Проектирование и изготовление моделей кораблей

ВВЕДЕНИЕ

Судомоделизм -- массовый технический вид спорта, проектирование, постройка моделей кораблей.

К самоходным моделям относят все плавающие модели судов, которые приводятся в движение парусами или механическими двигателями. Несамоходная настольная модель -- уменьшенная копия настоящего судна -- образец ювелирной точности, изящества, мастерства. Настольные макеты участвуют только в стендовых соревнованиях, где оцениваются их внешний вид и масштабность, т. е. соотношение с истинными размерами корабля.

У нас в стране первое официальное соревнование морских судомоделистов было проведено летом 1940 г. С 1949 г. эти соревнования стали ежегодными, появился новый технический вид спорта. Внутри страны спортсменов-судомоделистов объединяет Федерация судомодельного спорта СССР, а в мировом масштабе -- Международная федерация судомодельного спорта (Н А В И Г А). Классификация судомоделей. Все модели судов и кораблей условно разделены на 8 классов. В первых двух классах собраны самоходные модели военных кораблей и гражданских судов, в 3-м -- модели подводных лодок, в 4-м -- модели кораблей и судов на подводных крыльях, в 5-м -- скоростные кордовые модели (с двигателем внутреннего сгорания). В 6-м классе объединены управляемые модели: скоростные (с электродвигателем и с двигателем внутреннего сгорания) и фигурного курса. -7-й класс представлен моделями парусных яхт, и наконец, в 8-й класс входят все настольные макеты.

Самоходные модели судов и кораблей делятся не только по типу (военные, гражданские, подводные лодки, яхты), но и по размеру корпуса (длине) и типу двигателя, поэтому каждый класс разбит еще и на категории. У яхт основной критерий деления на категории -- площадь парусов.

МОДЕЛИРОВАНИЕ

Прогнозирование - в узком значении специальные научные исследования конкретных перспектив развития какого-либо явления. Как одна из форм конкретизации научного предвидения в социальной сфере находится во взаимосвязи с планированием, программированием, проектированием, управлением. Выделяют три класса методов прогнозирования: экстраполяция, моделирование, опрос экспертов.

Существует множество определений модели, в зависимости от той сферы, в которой она строится. Вот лишь некоторые примеры,

1) Устройство, воспроизводящее, имитирующее строение и действие какого-либо другого («моделируемого») устройства в научных, производственных (при испытаниях) или спортивных целях.

2) В широком смысле любой образ, аналог (мысленный или условный: изображение, описание, схема, чертеж, график, план, карта и т.п.) какого-либо объекта, процесса или явления («оригинала» данной модели), используемый в качестве его «заместителя», «представителя».

3) В математике и логике моделью какой-либо системы аксиом называют любую совокупность (абстрактных) объектов, свойства которых и отношения между которыми удовлетворяют данным аксиомам, служащим тем самым совместным (неявным) определением такой совокупности.

4) Модель в языкознании, абстрактное понятие эталона или образца какой- либо системы (фонологической, грамматической и т.п.), представление самых общих характеристик какого-либо языкового явления; общая схема описания системы языка или какой-либо его подсистемы.

Но, несмотря на такое разнообразие формулировок, все же попытаемся дать моделированию надлежащее определение.

Итак, моделирование - это исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей; использование моделей для определения или уточнения характеристик и рационализации способов построения вновь конструируемых объектов. Моделирование одна из основных категорий теории познания: на идее моделирования по существу базируется любой метод научного исследования как теоретической (при котором используются различного рода знаковые, абстрактные модели), так и экспериментальный (использующий предметные модели). Построение моделей как одна из сторон диалектической пары противоположностей анализ-синтез имеет много аспектов, из которых некоторый выдвигается на первый план.

Особенно существенным при построении моделей является аспект отражения, понимаемого в смысле теории познания. Каждая модель хранит знания в надлежащей форме; при этом запоминание знаний, как правило, связано с уменьшением избыточности. Поэтому каждая модель имеет также языковую функцию. Содержание знаний является семантической стороной; способы, с помощью которых знания вводятся в модель, кодируются в ней, являются синтаксической стороной. Последний языковой компонент имеет большое значение при активизации модели при каждом приведении ее в действие.

Но в то же время модель в своей функции как структура для хранения знаний является связующим звеном между теоретическим и эмпирическим познанием. Фразу «нет ничего проще хорошей теории» следует воспринимать дословно. Формализованная теория позволяет описать большое число частных фактов с помощью наибольшего числа основных результатов. Следовательно, главное назначение теории - в уменьшении избыточности, обусловленной изобилием частных фактов, и связанных с этим более глубоким познанием закономерных связей.

Следует отметить некоторые вещи и процессы, используемые в процессе моделирования. Например, гибридная вычислительная система - комплекс из нескольких ЭВМ или вычислительных устройств (аналоговых и цифровых), объединенных единой системой управления. Ее применяют при моделировании сложных систем, для оптимизации систем автоматического управления, решения нелинейных уравнений в частных производных и т.д. Следует также упомянуть идеализацию - процесс идеализации, мыслительное конструирование понятий об объектах, процессах и явлениях, не существующих в действительности, но таких, для которых имеются прообразы в реальном мире (например, «точка», «абсолютно твердое тело», «идеальный газ»). Идеализация позволяет формулировать законы, строить абстрактные схемы реальных процессов. Наконец, вероятностный автомат - устройство (система), автоматически изменяющее свое состояние в зависимости от последовательности предыдущих состояний и случайных входных сигналов. Вероятностный автомат используют при моделировании сложных процессов, например систем автоматического управления движением транспорта на перекрестке двух улиц. Языки программирования также тесно связаны с моделированием. Это формальные языки для описания данных (информации) и алгоритма (программы) их обработки на ЭВМ. Основу языков программирования составляют алгоритмические языки.

Первыми языками программирования были машинные языки, представляющие собой системы команд для конкретных ЭВМ. С развитием вычислительной техники появились более сложные языки программирования, ориентированные на решение различных задач: обработка экономической информации (КОБОЛ), инженерные и научные расчеты (Фортран), обучение программированию (алгол-60, Паскаль), моделирование (сленг, стимула) и другие.

Важный аспект построения моделей заключается в том, что модель должна быть в приблизительном смысле заменителем реального положения вещей, реальной системы. Следовательно, речь идет не только об уменьшении избыточности запоминания информации, но и о такой семантике и о таком синтаксисе модели, при котором ее поведение оказывается сравнимым с поведением реального объекта. Так представляется роль модели как замены объекта, по крайней мере, при моделировании реальных типов поведения. При постановке других целей моделирования роль модели, заключающаяся в том, чтобы быть в какой-то степени адекватной исходному объекту, должна пониматься аналогично.

Оптимизация описывает аспект управления или аспект синтеза. Поскольку речь идет о том, чтобы «не объяснить мир, но изменить его», то едва ли можно, теоретико-познавательную сторону моделирования отделить от функции управления, присущей модели, поэтому в духе компромисса на практике иногда приходится отказываться от возможного выигрыша в знаниях в пользу большей целенаправленности модели. Модель, построенная на основе системного анализа, должна быть существенным вспомогательным средством для отыскания решений.

При практических применениях мы, как правило, ограничены в средствах, которые можно затратить на моделирование и оптимизацию; следовательно, автоматически сталкиваемся с требованиями построения моделей при минимальных затратах.

Для теории характерно, что ее положения получаются в результате обобщения частных фактов, а достоверность проверяется путем применения теории к случаям, которые хотя и охватываются теорией, однако не принадлежат области источников ее начальных положений. Факты, которые по области своей значимости не связаны с этими источниками, являются чисто эмпирическими и не могут рассматриваться как относящиеся к теории.

Издревле люди занимались моделированием. Возьмем к примеру Леонардо да Винчи. Как ученый и инженер Леонардо да Винчи обогатил проницательными наблюдениями и догадками почти все области знания того времени, рассматривая свои заметки и рисунки как наброски к гигантской натурфилософской энциклопедии. Он был ярким представителем нового, основанного на эксперименте естествознания. Особое внимание Леонардо уделял механике, называя ее «раем математических наук» и видя в ней ключ к тайнам мироздания; он попытался определить коэффициенты трения скольжения, изучал сопротивление материалов, увлеченно занимался гидравликой. Страсть к моделированию приводила Леонардо к поразительным техническим предвидениям, намного опережавших эпоху: таковы наброски проектов металлургических печей и прокатных станов, ткацких станков, печатных, деревообрабатывающих и прочих машин, подводной лодки и танка, а также разработанные после тщательного изучения полета птиц конструкции летальных аппаратов и парашюта.

Следующим примером моделирования может служить разработка модели Земли. В первой половине 20 века норвежские, бельгийские, французские и русские путешественники обследовали приполярные области, составили их описания и карты. В 1909 А. Мохорович выделил планетарную границу раздела, являющуюся подошвой земной коры. В 1916 сейсмолог Б.Б. Голицын зафиксировал границу верхней мантии, а в 1926 Б. Гутенберг установил в ней наличие сейсмического волновода. Этот же ученый определил положение и глубину границы между мантией Земли и ядром. В 1935 Ч. Рихтер ввел понятие магнитуды землетрясения, разработал совместно с Гутенбергом в 1941-45 шкалу Рихтера. Позднее на основе этих сейсмологических и гравиметрических данных была разработана модель внутреннего строения Земли, которая остается практически неизменной до наших дней. С 1980-90-х гг. развивается геофизическая томография, с помощью которой построены сейсмические разрезы нижней и верхней мантии, что в совокупности с геотермическими и другими геофизическими данными позволило осуществить качественное и количественное моделирование мантийной конвекции циркуляционного перемещения вещества мантии.

Запуски межпланетных космических аппаратов к Меркурию, Марсу, Венере, а также к более отдаленным планетам позволили также углубить знания о строении и эволюции Земли на основе сравнительного изучения планет.

Полученные данные вместе со сведениями о структуре земной коры и глубинных недр планеты послужили основой для разработки моделей развития Земли, начиная с момента ее образования из протопланетного облака.

После второй мировой войны интенсивное развитие получила техническая кибернетика. Одним из важнейших ее направлений стало построение моделей, что в особенности проявилось благодаря разносторонней научной деятельности ИФАК. Вследствие этого возникло широко распространенное убеждение, будто построение моделей по существу равнозначно идентификации параметров в характеристиках определенных типов. Это представление неверно.

Развитие кибернетики в последние годы, давшее, в частности, системный подход к так называемым большим системам, который сильнее всего проявился в многообразных попытках глобального моделирования, привело к существенно более широкому пониманию моделирования.

При этом дело дошло до переосмысления источников модельных конструкций, которые собственно существовали еще задолго до периода бурного развития науки и техники. Оказалось, что с давних пор наиболее значительными науками, занимающимися построением моделей, была физика, в частности механика. Уже из традиционных подходов к описанию физических объектов можно получить существенные представления о построении моделей. Конечно, методология такого построения развилась далеко за пределы известного и обычного для физики.

В общем и целом, построение моделей и их оптимизация - главные

направления междисциплинарных работ, дающие возможность надежного описания систем и процессов. Они являются предпосылками для целенаправленного использования их свойств в интересах общества.

Модели способствуют плодотворному производству во всех сферах жизни так как:

- сокращают издержки;

- показывают несостоятельность некоторых идей;

- экономят время ( модели доводятся до совершенства и лишь затем на их основе начинается производство, строительство и т.д.).

СУДОМОДЕЛИРОВАНИЕ

Судомоделизм - процесс изготовления различных моделей кораблей, судов и других плавсредств. Это могут быть как просто кораблик, сложенный из обычного тетрадного листка, так и высокоточные копии реально существующего (существовавщего) корабля или судна, оснащенного сложнейшей аппаратурой дистанционного управления по радио, способные выполнять на воде многие эволюции, как их реальные прототипы.

Когда и где возник судомоделизм и кто первым построил модель корабля, история умалчивает и своими корнями уходит в глубокую древность, к появлению разумного человека на планете Земля и возникновению необходимости преодоления им различных водных препятствий. Возможно это был Ной из " Ветхого завета " дошедшего до наших дней, но археологи при раскопках на стоянках первобытного человека нередко находят примитивные модели лодок - детские игрушки. В глубокой древности модели судов имели религиозное и культовое значение. При раскопках гробницы Ура в южной Месопотамии в 1924 году профессор Вулли нашел модель судна, которая была изготовлена в четвертом тысячелетии до нашей эры!

Эта модель длинной 65 см. выполнена из серебра с сиденьями для гребцов и вёслами, что свидетельствует о её культовом назначении. По верованиям народов

Двуречья модель лодки должна была облегчить умершему переход от земного существования к потустороннему. Например, в древнем Египте существовало поверие, что душа умершего человека, прежде чем попасть в страну предков, должна была проделать долгий путь и преодолеть реку жизни - Абиалус.

Поэтому в могилу к умершему клали различные предметы, которые могли бы ему пригодится в этом долгом путешествии. Целиком положить в усыпальницу лодку или челн могли себе позволить только фараоны - правители Египта. И, действительно, уже в наше время в одном из неразграбленных захоронений в отдельной камере были обнаружены останки папирусной лодки. Остальные люди довольствовались уменьшенными копиями - статуэтками из различных материалов (дерево, кость, камень, металлы). Появились ремесленники специализировавшиеся на изготовлении только подобных моделей. Именно по таким моделям - статуэткам известный ученый и путешественник Тур Хейердал построил свои знаменитые папирусные лодки "Ра" и "Ра-2", на которых в различные периоды своей жизни предпринял попытки пересечь Атлантический океан, тем самым пытаясь доказать свою теорию, что еще задолго до открытия Колумба американский континент посещали представители других цивилизаций.

С развитием мореплавания, корабли становились все сложнее и сложнее. Постройка моделей приобрела новый смысл, они стали своеобразными обьемными чертежами, на которых отрабатывались новые технологические решения, а уж потом по ним строились корабли в натуральную величину. Появилась мода украшать интерьеры домов богатых людей и правительственных учреждений моделями кораблей, дарить их в качестве дорогого подарка. Изготовление моделей заказывали знаменитым мастерам. Нередко их выполняли из ценных пород дерева и украшали драгоценными металлами. Такие модели часто стоили целое состояние, и как многие произведения искусств большинство из них имеет свою судьбу. Их нередко воровали и продавали с аукционов... Для царствующих особ нередко устраивались потешные морские баталии моделей кораблей в специально вырытых для этих целей водоемах. Большой вклад в популяризацию судомоделизма в России внес Петр I. Он своим указом от 1709 года основал в Адмиралтействе, так называемую, модель-камору, а параграф "Регламента об управлении Адмиралтейств и верфи", изданного Петром в 1722 году гласил: "Когда зачнут который корабль строить, сделать половинчатую модель на доске и оную крупно с чертежом по спуске корабля отдавать в коллегию Адмиралтейскую". Пополнение модель-каморы в XVIII веке шло также за счет постройки моделей кораблей, взятых в плен в бою и ставшей традицией при получении повышения в звании, каждый кораблестроитель считал за честь подарить модель-каморе модель собственной работы. В 1805 году модель-камора была преобразована в морской музей. Сейчас музей Военно-морского флота находится в Санкт-Петербурге на стелке Васильевского острова в здании бывшей биржи. В экспозиции музея насчитывается более 1500 моделей кораблей: по сути вся история Российского и Советского Военно-морского флота в миниатюре - одна из крупнейших коллекций морских моделей в мире. Естественно, самая ценная реликвия музея по праву считается модель 30-пушечного фрегата выполненная руками Петра-I в 1698 году после возвращения его с учебы морскому делу из Голландии и Англии.

В дальнейшем постройка моделей судов становится инструментом познания. К постройке моделей прибегали такие ученые, как Ломоносов, Эйлер, Крылов, Макаров и др. В Санкт-Петербурге был построен специальный гидро-канал, в котором отрабатывались методы расчета основных параметров кораблей и судов, законы гидродинамики, остойчивости и непотопляемости. Даже в наше время компьютеров, прежде чем строить корабль или судно, делают его уменьшенную копию, на которой определяют их будующие параметры.

Хорошим примером этому служит история с британским броненосцем "Кептен", построенным и спушенным на воду в конце 60-х годов прошлого века. По сути, это был новый прогрессивный шаг в кораблстроении. Для уменьшения вероятности попадания вражеских снарядов, высоту борта у броненосца уменьшили в два раза, по сравнению с его предшественниками. Корабль "одели" в толстую броню, на палубе установили мощные орудия в бронированных вращающихся башнях, но, несмотря на наличие паровых машин, корабль по существовавшей тогда традиции нес и полное парусное вооружение. Ознакомившись с проектом корабля главный инженер британского флота Э.Рид категорически отказался его утвердить из-за плохой остойчивости судна. Учения об остойчивости тогда еще не существовало, и

Рид стал искать новые методы доказательства. Он построил уменьшенную копию броненосца и, проведя с ней опыты на воде, подтвердил свои опасения, но доводы ученого не смогли сломить упрямство лордов адмиралтейства. Броненосец был построен, спущен на воду и введен в состав британского флота. Утром 6 сентября 1870 года броненосец "Кептен" принял участие в парусных гонках в Атлантическом океане. Радаров и приборов ночного видения тогда не было, поэтому вечером корабли расходились в разные стороны, чтобы избежать столкновения в темноте. На рассвете следующего дня, когда все корабли собрались вместе, "Кептена" среди них не оказалось. Начались поиски. Были обнаружены обломки и 17 моряков, которым удалось спастись на шлюпке. По их рассказам, ночью, когда усилился ветер, броненосец сильно накренился. Паруса убрать не успели, броненосец перевернулся и затонул с 533 членами экипажа. Суд долго рассматривал это дело и принял нетрадиционное решение: в назидание потомкам в Лондонском соборе Святого Павла была установлена бронзовая доска, начинающаяся следующими словами: "Вечное порицание невежественному упрямству лордов адмиралтейства..."

В XX веке судомоделирование становится еще и видом спорта. Первые попытки провести соревнования судомоделей предпринимались в России еще до Октяборьской революции. Но поистине массовым этот вид спорта стал в конце 20-х годов, когда был включен в состав военно-прикладных видов спорта под руководством Осоавиахима, основной задачей которого было подготовка юношей к службе в Рабоче-Крестьянской Красной Армии и Военно-Морском флоте. В 1940 году были проведены первые Всероссийские заочные соревнования судомоделей, вторые планировались на лето 1941 года, но помешала война.

Настоящим годом рождения судомодельного спорта считается 1949 год, когда на водной станции "Динамо" в Москве ДОСФЛОТ СССР провел первые Всесоюзные соревнования судомоделистов. В дальнейшем они стали проводится ежегодно. Для руководства судомодельным спортом в 1964году была создана Федерация

Судомодельного спорта СССР под управлением ЦК ДОСААФ СССР, а в 1966 году нашу федерацию приняли в Международную Федерацию судомодельного спорта (НАВИГА). С этого времени наши спортсмены регулярно принимают участие в чемпионатах мира по судомельному спорту и неоднократно занимали призовые места, а в 1977 году очередной чемпионат мира проходил у нас в стране, в Киеве. По мнению участников соревнований и зрителей - это было незабываемое зрелище, особенно в категории групповых радиоуправляемых моделей F6.

Каждая команда состояла из 8 спортсменов, каждый из которых своим передатчиком, не мешая коллегам по команде, управлял одной или несколькими моделями, демонстрируя "мини-спектакль" по заранее заявленному "сценарию", подтвержденному соответствующими документами на реалистичность.

Первое место тогда заняла команда из Италии, продемонстрировавщая настоящий морской бой по отражению нападения на военно-морскую базу и высадку десанта.

Модели подводных лодок торпедировали транспорты, морские охотники бросали глубинные бомбы, с авианосца взлетали самолеты, а корабли сопровождения ставили дымовую завесу и обстреливали береговую крепость. На кораблях вспыхивали пожары, они взрывались, тонули и, как ни в чем не бывало, всплывали в конце спектакля!

Если первые модели кораблей и судов, лишь отдаленно напоминали свои прототипы, то о слойности современных моделей можно судить по модели спортсмена из ФРГ Э.Павалека, выступавшего в категории многокомандных моделей F7 с точной копией водолазного бота. Из заявленных 50 команд модель выполняла сорок три! Помимо маневров на воде, модель подавала звуковые сигналы и включались ходовые огни, за борт спускался водолаз, с другого борта моторная лодка, которая управлялась другим передатчиком. Водолазу спускали сетку для подъема различных предметов, найденных на дне, по палубе передвигались матросы, из рубки выходил капитан, поднимал бинокль и осматривал горизонт...

Развал Союза и как следствие развал таких организаций как ДОСААФ СССР, экономические трудности в стране наложили свой отпечаток на многие виды спорта. Не стал исключением и судомодельный спорт. Без финансирования закрылись многие судомодельные кружки и клубы, а остальные влачат жалкое существование, но судомодельный спорт не умер! Нет уже такой массовости, но по-прежнему проводятся ежегодные Всеросийские судомодельные соревнования.

Хейердал (Heyerdahl) Тур (1914), норвежский этнограф, археолог, путешественник, писатель. Участник норвежского движения Сопративления во Второй Мировой войне. Окончил университет в Осло (1933-1938). В 1947 году для подтверждения своей гипотезы заселения островов Полинезии из Америки вместе с пятью спутниками на бальзовом плоту "Кон-Тики" прошел около 4350 миль (8 тыс. км.) из порта Кальяо (Перу) до острова Туамоту. В 1953-56 гг. проводил археологические исследования на островах: Галапагосских, Пасхи, Рапи-Ити и

Марлизских. Обосновывая гипотезу о миграции народов Африки в Америку, организовал в 1969 и 1970 годах экспедицию на папирусных лодках "Ра" и "Ра-2" от западных берегов Морокко до островов Центральной Америки. В 1977-78 годах на тросниковой лодке "Тигрис" проплыл по маршруту Эль-Курка (Ирак) - устье Инда (Джабути). Автор многих научных и научно-популярных книг. На папирусных лодках "Ра" и "Ра-2", и на тросниковой "Тигрис" был международный экипаж, от СССР был в Юрий Синкевич в качестве врача. Точно известно, что некто Лефорт устраивал потешные морские баталии моделей кораблей перед молодым Петром I в специально вырытом для этого водоёме.

ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ, ДЕТАЛИ И ОТДЕЛКА МОДЕЛИ

Корпуса моделей делают из дерева, металла, стеклоткани, папье-маше. Юные моделисты обычно начинают с деревянного корпуса: выдалбливают его из целого куска дерева, или делают из склеенных вместе досок, или набирают из шпангоутов, килевой рамы, стрингеров и обклеивают тонкой фанерой. Металлические корпуса паяют, как правило, из кусков жести. А из стеклоткани выклеивают на деревянной болванке.

Изготовление корпуса модели -- это только начало работы. Внешний вид готовой модели определяют главным образом надстройки, рубки, трапы, вооружение. Как правило, это мелкие детали и узлы, поэтому изготовление их требует от моделиста аккуратности и точности. От качества деталей и узлов надстроек зависят и мореходные качества модели -- устойчивость и ходкость.

Готовые модели грунтуют, шпаклюют, шлифуют и окрашивают масляными, эмалевыми или нитроэмалевыми красками. Окраска модели должна соответствовать прототипу. Например, надводную часть военного корабля окрашивают в различные оттенки серого цвета, а пассажирского судна -- белой краской. Корпус грузовых судов красят в черный цвет, а надстройки -- в белый. Подводные части моделей судов и кораблей чаще всего окрашивают в зеленый или красный цвет.

Микродвигатель, редукторы, винтомоторная установка. Для судомоделей используют тепловые, электрические и механические двигатели. Большинство судомодельных двигателей имеют высокую частоту вращения вала, поэтому моделистам приходится снижать её специальными устройствами -- редукторами. Устанавливают их в корпусе моделей между двигателем и гребным винтом.

Модель должна быть оснащена еще и движителем: парусом, гребным колесом, водяным или воздушным винтом.

Гребной винт -- это цилиндрическая ступица с лопастями. На современных судах и кораблях их бывает от 2 до 6. Моделисты используют винты с 2, 3 и 4 лопастями. Гребные винты для своих моделей юные корабелы рассчитывают и изготавливают чаще всего сами. Но даже правильно изготовленный гребной винт нередко требует доводки. При конструировании движителя моделисту необходимо знать, что основные параметры гребного винта -- шаг и диаметр -- должны быть такими, чтобы двигатель мог развить наибольшую мощность.

В двигательный комплекс любого судна или модели помимо гребного винта входит еще один важный элемент -- корабельный руль -- пластина обычно прямоугольной формы. Эффективность работы руля зависит от его сечения.

В современном судостроении и судомоделировании используют рули 4 видов: рули с рудерпостом, балансирный, полуподвесной и подвесной. Балансирные рули требуют меньше усилий для поворота, они не снижают кпд гребного винта, и поэтому судомоделисты охотно используют их на своих моделях. От правильного сочетания связки «корпус -- гребной винт -- руль» во многом зависит скорость судна или модели.

Моделисты устанавливают на модель специальные стабилизаторы курса и автоматические устройства.

Регулировка модели на воде. Испытание модели. Модель построена. Теперь ее предстоит испытать на воде и отрегулировать. Сначала проверяют водонепроницаемость отсеков модели. Если в модели обнаружена течь, отверстие или щель заделывают изнутри нитро-шпаклевкой, смешанной с опилками. Потом устраняют боковые крены и дифферент (крен на корму или нос), регулируют остойчивость. Дополнительным грузом (обычно свинцом) избавляют модель от крена и дифферента, а правильным распределением полезного груза: двигателей, аккумуляторов, приборов автоматики -- улучшают остойчивость.

Пробные запуски самоходных моделей с двумя гребными винтами сначала проводят без руля и не на полную дистанцию. Винты не бывают абсолютно одинаковыми, поэтому обычно на первых ходовых испытаниях модель отклоняется в ту или иную сторону. В этом случае спортсмены увеличивают или уменьшают шаг одного из винтов.

Отрегулировав гребные винты, на модель устанавливают руль и снова запускают на дистанцию, но теперь уже на полную. На этих запусках, наряду с отработкой курса модели, проверяют и ее масштабную скорость. Регулируют масштабную скорость добавлением или уменьшением элементов электропитания либо дополнительным переменным сопротивлением -- реостатом.

Самоходные, радиоуправляемые, скоростные модели и модели подводных лодок соревнуются на защищенной от ветров акватории, а вот для моделей яхт, наоборот, подбирают открытое, хорошо продуваемое место.

Глубина водоема для моделей подводных лодок должна быть не менее 3 м, для остальных моделей -- не менее 0,5 м.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОДЕЛИ

Сборка каркаса ведется по обычной «картонной» технологии, но шпангоуты должны быть не переборками, а ребрами, освобождая место под аппаратуру, батарейки, двигатели. При сборке очень пригодится стапельная доска, к ней набор корпуса можно просто приклеить через, которую потом разрезать при отсоединении обшитого набора от доски. Но, внимание! Доска должна повторять изгиб палубы прототипа, а она редко бывает плоской (кроме, конечно, авианосцев). Хорошо еще построить рабочую подставку, причем следует обернуть её мягкой тряпицей, чтоб не царапать корпус, когда будем елозить им во время отделки. Продольный и поперечный набор, после взаимной сборки, оклеиваем полоской ватмана шириной 7 - 8 мм, листы обшивки хорошо лягут на них, да и небольшие щели легко прикроются изнутри. Обшивку собираем исключительно «встык» (если вы не «Драккар» какой-нибудь сооружаете, конечно, где обшивка «внахлест»). Внимательно осмотрим полностью обшитый корпус -- не должно быть перекосов кильсона и обязательно, должен быть одинаковый прогиб носовых скул -- что можно еще спрятать на стенде, того не простит реальная вода, уводя модель с курса. Если обшивка устраивает, осматриваем стыки на предмет отсутствия даже самых малых щелей, которые устраняем клеем ПВА. Дав просохнуть всей конструкции, отрезаем её от стапеля.

Защиту от промокания и усиление корпуса будем осуществлять посредством пропитки эпоксидной смолой, самой обычной ЭДП -- применив какую-нибудь «Five Minute Ероху», можно по миру пойти, учитывая её расход,

Так как конструкция незамкнутая, следует продумать местное усиление корпуса, чтоб не нагонять вес лишней порцией смолы. По всему днищу изнутри приклеиваем «смолоуловитель» -- уголок из ватмана с полкой 3 -- 5 мм (на фото- синяя штриховка). На бортах можно их вклеить тоже в пролетах между шпангоутами, но можно там обойтись и спичками, приклеив их к обшивке. Дело в том, что уловитель берет довольно много смолы, а лишний вес, да еще и выше ватерлинии, нам не нужен.

До пропитки следует прикинуть расположение элементов «начинки» -- винты, моторы, аппаратура и т.д. Приходится смириться с тем, что на малых судах очень трудно абсолютно копийно повторить подводную часть -- у прототипов если не по три гребных вала с маленькими винтами, так вообще управляемые водометы! Хотя, конечно, сделать можно все, особенно имея оборудование и материалы. Мне пришлось создать две выборки под размещение двух гребных винтов. Изготовление винтов не описываю, эта тема раскрыта давно, да и готовые найти тоже не проблема. Замечу лишь, что желательно иметь винты противоположного вращения -- это дополнительно стабилизирует модель на курсе. Выборки делаются очень просто -- на оправке по примерному диаметру винта из ватмана сгибаем полукруглую обечайку, предварительно вырезав сектор и склеив его края. В днище катера абсолютно симметрично вырезаем два сегмента под вклейку этих обечаeк, которые вставляем косо, на одинаковую глубину, не обязательно заподлицо с обшивкой. Пройдя изнутри клеем по всему шву, устраняем щели, после чего срезаем снаружи излишки. В итоге мы получили два аккуратных скошенных канала. В донной части каналов прорезаем отверстия под дейдвудные трубы и устанавливаем их на предельно малый угол с осью модели, проверив, чтобы винты не шаркали по корпусу. Место расположения руля определяется необходимостью омывания его потоком от винтов для повышения маневренности.

Далее работаем изнутри модели. Для начала запомним первейшее правило: при любом раскладе, центр тяжести должен находиться ниже ватерлинии корабля. Поэтому батарейки и двигатели надо расположить на самом дне, даже удалив нижние сегменты шпангоутов -- обшивка это «стерпит», а смолоуловители ей в этом «помогут».

Я буду исходить из недоступности фирменной аппаратуры и аккумуляторов. В детстве под это дело разобрал машинку «Вираж» с однокомандной системой. Современное изобилие игрушек дает выбор от подобного примитива до полного многокомандного управления. Я остановил выбор на «девятке» харьковского завода «Хартрон», но не ради поддержки отечественного производителя, а из соображений понятности элементной базы и двигателей -- у этих китайцев ничего не поймешь, да и о надежности их изделий можно слагать песни, правда, грустные. Эта игрушка позволила отказаться от руля (все равно ведь я ушел от копийности -- у прототипа три руля и три вала -- хотя отсутствие рулевой машинки в этой игрушке стало для меня сюрпризом, так как повороты осуществляются, как в танке, раздраем двигателей. Двигатели подошли отлично, они как раз разного вращения, так что тут ничего не пришлось перепаивать, хотя это очень просто, достаточно на одном моторчике перекинуть полярность питания. Плату просто вынимаем вместе с моторами и пока отпаиваем антенну и питание, пометив его полярность на плате.

Под станину двигателей хорошо подходит деревянная площадка с выемками по кривизне их корпуса. Крепить их будем общим хомутом на три точки, а вращение на валы передадим гибкой муфтой (стальная пружинка, на припое или карданом). Внимание! Паять на вал двигателя необходимо с теплоотводом, иначе «спечете» все внутренности движка! Площадку вклеиваем в корпус на ПВА, опять же, как можно ниже, прикинув её расположение с учетом соединения моторов с валами.

Место под плату, как самую легкую, поищем в последнюю очередь, а вот с батарейками повозимся. Я сразу отказался от мысли установить их одним пакетом, предпочтя разнести по группам (их 5 штук) -- так проще центровать модель, да и блок просто не ляжет на дно впишется в треугольное сечении подводной части. Спаяв батарейки но схеме «2+2+1», я получил три группы, которыми легко уравновесить катер, Правда, менять батарейки в полевых условиях теперь невозможно (разве что подготовить еще один комплект питания, и предусмотреть возможность соединения выходов с платой), но обычно «свежих» элементов хватает как раз «нагоняться» один раз. Теперь можно поискать место и для них, приклеив к корпусу площадки под крепление (я решил крепить их резиновыми хомутами).

Если вы делаете модель с рулевым управлением, продумайте расположение машинок, колонки руля и тяг. Можно ещё устроить интересный и простой узел -- в крайних положениях руля расположить контакты, устраивающие соответствующий повороту пера руля раздрай моторов, получим просто сверхманевренный корабль!

Вынув снова всю начинку и закрыв дейдвуды, готовим модель к пропитке. Следует продумать, как исполнить люк доступа к аппаратуре. Тут рецептов нет, будем исходить из расположения рубок или надстроек. Очень желательно баковую и ютовую части палубы сделать «монолитом» с корпусом, выполнив люк между ними, а не цельносъемной палубой. Вдоль всего борта клеим полку-отбортовку из плотного картона толщиной около 3 -- 4 мм, соединяя бак с ютом. Необходимо установить сразу крепления люка к модели -- я вклеил изнутри бака и юта фанерные вставки, которые примут потом винты крепления. Очень неплохо еще установить поверх предполагаемого расположения начинки две-три планки, соединяющие борта (бимсы), которые придадут дополнительную жесткость корпусу при отделке модели, а потом их можно и выпилить -- при эксплуатации нагрузки на корпус небольшие.

Разведя 3 -- 4 деления смолы ЭДП, заливаем её внутрь модели. обильно поливая станину моторов, промазывая все закоулки и уловители, но оставим одно деление в запасе, поставив в прохладное место. Для возможности облагораживания обводов скул и носа нам нужно удержать там побольше (в разумных пределах, мы же не Ми-24 строим, чтоб носом вниз бегать) смолы, но не ребрами, а поверхностью. Для этого на теряющую текучесть смолу лепим куски марли или салфетки, делая подобие папье-маше. Если поместить модель под лампы или фен (но не над огнем, смола загорается взрывообразно), смола густеет быстpee, но перед этим временно увеличивает текучесть, не дайте ей «сбежать». Когда смола станет похожа на упругую резину, можем достать остаток смолы, она еще текуча, ведь холод задерживает полимеризацию, и промазываем по «папье-машье» -- на полностью «ставшую» плохо пристанет, поэтому важно пройтись именно по свежей. До полного затвердения смолы надо симметрично «гонять» её по бортам, не давая собраться в одном каком-то месте.

Абсолютно аналогичным образом делаем рубку и башни. Развертки башен установок АК-230 смоделированы плохо в мелочах, хотя общая геометрия «лежит» в чертежах. Пришлось вырезать по собранной башне нишу под лафет орудий, оклеив её грани ватманом. Конечно, сами стволы с лафетом, трубками водяного охлаждения и т.д. делаем потом из пластика или из отрезков проволоки (если масштаб позволяет такое послабление). Делая станину, обратите внимание на то, что носовая башня стоит не на прямом участке палубы.

Контейнеры ПУ просты до безобразия. Собираем по разверткам, «вогнав» скос в чертежи и усилив плоские части ребрами-уловителями. Учитывая, что наверху каждой ПУ есть обтекатели, на собранном элементе делаем разрез, чтоб смола попала и в них. При отделке доделаем накладные люки (но два) из пластика, петли их открывания и внешние ребра жесткости.

Командная рубка собирается по разверткам, но без внешних элементов. Я не захотел выполнять начинку рубки, но и оставлять «слепые» иллюминаторы стыдно, На месте проемов я прорезал отверстия по контуру иллюминаторов и вставил в них коробковидные вставки, на глубину 1 см, не заботясь о совпадении их краев со стенкой рубки, лишнее мы просто срежем после затвердевания смолы, которая идеально пропитает изнутри это сопряжение, сделав его монолитом.

После пропитки и полного затвердевания смолы можем приступить к внешней обработке деталей. Вы, наверное, обратили внимание, что снаружи мы еще ничем не обрабатывали поверхность. Теперь по твердому основанию очень легко средней зернистости наждачкой подровнять все рубцы склеек, резкие переходы, особенно на башнях, где корпус выполнен конусными элементами, и плохо передает форму прототипа, К тому же, вовсе не сымитированы накладки на раструбы вентиляции орудийного отсека. На этапе доводки, вообще, полезно использовать книгу «Артиллерийское вооружение современных российских кораблей» В.В.Осинцева.

После первичного прохода и сглаживания грубых неровностей, покрываем модель обычным НЦ в 2 -- З слоя без всякой обработки. После полного высыхания лака спускаем на воду ее корпус, загрузив всей начинкой или её весовым эквивалентом, проверяя центровку, После этого зашкуриваем уже до идеала, подшпаклевывая и перекрывая местами лаком, словом, доводим корпус и детали. На рубке мы получили аккуратные ниши на месте прямоугольных иллюминаторов. Позже, при окончании доводки, ниши закрашиваются черным и заклеиваются «внакладку» (на «Осе» именно так, а вообще, конечно, «изучайте матчасть») тонким прозрачным (или чуть тонированным) пластиком , Создастся эффект, что в рубке что-то есть, но там темно. Доводим рубку, наклеивая проволочные поручни. Можно и комингсы сделать из проволоки, они редко бывают плоскими, обычно скругленные в разрезе.

При постройке мачты пришлось вспомнить опыт травления плат. Ажурные конструкции оснований кронштейнов радаров не хотелось вырезать или выклеивать, да и ребра жесткости под основание РАС из пластика как-то грубовато смотрятся. Поэтому я подобрал подходящий по толщине кусок медной фольги и просто нарисовал эту «паутину» обычной нитрокраской. Элементы следует рисовать максимально плотно, чтоб не тратить раствор впустую; полезно еще все элементы соединить топкими «усиками» между собой и контурной рамкой -- так удобнее обрабатывать. Хорошо еще предварительно процарапать контуры -- при нанесении масок царапины значительно упростят этот процесс. В отличие от травления радиосхем, надо продумать защиту обратной стороны, ведь абсолютно точно напротив лицевой накрасить эти же контуры с обратной стороны почти невозможно -- медь непрозрачна, а накалывать такую тонкость тоже неудобно. Поэтому я просто закрасил «сплошняком». Поверх краски положил для гарантии широкий скотч. Химическое фрезерование (травление не «на вылет», а выборка на некоторую глубину) несколько сложней, так как требует двойной покраски, поэтапно, и очень строгого соблюдения времени травления каждого участка «слоя» рисунка.

Раствор приготовить следующий: для меди растворить хлорноe железо (FeCl, желтый такой порошок, продается на радиорынках) в обычной воде, примерно 1:1. Можно взять просто соляную кислоту (НС1), но она «парит» хлором и требует повышенных мер безопасности. Для жести (зеркала в кабинах авто и авиа, пряжки, декор в авто и т,п., берем азотную кислоту (HNO3).

Раствор заливаем в ЧИСТУЮ, СУХУЮ плоскую емкость (фотографическая кювета) и погружаем туда наш металл с привязанным пропилом в изоляции (чтоб он тоже не растворился. Периодически шевеля пластинку, добиваемся перемешивания раствора. Подогревать последний не стоит, торопиться нам некуда, растворение длится 2 -- 3 часа, а с ускорением процесса увеличится и выделение кислотных паров. Во всяком случае, передержать трудно, водные растворы краску практически не растворяют. После процесса сливаем раствор в бутылку, на будущее, а пластинку, аккуратно отлепив скотч, просто бросаем в растворитель, снимая краску, Теперь можно работать, как с обычным фототравлением --- отрезаем, подгибаем и клеим «Супер Моментом».

Борта на рубке (внешний пост управления) -- из пластика, как и основание РЛС управления артогнем MP-104, которое можно свернуть по разверткам, но из «сыркового» полистирола. Сам обтекатель РЛС лучше подобрать из различных упаковок, например, подошел колпачок от губной помады, отпиленный и доклеенный вставкой из 3-мм пластика. По готовому обтекателю наносим расшивку - стык, замки стыка и т.п. Поворотную станину РЛС делаем из пластика.

В корпусе изнутри по контуру прилегания палубы надо наклеить поролоновую полоску (например, от утепления окон) для гидроизоляции. О необходимости гидроизоляции дейдвудов не говорю, уважая читателя. После этого можно монтировать «начинку». Антенну радиоуправления припаиваем посредством провода к плате и вделываем и верх рубки па место одной из настоящих, не забываем и о тумблере, который или маскируем под какую-нибудь деталь, или просто прячем в укромном месте.

Доведенные элементы наклеиваем на палубу. После этого доклеиваем отбойники газов ракет, ограждение, кнехты, якорь и т.д. По исполнению спасательных кругов есть масса рекомендаций, но я предпочитаю подобрать прокладки от кранов -- размеры сейчас можно найти самые разнообразные. Конечно, надо на них наклеить веревки и покрасить.

Принято считать, что в нашем ВМФ подобные суда красились только в серый цвет. Но, так как моделизм не любит серости, как явления, стоит поискать другие окраски. По крайней мере, ракетные корабли (не катера) красятся и в черно-серый зигзаг. Я взял на себя смелость, и предположил возможность такой окраски и для катеров. Эта окраска призвана не скрыть судно, на водной глади это все равно почти невозможно, а исказить геометрию, направление движения и т.д. затрудняя прицеливание противнику оптическими средствами, особенно для действий авиации. Окраска модели выполняется обычными модельными нитрокрасками.

Конечно, не забудем о подставке, теперь уже демонстрационной. Тут уже советовать нечего, можно развернуться -- от классических, до подставки в виде торпед, якорей и т.п., причем можно вытравить, отфрезеровать и отполировать буквы названия из жести потолще.

Вот так, без особых затрат и навороченных технологий, мы построили нормальную модель.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В основе каждой модели лежит более или менее развитая теория отображаемого объекта; эта теория укладывается в синтаксически установленные рамки, в концепцию системы, положенную в основу конкретного построения модели. Системная концепция фиксирует общие рамки модели, иначе говоря, определяет структуру памяти модели. Конкретная форма модели, в которой она может действовать в качестве замены только одного конкретного объекта, получается благодаря тому, что экспериментальные, то есть эмпирические, данные приводятся в соответствии с этими рамками, то есть для параметров модели, ее степеней свободы шаг за шагом устанавливаются все более достоверные значения. В этом смысле каждая разработанная модель выражает компромисс между теорией и практикой, между теоретическими познаниями и эмпирическими данными.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вернадский В.И. Избранные трактаты по истории науки. М., 1981

2. Энциклопедии «Кирилл и Мефодий» 1998-2000: - Универсальная Энциклопедия персонального компьютера

3. Заворотов В.А. От идеи до модели. М., 1990