главная	астрономия	гидрометеорология	имена на карте	судомоделизм
навигация	устройство НК	памятники	морпесни	морпрактика
протокол	сокровищница	флаги	семафор	традиции
морвузы	мороружие	словарик	моравиация	кают-компания

Самоходные модели

Парусные модели

Отрывки из книги О.Курти "Постройка моделей судов"

     После того как будет изготовлен и тщательно проконопачен корпус модели, необходимо установить балласт. В качестве балласта используют свинец, который обладает большим удельным весом и легко обрабатывается. На моделях парусных судов балласт в виде отдельных кусочков свинца укладывают внутри корпуса на киль и привинчивают к нему. Балласт укладывают до тех пор, пока судно не погрузится точно по ватерлинию и не будет стабилизировано наилучшим образом.
На моделях яхт, шхун и т. п. балласт крепят к стабилизирующему плавнику. На малых моделях необходимый балласт вырезают из свинцовой пластины и прикрепляют при помощи шурупов к плавнику. На больших спортивных моделях устанавливают специально отлитый балластный фальшкиль. Ниже описаны способы отливки балласта (балластного фальшкиля) при изготовлении плавника, а также его крепления к корпусу парусной спортивной модели, которые можно применять и на других парусных моделях.

    

Изготовление стабилизирующего плавника

Обычно плавник делают в виде крылообразного профиля с сильно закругленным передним краем. Установлено, что наилучший угол, образуемый передней кромкой плавника и горизонтальной плоскостью, равняется приблизительно 45° (рис. 587, а). Наибольшая толщина плавника составляет около 8—12% его длины, утолщение расположено на 1/3 длины, считая по ходу движения (рис. 587, b).



Лучше всего стабилизирующие плавники изготовлять из целых горизонтальных слоев древесины сибирского кедра. Их накладывают друг на друга и тщательно подгоняют. В дальнейшем часть плавника, которая будет заменена балластным фальшкилем, отрезают и используют как модель для отливки фальшкиля (рис. 588).


 

Отливка балластного фальшкиля

Готовую модель фальшкиля покрывают спиртовым лаком. Удельный вес сибирского кедра составляет в зависимости от просушки 0,40—0,80 г/см3, а свинца — 11,34. Поэтому вес фальшкиля, отлитого из свинца, увеличится приблизительно в 20 раз по сравнению с весом деревянной модели.
Из дерева нужно сделать два ящика, достаточных для того, чтобы в них свободно поместилась модель балластного фальшкиля. Оба ящика, которые в литейном деле называют верхней и нижней опоками, должны быть совершенно одинаковыми по размерам и иметь направляющие стержни или специальные угольники, чтобы их можно было устанавливать точно один над другим. У нижней опоки может быть днище, у верхней оно не требуется.
Нижнюю опоку заполняют формовочной землей, на которую кладут модель в горизонтальном положении. Землю вокруг модели утрамбовывают, пока она наполовину не окажется в ней (земля должна достигать верхнего среза опоки), тщательно разглаживают и посыпают разделяющим порошком — ликоподием (рис. 589, а).
На модели для последующего крепления балласта к плавнику или балласта с плавником к корпусу устанавливают два болта с резьбой. Их выбирают в зависимости от размеров модели:. 5— 6-миллиметровые — для моделей класса F или М; 8-миллиметровые— для класса А или 10 г (рис. 589, b).
Верхнюю опоку ставят на нижнюю и закрепляют две трубки: одну — литник — для заливки формы металлом и вторую — отводник — для выхода воздуха, вытесняемого расплавленным металлом, и прибыли жидкого металла. Затем заполняют верхнюю опоку землей, утрамбовывают ее и, сняв опоку, вынимают модель. Затем снова ставят верхнюю опоку и заливают по литнику расплавленный свинец. Температура плавления свинца 327° С, поэтому его можно расплавить на железной сковородке, используя домашний газ. Для переплавки пригодны любые предметы из свинца: проволока, дробь и т. п.



Готовый фальшкиль обрабатывают рашпилем, напильниками и стеклянной бумагой и при помощи двух шурупов крепят к плавнику (рис. 590, b). Сам же плавник вместе с балластным фальшкилем крепят к корпусу при помощи клея и упомянутых болтов с гайками. Для усиления корпуса на болты между корпусом и гайками ставят деревянные прокладки.
Чтобы облегчить перевозку модели, плавник вместе с балластом, особенно на больших моделях, часто делают съемным. В этом случае его прикрепляют болтами. В сквозные отверстия в корпусе вставляют латунные трубки соответствующего диаметра, чтобы избежать трения болтов о корпус (рис. 590, а и b).
 

Раскрой и изготовление парусов

     Прямые паруса для самоходных парусных моделей следует изготовлять, руководствуясь указаниями, приведенными во второй части книги. Косые паруса для моделей яхт, шхун и спортивных моделей шьют следующим образом.
Выбирают очень плотную и очень тонкую хлопчатобумажную ткань или, еще лучше, очень легкую ткань из искусственного волокна, которую несложно найти в продаже. Вырезают шаблон паруса из достаточно плотного картона. Предварительно намоченную и накрахмаленную ткань растягивают на доске. На ткани кнопками укрепляют шаблон и вычерчивают контур паруса так, чтобы по краям для подгиба осталась полоска, равная приблизительно 8 мм. При крое нужно следить за тем, чтобы хорда задней кромки паруса шла параллельно нитям основы материи (рис. 591, а—с).


Вырезают парус и прострачивают края, тщательно следя за тем, чтобы на нем не возникли выпуклости или складки. Если парус у мачты будет ходить по пазу, то к передней шкаторине паруса необходимо пришить лик — тонкий шнур из растительных волокон. Если парус будет ходить снаружи мачты по тросу, то к передней кромке паруса следует пришить простые крючки, которые можно купить в галантерейном магазине. Так поступают обычно при изготовлении парусов для спортивных моделей. Латы для парусов делают из пластинок целлулоида или тонкой пластмассы и вставляют их в специальные карманы, нашитые на парус и выполненные из того же материала. Из целлулоида или пластмассы изготовляют и фаловые доски.
На спортивных моделях, а также гоночных яхтах теперь ставят паруса из синтетических тканей; у таких парусов отсутствуют тяжелые швы по краям. При их крое также необходимо следить, чтобы хорда задней кромки паруса была параллельна нитям основы.

 

Изготовление мачт для модели судна

     Для постройки мачт обычных самоходных моделей никаких специальных указаний не требуется, достаточно придерживаться конструктивного чертежа модели. При изготовлении мачт парусных спортивных моделей необходимо учитывать и дополнительное требование, а именно: они должны быть надежны в работе при проведении отдельных маневров. Все детали мачты должны быть достаточно прочными и в то же время создавать минимальное ветровое сопротивление, поэтому вооружение мачт должно быть рациональным. Ограничиваются одной-двумя вантами с каждого борта и двумя штагами, один из которых (передний) одновременно является и леером фор-стакселя. Парус обычно ходит по тонкому тросу, натянутому вдоль мачты, или по пазу в мачте. Шкоты гиков фор-стакселя и грота крепят к гикам при помощи специальных колец, позволяющих регулировать длину шкота, а на палубе — к железным дугам — погонам.
Шпор мачты закрепляют на палубе в подвижном степсе, салазка которого должна перемещаться по направляющей пластинке; благодаря этому добиваются изменения положения центра парусности при центровке модели.



 

Для изготовления мачты применяют легкую и прочную древесину пихты, иногда липы. Если парус будет перемещаться вдоль мачты по пазу, то мачту делают составной из двух половин (рис. 592). В любом случае профиль ее в поперечном сечении должен быть обтекаемым, а в продольном — слегка коническим, суживающимся к верху.
Ванты и штаги делают из проволочных тросиков диаметром 0,3—0,4 мм, в несколько прядей и набивают небольшими винтовыми талрепами. Другие концы натягивают с помощью приспособлений, использующих силы трения. Бегучий такелаж изготовляют из пеньковых, хлопчатобумажных или нейлоновых «концов» диаметром 1—1,5 мм.
Все металлические детали (оковки гиков, крепительные планки для снастей, погоны и пр.) выполняют из листовой или профильной латуни.
На рис. 593 показано типичное вооружение парусной спортивной модели любого типа или класса, в которое можно, по желанию моделиста, внести изменения.

 

Рули для моделей судов

Рули яхт и парусных спортивных моделей в передней части имеют обтекатель, служащий для перехода к днищу судна. Обтекатель увеличивает боковое сопротивление и смещает его центр к корме. Перо руля изготовляют из доски твердого дерева и привинчивают к баллеру, выполненному из латунной трубки. Нижний конец баллера заканчивают полой латунной втулкой, служащей одновременно и рулевой петлей.



Гельмпортовую трубу делают из латунной трубки, внутренний диаметр которой несколько больше диаметра баллера. Половину гельмпортовой трубки, противоположной обтекателю, обрезают, а оставшуюся половину привинчивают к нему. Снизу к обтекателю крепят небольшую пластинку, на которой находится рулевой штырь. Внутри корпуса вокруг гельмпорта ставят кожаное уплотнение для защиты корпуса от проникновения воды. Иногда вместо уплотнения применяют эпоксидную смолу. У обтекателя и руля должны быть обтекаемые поперечные сечения, имеющие симметричный профиль крыла (рис. 594).
Автоматический руль с ветровым крылом (ветровым рулем или флюгаркой). Использовать аэродинамический принцип в управлении рулем пытались еще в конце прошлого столетия, однако воплотить в жизнь его удалось только в первые десятилетия XX в. Первый образец руля с ветровым крылом был изготовлен в 1935 г. американцем О'Бергом, и в том же году спортивная модель класса А с таким устройством победила на международной регате в Флитвуде. Вначале ветровое крыло не пользовалось особой популярностью (предпочитали механические устройства), и только после второй мировой войны благодаря, в основном, работам американцев оно получило признание. Теперь ветровое крыло применяют на всех моделях длиной больше 1 м.



Устройство, которое американцы назвали vane steering gear — флюгерное рулевое устройство — несложно и состоит из ветрового крыла, которое можно поворачивать относительно неподвижного сектора, выполненного в виде четверти круга, разделенного на деления. Сектор служит для установки ветрового крыла под определенным углом к диаметральной плоскости судна. Крыло соединяется с румпелем при помощи рычага с прорезью (см. рис. 599, позицию 2) и стопорного винта. При повороте ветрового »крыла в одну сторону руль поворачивается в противоположную вследствие вращения рычага и румпеля. Ось ветрового крыла находится на палубе позади руля. При помощи специального зажима крыло можно закрепить в любом положении.
Работа ветрового крыла заключается в следующем. Устанавливают паруса в наиболее эффективном для данного курса положении, а руль — в диаметральной плоскости. Затем поворачивают ветровое крыло так, чтобы оно совпадало с направлением ветра и находилось соответственно под углом к рычагу, направление которого совпадает с диаметральной плоскостью судна и, следовательно, с осью румпеля. Если модель, стартовав, начинает приводиться к ветру, то ветровое крыло поворачивается вместе с корпусом, и сторона крыла А (рис. 595) становится наветренной, а сторона В — подветренной. Теперь ветер, воздействуя на наветренную сторону крыла, заставляет его поворачиваться до тех пор, пока оно снова не придет на линию ветра. Крыло под действием ветра поворачивается в соответствии с углом приведения модели и благодаря действию рычага на такой же угол поворачивается и руль — происходит уваливание модели в сторону, противоположную приведению. Воздействие крыла прекратится, после того как диаметральная плоскость модели будет совпадать с линией курса.
В течение всего маневра именно ветер воздействует на ветровое крыло, но по мере прихода модели на курс его действие становится все слабее и слабее и прекращается совсем, когда крыло приходит в свое начальное положение относительно ветра, а руль — в диаметральную плоскость. Аналогичные явления происходят и при уваливании модели.



При плавании модели курсами от бейдевинда до бакштага крыло ycтaнaвливaют, как описано выше. При плавании фордевинд ветровое крыло разворачивают на 180° и устанавливают в диаметральной плоскости судна: в результате этого крыло будет удерживать руль в направлении диаметральной плоскости, а судно — на курсе (рис. 596).



Понятно, что все устройство, включая рычаг для поворота руля, должно быть выполнено чрезвычайно тщательно. Чтобы конструкция автоматического руля не реагировала на наклонение корпуса, ее уравновешивают, Для этого устанавливают груз на конце рычага, противоположного несущему ветровое крыло. Благодаря этому конструкция пе- Решает реагировать на наклонения корпуса.
Для достижения равновесия нужно, чтобы аэродинамическое давление на крыло было равно гидродинамическому давлению на руль. На ветровое крыло действует ветер, а на руль — вода. Опыт показывает, что для обеспечения требуемого поворота румпеля необходимо, чтобы площадь крыла была в четыре-пять раз больше площади руля, а длина румпеля в полтора раза длиннее рычага крыла.

Ниже приведены размеры площадей крыла и руля для моделей некоторых классов:

Ветровое крыло должно быть очень легким и достаточно прочным, поэтому его изготовляют из древесины бальзового дерева. Передняя часть крыла прямая, нижняя, верхняя и задняя —образованы дугами кругов различных радиусов. Поперечное сечение — симметричный профиль. Толщина крыла — 7—9 мм (рис. 597). И руль, и автоматическое устройство управления стараются установить как можно дальше в корму, чтобы на крыло не действовали возмущения от работы грота. При этом оно должно стоять вертикально.
Казалось бы, крыло следует устанавливать по направлению истинного ветра перед отплытием модели, когда она находится у берега. Однако известно, что на парус модели при ее движении действует кажущийся ветер. Поэтому угол установки крыла зависит от курса судна относительно ветра. При плавании бейдевинд (38—45° относительно истинного ветра) кажущийся ветер дует под углом 27—33° к  диаметральной плоскости. Следовательно, крыло следует закреплять под этими углами. При плавании под большими углами к линии ветра больше и угол отклонения кажущегося ветра, соответственно увеличивают и угол установки крыла. Твердых правил его определения нет, так как направление кажущегося ветра зависит не только от курса судна относительно ветра, но и от скорости движения модели, а также от силы ветра.

Автоматический руль неплохо показал себя и на модели, не очень устойчивой на курсе.
После второй мировой войны появились разные устройства самолавировки. Так, американцы Лассель и Фишер изобрели прибор, благодаря которому ветровое крыло само устанавливается в направлении кажущегося ветра и при этом реагирует на его случайные отклонения (рис. 598, а). Смена галса происходит посредством толчка в ветровое крыло.
Устройство самолавировки представляет собой рычаг, разделенный на две половины; на одной — находится ветровое крыло, а на другой — противовес. Обе половины соединены друг с другом при помощи стопорного винта, который можно перемещать в прорезях на рычагах.
Рычаги вращаются на осях — штифтах, установленных на опорной планке на равных расстояниях от центрального штифта. Планка вращается на центральном штифте, укрепленном на фундаментной опоре, и может быть застопорена винтом под любым нужным углом. Закрепленная планка удерживает устройство для самолавировки в заданном положении.
Как планка, так и все устройство имеют приспособления для блокировки. Ветровое крыло устанавливают в наиболее вероятном направлении кажущегося ветра, а оба рычага — под углом, который может свободно изменяться на несколько градусов, а именно: при плавании бейдевинд — на 5—6°, а при более полных ветрах — на 8—10°. При плавании фордевинд устройство для самолавировки разворачивают на 180° и блокируют.



Изменение галса происходит следующим образом. Например, при плавании бейдевинд устанавливают соответственно паруса, рычаги ветрового крыла и противовеса, а опорную планку блокируют так, чтобы соединительный рычаг румпеля находился на одной линии с продольной осью корпуса. Затем ставят ветровое крыло по направлению кажущегося ветра и удерживают в нужном положении при помощи небольшого резинового шнура; с одной стороны этот шнур крючком крепят на рычаге противовеса, а с другой — за кронштейн на опорной планке (рис. 598, b). Чтобы модель легла на другой галс, достаточно произвести толчок в ветровое крыло (например, при помощи палки), и оно вследствие натяжения резинового шнура повернется на другой галс. Крыло передаст удар рулю — модель тоже повернется.
На рис. 599 показаны рули двух типов с устройствами для самолавировки. В первом случае (руль Фишера) блокировка опорной планки происходит за счет сил трения; рычаги для самолавировки закрепляют при помощи соединительного винта. Во втором случае (руль Ласселя) опорную планку закрепляют при помощи винта рядом с кругом, на котором имеются отверстия и градусная шкала, а рычаги для самолавировки устанавливают при помощи специального приспособления с горизонтальным винтом. Наиболее распространена конструкция руля системы Фишера с устройством для самолавировки Ласселя (рис. 600).



Парусные спортивные модели конструируют и строят по определенным правилам, которые регламентируют в основном геометрические и физические характеристики судов. Различают национальные и международные классы моделей (здесь не приводятся - примечание "Кубрика").
 

     Как видим, ограничения касаются только ряда основных качеств. Остальное зависит от инициативы судомоделиста. Например, для моделей класса М установлены наибольшая длина (1270 мм) и площадь парусов (5160 см2). Моделист может запроектировать модель длиной по КВЛ, равной 1270 мм или значительно меньше, и все же не нарушит требований. Только в первом случае водоизмещение модели будет значительно больше, чем во втором. Оставаясь в пределах заданной площади парусов, он может поставить либо два очень высоких и узких паруса, либо паруса пошире, но пониже. Так как ширина и осадка не ограничены, то можно построить узкий корпус с острыми обводами или широкий корпус с плоскими обводами. Наконец, судомоделист может построить очень легкий корпус с плавными обводами. Естественно, последнее решение и целесообразнее и элегантнее.
Ограничения, предъявляемые к моделям класса А, более жесткие, поэтому их труднее проектировать.



На рисунке 599 - автоматический руль с ветровым крылом: а - системы Фишера, b - системы Ласселя.
1 - круг с градусной шкалой. 2 - соединительный рычаг румпеля. 3 - румпель. 4 - крепление ветрового крыла. 5 - рычаг ветрового крыла. 6 - стопорный винт опорной планки для перехода на автоматическое управление. 7 - опорная планка. 8 - опорный игольчатый штифт рычага ветрового крыла. 9 - противовес. 10 - рычаг противовеса. 11 - винт для установки рычагов ветрового крыла и противовеса в определенном положении. 12 - устройство для установки рычагов с винтом и гайкой. 13 - опорный игольчатый штифт рычага противовеса. 14 - направляющая втулка центрального штифта. 16 - фундаментная опора руля. 17 - стопорный винт системы автоматического управления. 18 - отверстия в круге, предназначенные для центровки системы. 19 - стопорный винт с гайкой для соединения с румпелем. 20 - блокировочное устройство опорной планки. 21 - руль. 22 - баллер руля. 23 - соединительный ползун баллера с румпелем. 24 - ветровое крыло.



На рисунке 601 - обозначения размеров вооружения и корпуса спортивных парусных моделей.
А - длина передней шкаторины паруса. В - высота паруса. С - хорда задней кромки. Н1 - высота крепления штага переднего паруса (фор-стаксель-штага). Н2 - высота фаловой доски грота. b - ширина фаловой доски. h - высота хорды задней кромки. LG - длина судна по КВЛ. LFt - наибольшая длина. L1 - ширина переднего паруса. d - диаметр мачты. S1 - длина лат (верхнего и нижнего на гроте). S2 - длина лат (второго и третьего на гроте). S3 - длина лат фор-стакселя. R - радиус кривизны при переходе от корпуса к плавнику.



На рисунке 606 - теоретический чертеж парусной спортивной модели класса А.