ВВЕДЕНИЕ
От корабля к модели
Равнодушный человек сделать модель корабля не сможет, да и не захочет. Моделист — это прежде всего романтик, человек, влюбленный в море, чувствующий красоту корабля, ведь модель не имеет утилитарного назначения. Это своего рода произведение искусства сродни живописи, скульптуре. Прототип этой модели когда-то бороздил океан, может быть, он и сейчас находится где-то в море: это либо военный корабль, либо танкер, сухогруз, рыболовный траулер, морской паром, лоцманский катер и т. п. Это творение рук человеческих, и по-своему очень красивое. Вот эту-то красоту и должен воссоздать судомоделист. Но в то же время создание модели очень сложный технологический процесс, требующий большого терпения, аккуратности и точности.
Вот перед моделистом лежит чертеж корабля, фотографии, вырезки из журналов и другие материалы, собранные для того, чтобы сделать понравившуюся ему модель. Путь от чертежа к готовой и удавшейся модели всегда тернист. Особенно для новичков, собравшихся построить свою первую модель. Многим из них помогает опыт, приобретенный в соответствующей профессии. Но юноши и школьники еще не имеют собственного опыта, хотя некоторые и умеют работать с различным инструментом. Эта книга даст возможность работать над моделью, избегая многих ошибок, и, благодаря использованию опыта других моделистов, несмотря на нехватку собственного, добиваться лучших результатов от модели к модели. В нашей стране еще не выпускалось подобного учебного пособия для моделистов, — все они работают методом проб и ошибок, основываясь на накопленном личном опыте. Но им очень не хватает информации. А сравнивать результаты своей работы моделисты могут только на соревнованиях. Ошибки, которые их более опытные коллеги-судомоделисты уже давно не делают, начинающие допускают довольно часто. В основном это работа с непригодными материалами и применение рабочих технологий, ведущих к неудачам и разочарованиям.
Для моделей, участвующих в соревнованиях, стендовая оценка обязательна. В правилах проведения соревнований, разработанных европейской организацией судомоделистов NAVIGA, метод стендовой оценки определен однозначно. Пятеро судей оценивают следующие параметры модели: масштабность, общее впечатление, степень сложности и объем работы, количество отдельных деталей и качество окраски. Стараясь быть насколько это возможно объективными, они ориентируются при этом на самые высшие достижения мирового судомоделизма.
Итак, моделист принял решение, что он будет делать, а как сделать модель, чтобы получить на «стенде» высокую оценку, подскажет эта книга. Но, говоря словами Козьмы Пруткова, «нельзя объять необъятное». Даже в очень толстой книге невозможно представить все правила изготовления моделей. Здесь обсуждаются только главные проблемы, вызывающие наибольшие трудности у начинающих моделистов. Да и жизнь приносит все новые достижения и технологии, применяемые и в судомоделизме. Очень советую начинающим судомоделистам побольше экспериментировать с разными материалами, читать соответствующую литературу по технологии и думать, и тогда конечным результатом будет отлично сделанная модель корабля. Самый главный секрет успеха судомоделиста при постройке высококлассной модели — его терпеливый, целеустремленный поиск лучших методов ее изготовления и применяемых материалов.
Прежде чем говорить о технологии постройки модели, изготовления деталей и применяемых материалах, нужно все-таки уяснить, что входит в понятие качества изготавливаемой модели. В масштабной модели плохое качество означает, что дефект, видимый на модели, увеличивается во сто крат по сравнению с настоящим кораблем. Например, при отбивке ватерлинии на модели отклонение от прямой очень заметно, и это сразу снижает общее впечатление от нее, а на настоящем корабле это не так важно, поскольку он по ватерлинию погружен в воду. И чем меньше масштаб модели, тем более тщательно она должна быть сделана. Особенно высокое качество требуется при изготовлении стендовой модели — ею будут любоваться с близкого расстояния. Самое большое влияние на качество оказывает окраска. Любой дефект покраски (потеки, отслаивание краски и т. п.) сразу портит модель. Не надо забывать, что строится модель корабля, которая должна максимально отвечать прототипу — настоящему кораблю. Поэтому ее стендовая оценка очень важна. Прекрасно выполненная модель приносит удовлетворение и самому моделисту.
Что же будет влиять на качество? В первую очередь — опыт моделиста. Для того чтобы изготовить модель корабля, моделист должен знать, как работать с деревом, металлом, пластмассой, уметь работать на станках, обладать навыками работы с клеями и красками, хорошо паять и т. д. и т. п., то есть быть специалистом во многих областях.
Важнейшее значение для получения отличного качества имеют применяемые материалы, приемы работы и технологии. Например, большую сложность для начинающего моделиста имеет сверление отверстий диаметром менее 0,5 мм в леерных стойках. Да и опытному моделисту нужно проявлять при этом большое терпение. Но применение новой технологии — электроискровой обработки металлов — значительно облегчает эту работу. Кроме того, она позволяет делать в металле отверстия любой формы поперечного сечения. Настоящий станок моделисту приобрести трудно, такие станки встречаются даже не во всех кружках. Но если ознакомиться с книгой В. Г. Бастанова «300 практических советов», то вполне возможно сделать небольшой станок для электроискровой обработки металлов самому.
Применение стеклоткани для изготовления корпуса значительно повысило его качество по сравнению с деревянным. При изготовлении такелажа на маленьких моделях использование ниток из синтетических материалов — капрона, лавсана и т. п. более предпочтительно. В отличие от льняных и шелковых ниток эти материалы достаточно прочны и поэтому дают возможность использования более тонких ниток, что улучшает масштабность модели.
Как же все-таки моделисту самому оценить качество модели? В периодическимх изданиях по судомоделизму часто печатаются репортажи с выставок и соревнований судомоделистов с подробными фотографиями моделей-победителей, которые и будут эталоном, помогающим оценить качество собственной модели.
В заключение этой главы позвольте дать несколько практических советов:
-
Прямые, острые кромки, прямые углы, ровные поверхности, круглые отверстия и точеные детали на модели надо выполнять особенно точно и тщательно. Все это является основой хорошего качества модели.
-
Сложные детали для модели необходимо изготавливать не в единственном экземпляре: вторые — всегда лучше первых, третьи — лучше, чем вторые.
-
Если от маленькой детали не требуется большая прочность, то лучше сохранить масштабность детали, чем увеличивать ее прочность (соответственно и размеры).
-
Всегда нужно учитывать, что небольшие дефекты при изготовлении детали можно исправить шпаклевкой перед окраской. Детали на модель лучше всего ставить уже окрашенные.
И еще одно маленькое, но важное замечание: побольше самокритики в своей работе. Лучше сделать новую деталь вместо испорченной, чем ставить на модель плохую. В данном случае можно испортить модель целиком.
ЧАСТЬ I
ОБЗОР ПРИМЕНЯЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Глава 1
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ
Подготовительные операции начинающие моделисты обычно пропускают, а зря: в дальнейшем это сэкономит много сил и времени. Начинают работу с того, что разбивают чертеж модели на сборочные единицы, сборочные узлы и детали. Затем для каждой детали выбирается способ изготовления, соответствующий возможностям моделиста, наличию материалов, оборудования и инструментов. С такой же операции начинается работа над новым изделием и на любом промышленном предприятии. Но моделист, в отличие от промышленного рабочего, может менять технологию изготовления деталей непосредственно в процессе работы над моделью. Существует множество вариантов изготовления, у моделиста появляется опыт, им приобретаются новые инструменты и т. п.
Оценка различных вариантов изготовления
деталей
Для некоторых деталей на эскизах нужно построить несколько вариантов их изготовления. При этом сталкиваются с первыми проблемами. Например, готовая деталь может плохо монтироваться на свое место, сборочный узел может не входить в отверстие и т. п. При проработке вариантов изготовления детали моделист одновременно выбирает и материал, из которого он будет делать эту деталь.
Планирование времени и выбор материала
Прежде чем начинать работу инструментом и раскраивать материал, необходимо подумать, как по возможности экономнее обойтись с материалом и со временем. Для этого проводится предварительное планирование. Когда моделист продумал технологию изготовления деталей и узлов, он может уже представить себе, сколько времени займет изготовление всей модели. При этом можно обнаружить детали, изготовление которых очень схоже. Тогда эти детали изготавливаются все вместе, серией, что очень экономит время.
Серийное и групповое изготовление деталей
Что такое серийное изготовление деталей, понятно без пояснений. На модели могут встретиться десятки одинаковых деталей, например, плафоны внешнего освещения, лафеты пушек и пушки старинных парусников и т. п. Но предположим, что моделисту нужно изготовить для модели 4 различных лебедки. По внешнему виду они могут значительно различаться, но у них может быть одинаковый фундамент, блоки подшипников, валы, зубчатые шестерни, шкивы, головки шпилей, тормоза и моторы. Даже когда эти детали различаются размерами, они изготавливаются одинаково. Безусловно, и качество будет выше, если вы изготовите один за другим 6 фундаментов, 10 головок шпилей, 6 моторов и т. д. Эти детали в технологии называются группой.
Как уже указывалось ранее, при изготовлении серии и группы первую и вторую деталь отбраковывают, так как они не совсем безупречны. Далее изготавливается вся серия или группа. Таким образом можно сделать все лебедки, все вентиляторные головки, все орудия и т. д. Следовательно, на первый взгляд сухое и «теоретическое» планирование оборачивается значительной экономией времени и улучшением качества модели.
Преимущества изготовления
сборочных узлов
Работа со сборочными узлами облегчает изготовление модели, экономит время и позволяет добиться качественной окраски. Так, сборочный узел может целиком подвергаться механической обработке, шлифовке и покраске аэрографом. Следующий шаг в создании модели — монтаж сборочных узлов. Но сборка — это еще не все. Каждый моделист знает, что на модели в процессе изготовления или эксплуатации может что-нибудь сломаться. Поломка может быть и незначительной, однако демонтаж сломанной детали, ее ремонт и повторная покраска могут вызвать значительные затруднения и занять много времени. Поэтому моделисту необходимо продумывать способы монтажа сборочных узлов таким образом, чтобы можно было их в случае необходимости легко демонтировать, отремонтировать, покрасить (возможно, весь сборочный узел) и опять легко вернуть на свое место.
Монтаж сборочных узлов и деталей
Здесь перед моделистом открывается множество возможностей. Но чаще всего применяется соединение деталей винтами или гайками. В этом случае достигается плотная фиксация соответствующих деталей. При этом надо предусмотреть такое расположение длинных выступающих винтов, чтобы они при монтаже и демонтаже не могли поцарапать окрашенные поверхности. У небольших деталей обычно бывает один фиксирующий винт, а у больших деталей и сборочных узлов — два и даже больше (рис. 1). Для крепления деталей и узлов моделисту лучше всего применять винты и гайки из латуни.
|
Самостоятельное изготовление крепежных деталей.
|
Бывают случаи, когда подобрать подходящий латунный винт не удается. Но изготовить необходимый моделисту крепеж совсем не трудно. Для этого нужно взять латунную проволоку диаметром 2—5 мм, обрезать до необходимой длины и нарезать плашкой резьбу с обеих сторон проволоки. Потом от листового металла отрезается небольшой кусок квадратной или прямоугольной формы, посредине его сверлится соответствующее отверстие и метчиком нарезается резьба, равная диаметру проволоки. По обеим сторонам от центрального отверстия сверлятся еще два отверстия для крепления пластинки на предназначенное для нее место. Один конец изготовленной шпонки закручивается в пластинку так, чтобы его можно было там расклепать (рис. 2). Теперь крепежный винт будет закреплен в отверстии прочно и вращения его при монтаже не произойдет.
Возможности рекомендуемого метода монтажа
Пластину с торчащим винтом нужно закрепить на своем месте на модели. Сделать это необходимо максимально аккуратно и точно, иначе возникает перекос или смещение сборочного узла (детали). После установки всех крепежных деталей получается модель, у которой из палубы и надстройки торчат винты. К ним привинчиваются орудийные башни, прожекторные площадки, якорные шпили и другие сборочные узлы, имеющие в соответствующих местах отверстия, в которые входит винт, и узел прочно закрепляется гайкой на своем месте. Далее все зависит от моделиста, от того, как он будет крепить сборочный узел. В орудийной башне, вентиляторной головке, фундаменте мотора — во всех таких деталях гайки должны быть спрятаны. Можно нарезать резьбу непосредственно в детали, если позволяет материал. Когда придется делать ремонт, вы почувствуете, что его сделать легче, используя этот метод монтажа.
Несколько слов о ремонте. Можно ли предотвратить поломки модели? Да, но для этого нужен большой опыт и знание причин возникновения повреждений.
Глава 2
РАБОТА С ДРЕВЕСИНОЙ
Повреждения модели
Разговор о крупных поломках пока оставим в стороне. Рассмотрим те, которые на первый взгляд почти незаметны и коварны. На готовой модели появляются трещины, детали коробятся, между ними возникают щели. Причины возникновения таких повреждений деревянных деталей часто недооцениваются. Древесина при постройке моделей все еще применяется, а во многих случаях просто незаменима. В судомоделизме она часто используется совместно с металлом, пластмассой и другими материалами. Моделист может работать над моделью в любое время года: зимой и летом, осенью и весной, когда за окном льет дождь или ярко светит солнце. Вот тут и подстерегает начинающего моделиста коварство древесины как технологического материала. Если в процессе изготовления и хранения деталей из древесины в помещении меняются температура и влажность, то это может вызвать в деревянных деталях появление значительных напряжений, которые, как следует из закона Гука, и станут причиной деформаций, ведущих к возникновению повреждений.
Влияние на древесину температуры и влажности
Для работы моделист должен взять хорошо просушенную, выдержанную древесину. Если доски или брусья были недосушены, модель или деталь наверняка будет испорчена.
Любой материал при повышении температуры изменяет свои размеры. Но металл и пластмасса делают это равномерно по всем направлениям (говорят об изотропности этих материалов). С древесиной же все иначе. Ее слоистость вызывает анизотропию свойств, и удлинение вдоль волокон будет больше, чем поперек.
Влажность воздуха не оказывает на металл никакого воздействия (кроме поверхностной коррозии), на пластмассу — минимальное. А древесина и в этом случае доставит нам хлопоты. Когда она сухая, то имеет минимальный объем, а при увеличении влажности воздуха ее объем увеличивается. Если при этом еще изменится температура, то внутренние напряжения могут вызвать разрушение готового изделия. Применение фанеры вместо древесины позволит уменьшить влияние температуры и влажности на деревянные детали модели. Также уменьшит влияние внешних факторов применение олифы, грунтовок и красок.
В процессе изготовления моделей или деталей из древесины моделист должен быть готов к указанным выше неприятностям. Сказанное, однако, не означает, что моделист должен вовсе отказаться от такого замечательного материала, как дерево. Просто он должен постоянно помнить о влиянии внешних условий на деревянные детали и всегда продумывать правильное применение древесины.
В этой книге вопросы изготовления корпуса модели обсуждаться не будут. В современной литературе по моделизму уже существуют подробные описания этого процесса (например, в книге О. Курти). Замечу только, что, несмотря на то что сейчас часто корпуса моделей делаются из стеклопластика, а детали — из термопластов методом глубокой вытяжки, древесина еще долгое время будет оставаться материалом для изготовления корпусов старинных судов, потому что это красивый материал.
Большинство палуб судов (за исключением современных военных кораблей) имеют деревянное покрытие или целиком сделаны из древесины. Сымитировать деревянную палубу окраской очень трудно. На модели это сразу заметно. Поэтому при изготовлении палубы древесина просто незаменима.
У начинающих моделистов есть два самых популярных метода изготовления палубы. Из куска фанеры выкраивается палуба или ее часть, и затем на ней имитируется палубный настил за счет нанесения прямых линий твердым карандашом или чертилкой. Также используют шпон с очень четким продольным рисунком. Затем этот шпон наклеивается на фанерную палубу. Но примитивно сделанная палуба на модели и выглядит примитивно. Такие палубы годятся разве что для моделей, выполненных для учебных целей.
Настоящая палуба имеет скос в сторону борта для слива воды через шпигаты. В поперечном сечении она представляет собой сегмент круга большого радиуса. Поэтому палубу лучше собирать из отдельных реек. Но в этом случае из- за изменения температуры и влажности воздуха могут появиться трещины в палубе. При воздействии прямых солнечных лучей это произойдет наверняка. Чтобы так не случилось, рейки надо наклеить на фанеру. Продольные и поперечные слои фанеры компенсируют возникающие напряжения сдвига, и появление трещин в палубе становится маловероятным. Таким образом, получается комбинированная конструкция из фанерной палубы и палубы, сделанной из реек. Фанера в данном случае используется в качестве основы палубы. Еще один аргумент в пользу этого способа изготовления палубы — это наличие на настоящей палубе фигурных брусьев для крепления досок палубы у борта и обвязок на месте надстроек и люков. На фанерном основании такие детали закрепить намного легче, чем на палубе, сделанной только из реек. Таким образом, изготовление деревянной палубы включает в себя следующие этапы (рис. 3):
-
Из фанеры толщиной 0,5—1 мм выкраивается палуба или ее деталь с припуском 3—5 мм. Середина детали или диаметральная плоскость точно маркируется по всей длине.
-
Из мелкослойной древесины (клен, ясень, груша) выпиливаются на циркулярной пиле палубные рейки. Ширина реек выбирается исходя из масштаба модели. Вплоть до XVII в. палубные доски на настоящем корабле были разной ширины, но на одном корабле ширина досок была примерно одинакова. В XIX и XX вв. применяли в основном доски шириной 100—150 мм.
Размеры палубных реек
Указанную выше ширину досок палубного настила нельзя рассматривать как абсолютную норму. Всегда надо помнить о хорошем впечатлении, которое должна производить модель. И если при взгляде на палубу начинает рябить в глазах, ширину реек следует увеличить. Если ширина досок палубы моделисту неизвестна, то нужно принять среднее значение. В масштабе 1:50 при ширине досок палубы 100 мм нужно напилить рейки шириной 2 мм. Толщина реек выбирается из расчета , что палуба имеет скос к бортам. Ее поперечное сечение показано на рис. 3. Высота реек получается
|
равной 4 мм (h=4 мм). Таким образом, с учетом небольшого припуска необходимо нарезать рейки сечением 2x4,5 мм. Самая первая палубная рейка тщательно приклеивается точно по средней линии фанерной заготовки палубы. Правые и левые рейки приклеиваются друг к другу поочередно. Самая первая приклеенная рейка задает симметричность палубного настила и не позволяет рейкам уходить в сторону от диаметральной плоскости. Приклеивается палубный настил (рейки) клеем ПВА. А чтобы лучше были заметны швы между рейками, в клей нужно подмешать черный порошкообразный краситель до получения светло-серого цвета (поскольку сам клей белого цвета). Тогда после высыхания клея швы будут окрашены в черный цвет. (Можно не окрашивать клей, а сбоку каждой рейки наклеить полоски черной копировальной бумаги.)
|
Теперь этим окрашенным клеем необходимо приклеить все рейки, поочередно правую и левую, по всей ширине палубы. Рейки надо плотно прижимать друг к другу, чтобы свести зазор между ними до минимума. Если шов между «досками» палубы слишком широкий, настил выглядит неестественно. Рейки надо плотно приклеивать к фанерной основе, чтобы не было выпуклостей. При этом учитывается и седловатость палубы. Когда по всей ширине палубы рейки будут наклеены и клей высохнет, верхнюю ее сторону необходимо тщательно выровнять. Это делается циклей (рис. 4) и наждачной бумагой. Гладкая поверхность необходима для разметки точного контура палубы, люков, вырезов, спонсонов и т. п. И этот контур, и все вырезы выпиливаются лобзиком, а затем обрабатываются напильником:
• на подготовленную таким образом палубу снизу опять наклеить вырезанный точно по ее контуру слой из 1—1,5-мм фанеры;
Этот слой должен плотно входить в корпус. Теперь необходимо подогнать и вклеить фигурное обрамление палубных досок по борту, рамы и обрамления люков (рис. 3);
|
• дать клею полностью высохнуть и обработать палубу по шаблону, придав ей скосы в сторону бортов в соответствии с ее поперечным сечением. Зачистить мелкой наждачной бумагой и покрыть лаком.
Чтобы придать палубе дополнительную жесткость, желательно снизу сделать подкрепления (рис. 5). В результате получается жесткая конструкция палубы, имеющая необходимые седловатость и поперечное сечение и прекрасно имитирующая досчатое покрытие.
В соответствии с масштабом модели и учитывая свой опыт моделист также может сымитировать длину досок, наклеивая короткие рейки одинаковой длины, и гвозди, которыми доски палубы крепятся к бимсам,— вставив в рейки (по чертежу) кусочки стальной проволоки диаметром 0,3—0,5 мм и длиной, равной высоте реек h.
Применение древесины на модели
Хотя в судомоделизм пришло множество современных материалов, возможности древесины, как материала для изготовления модели, не истощились. Если даже на современных кораблях во многих случаях применяются деревянные детали, то что уж говорить о старинных. И сейчас корпуса небольших судов и катеров делаются из дерева. Кроме того, структура и цвет многих ценных пород древесины позволяют моделистам делать прекрасные модели кораблей, почти не прибегая к их окраске. Моделисту необходимо собирать и сохранять у себя подходящую древесину, попадающую к нему разными путями. Но при этом ему не следует забывать о свойствах древесины. Для хранения
нужны условия, при которых бы она не трескалась, а ее усадка и коробление были бы минимальными. С условиями хранения и подготовки древесины к работе моделисты могут ознакомиться, прочитав соответствующую литературу (см. литературу в конце главы).
Виды применяемой древесины
Относительно выбора древесины для судомоделизма можно сказать следующее. Обычно в судостроении применялись дуб, тиковое дерево, сосна, красное дерево (акажу или махогони), бук. Однако деталь модели в 50—100 раз меньше настоящей (в соответствии с масштабом). Теоретически моделист должен применять древесину по размерам ее структуры во столько же раз меньшую. На практике же древесина с такой мелкой структурой не встречается, поэтому необходимо применять те виды древесины, структура и слоистость которых мало заметны.
К таким видам относятся: клен, ясень, ольха, груша, орех и т. п. Эта древесина имеет самые различные цветовые оттенки. Орех и груша могут иметь такую интенсивную окраску, что успешно смогут сымитировать красное дерево. Применяемые в судомоделизме виды древесины сведены в табл. 1 (Свойства древесины и область ее применения). |