Замена однонаправленного основного слоя стеклотканью делает всю затею, на мой взгляд, бессмысленной.
Обязательная составляющая "правильно сделанной" мачты - использование эпоксидной смолы горячего отверждения. Ничего приличного из обычной эпоксидки или, тем более, полиэфирки на моей памяти сделано ни разу не было, хотя попыток было много. Это, безусловно, сильно затрудняет возможность использования такой технологии самодельщиками, несмотря на такие её плюсы, как возможность произвольно менять форму сечения (а значит и жёсткость) по длине мачты, добиваясь нужных изгибных характеристик.
По технологии, для тех, кто решится таки делать. Намотка продольными волокнами не требует каких-то изощрённых станков, если вы не собираетесь мотать мачты сотнями штук в месяц. По торцам дорна стоят 2 гребёнки со штырьками, на которые последовательно одевается нитка ровинга со свободно вращающейся бобины. Никакого специального "предварительного натяжения" ровингу придавать не надо - нитка натягивается так, чтобы не болталась, была ровной. Большее натяжение ровинга механических свойств изделия не меняет, проверено. Важно обеспечить достаточную жёсткость дорна, чтобы в процессе намотки изгиб его был минимальным. Поскольку дорн обычно стальной, то при большой длине он начинает заметно прогибаться на опорах под собственным весом. Поэтому, если мачта длинная, то может быть рациональнее делать её из нескольких частей, которые затем стыкуются с помощью внутренних вставок. Существенно повысить жёсткость мачты и снизить её вес можно частичной заменой в продольном слое стеклянного ровинга угольным. Даже 15% (по весу) замена стекла на уголь в этом слое почти вдвое повысит начальную жёсткость мачты, вплотную приблизив её к алюминиевым аналогам.