Центр
дитячо-юнацької творчості ім. Є. М. Руднєвої
відділу
освіти виконавчого комітету Бердянської міської ради
Запорізької
області
МЕТОДИЧНА
РОЗРОБКА
«Виготовлення моделі вітрильного судна»
Розробив:
Паломар
Сергій Георгійович,
керівники
гуртка «Юний дизайнер»
Бердянськ
2018
Зміст
Вступ
…………………………………………………… ……………
1.
Історія розвитку
вітрильного флоту……………………………..
2.
Моделі та технологія
моделювання……………………………...
2.1.Моделювання
корпусу вітрильника……………………………..
2.2.Виготовлення
оснащення вітрильника………………………….
3.
Методика викладання моделювання вітрильників
в
гуртку «Юний дизайнер» Бердянського ЦДЮТ….........................
4.Додатки………………………………………………………………
5.
Список використаних джерел……………………………………..
ВСТУП.
Дві
третини поверхні планети Земля вкриті
водою – ріки, озера, моря, океани. Не випадково першим транспортним засобом був
видовбаний стовбур дерева, спроможний тримати людину на поверхні води .
Починаючи з давніх часів, люди придумували різні пристрої для руху по воді. Від
човника і плоту до атомних кораблів - такий багатовіковий шлях розвитку
морського та річкового флоту.
Особливе місце в розвитку флоту відіграють вітрильники.
Вигляд вітрильника, який пливе на хвилях, захоплює всіх. Дійсно, вітрильник має
чудовий зовнішній вид. Він є прикладом гармонійного поєднання раціональності та
естетичної краси. Інтерес до вітрильного судноплавства нині вступив в епоху
відродження. Повернення до вітрил пророкували давно, але тільки на порозі ІІІ
тисячоріччя це пророцтво почало збуватись. Сьогодні на планеті плавають сотні
білокрилих суден під прапорами понад 40 країн світу.
Захоплення
вітрильниками спричинило великий інтерес до створення стендових та діючих
моделей суден, виготовленню повномасштабних історичних копій. Судномоделізм –
перша ланка в розвитку творчих здібностей дітей, знайомство з багатьма науками,
завдяки яким створюється модель. Мета гуртків моделювання – познайомити учнів з основними етапами
розвитку сучасного флоту; розширити і поглибити знання з фізичних основ плавання
суден, з принципами їх будови та руху, допомогти навчитись будувати і запускати
найпростіші плаваючі моделі, створювати стендові зразки різних типів суден, в
тому числі – вітрильників.
Будівництво моделі сучасного корабля є досить складною і кропіткою працею.
Тому перед учнями стоїть багато завдань, перш ніж почати виготовлення моделі. Потрібно
знати різноманітні характеристики кораблів, їх архітектуру, способи
проектування та моделювання.
Робота по створенню корабля починається зі складання
теоретичного креслення корпусу судна та безпосереднього його виготовлення.,
вивчення побудови такелажу, оформлення судна декоративними елементами.
Під
час виготовлення виробу діти працюють з різними матеріалами: деревиною,
фанерою, пластмасою, пінопластом, картоном тканиною, нитками, формуючи та
розвиваючи при цьому навички роботи з ними. В роботі використовується
різноманітний інструмент: розмічально-вимірювальний – лінійка, кутник, олівець;
столярний – рубанок, долото, стамеска, киянка, шило, дриль, наждачний папір,
клей; швацький – голка, нитка, ножиці; малярний – щітка, лак, фарби. Ознайомлення з цією роботою
допоможе гуртківцям визначитися з колом майбутніх власних інтересів, сприятиме
допрофесійній підготовці нового покоління художників-конструкторів, моделістів,
інженерів., здатних створювати і розвивати науковий та економічний потенціал
нашої країни
1.ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ВІТРИЛЬНОГО ФЛОТУ
Багато тисячоліть морські судна використовували
для плавання весла. Вітрила грали лише
допоміжну роль. До середини ХІV сторіччя
еволюція морських суден проходила дуже повільно. Класичні вітрильно - гребні
судна з’явились в Фінікії у ІІ тисячоріччі до нашої ери. Поступово проходили
зміни в вітрильному оснащення суден: збільшувалась кількість вітрил,
Змінювалась форма мачт, з’явились вітрила у формі трикутника, які й досі
називають латинським. Впровадження трикутного вітрила привело до створення
галери – найпоширенішого судна в Середземномор’ї. Галери та їх численні
різновиди – дромони, шебеки, галіоти, гемами, галеаси, - призначались до
абордажного бою. Але вже в середині ХVІІІ
сторіччя від них позбавились, лише в Росії, Швеції та Греції їх використовували
завдяки спроможності ходити в ізрізаних берегах бухт. Останній раз галери брали участь в
Російсько - турецькій битві в травні 1828 року.
В часи античності велике поширення мали
судна-триери, які з’явились приблизно у VІІ сторіччі до нашої ери. Триера мала одне вітрило і одну
мачту. Вітрило ставилось тільки при попутному вітрі.
З початку ХІХ сторіччя північні племена вікінгів використовували
вітрильні судна «драккари», прикрашені носовими скульптурами голів драконів.
Моделі драккарів збережені на зображеннях в музеї вікінгів в Осло - столиці
Норвегії.
Еволюція вітрильних суден в епоху античності та
раннього Середньовіччя проходила дуже повільно. Важливу роль в розвитку
судноплавства під вітрилами відіграла в ХІV сторіччі Ганзейська
спілка – об’єднання північно німецьких міст, лідером яких став Любек.
Найпоширенішими суднами стали когги – аналоги середземноморських кокк. В ХV сторіччі в Південній
Європі виникли нові типи вітрильників – каракки, каравели і галіони. Каравели
вперше з’явились у Португалії Каравелою було судно видатного Вернена Магеллана,
який вперше здійснив околосвітнє плавання та відкрив Тихий океан
З освоєнням Північної Америки росла інтенсивність
пасажирського плавання в ХVІІ сторіччі через Атлантику. На американському
континенті освоювались все нові ті нові колонії – голландські, французькі.
Першим шведським транс антлантиком став пінас «Кальмар Нюкель» - трьох мачтове
торгове судно , яке здійснило 8 переходів через Атлантику.
В 1768 році англійську околосвітню подорож очолив науковець,
гідрограф Джеймс Кук на барке «Індевор», який відкрив Нову Зеландію та зробив
багато інших важливих відкриттів.
Найпоширенішими суднами російських мореплавців ХІХ сторіччя
були шлюпи – невеликі трьох мачтові судна з прямим вітрильним оснащенням, які
виконували розвідувальну функцію. В 1803 році в російську
околосвітню
подорож відправились шлюпи «Надежда» і «Нева» під керівництвом І. Крузенштерна, який здійснив багато
відкриттів в області гідрографії та океанографії. Знаменне відкриття сталось в
ХІХ сторіччі під час російської
південної полярної експедиції на шлюпах «Восток» і «Мирний» під командуванням
Ф. Беллінсгаузена і М. Лазарева. Так був відкритий шостий континент –
Антарктида.
На рубежі ХVІІІ
та ХІХ сторіч корвети та шлюпи стали поступово відрізнятись один від одного.
Корвети були швидкими і ходили у складі ескадри, а шлюпи плавали по одинці. На
Балтиці еталоном рахувався корвет «Князь Варшавский», на Чорному морі «Пилад».
Бриги та їх різновиди з розвитком перетворились в двох
мачтові корвети. Шхуни з’явились в Англії та Нідерландах ще в ХVІ
сторіччі. а в ХІХ сторіччі вони були включені до флоту США і Франції. В першій
половині ХІХ сторіччя вітрильники стали оснащені паровим двигуном. З’явився
новий клас суден - пароходофрегати. Середину ХІХ сторіччя називають золоти
віком вітрил. Саме в цей час будувались найкрасивіші вітрильники епохи: «Амстердам»,
кліпер «Соверен оф зе Сиз», кліпер «Фермофіли», «Катті Сарк», навчальний барк
«Седов»,барк «Падуя», «Вікінг» тощо.
Еліта флоту на рубежі ХІХ та ХХ сторіч – навчальні вітрильні
судна, які називали на Заході «толл-шипы». Після Другою Світової війни вітрильники стали виконувати
іншу функцію – навчання майбутніх моряків, участь в змаганнях, До них належать:
навчальний вітрильник «Мир», барки «Крузенштерн», «Седов», «Игл», «Сагреш», , фрегат «Данмарк»,
навчальні лінкори «Амеріго Веспуччі», «Крістофоро Коломбо», баркентіна
«Есмеральда», барк «Симон Боливар», фрегат «Паллада» тощо.
Новий виток розвитку вітрильного флоту у світі дасть нам
змогу частіше бачити прекрасні судна з вітрилами в кожному морі та океані
планети.
2. МОДЕЛІ ТА ТЕХНОЛОГІЯ
МОДЕЛЮВАННЯ
Що таке модель, коли вона з'явилася, де і для
чого застосовується, яку роль грає в суспільній практиці людей, в техніці і
науці? Ці і безліч інших питань може викликати таке широко поширене поняття, як
"модель". Тому відразу ж постараємося уточнити його зміст.
Школярі на питання "Що таке модель?"
звичайно відповідають: це зменшена копія корабля, літака, автомобіля, ракети
або якогось іншого рухомого, найчастіше – самохідного, технічного об'єкту.
Потім звичайно уточнюються функціональна сторона справи і ступінь схожості з
оригіналом, прототипом: модель настільна або діє: літає, плаває, рухається
(схематична, півкопія або копія і т. п.).
Від настільної моделі ніяких рухів не
вимагається, її призначення передати нам відомості тільки про зовнішній вигляд
об'єкту, розповісти про те, як він виглядає із сторони. Такі в більшості своїй,
наприклад, моделі вітрильників, старовинних автомобілів, реактивних літаків або
моделей-фантазій на зразок фотонних зорельотів, позаземних міст і ін.
Здавалося б, дивне сусідство: каравела Колумба
і надзвуковий винищувач. Але у людей, що іменуються моделістами, ці речі,
проте, прийнято розглядати приблизно на рівних всього лише як настільні моделі
(їх називають також макетами). Моделі вітрильників роблять, як правило, не
плаваючими, а реактивних літаків що не літають. І на те є свої цілком
об'єктивні підстави.
Справа, перш за все в тому, що морські,
авіаційні та інші моделісти це люди, які неодмінно повинні змагатися один з
одним: чия модель швидше пройде дистанцію, зробить більше кругів у польоті,
вище підніметься в повітря, далі і точніше пропливе під водою? За всі ці
показники нараховується певна кількість очок і відповідно до нього
розподіляються місця на змаганнях.
Мініатюрні старовинні парусники за умовами
змагань в гонках не беруть участь і з тієї ж причини майже не літають моделі
реактивних літаків. У останніх є, правда, і свій, особливий для того привід: ще
не налагоджене масове виробництво модельних реактивних двигунів, а уручну
виготовляти їх дуже важко.
Людей, які будують мініатюрні літальні
апарати, зменшені в багато раз кораблі,
автомобілі, космічні ракети і потім примушують всю цю саморобну мікротехніку
плавати, їздити, літати, беруть участь з нею в змаганнях на спритність і
майстерність, іменують моделістами, незалежно від професії, роду занять. Сам же
вид такої технічної самодіяльності називається моделізмом (не моделюванням!) і
відноситься до області технічних видів спорту.
Тепер повернемося до поняття моделі. Слово
"модель" походить від латинського « modus, modulus», що означає -
міра, образ, спосіб і т.п. Його первинний сенс був пов'язаний з будівельним мистецтвом,
і майже завжди воно вживалося для
позначення зразка, прообразу, або речі, схожої в якомусь відношенні з іншою
річчю. Цілком ймовірно, що саме таке найзагальніше поняття слова
"модель" послужило надалі підставою для використання його як науковий
термін у технічних, природних, математичних, соціальних і інших науках.
У науковій літературі перша згадка про моделі
ми знаходимо в знаменитому творі Вітрувія "Десять книг про
архітектуру". У ньому автор приводить ряд прикладів того, як в цілях
переконливості і наочності дії нових конструкцій бойових машин і знарядь
створювалися їх моделі і як ці моделі випробовувалися.
Люди почали використовувати моделі ще за тих
часів, коли не знали не тільки теорії подібності, але і взагалі ніяких фізичних
теорій. Будівельники храмів і фортець Давнього Єгипту, водопроводів Римської
імперії перевіряли свої плани на моделях, зроблених з піску, глини і каменя.
Першу спробу теоретичного обґрунтування методу
моделювання зробив Леонардо да Вінчі. "Говорять, - пише він, - що маленькі
моделі ні в одному своїй дії не відповідають ефекту великих. Тут я маю намір
показати, що висновок помилково..." Далі Леонардо да Вінчі намагається
вивести загальні закономірності моделювання і показати значення моделей для
практики. Наприклад, він пропонує створити скляну модель ока, модель, що
дозволяє "спостерігати крізь скло, що робить кров в серці" тощо.
Проте Леонардо да Вінчі в своїх роботах не одержує загальних законів подібності
між моделлю і реальним об'єктом, явищем.
До питань подібності все частіше звертаються
при створенні різних конструкцій і їх моделювання в XVI-XVII ст. Галілей в
своєму творі "Розмови про дві нові науки" пише, що вченню про
подібність почали приділяти багато уваги, коли у Венеції стали споруджувати
галери, що мали великі, чим раніше, розміри. «Міцність подібних тіл не зберігає
того ж відношення».
Одним з перших теоретично обгрунтовано
застосував подібність І. П. Кулібін при розробці проекту арочного моста прольотом
300 м
через Неву. Модель моста була побудована з деревини.
Чудову модель, що літає, наприклад,
сконструював в 1876 р. в Росії винахідник першого літака А. Ф. Можайський.
Двигуном моделі, забезпеченої трьома маленькими повітряними гвинтами, служила годинникова
пружина, що заводилася ключем. Запущена рукою винахідника, модель, розбігшись
по столу, легко піднялася в повітря. Присутнім при цьому досвіді здавалося
неймовірним, що механічна іграшка важча за повітря, що не має наповненого
легеням газом балона, як на дирижаблі або аеростаті, взагалі здатна літати.
Моделі, що літають, на всіх етапах розвитку
авіації грали виключно важливу роль як засіб експериментального дослідження.
У 1871 р. англійський корабельний інженер
Вільям Фруд запропонував своєрідну методику випробування моделей і перерахунку
їх результатів для визначення опору корабля середовищу. Він же рекомендував
побудувати спеціальний басейн-лабораторію, в якій суднобудівники могли б
проводити досліди з моделями майбутніх суден, виявляти їх якості задовго до
споруди.
Видатні російські кораблебудівники академік А,
Н. Крилов і адмірал С. О. Макаров рахували моделювання одним з найважливіших
методів експериментального дослідження. Зокрема, різносторонньому аналізу і
вивченню вони обидва піддали свого часу модель знаменитого криголама
"Єрмак", що будувався за проектом С. О. Макарова. За допомогою її
були виявлені завчасно багато важливих особливостей і уточнені можливості
щонайпотужнішого по тому часу криголамного пароплава.
Не зупиняючись більш на історії технічного
моделювання, перейдемо до його поняття і суті. Відмітимо, що в буденній мові
словом "модель" називають штучно створений людиною предмет або
пристрій, який в якомусь відношенні схоже з іншим предметом, об'єктом вивчення
або практичного інтересу, що є. Іноді моделлю називають зразок або пробний
екземпляр з серії виробів, що
виготовляються, еталон, з яким порівнюють інші предмети даного роду. Часто
моделлю іменують певний тип серійної продукції: нові марки автомобілів, велосипедів,
тракторів, зразки одягу тощо. Легко помітити, що у всіх цих випадках зі словом
"модель", не дивлячись на досить широкий діапазон його застосування,
так або інакше пов'язаний певний загальний сенс, що виступає в поняттях
схожості, відображення і відтворення. Мабуть, саме ця обставина стала підставою
для того, щоб в науці і техніці цим терміном назвати поняття, що виражають
цілком певний спосіб, метод або засіб пізнання навколишнього світу.
Моделювання як метод дослідження,
експериментування, проектування і конструювання знайшов широке застосування в
природних, прикладних науках і в техніці. Пригадаємо класичний досвід У.
Гільберта з намагніченою залізною кулею тарілкою: магнітна стрілка на його
поверхні поводилася приблизно так само, як і на поверхні Землі. Звідси учений
робить висновок: Земля є колосальним магнітом. Висновок зроблений із спільності
проявів до спільності причини. Але спільність причини не припускає спільності
матеріалу моделі і прототипу. Тому не можна говорити, що цей досвід
"відповідає дійсній природі речей", оскільки Земля складається головним
чином із заліза, нікелю та інших важких елементів. Стосовно моделей такого типу
вживаються терміни: "технічні", "діючі",
"матеріальні", "фізичні", "речовинні",
"речовинно-агрегатні" і ін. Надалі такі моделі знайшли застосування
головним чином в техніці, тому ми використовуватимемо термін "технічне моделювання.
2.1 МОДЕЛЮВАННЯ КОРПУСУ ВІТРИЛЬНИКА
Теоретичні
креслення корпусу вітрильника.
Корпус корабля має складну поверхню двоякої
кривизни, що забезпечує йому високі морехідні якості. Таку поверхню досить
складно описати аналітично, тому її зображують графічно на спеціально
призначеному для цієї мети теоретичному кресленні.
Для побудови теоретичного креслення корпусу
корабля проводять площині, паралельні головним площинам проекцій, а лінії,
отримані від перетину цих площин з теоретичної поверхнею корпусу, проектують на
площині проекцій.
При цьому лінії, отримані від перетину
теоретичної поверхні корпуса з площинами, паралельними ОП, називаються
теоретичними ватерлініями (ПЛ). Зазвичай зображують 10-15 теоретичних ПЛ.
Основна площина вважається нульовою ПЛ, а ватерлінія, що збігається з поверхнею
спокійної води при нормальному водотоннажність корабля, називається
конструктивною ватерлінією (КВЛ).
Лінії перетину теоретичної поверхні корпуса з
площинами, паралельними площині міделя, називаються теоретичним шпангоутами.
Через симетричність корпуса на правій половині площини міделя зображуються
носові шпангоути, а на лівій - кормові, рахуючи від міделя. Загальне число
теоретичних шпангоутів 21 (від 0 до 20). Мідель - шпангоут має номер 10.
Теоретичні креслення забезпечують наочне
зображення обводів корпусу і являються основним джерелом інформації про корпус
корабля.
Моделювання
корпусу вітрильника
Перш ніж розглядати головні розміри, пояснимо
поняття «форштевень», «ахтерштевень», «носової та кормової перпендикуляри».
Конструктивно ніс і корму вітрильника
закінчуються штевнями. При цьому носової штевень називається форштевнем, а
кормовий - ахтерштевня.
Головні розміри вітрильника - довжина, ширина,
осадка і висота борту вимірюються паралельно головним площинам проекцій і поряд
з теоретичним кресленням мають важливе значення для характеристики його
величини. Поняття «корпус корабля» включає в себе основний корпус, надбудову і
щогли.
Основний корпус є найбільш
відповідальною частиною корпусу. Він являє собою міцну водонепроникну оболонку
обтічної форми з гострими носовими обводами і кілька тупими кормовими..
Конструктивно основний корпус корабля складається
з листів обшивки і підкріплює його набору. Обшивка виконує роль водонепроникної
оболонки. Набір являє собою каркас з поздовжніх і поперечних зв'язків. Вони
міцно з'єднані між собою і з обшивкою та надають корпусу необхідну форму,
загальну і місцеву міцність і жорсткість.
Головними частинами основного корпусу корабля є:
днище, борти, палуби, платформи, головні поперечні і поздовжні перебірки і краю
Днище забезпечує
герметичність корпусу знизу. Днище - сама міцна і жорстка корпусні конструкція.
На ньому розташовуються фундаменти під головні і великі допоміжні механізми.
Борти забезпечують
герметичність корпусу з боків. Вони простягаються від району вилиці до верхньої
палуби. Якщо дивитися з корми в ніс корабля, то зліва буде лівий борт, а
праворуч - правий борт.
Палубами називаються
горизонтальні непроникні конструкції, що розділяє корпус корабля по висоті і
розташовані по всій довжині та ширині.
Носова частина палуби називається баком, середня
- шкафуті, кормова - ютом. Палуби, що йдуть не по довжині і ширині корабля,
називаються платформами. Вони виходять, як правило, через
наявність у корабля енергетичних відсіків великої висоти і ширини. В результаті
безперервність палуб порушується, вони утворюють платформи - носові, середні та
кормові. Невеликі кораблі мають зазвичай тільки платформи в носі і кормі.
Головні поперечні і поздовжні перегородки ділять
основний корпус корабля на водонепроникні відсіки і забезпечують
непотоплюваність корабля.
На сучасних кораблях зазвичай ставлять тільки
поперечні перегородки. Їх кількість коливається від 5-7 у невеликих кораблів до
18-20 у великих кораблів. Головні поперечні перегородки обов'язково доводяться
до верхньої палуби (палуби непотоплюваності). У разі отримання кораблем
пробоїни вони повинні стримати натиск води і не допустити її потрапляння з
аварійного відсіку в суміжні. Головні поперечні перегородки, що обмежують краю
корабля, називаються кінцевими головними поперечними перегородками (відповідно
носової та кормової).
Краями називаються
частини основного корпусу, розташовані від головних кінцевих перебірок в
сторону штевнями. У корабля буває дві краю - носова і кормова.
Штевні - це
потужні фігурні балки, які є в носі і кормі корабля продовженням вертикального
кіля - найпотужнішої поздовжньої зв'язки днища. У носі розташовується
форштевень, в кормі - ахтерштевень. Штевні з'єднують між собою бортові і
днищевий листи зовнішньої обшивки корпусу.
Шпангоут - це
будь-який перетин корпусу корабля площиною, паралельній площині
міделю-шпангоута.
Однією
з головних операцій при споруді моделі корабля є виготовлення корпусу. Його
можна зробити з різних матеріалів: цілого шматка дерева, склеєних дощок,
пап'є-маше, жерсті й склопластику.
Приступаючи
до роботи, судномоделіст повинен пам'ятати, що правильно виконані обводи
корпусу забезпечують хороші морехідні якості моделі.
Для
настільних і невеликих самохідних моделей корпус можна зробити з цілого бруска
дерева, який повинен мати прямі шари, без тріщин і наскрізних сучків. Якщо
деревина сира , її необхідно просушити (витримати) при кімнатній температурі,
але не біля печі і не на сонці. Інакше її може «повести» і навіть «порвати».
Розміри
бруска повинні відповідати найбільшим габаритам корпусу моделі: довжині, ширині
і висоті борту.
На
одній із сторін бруска олівцем по лінійці проводять лінію діаметральній площині
(площина, що ділить корпус навпіл по довжині). Потім брусок розбивають на
шпації (відстань між шпангоутами) і викреслюють контур палуби. Обробивши брус
сокирою і рубанком (по накбі і за допомогою стамесок вибрати деревину. Товщина
бортів повинна бути не менше 6-8
мм.
Для
великих корпусів моделей, щоб їх не «повело», брусок краще робити набірним.
Можна запропонувати два варіанти. Перший - корпус з горизонтально склеєних
дощок. Товщина їх повинна відповідати відстані між ватерлінією на теоретичному
кресленні. На кожній дошці проводять діаметральну лінію, шпації і викреслюють
відповідний контур ватерлінії. Обробивши дошку по контуру ватерлінії зовні,
треба випиляти деревину зсередини, залишивши край шириною 6-8 мм. Остання дошка (днище) зсередини
не випилюється. Оброблені дошки склеюють в пакет. Тепер достатньо зрізати
виступаючі кути і довести корпус, застосовуючи шаблони, до потрібних розмірів
накресленого контуру), викреслюють форштевень і ахтерштевень моделі і також
обробляють.
Після
цього по теоретичному кресленню на фанері викреслюють транець, випилюють його
лобзиком, намазують клеєм і прибивають цвяшками до кормової
частини болванки. На борту болванки олівцем наносять лінії розташування
шпангоутів. Потім по шаблонах шпангоутів, вирізаним з фанери, корпус доводять
до потрібних розмірів за допомогою напилка і шкурки.
Другий
варіант - споруда корпусу з вертикально склеєних дощок . У цьому випадку на
оброблених дошках викреслюють батокси з проекції теоретичного креслення «бік».
Тут також спочатку обробляють кожну дошку по зовнішньому контуру батокса і
випилюють внутрішню частину. Дві крайні дошки залишають суцільними. Склеєні і
просушені дошки обробляють, як і в попередньому випадку
Застосовуючи
ці методи, можна набагато спростити побудову судна.
Після
виготовлення корпусу можна приступити до виготовлення шпангоутів. Для цього з
теоретичного креслення (проекції «корпус») за допомогою кальки або
копіювального паперу шпангоути переносять на фанеру товщиною 6-8 мм, потім випилюють
лобзиком. Краї випиляних шпангоутів обробляють напилками і шкіркою. У верхній
частині шпангоутів (по бортах) залишають шипи, які будуть вставлятися в палубні
вирізи. У нижній частині шпангоутів вирізують пази для установки кільової рами,
яку викреслюють за теоретичним кресленням проекції «бік» і випилюють з фанери
товщиною 6-8 мм.
У
носі і кормі набору корпусу на величину однієї або двох шпацій встановлюють
бобишки з дощок м'яких порід дерева - липи, вільхи, тополі (рис. 5, в). Бобишки
обробляють за профілем корпусу рашпілем і наждачним папером. Можна застосувати
пінопласт ( після обробки обов’язково зашпаклювати).
Після
цього збирають тимчасово весь набір, для чого все шпангоути вставляють шипами в
палубні пази і скріплюють з рамою.
Накладаючи
на шпангоути стрингери, розмічають місця їх встановлення. Їх кількість залежить
від величини моделі. Чим модель більша, тим більше стрингерів.
Закінчивши
розмітку, весь набір розбирають, щоб випиляти в шпангоутах і бобишках пази для
укладки стрингерів. Перед остаточною збіркою в палубі випилюють вікна для
доступу в модель, а всі місця стиків промащують два-три рази клеєм і просушують. Далі за допомогою цвяшків
і клею закріпляють всі стрингери. Знявши висохлий набір корпусу зі стапельного
дошки, обробляють його драчовим напилком і промазують зовні два-три рази клеєм.
Тепер можна приступати до обшивки
корпусу фанерою товщиною 1,5
мм або щільним картоном.
Листи
обшивки приклеюють і прибивають цвяшками. Коли корпус добре просохне, цвяшки
можна вийняти або притопити кернером. Обробивши корпус напилком і наждачним
папером, його треба промазати два-три рази клеєм, щоб надалі до нього місця
пристала шпаклівка. Для кращої міцності
його можна обклеїти одним шаром склотканини, застосовуючи смолу ПН-1 або ЕД-5.
Дуже
просто побудувати корпус з пап'є-маше. Його
обклеюються з газетного паперу по болванці, виготовленої одним із
розглянутих вище способів.
Щоб
перші шари паперу не приклеювалися до болванці корпусу, її обмазують тавотом
або вазеліном. Папір рвуть на шматки розміром приблизно 60 X 80 мм. Різати її ножицями не
рекомендується. Перші два-три шари накладають на болванку без клею, прямо на
жировий шар. Клей найкраще застосовувати ПВА. Шматочки паперу накладають так,
щоб кожен наступний перекривав попередній.
Для
корпусів невеликих розмірів (700-900
мм) досить наклеїти 9-11 шарів паперу, щоб отримати
борту товщиною 2,5 - 3 мм.
Клеїти треба в кілька прийомів. Наклавши три-чотири шари, слід дати їм
просохнути. Потім, злегка зачистити наждачним папером, наклеїти ще стільки ж.
Цей процес повторити декілька разів.
Знявши
готовий корпус з болванки, в нього вклеюють два-три шпангоута і накривають
палубою. Потім все зачищають наждачним папером і, застосовуючи клей, обклеюють марлею або капроновим носком.
Потім корпус можна прошпаклювати і пофарбувати.
При
складанні пінопластового корпусу для фіксації блоків в отвори вставляємо довгі
шпиці або тонкі трубки (якщо довжина корпусу велика) і всі блоки збираємо на
клей ПВА. Якщо при обробці блоків ніхромовою ниткою пінопласт дав осадку, то
після склейки корпусу ці місця заливаємо
парафіном і доводимо до відповідних параметрів, при цьому досягаємо плавних
переходів.
Якщо
осадки не відбулося, то отриманий корпус , для отримання плавних переходів,
обробляємо наждачним папером. Даний корпус готовий для обшивки. Невеличке
зменшення корпуси при обробці наждачним папером дасть змогу дотриматись
відповідний розмір моделі.
2.2
ВИГОТОВЛЕННЯ ОСНАЩЕННЯ ВІТРИЛЬНИКА
Рангоут
Рангоут – загальна назва пристроїв для підйому та
розтягування вітрил. Він забезпечує їх встановлення й утримування в робочому
стані. До рангоуту відносять, зокрема, щогли – основу для кріплення реїв і
такелажу, стеньги – продовження щогл, бушприт – похила щогла, що встановлюється
на носі судна, призначена для підйому та кріплення кліверів (трикутних вітрил),
реї, призначені для несення прямих вітрил і ряд інших.
За допомогою наждачного паперу щоглам і реям
потрібно надати циліндричної форми. Бушприт встановлюється в отвір в носовій
частині моделі. За допомогою ниток і клею реї встановлюються на визначених
місцях кожної щогли в одній площині. Після цього щогли потрібно закріпити в
призначених для них місцях на корпусі моделі.
З рейки перетином □5 мм виготовляються планки для
кріплення такелажу. Для цього їх парами затискають у лещатах і по лінії дотику
через визначені проміжки просвердлюють свердлом Ø3 мм. Після їх роз'єднання
отримуємо вздовж однієї сторони кожної планки пази, глибиною 1.5 мм. Планки приклеюються
в відповідних місцях корпусу.
Кермове стерно вирізається із фанери по шаблону,
шліфується наждачним папером і приклеюється в належному місці в центрі корми так
, щоби збігалось із кільовою лінією судна.
Після висихання клею виріб фарбують 2-3 рази
(кожному шару лаку та фарби необхідно підсохнути) та оздоблюють.
Такелаж
Такелаж — загальна назва всіх снастей на судні;
виділяють стоячий і бігучий такелаж.Стоячий такелаж служить для утримування на
місці рангоутних частин. Бігучий такелаж служить для утримування решти снастей,
для підйому і збирання вітрил, керування ними і т.п. На такий такелаж майже
виключно використовуються прядивні троси.На моделі встановлюється імітація
такелажу із швацької нитки. Нитки до щогли прив’язуються по мірі віддалення від
поверхні палуби, тобто – з початку в нижчій точці, а потім – вище. Вільні кінці
зв’язуються парами після проведення їх через відповідні пази планок – під ними.
Хвости обережно обрізуються так, щоб не розв’язалися вузли.
Типи вітрил та їх призначення
Вітрила поділяються за призначенням на косі та прямі. Косі вітрила застосовуються для ходу як за вітром, так і проти напрямку
вітру (під деяким кутом), а прямі —
лише за вітром. За формою вітрила зазвичай трикутні або чотирикутні, причому косі
найчастіше трикутні, а прямі — майже завжди чотирикутної форми.
Косі вітрила можуть переміщуватися з одного борту судна на інший при зміні галсів (повороті), щоб забезпечити тягу і просування
судна у випадку маневрів чи зміни напрямку вітру. Якщо корма судна
перетинає вітер, то такий поворот називається поворот фордевінд. Якщо ж вітер перетинає ніс, то така зміна галсів проти напрямку вітру.
Сучасні судна можуть рухатися проти вітру курсом до 30 градусів і навіть
гостріше.називається поворот оверштаг.
Повторювані повороти оверштаг дають змогу суднам з косим вітрильним озброєнням
рухатися
Вітрильник, зазвичай, має кілька комплектів вітрил
для різних погодних умов. Наприклад, існують спеціальні штормові вітрила.
Прямі вітрила досягли максимального розвитку на кліперах і торговельних барках кінця 19-го і початку 20-го
століття. Прямокутні вітрила висять поміж реїв, які в свою чергу закріплені до щогл. Прямі вітрила можуть лише повертатися на певний кут відносно корпусу
судна для забезпечення кращої тяги при зміні вітру чи курсу. Такий тип
вітрильного озброєння вимагає великої кількості такелажу для керування ними (щонайменше 9 тросів на кожне вітрило) і не може
забезпечити рух за курсом, гострішим за 60° за вітром. Кораблів з такими
вітрилами зараз залишилося небагато, вони використовуються для морського
навчання. Більшість суден з прямими вітрилами несуть також деякі косі вітрила.
Косі вітрила набагато поширеніші: усі яхти і дінги використовують цей тип вітрил, коли вітрила розташовані паралельніше до кіля судна, і розкріплені спереду і ззаду швидше, ніж з бортів судна. Найбільше
вітрило (грот) приєднане до щогли спереду і до гіка знизу, та простягається назад; у той час менше
(одне або кілька) приєднується до щогли у верхній частині і простягається
вздовж штага до носа судна. Кожне з вітрил вимагає лише 2—3 троси для основного керування ним.
3. МЕТОДИКА
ВИКЛАДАННЯ МОДЕЛЮВАННЯ ВІТРИЛЬНИКІВ В ГУРТКУ «ЮНИЙ ДИЗАЙНЕР» БЕРДЯНСЬКОГО ЦДЮТ
Проблема
розвитку дитячої творчості сьогодні є найбільш актуальною як в теоретичному,
так і в практичному відношеннях: мова йде про важливі умови формування
індивідуальності особистості з перших кроків її становлення.
Прикладні
види мистецтва, зокрема ліплення, малювання, конструювання, моделювання
розвивають у дітей творчі та інтелектуальні здібності, розкривають потенціальні
можливості особистісного розвитку, формують естетичний світогляд, стають
важливим стимулом професійного самовизначення.
Мета програми гуртка – формування
професійно-прикладних навичок, початкових знань з художнього конструювання та
моделювання і створення умов для соціального, культурного, професійного
самовизначення, творчої самореалізації особистості дитини в соціумі.
Основні завдання
полягають у формуванні таких компетентностей:
-
пізнавальної – ознайомлення з видами
декоративно-ужиткового мистецтва, основами матеріалознавства, технічного
малюнка, художнього конструювання, креслення, ліплення, історією розвитку
дизайну;
-
практичної – набуття
техніко-технологічних умінь і навичок, навчання технологіям ліплення, технічного малювання, макетування
та конструювання, технікам формотворення і декоративної обробки виробів;
-
творчої – розвиток стійкого інтересу до
декоративного мистецтва і художнього конструювання, формування творчого
мислення, естетичного смаку;
-
соціальної – виховання культури праці,
професійне самовизначення; формування працелюбності, наполегливості; набуття
навичок роботи в колективі та відповідальності за свою роботу;
В
основу начальної програми покладено принцип особистісно-зорієнтованого
навчання, що враховує потреби кожного учня, його здібності, уміння та навички і
допомагає в повній мірі виявити та проявити творчий потенціал вихованця
Для
реалізації освітньої програми педагог: керується наступними принципами:
-
виховання і навчання в спільній
діяльності педагога та учня;
-
послідовність та системність навчання;
-
принцип переходу від репродуктивних
видів діяльності через поетапне освоєння елементів творчості до творчої
художньо-конструкторської діяльності;
-
принцип доступності;
-
принцип свободи вибору дитиною видів
діяльності;
-
принцип створення умов для
самореалізації особистості дитини;
-
принцип динамічності,
-
принцип результативності та стимулювання.
Програма
початкового рівня першого року навчання розрахована на учнів молодшого
шкільного віку (8 – 10 років). Бесіди з теорії займають не більше 15 – 20
хвилин на кожному занятті Заняття мають політехнічне спрямування. Протягом 1
року навчання гуртківці знайомляться з елементарними технічними та
технологічними поняттями, матеріалами та інструментами для конструювання,
елементарними геометричними поняттями, основами моделювання з паперу та
картону, початковими навичками технічного малювання та креслення та ліплення.
Програма
початкового рівня другого року навчання розрахована на дітей молодшого та середнього
шкільного віку (9 – 11 р.) Навчальний план передбачає закріплення та розвиток
знань, вмінь та навичок, набутих вихованцями за перший рік навчання та
підготовку їх до основного рівня навчання.
Для
створення безпечних умов діяльності дітей склад груп першого та другого років
навчання початкового рівня поділяється на підгрупи під час практичної роботи.
Викладання теоретичного матеріалу відбувається у фронтальній формі у всіх
групах.
Програма
основного рівня навчання розрахована на учнів середнього шкільного віку (11 –
14 років). Учні першого року навчання основного рівня знайомляться з професією
художника-конструктора, поглиблюють практичні знання з технічного конструювання
та моделювання, набувають навичок тематичного малювання, ліплення, опановують
роботу з інструментами і матеріалами. Учні другого року навчання основного
рівня опановують елементи технічного дизайну, основи ергономіки та
формотворення, знайомляться з теорію перспективного зображення предметів,
основами композиції, поглиблюють знання з технічного малюнку та моделювання.
На
заняттях гуртка використовуються різноманітні методи навчання, а саме: пояснювально-ілюстративні (розповідь, пояснення,
бесіда, демонстрація),
репродуктивні (відтворювальні) та проблемно-пошукові
(проблемне викладення матеріалу, дослідницькі, частково-пошукові) тощо. Перевага надається інтерактивним (навчальне
проектування) та ігровим методам. Застосовуються різноманітні засоби
навчання: наочні посібники, роздатковий
матеріал, технологічні картки, технічні засоби навчання, Інтернет – ресурси.
Поряд
із груповими, колективними формами роботи проводиться індивідуальна робота з учнями, в тому числі при
підготовці виставок. Створюються умови для
диференціації та індивідуалізації навчання
відповідно до творчих здібностей, обдарованості,
віку, психофізичних особливостей, стану здоров’я вихованців.
Перевірка
та оцінювання знань й умінь гуртківців здійснюється під час виконання
ними практичних робіт, а також у формі проведення змагань, тематичних та підсумкових
виставок.
Методика створення моделі вітрильника.
Враховуючи
вік вихованців, що займаються в гуртку,
а це в своїй більшості – діти молодшого та середнього шкільного віку,
була створена особиста методика з виготовлення вітрильників. Виготовлення
моделі – кропітка праця, що потребує серйозної мотивації вихованця,
працелюбності, посидючості, вміння працювати з різноманітними матеріалами. Для
молодших школярів потребується специфічний підхід до моделювання: по-перше –
модель повинна бути проста в виготовленні, по-друге – необхідно використовувати
прості в роботі матеріали, доступні для дітей, по-третє – компенсувати
відсутність посидючості та при цьому зберегти бажання до роботи можна тільки
скороченням часу на виготовлення моделі.
Тому, для виготовлення
нескладної моделі вітрильника, вихованцям надається розгортка корпусу з
картону, розроблена керівником гуртка, яка дозволяє швидко склеїти корпус з
картону. При цьому використовується клей ПВА, доступний для дітей. оснащення
вітрильника виконується з тонких стрижнів з деревини, шпангоути виготовляються
з цупких ниток, вітрила – з ватману або паперу. Корпус вітрильника обробляється
декоративними матеріалами: обклеювання соломкою , папером, що імітує деревину.
самоклійним папером, кольоровим папером тощо.
За допомогою лобзика
виготовляється підставка з фанери. Такі вітрильники мають невеликі розміри, на
їх виготовлення відводиться не більше 10 навчальних годин.
Для дітей середнього та
старшого шкільного віку доступні моделі більш складних конструкцій, де
використовуються креслення обводів вітрильників з конкретно взятих моделей. Для
роботи використовуються рейки, ДВП, картон, тонка фанера, пінопласт. Для
створення вітрил можна використовувати тканину, цупкий папір. За допомогою
оригінальних пристроїв виготовляються
ванти з синтетичних ниток та сірників, окремі деталі: візерунки на
вікнах, носові скульптури, оформлення бійниць виготовляється за допомогою
техніки «скань» та «філігрань», скло імітується прозорим пластиком,
поліетиленової плівкою. Декорування бортів виконується з соломки злакових, яка
імітує обшивку вітрильника. Декоративність посилюється, якщо використовувати
соломку, припалену до коричневого кольору праскою. Підставки під вітрильники
виконуються з фанери за допомогою фігурного вирізання лобзиком. Деякі елементи
корпусу та оснащення оброблюються морилкою під колір мореного дубу або
червоного дерева. На виконання вітрильника розміром від 70см до 1,5 м уходить до 3-6 місяців постійної
роботи.
Такі стендові моделі
беруть участь в виставках різного рівня: в ЦДЮТ, міський виставках,обласному
огляді-конкурсі «Знай і люби свій край». В перспективі – участь в обласних
виставках стендового моделювання науково-технічного напрямку.
5. ВИСНОВКИ.
Виготовлення моделі вітрильника - доволі складний процес,
що потребує знань з математики, геометрії, креслення, художнього конструювання,
навичок роботи з літературою, Інтернет ресурсами, а, головне, великого бажання
зробити красу своїми руками. Кожна деталь судна – окремий витвір мистецтва, а в
купі з іншими – маленький шедевр,
сходинка в освіті, мистецтві, конструюванні для кожного вихованці гуртка «Юний
дизайнер».
Корпус основна і найбільш відповідальна частина
корабля. Він визначає архітектурний тип корабля, від форми і розмірів корпусу
залежить забезпечення морехідних і бойових якостей корабля. Корпус корабля
являє собою складну конструкцію що складається з окремих частин, кожна з яких
несе певне призначення. Основна вимога до корпусу це забезпечення достатньої
міцності. Виконання цієї вимоги досягається як за рахунок використання певних
матеріалів, так і шляхом застосування для кожного типу корабля певної системи
набору корпусу.
Авторські
пристрої, що розроблені керівником гуртка, допомагають створити
незабутній образ вітрильника, виконати найменші деталі і наблизити модель до
оригіналу.
Методична розробка дає можливість ознайомитись із
теоретичними , практичними відомостями конструювання корпусів моделей суден та
кораблів. Ознайомившись із матеріалом моделювати моделі плаваючих засобів стане
доступніше для судно моделістів початківців.
4. ДОДАТКИ
Додаток 1
Типи вітрильників
Поділ за типами
Незалежно від фактичних розмірів
вітрильні судна за типом вітрильного озброєння поділяються на великі (англ. tall ships) і малі (англ. small craft) вітрильні судна. Поділ є дещо умовним і визначає вимоги до чисельності
команди для роботи з вітрилами та оснащенням.
- Великі вітрильні судна мають дві щогли або більше. Щогли на двощоглових вітрильниках іменують як грот-щогла (більша) та фок-щогла (якщо менша щогла попереду або щогли одного розміру) або бізань щогла (якщо менша позаду).
- Малі вітрильні судна мають одну або дві щогли, перша щогла звичайно більша (грот-щогла), друга, якщо є, розташована позаду (бізань щогла).
За типом вітрильного озброєння
виділяють наступні типи суден:
- Судна з прямим вітрильним озброєнням — мають прямі (поперечні) вітрила на всіх щоглах, можуть також нести окремі косі вітрила, які не впливають на тип озброєння (наприклад, стакселі, клівери тощо);
- Судна з косим вітрильним озброєнням — мають косі (поздовжні) вітрила на всіх щоглах;
- Судна зі змішаним вітрильним озброєнням — мають як прямі, так і косі вітрила на щоглах;
Поділ є доволі умовним. Великі
вітрильні судна можуть мати будь-який тип вітрильного озброєння, малі вітрильні
судна найчастіше мають лише косе озброєння.
Додаток№2
Стендові моделі вітрильників гуртка «Юний дизайнер»
Стендові моделі вітрильників гуртка «Юний дизайнер»
6. СПИСОК
ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ.
1.
Акимов Р.М. , Дурицын О.И. Основи военно – морского дела. Москва; Воениздат. 1961.
2.Курти О. Постройка моделей судов.
Энциклопедия судомоделизма. Сокрещенный пер. с итал. Л.: Судостроение, 1978 –
544 с., ил.
3. Моделист-
конструктор . 6. 1999.
4.Митрофанов В. П., Митрофанов П. С.. Школы
под парусами. Учебный парусный флот ХVІІІ – ХХ
в. в. – Л.: Судостроение, 1989 – 232 с., ил.
5.Парусные корабли/ Ред. группа: С. Балакин,
Ю. Масляев, Е Ананьева, Е Дукельская – М.: Мир энциклопедии Аванта+. 2003 – 184
с.: ил. - (Самые красивые и знаменитые).
6. Перестюк І.
Є. Малий флот. Ч ІІ Посібник для судно моделістів. Київ.: «Веселка», 1983.
7.
Целовальников А.С.. Справочник судомоделиста. Часть ІІ.Москва; Москва.1981.
Комментариев нет:
Отправить комментарий