书城教材教辅教你制作舰船模型(培养学生动手能力小丛书)
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第21章 厚桐木板小帆船模型

本节制作的模型与上一节基本相同,但是材料不同,制作方法也不完全相同。

1.材料

(1)制作龙骨与肋骨板的三合板或3毫米厚桐木板1块,尺寸为210毫米×75毫米。

(2)制作甲板的木板或三合板1块,尺寸为215毫米×55毫米。

(3)制作左右舷板的1毫米厚桐木片2片,尺寸为225毫米×28毫米。

(4)制作船底板用的1毫米厚桐木片2片,尺寸为215毫米×30毫米。

(5)桅杆和驶风杆用2.5~3毫米直径的竹丝制作,主桅杆长225毫米,主驶风杆长110毫米,前驶风杆长90毫米。

(6)三角布片(以彩色尼龙布片为好)制作2片三角帆。

(7)细线,用以制作简易绳索。

(8)铁块(或其他重物)1块,作压载物,航行时固定于稳向板下,不放航可省略。

2.工具

钢丝锯、小手锯(或钢锯条代替)、美工刀、细木锉、细砂纸、砂纸板(可将砂纸平黏在木块上制成)、复写纸、小锤子(可省略)、黏合剂、百得胶(或同样的氯丁胶)、白乳胶。

3.龙骨和肋骨构架的制作

(1)将图3-5-1中比例为1∶1的龙骨板和4块肋骨板用复写纸复印到三合板(或桐木板)上,复印时需力求准确。

图3-5-1模型各部分下料图

(2)用钢丝锯和小手锯锯出龙骨板和肋骨板的外形,凹槽部可用小手锯锯出。由于凹槽的准确与否关系到构架的质量好坏,应反复比试大小,以防止龙骨肋骨的对插过松或过紧,尤其要防止过松。其松紧程度应以能用手稍微用力即能插合为好。

(3)将4块肋骨插合在龙骨板上,一定要确认插合是否垂直、4块肋骨板的上端是否在一平面,若未达到要求应再作修整,甚至重做,直到符合要求为止。完成的构架如图3-5-2所示。

(4)将接插好的龙骨和肋骨构架用乳胶黏接,如果构架做得十分牢靠紧密,也可不用胶黏。

图3-5-2构架图

4.甲板与构架的结合

(1)把图3-5-1中的甲板复写到甲板木坯上,用钢丝锯将其锯下,锯时应在线外留1毫米左右的余量,以便再修整。

(2)将粗略修整过的甲板覆在构架上,用百得胶黏合。注意甲板的位置要放准确,使构架与甲板形成一个整体,进行黏接。

(3)修整甲板边缘。因甲板样板比构架稍大和有一定余量,应将甲板边缘修整至与肋骨板两侧边平齐,如图3-5-3所示。大的修整可用木锉,精细的修整可用砂纸板打磨,整个修整过程中应时刻注意观察甲板左右边缘弧度的对称。

图3-5-35.舷板的包贴

(1)将图3-5-1中的舷板复写在桐木片上(共左右2片),并用美工刀将其割下。将切割下的舷板在黏贴部位稍作比试并作大致的修整,舷板应高出甲板3~4毫米,如图3-5-4所示,然后进行黏贴。

图3-5-4(2)由于舷板是顺船舷弯曲的,所以在胶黏前应用手适当用力逐渐将舷板弯出一定的弧度,舷板两端特别是船首部会受弹性力而翘起,在用力弯弧时应细心缓慢进行,以防止舷板撕裂。

(3)选用百得胶做黏合剂,舰船的细部可用502胶补胶。左右舷板在船首处的吻合是个难点,应先贴好一边,再黏贴另一边。2块舷板在船首部结合的方法有2种:①两舷板头部角度均分见图3-5-5a,②将一边舷板盖在另一舷板上,见图3-5-5b。

图3-5-5(4)修整左右舷板高出甲板的部分,使其均匀。修整舷板下部使其与肋骨板下边缘平齐,舷板下边缘可用砂纸板打磨,使弧线圆顺流畅。

6.底板的包贴

将图3-5-1中的底板复写到1毫米桐木片上,并将其割下(2块)。先将一块底板紧贴稳向板,按准确的位置开出缺口宽度,使缺口卡紧稳向板。除缺口外,整个底板的边缘应在龙骨底部中线上,然后用百得胶黏牢,再用同样的方法做另一块底板,2块底板的拼缝处应黏合严密。再将底板多出舷板的余量修去。

7.船体的修整与美化

仔细检查船体各个部位,有破损的应进行修补,有缝隙的可用树脂胶等补合,然后用漆或不溶水的颜料涂装。涂装不仅是为了美观,同时也是水密的需要,所以船体中部以下(入水部分)一定要涂装。可沿舷板中部用胶带纸贴出一条水线,将舷板上部遮住,注意船舷两边要对称,然后用罐装漆喷涂或用笔描涂,色彩可按个人的喜好选择。等漆稍干后将胶带纸拉去,可以看到留下的水线平顺,并且色彩分明。

8.帆的裁剪与安装

(1)将图3-5-1中上帆的形状复写在硬纸板上,剪下硬纸板作样板。按样板将布料裁成主帆和前帆。选用尼龙布做帆可用电烙铁烫裁,以使布缝光洁。帆的3个角可用胶布黏贴加固,以方便穿线。

(2)将桅杆和驶风杆竹丝修整好,桅杆和驶风杆直径约2.5~3毫米,按图3-5-1中的长度切下。

(3)按图3-5-1中甲板上桅杆孔的位置钻相应大小的孔,并在钻孔处贴1小木块以增加钻孔处的厚度。将主桅杆黏乳胶后插入孔中,同时注意桅杆应垂直于甲板面或略后倾。

(4)将主帆下2角穿线并扎在主驶风杆上,同样将前驶风杆与前帆扎好。

(5)主驶风杆与桅杆在高出甲板面约10毫米处连接,可用大头针弯环套合,见图3-5-6,也可用线或其他方法连接,只要驶风杆能左右摆动就行。

图3-5-6

(6)在前驶风杆1/3处系一短线与其下的甲板连接以作前帆摆动的支点,可用大头针钉入甲板折弯作系线桩系线。

(7)主驶风杆外端系一长线(航行时可调整长短)与帆外角下面甲板上的系线桩连接(系线桩可用大头针钉入折弯),在前驶风杆靠近桅杆一端系长线(航行时可缩放调整),与桅杆相连。

图3-5-7

9.压载物的处理

航行中的帆船在稳向板下需有压载重物,以降低重心,使船不倾覆。压载物可用小铁块或子弹壳等金属物充当,使用树脂胶黏在稳向板下部即可,也可挂于稳向板下,最简单的方法就是用一铁夹子夹在稳向板下。

至此模型就做好了,如图3-5-7所示。

10.试航

(1)帆船模型试航的准备工作。

①测定侧面阻力中心:帆船模型水下纵中剖面面积的中心,就是侧面阻力的中心。测定方法是用厚薄均匀的纸板,按图纸剪出水下纵中剖面的形状,以2点悬垂法找出2垂线的交点,此交点部为模型水下侧面阻力中心。

②测定风压中心:在图纸上用作图法求出帆的面积中心。如有2面或数面帆,则需根据它们的相对位置,求出总的面积中心,此中心即为风压中心。

③调整压载:在无风的静水中,调整帆船模型的压载,使其符合设计吃水。

(2)试航。帆船模型的试航,是使模型在风力的作用下,按规定的航道(一定的宽度和长度),以最短的航线和尽可能快的速度到达航行的终点。

这要求运动员既熟悉帆船模型的性能,又随时观察场地风向、风速的变化,并根据风向、风速的变化,调整帆的角度(帆面与中纵剖面的夹角)和风压中心与侧面阻力中心的相对位置,有效地控制模型的航向和航速,如图3-5-8所示。风压中心在侧面阻力中心之前,其垂线间距一般在6%~9%L(L为帆船水线长)范围内。

图3-5-8在风向、风速相对稳定的情况下,帆船模型放航后如果迎风转向,这是由于帆的角度小了,需要适当放松缆绳,加大帆角。帆角加大后仍迎风转向,这是由于风压侧阻2中心的垂线间距小了,需要前移风压中心,即前倾或前移桅杆,我国沿海帆船则在艏部升起或降下尾桅1面小帆,还可以后移侧面阻力中心。通过这样的调整,模型即能按预定航向航行。

如果顺风转向,可采取和上面相反的措施。

帆船模型每次试航要做好记录,以便分析情况积累经验,达到熟练地掌握船的性能和风向、风速变化的相互关系的目标。

每次试航结束时,要将模型整理好,检查是否漏水并及时修理。索具力求牢固、简单、调整方便。

经过一个阶段的试航之后,要总结经验,加以改进。活动中,应注意将当地最常见的运输、渔业帆船做成模型,通过试航研究它的性能,提出改进意见,更好地体现出模型制作的价值。