Endeavour

Costruzione di un imbarcazione tipo Jclass del 1934 che partecipò alla coppa America. Modello radiocomandato in scala 1:40
In questo blog, cercherò di raccontarvi passo passo la costruzione di una barca a vela in scala e se possibile, renderla navigante. Dico così perchè “rimpicciolire” una barca è possibile, ma fare in modo che galleggi e che navighi come nella realtà è un po’ diverso, perchè la barca è in scala, ma il vento no. Seguitemi in questo viaggio e scoprirete perchè……………..
Scegliere la strada giusta
Per costruire una barca in scala, si può scegliere fra più strade; la prima è quella che ti porta in un negozio di modellismo dove puoi scegliere una scatola di montaggio a scelta. La scelta del modello, varia in base al tipo di barca, ai gusti personali, alla marca del modello, alla facilità del progetto o semplicemente al budget.
La seconda strada ti porta sempre in un negozio di modellismo, ma questa volta ci vai per acquistare i piani ovvero i disegni per costruire la barca. In questo caso, spendi poco ma devi avere molta più esperienza nella costruzione e non è detto che alla fine avrai speso di meno, anzi.
La terza strada è quella che ti porta a cercare i piani su internet, magari gratis, oppure ad averli da un amico. In questo caso però i piani dovranno contenere non solo le linee dello scafo, ma anche le misure delle vele, i particolari sul ponte e tanti altri indizi che ti serviranno per costruire la tua barchetta. Qualcuno, costruisce i particolari guardando le foto oppure le riviste.
Un’ altra strada simile alla precedente, ti porta a comprare dove possibile, un libro dedicato esclusivamente alla barca che vuoi costruire. Li trovi tutto, disegni, foto (se le avevano fatte) e anche un po’ di storia della barca.
Se qualcuno ha seguito altre strade, me lo faccia sapere……..
Io per vari motivi ha scelto la terza strada. Il motivo principale è che siccome cercherò di rendere questo modello navigante, il modello delle scatole di montaggio, non mi permetterebbe di inserire i componenti elettrici e la zavorra, se non facendo apportune modifiche. Percui tanto vale costruirlo da zero. Un altro motivo, è la scala; L’ Endeavour, è venduto nella scatola di montaggio in due diverse scale, una troppo piccola e l’ altra troppo grande, quest’ ultima più per motivi di trasporto.
Ecco un esempio di piani costruttivi scaricati da internet al sito www.svensons.com 
02.jpg


Calcolo stabilità e galleggiamento
Come detto in precedenza, ho scelto la strada dell’ autocostruzione partendo da un’ immagine dello scafo dove sono evidenziati tutti i profili della barca. Se la barca fosse statica, basterebbe fare alcune fotocopie in scala, lavoro molto macchinoso, di tutte le ordinate; incollare le copie su alcune tavolette di legno e ritagliarlo seguendo i bordi delle ordinate. In questo modo si ricavano le ordinate che potranno così essere posizionate su una tavola di legno multistrato per essere rivestite con i listelli. In poche parole, questo è il sistema più tradizionale per preparare lo scafo.
Io dovendo costruire un modello dinamico, dovrò prima disegnare tutto lo scafo con un programma CAD e successivamente modificare i profili in quanto quelli originali daranno vita ad uno scafo che per la sua forma, non sarà in grado di stare a galla, ma se anche ci riuscisse, una volta armato, (vele e sartiame) si adagerebbe su un lato una volta messo in acqua. Vediamo perché:
Questa barca nella realtà è lunga 40 mt circa e larga 6,7 mt. Il suo peso (dislocamento) è di 143 tonnellate di cui 80 di zavorra. Dovendo fare un modello in scala, pensavo che bastava scalare questi valori per 40 che è la scala scelta e il gioco è fatto. Purtroppo non è così.
In scala 1:40 la lunghezza diventa 988 cm e la larghezza 16,7 cm. Il problema è sui pesi, perché fino a opera conclusa, non saprò il peso effettivo del modello. Percui non saprò nemmeno quanta zavorra mettere. E se poi alla fine la zavorra richiesta non ci sta nello scafo? Bisogna tenere in considerazione anche lo spazio occupato dai componenti elettrici e dalle batterie, poi ci sono le vele o meglio la forza del vento su di esse. Al contrario se per farla navigare, serve un certo peso ma quest’ ultimo mi fa affondare troppo la barca, capite bene che qualcosa non va. Il peso sott’ acqua dovrà tener conto anche di questo. Se la mia barca peserà per ipotesi 4Kg, la zavorra dovrà essere almeno 2,5 Kg o giù di lì. Ecco che allora il programma CAD che utilizzerò mi sarà di aiuto nel calcolo di questi valori.
Scafo.jpgPer prima cosa, riporto nel programma l’ immagine con i profili dello scafo. Ridisegno tutte le ordinate e le dispongo in modo da formare l’ ossatura. Il programma mi permette così di costruire una superficie lungo tutti i profili. Una volta ricavate le superfici che compongono l’ opera morta e l’ opera viva, costruisco il ponte e unisco il tutto per formare un solido. A questo punto, con il comando Idrostatica, il programma calcola il volume del solido sotto la linea di galleggiamento. Il risultato è che in scala 1:40 il volume sommerso è di 2,2 dmc il che è un po’ poco. Allora senza dover rifare tutto, seleziono lo scafo e lo allungo verso il basso mantenendo la linea di galleggiamento nella stessa posizione. Così facendo arrivo ad ottenere un volume sommerso di 3,5 dmc senza stravolgere il profilo dello scafo. A questo punto posso tranquillamente lavorare sul modello, inserendo i componenti e determinare così la loro posizione all’ interno dello scafo.
Sin qui il lavoro procede bene, a parte alcune imprecisioni delle superfici nella zona del timone, ma si potranno risolvere con la lima una volta tagliate le ordinate. Rispetto al disegno, non costruirò tutte le 31 ordinate, bensì la metà. Questo principalmente per motivi di peso. Adesso passerò alla progettazione del timone che a differenza delle barche tradizionali, ha l’ asse di rotazione inclinato. Profili.jpgAll’ interno dello scafo, dovrà esserci un tubicino che accoglierà l’ asta del timone. Il tubo, dovrà salire fin sopra la linea di galleggiamento per evitare che per effetto dei vasi comunicanti, entri l’ acqua. Dovrò comunque mettere del grasso all’ interno del tubo, per una maggior sicurezza.

Sezione.jpgTerminata la progettazione del timone, che per effetto della modifica allo scafo, anch’ esso ha cambiato forma, si passa alla realizzazione dei disegni per costruire l’ ossatura. In realtà i disegni ci sono già tutti in 3d, ma bisogna metterli nero su bianco. Anche i questo caso, il programma CAD, è molto utile, perché basta selezionare i profili che mi interessano e in pochi secondi, vengono creati i disegni i 2d ognuno corrispondente ad una ordinata. Lo stesso per la chiglia. A questo punto basterà solamente stamparli. Ma vediamo come si ricavano le ordinate.
L’ immagine allegata, mostra i profili che costituiscono le ordinate. Ogni ordinata però sarà più stretta rispetto al profilo reale dello scafo, perché bisogna tenere conto anche del doppio fasciame. Nel disegno allegato, si vede molto bene il profilo originale in rosso, l’ ordinata e la linea dello scafo blu quando saranno stati applicati i listelli del fasciame.
Chiglia e ordinate
Il progetto non è ancora terminato, ma la curiosità di vedere lo scafo in opera, è tanta, percui incomincio subito a tagliare i pezzi che comporranno la chiglia e le ordinate. Completerò il progetto successivamente, perché con lo scafo sotto gli occhi, è più facile ragionare su come completarlo.
Ordinate.jpgStampo velocemente i disegni delle ordinate e della chiglia, e con un po’ di colla per la carta, incollo i fogli su un pannello di multistrato spessore 4 mm perché le ordinate, saranno composte da un pezzo unico Nella realtà non era così, infatti tutte le barche in legno erano composte da ordinate suddivise in più parti ed ognuna con un nome diverso.
Nella foto si vede molto bene il foglio di carta incollato sul legno che successivamente taglierò seguendo attentamente i bordi.
Ordinate in posizione.JPGA mano a mano che i pezzi vengono tagliati, li posiziono sulla chiglia che avevo già tagliato in precedenza per poterla assemblare. Essendo un pezzo molto lungo, ho preferito suddividerla in più parti, per facilitare il taglio.

Ossatura
Il taglio delle ordinate e della chiglia è terminato senza nessun intoppo. A questo punto avrò bisogno di un “piano di lavoro” sul quale fisserò tutte le ordinate e la chiglia. Per avere un piano abbastanza stabile, ho preso un pezzo di multistrato da 20 mm di spessore e dalle dimensioni leggermente superiori alle dimensioni del ponte della barca. Fissaggio ordinate.JPGSu questo piano, ho disegnato la linea di mezzeria, e le linee perpendicolari ad essa, distanti 66 mm l’ una dalle altre, una per ogni ordinata. In prossimità di ogni linea trasversale, ho incollato le ordinate che avevo numerato precedentemente da 2 a 15. E l’ 1 e il 16? Le ordinate 1 e 16, sono rispettivamente la prua e la poppa, percui andranno create in modo diverso. La prua, è talmente rastremata, che si formerà automaticamente assemblando i listelli del fasciame, la poppa invece, dovrò eseguirla a parte lavorando 2 pezzi di legno che applicherò successivamente. Per fissare le ordinate ho utilizzato una squadretta in modo che fossero perpendicolari alla base. Per questi pezzi, che d’ ora in avanti resteranno ancorati alla base, ho utilizzato collante cianoacrilico; questo perché quando lo scafo sarà completamente rivestito, si staccherà facilmente dalla base. Infatti la colla cianoacrilica, rispetto a quella vinilica, è più secca, quindi basta un piccolo strappetto per dividere le ordinate dalla base, anche perché la superficie incollata, è poca. Prima di incollare la chiglia, passo con la carta vetrata le fessure di quest’ ultima per essere sicuro che si incastrino bene con le fessure delle ordinate. Fissaggio chiglia.JPGPer questo incollaggio invece utilizzo colla vinilica che essendo più elastica, ed asciugando più lentamente, permette il riposizionamento dei pezzi in caso di errore. Questa colla è anche resistente all’ acqua, quindi una sicurezza maggiore rispetto alla colla vinilica tradizionale. Guardando attentamente la foto, si nota che a dx manca la poppa e per realizzarla, mi servirò di due blocchetti di legno che modellerò con una lima affinché prenderanno la forma precedentemente disegnata. Assemblaggio poppa.JPGAdesso lo scafo assemblato, assomiglia ad un’ enorme scheletro di brontosauro, ma a differenza dell’ animale preistorico, è molto fragile, pertanto applicherò alcuni listelli di tiglio tra una ordinata e l’ altra per rinforzare la struttura, ma soprattutto per evitare che durante la levigatura le ordinate si rompano

Fasciame
Dopo aver irrobustito l’ ossatura parto con il fissaggio del fasciame. Utilizzerò listelli di mogano di sezione 8×1,5 incomincerò a fissare i listelli dell’ opera viva cioè quelli che staranno sott’ acqua. L’ opera morta ovvero la parte di scafo che sta fuori dall’ acqua, la farò successivamente quando staccherò lo scafo dalla base, e lo appoggerò sopra all’ invaso.
Primi listelli - Poppa small.jpgSiccome applicherò un solo corso di fasciame, utilizzerò colla vinilica resistente all’ acqua, perché anche se ci andranno svariate mani di vernici varie, la colla all’ acqua è più elastica, e si adatta meglio ai movimenti del fasciame nel tempo.
A seconda della robustezza dell’ ossatura, il fasciame, può essere fissato o tutto su un lato e poi l’ altro lato, oppure alternando i lati, quindi un listello sul lato dx e poi uno sul lato sx. Questo per evitare che lo scafo si curvi longitudinalmente. Mi spiego meglio: i listelli, si piegano per adattarsi alle ordinate e si incollano. Essendo il legno un materiale elastico, tenderà sempre a ritornare nella posizione originale. Quindi, se applico tutti i listelli sul lato dx e l’ ossatura non è abbastanza rigida, quando stacco lo scafo dalla base, esso tenderà a curvarsi nel senso opposto a come sono curvati i listelli. Nel mio caso, non potrà succedere, perché lo scafo è incollato alla base e comunque prima di toglierlo coprirò entrambe i lati.
Listello dopo listello, ecco completata l’ opera viva. Vista la morbidezza del mogano, e la forma dello scafo, non è stato necessario bagnare i listelli nell’ acqua calda per piegarli e quindi il lavoro è stato abbastanza veloce. 
Opera viva small.jpgCi sono alcune fessure, ma con un po’ di stucco, si risolve tutto.
A questo punto staccherò lo scafo dalla base, che avevo precedentemente fissato con colla cianoacrilica e lo appoggerò su un invaso realizzato appositamente. Questo mi permetterà si proseguire il fissaggio del fasciame dell’ opera morta salendo verso l’ alto in modo da non avere impedimenti nel posizionamento dei morsetti. 
Ecco lo scafo capovolto e appoggiato nell’ invaso. Direi che sono molto soddisfatto del lavoro e ogni volta che lo guardo, lo immagino già in acqua che naviga di bolina. Poi mi riprendo dal sogno ad occhi aperti e mi rendo conto che c’ è ancora tanto lavoro da fare e allora via con altri listelli. 
Fissaggio listelli opera morta small.jpgLa colla vinilica asciuga in 30 minuti circa, ma per sicurezza lascio i morsetti almeno 2 ore. Questo rallenta un po’ il lavoro, perché capite bene che non posso mettere il listello superiore finchè non tolgo i morsetti, ma il modellismo è fatto anche e soprattutto di pazienza e quindi aspetto. Nel frattempo, ci sono molte cose che si possono fare, quando si costruisce una barca: si possono comporre gli alberi, i cannoni, se è un vascello da guerra, il ponte, le scialuppe e tutti gli altri oggetti che verranno messi al loro posto quando lo scafo sarà pronto. Quindi se ci si organizza, non si incontreranno tempi morti, e la durata del lavoro sarà più breve. Il fatto di variare il lavoro nel tempo, fa si che il modellista non si stanchi e non decida di lasciare tutto incompiuto. Pensate solo ad un operaio che per 20 anni e per otto ore al giorno fa sempre e solo lo stesso lavoro in una catena di montaggio. Quando va in pensione, non gli viene certo voglia di costruire una barca in scala. 
Una volta concluso lo scafo, taglio tutte le parti sporgenti delle ordinate che prima servivano per fissare lo scafo alla base. In prossimità del taglio, appoggerò il ponte. 
Scafo completo small.jpg

Ponte e verniciatura

Prima di procedere con il ponte, ho voluto provare subito la stabilità in acqua per capire se i miei calcoli erano giusti e se la barca potrà effettivamente navigare. Per poter fare ciò, sono servite molte ore tra stuccatura e verniciatura con turapori. Al termine ho applicato 2 mani di vernice bianca.Varo.JPG In acqua si è comportato bene anche se ho potuto mettere solo 3,5 kg di piombo all’ interno della pinna. Con i vari accessori, l’ albero le vele e le batterie, dovrò scendere a 3 kg. Dopo il varo ho applicato il primo strato del ponte ricavato da compensato spessore 1 mm l’ ho fissato alle estremità delle ordinate. Come si vede dalla foto, il fasciame è più alto del compensato. Questo dislivello, andrà riempito con i listelli 4×1 che applicherò successivamente. Al temine dell’ applicazione dei listelli, il ponte sarà spesso 2 mm e quindi abbastanza robusto. In prossimità della pinna, ho ricavato un’ apertura che mi permette di inserire il piombo, i componenti per la navigazione ed eventualmente intervenire nel caso ci siano infiltrazioni di acqua. Ponte.JPGPer terminare lo scafo, applicherò ancora un po’ di stucco ove necessario, una mano finale di colore bianco e poi procederò all’ applicazione di strisce adesive per delineare l’ opera morta e l’ opera viva che vernicerò rispettivamente col blu e il marrone. Scafo colorato.JPGAl termine sarà sufficiente una mano o due di flatting per dare lucentezza allo scafo. Dopo 5 mesi di lavoro lo scafo è terminato e devo dire che sono soddisfatto al 100%; vedere nascere una imbarcazione anche se solo di 1 metro, da alcuni pezzi di legno è una sensazione unica. Adesso capisco cosa ha provato Geppetto quando ha realizzato Pinocchio. L’ unica differenza è che Pinocchio parlava. Ma non escludo colpi di scena….

3 commenti:

  1. ...ciao.
    È davvero meraviglioso quello che hai creato.
    Una bellissima barca...e bellissime le foto che hai postate.
    Desidero chiederti, dove hai reperito i piani di lavoro.
    Vorrei costruirla anch'io.
    Grazie per l'attenzione e per il bellissimo post che ci hai regalato.

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    1. Ciao. I piani di lavoro li ho acquistati in un negozio di modellismo. Come ho scritto nei post, ho ridisegnato tutto lo scafo con un programma cad. Se hai bisogno di ulteriori informazioni chiedi pure. A presto e grazie. ANDREA

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    2. ...grazie per la disponibilità.
      Ne approfitto chiedendoti, se ti va di scambiarci i piani di lavoro. Io sono agli sgoccioli con la costruzione del Riva Acquarama. Se ti va, ti regalo il raccoglitore completo di tutto.

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