вторник, 31 июля 2018 г.

Заметки о картонном судостроении - 2


Часть 2 – подготовительные процедуры.



Приборы и материалы: Персональный компьютер, оснащённый выходом в интернеты и продвинутым графическим редактором наподобие фотошопа.

Шаг 1 – выбор модели

Первый вопрос, который нужно решить при постройке картонной судомодели – где, собственно говоря, брать выкройки. На означенный вопрос есть два варианта ответа.
Можно соорудить выкройки модели на основании чертежа того или иного плавсредства (можно даже самостоятельно разработать чертёж, но, если тот или иной читатель настолько крут, что в состоянии это сделать, неясно, зачем он вообще всё это читает). В принципе, имея пристойный теоретический чертёж, рассчитать каркас несложно, а черновую обшивку можно организовать эмпирически (читай: подгоняя куски картона в процессе сборки), но рекомендовать такое упражнение в качестве первого опыта автор этих строк не стал бы. Поэтому более продуктивным представляется второй вариант – воспользоваться уже готовыми выкройками, приспособив их под собственные надобности.
Здесь нужно сообщить читателю, что модель модели рознь, или, иначе говоря, не все бумажно-картонные судомодели одинаково полезны. Нас в данном случае будут интересовать судомодели с развитым каркасом. Что автор этих строк подразумевает под фразой «развитый каркас», станет понятно далее; пока же следует остановиться на вопросе, где можно обзавестись рекомыми выкройками.
В 80-х годах в журнале "«ЮТ» для умелых рук" публиковалась серия моделей парусных кораблей. Означенные модели несколько упрощённые, но для первого опыта подойдут идеально. В качестве наиболее перспективных можно порекомендовать каравеллу и галеон.
(по ссылке нужные модели находятся под рубрикой "Серия "наперекор ветрам")
Также можно настоятельно присоветовать читателю прошерстить флотский раздел сайта only-paper.ru.
Кроме того, читатель может самостоятельно попытать счастье в гугле – возможно, получится найти ресурс, ускользнувший от внимания автора этих строк.
Определившись с моделью (напомним: мегаломания – зло), следует перейти к подготовительным процедурам.

Шаг 2 – выбор необходимых деталей

Корпус пристойной бумажной судомодели состоит из ряда деталей, которые можно разделить на три основные категории: каркас, обшивка и палубы. Если у той или иной судомодели отсутствует каркас, это, как правило, означает, что модель чрезмерно упрощённая и для наших целей не подойдёт.

Каркас, в свою очередь, состоит из килевой рамки, на которую устанавливаются все остальные детали каркаса, шпангоутов, к которым крепится обшивка, и полуплоскостей, основное назначение которых – сообщать прочность всей конструкции. Иногда на носу и корме модели устанавливаются дополнительные элементы каркаса, выполняющие функцию дополнительных точек крепления обшивки в местах наибольшего искривления корпуса.

У некоторых современных моделей штевни (т.е. носовая и кормовая оконечности корабля) являются отдельными деталями. Для рассматриваемых здесь целей это явно излишне; штевни нужно будет присоединить к килевой рамке в процессе дальнейшей обработки.

Как должен помнить читатель, помимо каркаса для сборки корпуса потребуются обшивка и палубы. С палубами всё довольно очевидно, а вот на обшивке следует остановиться поподробнее. Обшивка модели может состоять из, скажем так, одного набора деталей, который наклеивается на каркас, либо, в запущенных случаях, из нескольких наборов деталей, первый из которых наклеивается на каркас, второй – поверх первого и т.д. Нам потребуется только один комплект деталей обшивки, который выступит в качестве черновой обшивки, о чём читатель сможет подробно узнать из последующих частей наших заметок. Наилучшим образом подойдёт обшивка в виде продольных полос.

Иногда обшивка приводится в виде единой детали – в этом случае её удобнее всего разделить на отдельные полосы либо в ходе предварительной обработки, либо в процессе вырезания детали.

Также к обшивке могут относиться детали кормы (если они не являются частью каркаса).

Наконец, нужно заметить, что, поскольку модель будет обрезана по ватерлинии, в дело пойдут не все детали обшивки бортов – подробнее этот вопрос рассмотрен ниже.
Итак, мы определились с тем, какие детали понадобятся. Следующий шаг – масштабирование; однако, прежде чем перейти к оному, стоит вырезать нужные детали и собрать их в одном файле, с которым мы и будем работать в дальнейшем. При обработке фотошопом наиболее рационально будет сохранять каждую деталь как отдельный слой.
И ещё одно замечание – в процессе перенесения деталей нужно проследить, чтобы номер каждой был на ней указан (это особенно важно для шпангоутов и деталей обшивки) – иначе в процессе сборки могут возникнуть проблемы.


Шаг 3 – масштабирование

Масштаб картонных судомоделей, как правило, существенно меньше, чем нужно для наших целей. Следовательно, выкройки необходимо увеличить. Можно действовать влобовую – перевести их в масштаб 1/56, примерно соответствующий, как известно, миниатюрам 28мм. Так, модели наиболее распространённых масштабов 1/100 или 1/96 нужно для этого увеличивать приблизительно в 1,7 раз. Также можно прикинуть, какие размерения (длина, ширина, высота палубы над уровнем моря, высота надстроек и т.д.) необходимо получить на выходе, и увеличить выкройки соответственно.
Очевидным образом, все используемые детали необходимо масштабировать строго одинаково (в фотошопе для этих целей лучше всего использовать числовое преобразование, или как его там теперь принято переводить), иначе серьёзные проблемы при сборке гарантированы.
В принципе, на этом компьютерную обработку деталей можно завершить, разместить детали на листах формата А4 (для этого стоит создать новые файлы размером 200х280мм – печатный лист формата А4 несколько крупнее, но небольшой дополнительный зазор минимизирует риск того, что часть листа не будет пропечатана, если принтер решит хамить) и распечатать, а дальнейшие операции – обрезку и построение дополнительных деталей – выполнить уже на бумаге, производя необходимую разметку с помощью карандаша и линейки. Однако автору этих сток всё же представляется, что выполнять означенные действия со всех точек зрения лучше посредством компьютера.

Шаг 4 – обрезка

Итак, нам предстоит провести существенную для варгеймерских целей операцию – отрезать к чертям подводную часть корпуса. Начнём с обрезки килевой рамки.
Прежде всего, следует выровнять килевую рамку. Во-первых, нужно выставить направляющую так, чтобы она касалась самой нижней части килевой рамки.

Во-вторых, нужно произвести вращение слоя. При этом следует перенести точку, вокруг которой будет вращаться слой, из геометрического центра (где она находится по умолчанию) в то место, где килевая рамка соприкасается с направляющей.

После этого нужно вращать слой с противоположной стороны до тех пор, пока нижняя часть килевой рамки не будет соприкасаться с направляющей по всей длине.

Заметим, что для максимальной точности все процедуры следует проводить при увеличении в 200-300, а то и все 400 процентов.
Если штевни являются отдельными деталями, сейчас самое время присоединить их к килевой рамке, для чего, опять же, их придётся вращать – до тех пор, пока они не будут точно прилегать к соответствующему месту.

Теперь можно приступить к обрезке. Для этого нужно отмерить от уровня палубы (которому – по крайней мере, в центральной части, – соответствует верх килевой рамки) нужную высоту (в фотошопе для этого есть инструмент «линейка»), выставить в нужном месте направляющую и отрезать всё лишнее – либо с помощью ластика, либо выделив ненужную область прямоугольным выделением и нажав delete.

Проблема в том, чтобы определить, сколько именно нужно отрезать. По этому поводу нужно высказать несколько соображений. Во-первых, высота палубы над уровнем моря у однопалубного судна (строить в качестве первого опыта двухдечник автор этих строк настоятельно не рекомендует) в рассматриваемом масштабе, как правило, должна быть около 25-30 мм. Во-вторых, место крепления полуплоскостей (его можно вычислить, например, по пазам на шпангоутах) не должно оказаться ниже линии отреза, поскольку в этом случае придётся строить новые полуплоскости самостоятельно (а также – организовать на шпангоутах новые пазы), что для первого опыта тоже будет плохой идеей. Идеальны два варианта – либо расположение полуплоскостей над ватерлинией (расстояние от полуплоскостей до линии отреза должно быть не меньше 8 – 10 мм), что увеличит жёсткость каркаса, либо расположение полуплоскостей в точности по ватерлинии, в каковом случае жёсткость каркаса снизится, зато пропадут проблемы с обрезкой бортов.

Разобравшись с килевой рамкой, можно приступить к обрезке шпангоутов. Прежде всего, шпангоут нужно выровнять – это делается таким же образом, как вышеописанное выравнивание килевой рамки (удобнее всего выравнивать шпангоуты по пазам для полуплоскостей).

Выровненный шпангоут нужно совместить с килевой рамкой – при этом нужно проследить, чтобы вертикальный паз шпангоута в точности совпал с пазом в килевой рамке, предназначенным для рекомого шпангоута, а верхняя оконечность шпангоута – с верхней оконечностью килевой рамки в соответствующем месте.

Часть шпангоута, выступающую ниже килевой рамки, нужно отрезать.
Теперь следует заново рассчитать паз в шпангоуте и ответный паз в килевой рамке. После обрезки килевой рамки пазы под шпангоут будут, по всей вероятности, занимать всю высоту или большую часть высоты оной, что пагубно скажется на прочности конструкции. Поэтому следует отметить новую границу паза примерно на середине высоты килевой рамки.





Затем нужно достроить паз шпангоута. Для этого имеющийся паз следует продлить вверх, так, чтобы его высота соответствовала расстоянию от границы соответствующего паза в килевой рамке до ватерлинии.
Заметим, что, если корпус обрезается по полуплоскости, как правило, целесообразно достроить паз в шпангоуте до его обрезки.
Часто на шпангоутах присутствуют "уши" – либо (если они длинные) – имитация шпангоутов фальшборта, либо (если они короткие) – дополнительный конструктивный элемент для крепления палубы. В обоих случаях для наших целей они будут совершенно излишни, так что их можно смело отрезать.

Также бывает, что верхняя часть шпангоута имеет вид рамки – предполагается, что надстройка открыта с одной из сторон.

С варгеймерской точки зрения такие полуоткрытые помещения в надстройках плохи по нескольким причинам. Во-первых, в ходе постройки и окраски модели туда затруднительно пролезть. Во-вторых, поставить туда миниатюры сложно, а осмысленно передвигать их там – ещё сложнее. Так что самое лучшее – не делать в таких шпангоутах предполагаемых прорезей и оставить надстройки закрытыми наглухо. Учтите, что в этом случае также потребуется обрезать палубу.
Зная высоту надводного борта, можно определить, какая часть деталей обшивки будет задействована (сравнив высоту соответствующих частей шпангоутов и ширину полос обшивки). При этом нужно помнить о двух вещах. Во-первых, в число деталей обшивки входит фальшборт (т.е. часть борта, возвышающаяся над палубой), высоту которого также нужно учитывать. Во-вторых, к носу и корме детали обшивки, как правило, сужаются, а высота борта, которую они должны покрывать, как правило, увеличивается, т.е. от некоторых деталей обшивки потребуются только носовые и кормовые оконечности.
Производить точную обрезку обшивки в компьютере чрезвычайно муторно – проще прикинуть (с запасом!), какие детали понадобятся, и произвести обрезку уже после установки обшивки (что будет рассмотрено в одном из следующих выпусков). Вообще для первого опыта безопаснее всего будет распечатать все имеющиеся детали обшивки – это удобнее, чем судорожно допечатывать недостающие детали в процессе сборки.

Шаг 5 – модифицирование

В принципе, в модель можно вносить самые разнообразные модификации. Например, можно достроить необходимые детали каркаса, так или иначе варьировать высоту и конфигурацию надстроек, можно даже изменить длину корпуса за счёт изъятия одного или нескольких сегментов из центра. Но, поскольку описывать это дело довольно долго и утомительно, мы рассмотрим только наиболее насущные модификации, а всё остальное оставим читателю в качестве самостоятельного упражнения (заметим: начинающим судостроителям такие упражнения противопоказаны, гораздо безопаснее для начала попробовать построить модель как есть).
Итак, модификация, которая будет абсолютно необходима – сооружение степса (т.е. основания для мачты).
Как правило, на килевой рамке модели присутствуют отверстия под мачты.

Необходимо, во-первых, отрегулировать их высоту (нужно оставить хотя бы 10-15 мм снизу, чтобы килевая рамка сохраняла жёсткость); во-вторых – подогнать ширину под предполагаемый диаметр мачт (примерно 7-8 мм для небольших судов и 10 для более крупных; окончательный выбор должен сделать читатель исходя из имеющихся пиломатериалов).

Теперь можно приступать к проектированию степса. Прежде всего, нужно копировать фрагмент килевой рамки в районе мачты, как показано на рисунке.

Нужно обрезать полученный фрагмент сверху (на 2 мм, если палуба плоская и примерно на 5 мм – эту величину стоит уточнить самостоятельно – если палуба имеет седлообразную форму); в местах, где будут находиться шпангоуты, следует предусмотреть пазы. Ширина пазов должна соответствовать толщине используемого картона – т.е., как правило, она будет равна 2 мм.

Теперь в соответствующих шпангоутах нужно предусмотреть ответные пазы на расстоянии, равном предполагаемому радиусу мачты, от центра шпангоута.

Ещё одна модификация, которая потребуется в случае, если некоторые детали (в первую очередь, килевая рамка, полуплоскости и обшивка) не уместятся на печатном листе – это разрезка соответствующих деталей. Ниже приведены примеры разрезанных килевой рамки, полуплоскости и деталей обшивки. Подчеркнём, что место разреза нужно, во избежание недоразумений, чётко обозначить линией на обеих частях детали.

На этом месте можно глубоко вздохнуть и торжественно объявить о том, что вторая часть заметок о судостроении завершена. Продолжение, как говорится в таких случаях, следует.

6 комментариев:

  1. Очень познавательно! Отличны пост.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Благодарствую. "Поощрение столь же необходимо гениальному писателю, сколь необходима канифоль смычку виртуоза"

      Удалить
  2. Эх, помнится, в школьные годы продавался в киосках польский журнал "Моделяж", в котором публиковались вот такие "выкройки"

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Да, кстати говоря, тоже хороший источник выкроек. К слову, на том же сайте only-paper сканы можно найти.

      Удалить
  3. Отличная статья. Ждём продолжения.
    Внесу от себя пять копеек: как правило в подобных выкройкам полуплоскости присутствуют именно в районе ватерлинии (кроме совсем уж древних). Распознать их можно по пазам в шпангоутах под плоский элемент, в отличие от палуб, где дана погибь. В таком случае обрезать шпангоуты надо по верхней кромке паза под эту плоскость. Саму плоскость не прорезать, а использовать как плоское основание. Разметку под пазы использовать при приклейке шпангоутов торцом к ней.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Замечание верное. Я, правда, всё-таки оставил бы пазы в полуплоскостях и ответные выступы (по толщине полуплоскостей) на шпангоутах в целях увеличения прочности соединения, хотя готов согласиться, что это необязательно. Кстати, дополнительный бонус обрезки по полуплоскости - шпангоуты не нужно выравнивать для обрезки, поскольку и так очевидно, где резать.

      Удалить