ЛОДКИ... ИЗ КАРТОНА И БУМАГИ

В течение многих веков дерево и металл в судостроении были основными материалами. Выработались соответствующие технологические традиции, сформировалась методика подготовки специалистов. Все это повлияло и на любительское судостроение, и на строительство мелких судов бытового назначения. Так, например, на водоемах нашей страны до сих пор можно увидеть цельнодеревянные лодки и катера так называемой «клинкерной» постройки. Собранные на металлических заклепках из продольных досок — «поясьев», эти суда недолговечны и нуждаются в частных периодических ремонтах. Кроме того, для их постройки нужна первосортная древесина.

С появлением новых материалов стал возможным поиск иных путей, новой технологии в малом судостроении. Первым заметным шагом вперед стало применение водостойкой фанеры-переклейки как для обшивки, так и для изготовления деталей каркаса небольших судов различного назначения. Но такая фанера может применяться только для обшивки судов, имеющих «прямые», или, как говорят, «развертывающиеся на плоскость», обводы, поскольку она допускает значительный изгиб лишь в одном направлении — по оси волокон большего количества слоев. Чтобы убедиться в этом, достаточно проделать опыт с листом трехслойной фанеры толщиной 3 мм (рис. 1): сгибая его по оси направления волокон «рубашки» (наружного слоя), можно без особого труда получить трубу диаметром около 400 мм; но при попытке изогнуть тот же лист под углом 90° к оси волокон «рубашки» фанера сломается. Выход был найден в использовании однослойной ножевой фанеры, называемой шпоном. Шпон — это сырье для изготовления фанеры-переклейки. Его получают путем лущения древесного ствола на специальных станках, где с вращающейся заготовки большой стальной нож срезает длинную тонкую ленту древесины, как бы «разматывая» с древесного ствола его годовые кольца.

Из полосок шпона разной ширины можно на специальных болванах или в пресс-формах выклеить корпус любой конфигурации, применяя те же водостойкие клеящие вещества, которые используются при изготовлении фанеры-переклейки (рис. 2). Однако в основе шпоновых судов сохранялся все тот же материал — дерево. Отказаться от него (частично или полностью) удалось только после того, как человек научился изготовлять тончайшие стеклянные нити, а из них — материал совершенно новых и поистине неограниченных возможностей — стеклоткань. Опыт постройки судов из стеклоткани с пропиткой ее синтетическими смолами (например, эпоксидной или полиэфирной) показал, что из нее можно изготовить корпуса любой, самой сложной формы, и получаемая при этом «скорлупа» обладает очень высокими физико-химическими свойствами; по ряду показателей такие суда оказались лучше металлических, не говоря уже о деревянных. Очень быстро была освоена технология их постройки, и можно смело сказать, что стеклопластик произвел в мировом судостроении настоящую революцию. Однако высокая стоимость стеклоткани, и особенно синтетических смол, сдерживает их массовое применение в практике любительского судостроения. Именно поэтому сегодня идет поиск заменителей. Для постройки мелких спортивно-туристских судов ими являются: прочная упаковочная бумага (так называемый крафт), применяемая для расфасовки цемента и сыпучих пищепродуктов, водостойкий картон (изоплита) и дешевые сорта хлопчатобумажных тканей (марля, мадаполам, бязь). В качестве связующих применяются как дешевые сорта синтетических смол, так и клеящие вещества на нитрооснове и даже простой казеин. Выклеенные из этих материалов корпуса после обработки их водостойкими лакокрасочными составами показали себя в эксплуатации с самой лучшей стороны. Поэтому их применение можно смело рекомендовать как любителям-одиночкам, так и судостроительным кружкам станций юных техников и особенно пионерских лагерей. Небольшие суда с ткане-бумажной обшивкой можно построить буквально за несколько дней и спокойно плавать на них целое лето. Сама их выклейка очень проста и не сопряжена с вредным влиянием на организм человека, что позволяет выполнять эту работу даже в жилых помещениях.

Приводим перечень судов, которые могут быть изготовлены по описываемой технологии:

1. Байдарки и каноэ самых различных типов, длиной от 1,5 до 4м. Особенно хорошо получаются лодки с круглыми обводами. Две из них — эскимосский каяк и каноэ североамериканских индейцев — показаны на нашей цветной вкладке.

2. Небольшие парусные суда, как остроскупые, так и круглодонные, тех же размерений.

3. Мотолодки, гидрокарты, водные велосипеды, катамараны — как разборные, так и неразборные.

Надо думать, что возможна постройка полноценных судов с ткане-бумажной обшивкой и больших размеров. Однако, не имея опыта, браться сразу за такое дело не следует.

Мелкие суда с обшивкой из картона и бумаги могут изготовляться двумя способами; на деревянном каркасе и на специальном болване, а также в снятой с этого болвана матрице. В первом случае, если корпус имеет прямоскулые обводы, к каркасу сначала крепится картон, так же как фанера-переклейка, то есть на клею и гвоздях. После этого корпус зачищается и оклеивается в 2-4 слоя неширокими полосами крафт-бумаги, затем — одним слоем ткани, после чего грунтуется, шпаклюется и окрашивается водостойкими материалами. Изнутри детали каркаса и картон после сборки корпуса покрывают горячей олифой или современными синтетическими грунтами и красками (алкидными, глифталевыми и т. п.). Что касается судов с круглыми обводами (байдарок, каноэ), то их лучше выклеивать из бумажной ленты, увеличив предварительно количество стрингеров, чтобы получить большую опорную поверхность и плавные обводы. Собрав каркас, как обычно, на клею, шурупах и гвоздях (рис. 3), следует тщательно зачистить наружную поверхность всех его элементов, к которым будет приклеиваться бумажная обшивка. Это делается сначала рашпилем и циклей, затем — наждачной бумагой. Внешние грани штевней, привальных брусьев и стрингеров должны быть закруглены, как показано на рисунке 3, так как в противном случае бумага быстро протрется.

Закончив сборку каркаса, следует приготовить бумажные полосы для наклейки обшивки. Если в распоряжении строителя имеется рулонная крафт-бумага, ее сначала нарезают кусками такой длины, чтобы хватало на оклейку корпуса под углом 45° от борта до борта, с припуском около 50 мм. Нужную длину определяют, замеряя каркас по шпангоутам с помощью мягкого портновского метра. Из заготовленных кусков делают полосы шириной 120-150 мм, отрывая их с помощью тяжелой линейки, как показано на рисунке 4. «Рваная» бумага при склейке дает более ровную поверхность, чем резанная ножницами. Это следует твердо помнить и в процессе работы излишки ленты тоже отрывать руками, а не резать. Крафт-бумага в зависимости от направления волокон имеет разную сопротивляемость на разрыв. Чтобы получить равнопрочную «скорлупу» и не опасаться ее коробления при склейке, надо каждый последующий слой накладывать под углом 45-50° к предыдущему.

Подготовка бумаги к оклейке каркаса выполняется так: положив ленту на кусок полиэтилена или клеенки, ее глянцевую сторону смачивают теплой водой с помощью широкой плоской кисти. Глянцевая сторона должна стать равномерно влажной, а обратная (матовая) — чуть заметно сырой. Увлажненную бумажную ленту укладывают на каркас, аккуратно смазанный казеиновым клеем. Наклеивать первый слой, намазывая его прямо по бумаге, нельзя, так как после этого он не будет впитывать изнутри корпуса олифу и грунт. Второй и последующие слои бумаги наклеивают, смазывая клеем «матовую» (сухую) сторону увлажненной ленты. Как уже говорилось выше, ленты укладываются вперехлест с перекрытием в 1-2 см на сторону. Последний слой бумаги следует наклеивать очень аккуратно, не пачкая клеем наружную поверхность: на нее будет наклеиваться ткань нитроклеем или нитролаком, который к казеину пристает плохо. К штевням и привальному брусу бумагу приформовывают пальцами, делая разрывы в тех местах, где образуются складки и морщины. Эта работа требует известного навыка, поэтому желательно сначала попрактиковаться на каком-нибудь кусочке древесины соответствующей формы.

Число бумажных слоев определяется размерами корпуса, конструкцией каркаса и качеством бумаги, а также назначением лодки. В среднем при одном наружном слое ткани достаточно 5-6 слоев. На днище для прочности следует наклеить в промежутке между диагональными лентами еще 1-2 слоя продольных лент, кромка на кромку, тщательно заглаживая их стыки пальцами. Иногда с этой же целью между слоями бумаги вклеивают дополнительно слой тонкой, прочной ткани. Всю работу можно выполнить за один или за два приема, предварительно хорошо просушив первые слои. После сушки полностью оклеенный корпус (за счет усадки бумаги) становится гладким и очень жестким. Перед оклейкой тканью его шкурят и грунтуют. Для этого следует применять грунты марки 138 или АГ-2 — к ним хорошо пристает нитролак, которым будет наклеиваться ткань. Оклейка тканью ведется от носа к корме, целыми кусками, с вытяжкой от привальных брусьев к килю или наоборот, в зависимости от типа корпуса. Сначала ткань одной кромкой приклеивается и прибивается мелкими гвоздиками к килю (шаг 25-30 мм) и от этой линии накладывается на поверхность корпуса, обильно смазанную нитроклеем. Жесткой кистью производится растяжка ткани, чтобы не было морщин и воздушных пузырей. Эту работу желательно выполнять вдвоем или втроем. Один из работающих должен иметь наготове ножницы для подрезки ткани при оклейке штевней и других участков, на которых образуются складки и морщины. Как оклеивать закругления, показано на рисунке 5. Зубцы на краях ткани следует вырезать так, чтобы не было большого перекрытия, но и не оставалось пустот. При растяжке ткани необходимо продавливать клей в ее поры. Для этого иногда приходится добавлять клей прямо на поверхность ткани и кистью «втирать» его в ткань. Такую выклейку на каркасе рекомендуется применять, если задумана постройка не более 1-2 лодок; если же решено изготовить серию однотипных судов, более целесообразной будет выклейка их на болване или в матрице. Цель данной статьи — ознакомить читателей с технологией изготовления обшивки небольших судов из картона или бумаги. А тип судна каждый читатель может выбрать, исходя из своих возможностей и целей, которые он ставит перед собою при постройке. На цветной вкладке показаны две лодки с обшивкой из бумаги, специально разработанные для постройки в пионерских лагерях. Редакция будет благодарна тем энтузиастам, которые осуществят их постройку и поделятся своим опытом с читателями.

Г. МАЛИНОВСКИЙ, мастер спорта

ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1. КРАФТ-БУМАГА. Выпускается в рулонах или листами разной длины. При постройке небольших судов с успехом может быть использована макулатурная крафт-бумага (тарные мешки, которые разрезаются на ленты шириной 120-150 мм по длинной стороне).

2. ПРЕССОВАННЫЙ ВОДОСТОЙКИЙ КАРТОН (изоплита). Выпускается толщиной от 3 до 6 мм, разного размера; чаще всего встречаются листы 1000х500 мм.

3. ХЛОПЧАТОБУМАЖНАЯ ТКАНЬ: марля, мадаполам, плотное небеленое полотно или парусина — в зависимости от назначения лодки и материальных возможностей строителя.

4. СВЯЗУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА (клеи): полиэфирная смола ПН-1. Из нее приготовляется клей для бумаги и ткани. Рецепт клея: смолы — 100% (по весу), нафтената кобальта (инициатор) — 8%, гидроперекиси изопропилбензола (сокращенно: гипериэ — ускоритель) — 4%. Последовательность приготовления клея: в смолу сначала вливают нафтенат, хорошо перемешивают и только после этого, непрерывно помешивая, вводят гипериэ. Нафтенат и гипериэ должны храниться отдельно, так как при их соединении происходит взрыв!

а) Мочевино-формальдегидный клей, известный в продаже под названием «синтетический столярный». Состоит из двух компонентов: клеящего вещества и отвердителя (водный раствор щавелевой кислоты). Клей может использоваться так же, как предыдущий.

б) Казеин. Тяжелый порошок белого или сероватого цвета. Для приготовления клея смешивается с кипяченой водой комнатной температуры в пропорции: на одну часть клея 1,5 части воды (в зависимости от сорта клея и его влажности эта пропорция может несколько изменяться). Применим только для выклейки бумажной «скорлупы». С целью повышения водостойкости казеинового клея некоторые любители вводят в него до 10% олифы или высокосортного цемента в порошке.

в) Паркетный лак. В продаже имеется несколько сортов. Некоторые из них требуют добавки отвердителя, некоторые отверждаются самостоятельно, но в течение более длительного времени. Пригодны для оклейки готового корпуса тканью.

г) Нитроклей и нитролаки. Лучшими нитроклеями для наклейки ткани являются бесцветный эмалит или клей АК-20, широко применяемые нашими моделистами. При их отсутствии можно применить любой натроцеллюлозный клей или лак, в крайнем случае — жидкую нитрокраску или грунт № 138.

5. ОЛИФА И ЛАКО-МАСЛЯНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Применяются для покрытия корпусов изнутри и снаружи при отсутствии нитролаков. Жидкий сурик может быть использован для наклейки ткани на корпус.

6. БИТУМ И РАСТИТЕЛЬНЫЕ СМОЛЫ. Могут быть использованы в крайнем случае — если нет ничего другого — для покрытия изнутри и снаружи готового корпуса.