ПЯТАЯ

Размер и Масштаб

Остроумный государственный деятель
сказал: "Используя числа, вы можете
доказать всё, что угодно".

- Tomas Carlyle

Модели кораблей бывают разных размеров, от микроскопических до огромных. Вам, возможно, понадобится увеличительное стекло, чтобы увидеть некоторые из них; На другие вы можете подняться на борт. Точные копии Golden Hind и Mayflower II - тоже модели. Фактор, определяющий размер модели корабля - масштаб. В каком масштабе строить и как его выбирать – это является предметом рассмотрения этой части.
Масштаб - отношение одного размера к другому, выраженное в сравнительных единицах. Размеры должны принадлежать одной системе измерения. Вы не можете оперировать одновременно и футами и метрами. Сначала вы должны преобразовать один размер в другой.
Для примера остановимся на самом популярном масштабе, используемом железнодорожными моделистами. Итак, масштаб 1/4 дюйма = 1 фут. Что это означает? Это означает, что 1 дюйм будет равняться 4 футам. Каждый фут моделируемого предмета должен быть представлен на рисунке как 1/4 дюйма. Как мы получили это число?
Если мы делим 1 дюйм на четверти, то получаем 48 единиц в 1 футе (12 дюймов x 4 части = 48). Если выразить это как масштаб, мы можем сказать, что 1 единица равна 48 единицам. Мы могли бы просто сказать, что это - 1:48. Если хотите, можете написать это дробью: 1/48. Это означает то же самое. В десятичном эквиваленте это становится 0,25. Спросите железнодорожного моделиста и он скажет без колебания, что это – типоразмер 0.
Наша модель корабля, основываясь на пропорции 1/4 дюйма к футу, будет как 1/48 реального корабля. Это - модель «масштаба одной четвертой» (quarter-scale). «Масштаб одной четвертой» - это термин, не путайте его с размером. Модель - не 1/4 размера оригинала, а 1/48 его размера.
Надеюсь, это было не очень трудно. Хотите пробовать еще? На этот раз давайте использовать масштаб одной восьмой. Разделив 1 дюйм на 8 частей и умножив на 12 дюймов, вы получите 96 единиц в 1 футе. Это дает нам отношение 1:96. Теперь разделите 12 на 96, и у нас получится десятичный эквивалент 0,125. Это – «масштаб одной восьмой». Наш друг, железнодорожный моделист назвал бы это типоразмером HO.
Вы не должны быть умственным гигантом, чтобы уметь вычислять масштаб. Все, что вам надо - острый карандаш, немного бумаги, образование начальной школы и, если необходимо, современная математическая соска - калькулятор. Становится просто нелепо, если вы не можете понять несколько основных идей (ТАБЛИЦА 5-1).

Таблица 5-1.

Сравнение масштабов и эквивалентов

Очевидно, что масштаб означает отношение одного размера к другому. Для иллюстрации, давайте рассматривать объект, который мы можем легко представить: 6-футовый человек. С помощью математики, мы собираемся уменьшать его в размере, используя масштаб. Представьте нашего джентльмена в масштабе 1:32. Мы теперь имеем точную копию наших шести футов длиной только в 2 1/4 дюймах. Уменьшите до масштаба 1:35, и он стал 2-дюймовой моделью. В масштабе 1:40, он равен 1 3/4 дюйма. Используя популярный масштаб одной четвертой (quarter-scale), или 1:48, он уменьшился до 1 1/2 дюйма; 0.996 дюймов в масштабе 1:72. Обратите внимание, чем число в основании дроби становится больше, тем не менее наш объект становится меньше. Поскольку мы приближаемся к масштабу 1:200, давайте остановимся, прежде чем потеряем его в пыли на рабочем месте (Рис. 5-1).

Рис. 5-1. Сравнение масштабов и размеров

Что означают все эти дроби? Давайте попробуем разобраться. Популярный масштаб, 1/4 дюйм = 1 фут. Мы установили, что 1 дюйм, равный четырем футам размера оригинального объекта, выражен в единицах. Единица измерения - та же самая единица, в частях которой мы имеем размеры оригинала. Давайте заменим дюймы и футы метрами.
Большинство наборов, которые изготовлены в других странах, сделаны в метрическом масштабе. Число в числителе нашей дроби обозначает одну полную единицу измерения. Число в знаменателе - количество единиц, которые заменяет в масштабе одна полноразмерная единица измерения. В этом случае единица измерения - 1 метр.
Слова предупреждения: размеры в метрической системе обозначаются в десятых частях метра. Так, например, миллиметр означает 1/1000 метра. Один сантиметр, от латинской сотни, означает 1/100 метра. Наиболее популярные - 1:50, 1:70, и 1:98 масштабы. Цифра в основании дроби показывает, сколько частей единицы требуется, чтобы представить одну единицу этой специфической системы исчисления.
Если вам неудобны метрические размеры, вы можете их легко преобразовать в дюймы. Для этого умножьте миллиметры на 0.039370. Чтобы преобразовывать дюймы в миллиметры, умножите дюймы на 25.4. Чтобы преобразовывать сантиметры, переместите десятичную точку на одну позицию влево (0.39370 и 2.54).
Для лучшего понимания того, как выбор масштаба может повлиять на конечный результат, давайте сравнивать два корабля в одном масштабе. Первый - эсминец реальной длиной 376 футов (115 метров). Другой - шхуна длиной 136 футов (41 метр). Масштаб 1:48, (1/4 дюйма к футу или «масштаб одной четвертой»). Модель эсминца будет 76 1/2 дюймов (195 см) в длину, в то время как модель шхуны будет 34 дюйма (86 см). Если вы всё же будете делать их в этом масштабе, вы должны сначала подумать, где вы собираетесь показывать или хранить эсминец.
Далее несколько примеров использования масштаба, определение размера, и т.д., который мог бы повлиять на ваш выбор масштаба для постройки модели судна.
Мой друг, который теперь проживает в Европе, прислал мне набор для изготовления рыбацкой лодки, которая является весьма популярной в его регионе. Масштаб не был обозначен ни на чертежах, ни на коробке.
Небольшое исследование о лодках этого региона быстро установило, что они были обычно 36-38 футов длиной. Размеры чертежей показали, что модель будет 12 1/2 дюйма длиной и 3,875 дюймов шириной. Так как, согласно тексту, размеры лодок несколько различались, я выбрал оптимальный размер: 36 фута и 3 дюйма в длину и 10 футов и 10 дюймов в ширину. Длина была преобразована в дробь 36,25. Длина модели была разделена на длину реальной лодки: 12,5/36.25 = 0.0344. Если мы разделим 12 (в футе 12 дюймов) на 0.0344, мы получаем отношение 1:35. Это, как вы видите, очень близко к известному масштабу. Я полагаю, что вы не возражаете против небольшой разницы. Так как 1:34 - близко к 1:35, я буду использовать табличный масштаб. Фактические вычисления указывают, что законченная модель будет 12,4999 дюймов. Это достаточно приемлемо для меня.
Важным понятием является десятичный эквивалент. Чтобы находить десятичный эквивалент, разделите масштаб на 12. Для 1:32, 12:32 = 0.375. Для 1:40, 12 разделить на 40 равняется 0.300.
Для преобразования размера модели в размер оригинала, умножьте размер модели на единицы масштаба. Например, (модель длиной 34 дюйма, масштаб 1:48) 34 дюйма умножаем на 48, получаем 1632 дюйма. Чтобы преобразовать в футы разделите на 12. Ответ – 136 футов.
Есть несколько способов определения размеров. Если у вас под рукой чертеж, выполненный в масштабе, то самый простой путь: прямое измерение на чертеже циркулем или другим измеряющим устройством.
Есть также несколько способов изменить масштаб, если вы имеете все факты в наличии и все чертежи под рукой. Используя масштаб, берут размер на чертеже. Переводят размер в нужный масштаб.
Изменяя «масштаб одной четвертой» до «масштаба одной восьмой», возьмите размер в «масштабе одной четвертой», и преобразуйте размер в «масштаб одной восьмой». Удвоив масштаб, вы проделали бы ту же процедуру. Это справедливо и для метрических масштабов.
Вы также можете использовать пропорциональный циркуль, чтобы изменить масштаб. Пропорциональный циркуль - пара ног равной длины, в которых просверлили отверстия на расстояниях, показанных на Рис. 5-2. Убедитесь, что отверстия просверлены точно. На концах вставлены гвоздики или иглы для более точного измерения.
Вы можете использовать сложные математические вычисления, и извести кучу бумаги. Я предпочитаю эмпирический метод для изменения масштаба.
Этот метод изменять масштаб, который я назвал щелчком (flip-flopping), является весьма удобным для “lifting and lofting”, будет объясняться в Части 7.

Рис. 5-2. Как сделать пропорциональный циркуль.