Святой мученик Фока. изготовление модели по чертежам. Создание ходовой модели двухмачтовой шхуны.

Теги: Шхуна

Выбор прототипа для постройки модели пал на парусно-паровую двухмачтовую шхуну <Святой мученик Фока> абсолютно случайно. В тот момент, когда было принято решение создать нечто летающее, ездящее или плавающее, ближе всего оказался журнал <Моделист Конструктор> №9 за 1986 год. Данный номер предлагал к рассмотрению помимо <Фоки> один из туполевских торпедных катеров, гоночный катер класса F3E, предлагалась методика расчета самодельного СЛА, еще пара статей на тему кордовых. Кстати, в этом же номере обнаружились две статьи по парусной тематике: <Такелаж - как настоящий> и <Ванты для парусника>.
При всем богатстве выбора, как говориться, другой альтернативы быть не могло. К тому же парусный раздел судомоделизма до этого времени был мною незаслуженно оставлен без внимания.

 

Немного истории.

 

Приступив к изучению материалов упомянутого номера <МК> я выяснил, по крайней мере для себя, что оказывается <СВ. МУЧ. ФОКА> (именно так выглядело начертание названия судна на его бортах, спасательных кругах, штурвале и корабельных принадлежностях) это то судно, на котором Г.Я Седов в 1912 - 1914 годах намеревался достигнуть Северного Полюса.
Построенное еще в 1870 году в Норвегии судно предназначалось для морского промысла в Ледовитом океане. При спуске на воду оно получило название <Гейзер> и под этим именем плавало вплоть до 1890 года, затем несколько раз меняло владельцев из числа зверопромышленников, и было приписано к Мурманской научно-промысловой флотилии.
10 июля 1912 года на деньги, пожалованные лично императором, Седов фрахтует и снаряжает <Фоку> для экспедиции к Северному Полюсу. Идея этой экспедиции не нашла поддержки Главного географического управления и Морского министерства поэтому правительство отказалось финансировать данный проект. Положение спасло создание комитета по сбору средств для экспедиции. Во главе комитета стояли издатели ведущих газет.
Наверное, именно этот факт явился причиной того, что в ходе 2-ой, трагической для исследователя зимовки на Земле Франца-Иосифа, Седов переименовывает <Фоку> в честь редактора газеты <Новое Время>. Судно стало называться <Михаил Суворин>. На судне под этим именем, спалив в топке все, что хоть как-то могло гореть, экспедиция вернулась в Архангельск.

по материалам журнала Моделист-Конструктор и информации из глубин мировой сети

Постройка модели

С самого начала было принято решение строить ходовую модель. Гребной винт, паровая машина, лебедки для управления парусным вооружением. Эти наполеоновские планы, к сожалению, пришлось урезать ровно на паровую машину. Не все сразу, как говорится :). В остальном - движемся к намеченной цели.

Часть 1. Корпус.

Для создания корпуса модели был выбран наборный метод. Этот метод совмещает в себе и простоту технологического цикла, и возможность применения доступных материалов, не требует создания дополнительной оснастки, не требует нудной и пыльной подгонки и доводки корпуса по лекалам: ну не нравится мне эта процедура.
Отсканировав картинку теоретического чертежа корпуса, импортирую ее в AutoCAD. На изображение проекций корпуса наношу сетку, по ней определяю реальный масштаб и привожу его вместе с картинкой к масштабу изготавливаемой модели. Далее вручную обвожу контуры шпангоутов, контуры продольных сечений, контур киля и штевней (рис.1).

Рис. 1

 

При обводке пользуюсь линией Spline, в качестве узловых точек использую точки пересечения контура с горизонтальными линиями сетки. В этом случае каждая узловая точка сплайна будет лежать в соответствующей плоскости чертежа продольных сечений корпуса. Если все сделать аккуратно, это избавит от ошибок при построении 3D модели.
В принципе это не обязательно. И AutoCAD не обязателен, и 3D не обязательно. Кому это не интересно можно сразу переходить к переносу очертаний шпангоутов и киля на фанеру:
Итак, ставлю на <ровный киль> контур штевней и киля. Да, я забыл упомянуть, обрисовывая эту линию сплайном, узловые точки тоже ставлю на соответствующих пересечениях с продольными плоскостями.
Устанавливаю шпангоуты с сеткой на свои места. Соединяю сплайном соответствующие узловые точки шпангоутов по сетке в горизонтальной плоскости, начиная от форштевня (рис.2). В результате получаю контуры сечений в продольной плоскости. Сравниваю их с теоретическим чертежом. Совпадают? Здорово! Едем дольше. Кое-что не совпадает - ищу причину.

Рис. 2

 

Оказалось, теоретический чертеж немного кривоват, надо его подправить. Критерий правильности обвода на этом этапе один, все линии 3D модели должны быть плавными и гармоничными, любой скос, любая вмятина будет заметна. Для исправления пользуюсь одновременным перемещением узловых точек пересекающихся сплайнов только по линии сопряжения плоскостей этих сплайнов, иначе конструкция может сломаться как карточный домик :)
Прикидываю, какая толщина обшивки будет, и на эту величину сужаю контуры шпангоутов операцией Offset. Все, далее работаю с получившимися контурами шпангоутов. Линии продольных сечений уже не нужны, и их можно удалить, однако для красоты оставляю.
Соединяю сплайном крайние верхние точки шпангоутов, получается 3-х мерный контур бака и планширя фальшборта. С вида сверху переношу верхний контур транца.
Приступая к этапу прорисовки внутренних контуров шпангоутов (рис. 3), пришлось определяться с некоторыми конструктивными параметрами будущего корпуса. Ширина футоксов и высота кильсона выбирались исходя из достаточной жесткости конструкции, наличие или отсутствие палубного бимса определялось необходимостью организации доступа к исполнительным механизмам. Палубные обратные кницы, необходимые для обеспечения жесткости конструкции, отрисовывались <на глаз>. Толщина топтимберсов в районе фальшборта определялась по чертежу вида сверху и вида спереди, в районе надстройки полуюта - <на глаз>.

 

Рис. 3

 

Линия палубы бака, шкафута, надстройки полуюта и юта была взята с изображения разреза судна по вертикальной продольной оси. Контур палубы получил, соединив точки пересечения внутреннего контура топтимберсов и верхнего контура бимсов. Далее разворачиваю контур палубы на горизонтальную плоскость и получаю <выкройку> палубы. То же самое делаю с транцем, разворачивая его на соответствующую плоскость.
Я распечатывал контуры на плоттере, поэтому все скомпоновал на одном листе (рис. 4), естественно можно распечатывать на форматках А4 с последующей склейкой.

Рис. 4

 

Киль со штевнями и шпангоуты я вырезал из листа 4 мм фанеры. Со шпангоутами проблем никаких не было, а вот толщину киля надо было увеличить как минимум вдвое. Дело в том, что после установки шпангоутов на киле и протяжке трех поясов стрингеров жесткость конструкции на кручение оказалась недостаточной, и, прежде чем я успел приклеить некоторое число планок обшивки, мне приходилось постоянно контролировать увод корпуса, постоянно контролировать <пропеллер>. Отсюда мораль: пока не обеспечена достаточная жесткость корпуса на изгиб, кручение, растяжение и срез, нельзя снимать корпус со стапеля, ни под каким предлогом :)
В качестве стрингеров использовались сосновые рейки сечением 4х4 с боков шпангоутов и 3х3 под палубой. Планширь фальшборта и палуба бака вырезались из цельного листа 1 мм фанеры.
Т.к. в начале работ с моделью я не планировал вести фотосъемку - фотография стапеля и этап сборки скелета отсутствует. На рис. 5 я попытался как-то реабилитироваться. :)

Рис. 5

 

В качестве материала для черновой обшивки была выбрана все та же миллиметровая фанера. Полоски 6 мм шириной резались на гильотинных офисных ножницах формата А4. Длина реек оказалась равной 350 мм поэтому при обшивке корпуса длинной почти 700 мм приходилось использовать по две рейки на пояс. Фанера резалась таким образом, что из трех ее слоев шпона два крайних резались поперек, а средний вдоль. Получились прутки с гибкостью лучшей, чем прутки из шпона толщиной 0.5 мм. Таким образом, не пришлось прибегать к распариванию реек.
Обшивка проводилась в несколько этапов. На первом этапе был обшит участок вблизи киля и фальшборта (рис. 6).

 

Рис. 6

 

Для формовки транца позади последнего шпангоута был вклеен кусок застывшей монтажной пены очень высокой плотности. Получить такой материал можно впрыснув в емкость с водой порцию монтажной пены. Застывание происходит очень быстро и плотность получаемого материала достаточно высокая.
Приклеенному куску пены придал сначала форму транца, приклеил сам транец, а затем обточил пену со стороны днища. На рис.7 виден этот участок корпуса с уже наложенными несколькими рядами реек. Сборку вел с помощью клея Момент-Столяр и портняжных булавок. Булавки из сталистой проволоки толщиной 0,4 мм втыкались и вынимались с помощью маленьких плоскогубцев. Кстати, не смотря на достаточно серьезный изгиб реек в районе транца, воткнутые в пену булавки вполне справлялись со своей задачей.

Рис. 7

 

Палуба также вырезалась из миллиметровой фанеры по контуру виртуальной развертки.
Можно было ее обрисовать по строящемуся корпусу, но я решил проверить точность сборки и процент <попадания>. К счастью, все сошлось достаточно точно. На рис. 8 и 9 хорошо видны стыки между рейками обшивки и фиксацию приклеиваемой палубы. Для удобства установки дейдвуда и обработки изнанки палубы часть обшивки решил установить по окончанию выполнения этих работ.

Рис. 8

 

Рис. 9

 

Рис. 10. Так выглядит корма с изнанки. Пена срезана по уровень палубы юта.

 

Рис. 11. Приклеивание планширя в районе кормы.

 

Рис. 12. Вырезаются люки для доступа к сервоприводам: модель-то ходовая.

 

Вырез под дейдвудную трубку (рис. 13) выполнялся с помощью прямошлифовальной машинки с удлинительным тросом. Как оказалось, очень полезная машинка, и рейку подточить, и паз высверлить, а с помощью удлинителя можно подлезть в самые труднодоступные места модели.

Рис. 13

 

Рис. 14. Примерка. Судомоделисты со стажем без труда узнают в этой трубке колено телескопической антенны радиоприемника :)

 

Второй мой серьезный промах после <пропеллера>. Не до конца продумав технологию обшивки и порядок следования реек я столкнулся с тем, что мне не к чему оказалось крепить рейки среднего пояса в районе между первым и вторым шпангоутом. В случае с кормой там все было видно и ясно с самого начала, а тут пришлось мудрить. Решив опять использовать пену (рис. 15), я вообще чуть все не испортил. Я влил монтажку в нишу и радостный схватился за фотоаппарат. Самое интересное ждало меня впереди. Пена застывает при впитывании влаги, поэтому застывание идет с поверхности и чем глубже, тем дольше. При этом пена расширяется. В начале, расширяясь, она выталкивает достаточно мягкую, воздушную массу, а по мере застывания пена становится очень нехорошим поршнем. Последствия этого процесса стали для меня очевидны, когда рейки вокруг отверстий начали менять свой естественный прогиб, пришлось в буквальном смысле вычерпывать полузастывшую массу и не отходить от модели до полного прекращения роста <раковой опухоли> :) Очень помог влажный компресс на нос модели и рюмочка чаю в качестве успокоительного создателю.

Рис. 15.

 

Рис. 16. Вот как это выглядело после эпопеи с монтажной пеной

 

Завершающий этап черновой обшивки сводится к примерке, подгонке и притирке энного количества клинышек и выточек. В результате на рис. 17 бок корпуса выглядит ощетинившемся ежиком.

Рис. 17

 

Рис. 18. Вот такая у меня получилась укладка реек в районе скул.

 

Внутреннюю поверхность корпуса я покрыл двумя слоями стеклоткани 0,03 мм на эпоксидной смоле. Эпоксидная смола для первого слоя разводилась этиловым спиртом в соотношении одна часть готовой смолы и одна часть спирта. Изнаночная часть палубы была покрыта до полной укладки реек. Темные полосы на стыках реек (рис. 19) это поменявший свой цвет клей <Момент-Столяр>. Это происходит при взаимодействии этого клея с клеевыми слоями фанерных реек. На внешней поверхности клеевые следы вытирались влажной губкой, поэтому таких полос там не видно.

Рис. 19

 

Далее шлифовка и шпатлевание, а потом опять шпатлевание и шлифовка. Корпус получился достаточно ровным, да и выведения поверхности под покраску не требовалось, поэтому особой чистоты поверхности не добивался. В основном была выведена линия вдоль киля и штевней. Шпатлевка <Пиноколор> акриловая водоразбавляемая, имитирует цвет древесины, поэтому может быть использована по чистовой обшивке из шпона.

 

На рис. 20 шпатлевка с колером под березу.

 

Рис. 21. Начинаю обшивать надстройку полуюта.

 

Рис. 22. Еще один вид с уже обшитой надстройкой. Хорошо видно, что придется добавлять имитаторы шпангоутов вдоль фальшборта.

 

Рис. 23. Вклеенный пяртнерс бизани. Видна дейдвудная трубка и лужи застывшей смолы.

 

Рис. 24. Весьма тщательно пришлось оформлять окантовку люков. Сформован желоб, в который закладывается уплотнительный шнур.

 

Рис. 25. Вот, примерно так это выглядит со стороны. В качестве уплотнительного шнура был взят резиновый шнур диаметром 3 мм , который достаточно широко используется рыбаками.

 

Ну, и в завершении рассказа о постройке корпуса шхуны <СВ. МУЧ. ФОКА>, приведу перечень использованных мною материалов:

• фанера пятислойная толщиной 4 мм;
• фанера трехслойная толщиной 1 мм;
• рейки сосновые 4х4 и 3х3;
• рейки сосновые 25х4;
• стеклоткань 0.03 мм;
• жгут резиновый, диаметр 3 мм;
• трубка латунная тонкостенная, внутренний диаметр 4 мм;
• клей ПВА <Момент - Столяр>;
• клей эпоксидный <ЭДП>;
• шпатлевка акриловая водоразбавляемая <ПИНОКОЛОР>;
• булавки, канцелярские прищепки.

Бирченко Роман, 17.04.03