Книга - "Юные корабелы", создание моделей - Книга -

При пектировании модели выбирают обычно соответствующий прототип корабля, главные размерения которого известны.
Пользуясь простыми формулами механи­ческого подобия, достаточно пересчитать эти размерения в соответствии с масштабом на модель.
Полученное число (его называют масштабным числом —Я будет показывать, во сколько раз модель меньше прототипа. Например, в масштабе 1:75 масштабное число равно Я = 75.
Принцип механического подобия устанав­ливает, что все линейные размеры модели по отношению к прототипу   (длина,   ширина, осадка и т. п.) должны быть уменьшены в масштабное число раз. Например, если длина судна прототипа равна 139,5 м, то длина мо­дели при масштабе 1:75 будет.

По этому принципу определяют не только главные размерения, но и все другие линей­ные размеры модели, в том числе размеры надстроек и высоты мачт.
Весовое и объемное водоизмещение или во­обще любой вес и объём при пересчете на мо­дель следует уменьшить в Я3, т. е. в число, равное масштабному числу, возведенному в куб.
Например, если водоизмещение корабля прототипа равно 18 000 тонн, то весовое водо­измещение модели, изготовленной в масштабе 1:100, будет

Скорость модели vu должна быть равна скорости хода судна На корень квадратный из масштабного числа),

где v м и v выражены в одинаковой мере, на­пример в м/с.
Обычно скорость кораблей и судов выража­ют в узлах, а речных — в километрах. Для мо­дели ее удобно измерять метрами в секунду. Так как 1 узел = 1,852 км/ч = 0,515 м/с, то масштабную скорость модели (в м/с), если скорость судна прототипа будет выражена в узлах, можно рассчитать по следующей фор­муле:


Например, если скорость корабля Укор равня­ется 27 узлам, то при масштабе модели 1:75 скорость модели в м/с будет:

Если скорость судна-прототипа выражена в км/ч, а 1 м/с = 3,6 км/ч, то масштабную скорость в метрах в секунду следует считать по другой формуле:

Например, если речное судно-прототип развивает скорость V—25 км/ч (25 000 м/ч), то модель этого судна в масштабе 1:25 долж­на ходить с масштабной скоростью:

Если надо узнать, какое число оборотов пи следовало бы сообщить гребному винту модели при соблюдении его подобия, то со­гласно принципу механического подобия нужно число оборотов судна-прототипа пкор умножить на корень квадратный из масштабного числа, а именно:

Например, если гребной винт судна делает 600 об/мин, то при соблюдении подобия, рав­ного 1:100, он должен совершать:
Принцип механического подобия указыва­ет также, как можно определить мощность двигателя модели Nm. Мощность двигателя модели должна быть меньше мощности двигателя корабля NKOp,   в   число,   равное Я3 5, т. е.


Однако винты и двигатели моделей обычно не подобны судовым и формулы для nми NM являются приблизительными.
Если нужно узнать площадь парусов моде­ли Su или любую другую площадь, то она должна быть уменьшена в масштабное число раз, взятое в квадрате:

На старте модель самоходного ракетного крейсера.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ
Чтобы построить судно или его модель, не­обходимо достаточно точно определить не только размеры, но и сложную форму корпуса. Если некоторые детали (надстройки, рубки, трубы, шлюпки и т. п.) опытные судомо­делисты могут изготовить по эскизам, рисункам, фотографиям и т. п., то корпус модели корабля можно построить только по теоретическому чертежу. Теоретический чертеж воспроизводит пространственную форму корпуса (его обводы) и является основой всего проекта как корабля, так и его модели.
Пространственную форму корпуса кораб­ля или модели можно изобразить на ли­сте бумаги в трех проекциях сечений корпуса. Можно мысленно рассечь корпус модели корабля тремя взаимно перпендикулярными базовыми плоскостями (рис. 36). Продольную вертикальную плоскость, секущую корпус вдоль на две равные симметричные части, называют диаметральной плоскостью. Гори­зонтальную плоскость, отделяющую подводную часть корабля от надводной, называют плоскостью конструктивной ватерлинии. По­перечную вертикальную плоскость, проведенную посредине судна обычно в самой широкои его части и делящую его на носовую и кормовую части, называют плоскостью мидельшпангоута. Проекции этих сечений на листе бумаги дают общий вид корпуса сбоку (бок), вид сверху (полуширота), вид спереди и сзади (корпус). Для полного представления о форме корпуса судна или модели его надо рассечь большим числом плоскостей, парал­лельным трем базовым плоскостям. При вычерчивании теоретического чертежа так и поступают. Например, по длине кор­пус модели как бы рассекают дополнительными   плоскостями,   параллельными   мидель­шпангоуту (рис. 37, А). Линии этих сечений поверхности корпуса называют теоретически­ми шпангоутами. На модели корабля их делают обычно не более 11, в зависимости от длины и сложности обводов корпуса. Например, для скоростных радиоуправляемых моделей делают всего 5—7 шпангоутов. Рас­стояния между шпангоутами называют шпациями. По высоте корпус модели рассекают также несколькими дополнительными плоскостями, параллельными конструктивной ватерлинии. Линии их пересечения с поверхностью

корпуса  называют  теоретическими ватерлиниями (рис. 37, Б). Сечения корпуса модели вертикальными плоскостями, парал­лельными диаметральной плоскости, называ­ют батоксами (рис. 37, В). Проекции всех этих линий на базовые плоскости образуют теоретический чертеж (рис. 38). Проекции каждой из этих линий на двух базовых пло­скостях получаются в виде отрезков прямой линии, и только на одной из базовых плоско­стей она изображена в истинном ее виде. Прямые линии на каждой проекции образуют сетку теоретического чертежа.
Прежде чем приступить к построению тео­ретического чертежа корпуса модели, нужно определить или рассчитать главные размере­ния (длину, ширину, осадку и высоту борта), объемное водоизмещение модели. Для этого полезно выбрать судно-прототип, задать мас­штаб модели и уменьшить главные размере­ния судна в масштабное число раз согласно принципу механического подобия. Определив весовое водоизмещение модели, надо убе­диться, хватит ли его, чтобы разместить все грузы с учетом веса корпуса модели вместе с надстройками. Если при пересчете с натуры на модель окажется, что водоизмещение по­лучается недостаточным, то необходимо уве­личить масштаб модели, например вместо 1:100 взять 1:75. Особенно внимательно сле­дует подбирать водоизмещение модели крей­сера и эсминца, у которых оно относительно мало ввиду малого коэффициента полноты водоизмещения. При определении главных размерений модели необходимо придержи­ваться их соотношения между собой (см. табл. 4).
После того как главные размерения и во­доизмещение модели определены, можно при­ступить к построению трех проекций теорети­ческого чертежа модели в масштабе 1:1. Вид сверху называют полуширотой, потому что ввиду симметричности корпуса борт и ватер­линии вычерчиваются только с одного (лево­го) борта. На проекции «корпус» располага­ются носовые шпангоуты справа от диамет­ральной плоскости, а кормовые — слева от нее. Нумерация шпангоутов идет по порядку от носа к корме. Шпангоут, который прохо­дит через точку пересечения форштевня с ватерлинией, считается нулевым. Нос модели на проекциях «бок» и «полуширота» распо­лагают обычно справа.

Вычерчивание теоретического чертежа на­до начинать с разбивки и вычерчивания се­ток (рис. 39). Делают это так: на горизон­тальной линии проекции «бок», которую на­зывают основной линией (ОЛ), откладывают расчетную длину L и делят ее на несколько равных частей, в зависимости от выбранного числа шпангоутов. Ввиду того что в корме и носу обводы корпуса модели сложнее, чем посередине, часто в носу и корме не­сколько шпаций делят еще пополам, получая таким образом промежуточные шпангоуты. Затем от основной линии вверх надо отложить величину осадки модели Т и провести проекцию кон­структивной или грузовой ватерлинии. Для определения осадки Т проектируемой модели и высоты борта Н можно воспользоваться соотношениями главных размерении.
Выше и ниже конструктивной ватерлинии надо провести еще несколько равноотстоя­щих горизонтальных линий — промежуточ­ные ватерлинии. Верхнюю из них можно провести на высоте борта модели Н. Проме­жуточных ватерлиний может быть 3—5, в зависимости от сложности обводов корпуса. Чем обводы корпуса сложнее, тем больше следует строить линий (чаще сетку). Ниже основной линии (ОЛ) с расчетом, чтобы раз­местился чертеж полушироты, проводят горизонтальную линию диаметральной пло­скости (ДП), делят ее, как и основную линию
(ОЛ), на такое же число отрезков. От линии (ДП)   откладывают   половину   наибольшей ширины модели —г и проводят горизонталь­ную линию. Разделив эту ширину на 2—3 части, надо провести еще горизонтальные линии, линии проекций батоксов. Теперь ес­ли соединить вертикальными линиями точки деления основной линии и линии (ДП) на шпации, то образуются две сетки для вычер­чивания проекций «бок» и «полуширота». Если все горизонтальные линии сетки проек­ции «бок» продолжить вправо и восстано­вить к ним перпендикуляры, соответствую­щие диаметральной плоскости, батоксам и наибольшей ширине, получим сетку для вычерчивания проекции «корпус». После вы­черчивания сеток все линии надо пронумеро­вать.
Вычерчивание обводов корпуса модели на­до начинать с вырисовывания на проекции «бок» бокового контура модели, очертание которого называют нулевым батоксом. На этом же сечении, кроме нулевого батокса, изображают бортовую линию, линию фальш­борта, полубака и т. п. Очертания оконеч­ностей нулевого батокса должны обязательно проходить через соответствующие точки пе-«сечения с конструктивной ватерлинией (КВЛ). При вычерчивании нулевого батокса можно воспользоваться некоторыми образца­ми носовых и кормовых оконечностей кораб­лей и судов (рис. 40). После вычерчивания нулевого батокса на сетке

«полуширота» надо вычертить конструктивную ватерлинию, а затем на сетке проекции «корпус» — контур миделыппангоута. Можно воспользоваться подходящими образцами форм сечений, на­пример указанными на нижестоящих рисун­ках 41, 42.
Все остальные шпангоуты вычерчивают от руки, на глаз по соответствующим образцам. Шпангоуты симметричны относительно диа­метральной плоскости, поэтому вычерчивают только одну половину каждого из них. В пра­вой половине сетки проекции «корпус» вы­черчивают носовые шпангоуты, а в левой — кормовые, считая от миделыппангоута. При вычерчивании шпангоутов надо помнить, что ширина каждого — на высоте, равной осадке Т, должна быть равна ширине КВЛ на проек­ции «полуширота», а наибольшая высота должна соответствовать высоте шпангоутов на нулевом батоксе проекции «бок».
Теперь можно приступить к вычерчиванию промежуточных ватерлиний на проекции «по­луширота». Делают это так: на проекции «корпус» вдоль одной из ватерлиний отме­ряют циркулем-измерителем расстояние от линии диаметральной плоскости до каждого шпангоута и переносят эти отрезки на соот­ветствующий шпангоут проекции «полуширо­та». Полученные точки соединяют плавными (с помощью лекала или изогнутой рейки) кривыми линиями. Если на построенной та­ким образом ватерлинии окажутся выступы или впадины, то ватерлинию на проекции «полуширота» надо выровнить в плавную кривую, смерить расстояние от ДП до вновь исправленного места ватерлинии, перенести этот отрезок на соответствующий шпангоут проекции «корпус» и изменить (подправить) очертание этого шпангоута. На рис. 43 пока­зано построение одной из промежуточных ватерлиний.
Затем необходимо согласовать теоретиче­ский чертеж по батоксам. Чтобы построить линию батокса, надо на проекции «корпус» по одной из вертикальных линий батоксов измерить расстояния от основной линии (ОЛ) до пересечения вертикальной линии батокса с каждым шпангоутом и перенести эти отрез­ки каждый на соответствующий шпангоут на проекции «бок». Полученные точки соеди­нить плавной кривой. Если на построенном батоксе, так же, как и на ватерлиниях, ока­жутся горбы или впадины, их исправляют плавной кривой, а затем вносят соответствую­щие исправления линий шпангоутов проек­ции «корпус». Построение одного из батоксов показано на рис. 44.

Такие проверки согласования точек пере­сечения линий шпангоутов, ватерлиний и батоксов делают до тех пор, пока они все бу­дут строго согласованы. Только в этом случае работу над теоретическим чертежом мож­но считать законченной. Если хотя бы не­сколько точек пересечения окажутся несогла­сованными, то корпус модели, построенный по такому чертежу, будет иметь вмятины или горбы. Все кривые линии теоретического чертежа сначала делают от руки и только после согласования их обводят по лекалам.