Благодаря своей сложности железная дорога представляет собой одну из самых интересных и увлекательных областей техники. Изучать ее интереснее всего на модели, в особенности на такой, которая сделана собственными руками.
Когда модель железной дороги будет построена, вы узнаете, как работает настоящая железная дорога, для чего нужны все те механизмы и сооружения, которые вам приходилось видеть с платформы вокзала или из окна вагона.
Но это не все: надо помнить, что железная дорога только часть хозяйства страны, и одна она, изолированная, не будет жить той жизнью, которой живет настоящая железная дорога. Надо идти дальше: модель железной дороги должна непрерывно обрастать новыми и новыми сооружениями. Около станции сооружается гавань с пристанями, с погрузочными приспособлениями, с приемными кранами.
В гавани будут стоять суда на причале — одни разгружаются, другие ждут погрузки и посадки пассажиров.
К вокзалу и пристани подъезжают телеги, грузовики, автомобили; с ближайшей станции дают сигналы о только что вышедшем поезде, поднимаются семафоры, стучат переводимые стрелки — жизнь в полном разгаре на этом железнодорожно-водном узле. Приходят и уходят поезда, причаливают и отчаливают суда, на берегу идет стройка элеваторов, ремонтных мастерских, доков, складов...
А немного дальше, на реке, другая пристань со своей сложной жизнью. Еще дальше — плотина для будущей электростанции, которая обслужит весь район электроэнергией. Засветятся лампочки на пристанях и вокзалах, прожекторы начнут бросать снопы света, завертятся моторы.
У перелеска, где железнодорожный путь огибает гору, строится туннель, за ним — разветвление рельсов, полустанок, разъезд. Через канаву на трех быках переброшен железнодорожный мост. Строятся службы, сторожки, склады. Свистят маневрирующие паровозы, гудят пароходы, раздаются гудки автомобилей.
Видите — сколько дела! Модель, однажды сделанная, никогда не умирает, не надоедает, работа над ней не останавливается, она тянет за собой всегда множество дальнейших работ, усовершенствований, уточнений отдельных частей, увеличения числа вагонов, станций, подъездных путей и расширения круга своего применения.
Изготовление модели требует вдумчивости, умения разобраться в чертежах, подобрать подходящий материал и точно изготовить деталь, пользуясь имеющимся инструментом. Материал и инструмент у каждого ограничен и надо научиться заменять один другим, выработать умение и соображение, в каких случаях латунь можно заменить железом, железо — деревом или эбонитом, в каких лучше паять, в каких — клепать и т. д. Все эти замены должны быть сделаны, сообразуясь с результатами: не нарушится ли работа модели, ее внешний вид, изящество и сходство с оригиналом. Если не считаться с последним, то путем постоянных и произвольных замен одного материала другим и описанного способа работы собственным — может получиться такое уклонение от нужного вида, что вагон может выйти похожим на ящик, а паровоз — неизвестно на что. Поэтому всякую замену необходимо серьезно обсудить и уклоняться от указаний книжки только в тех случаях, когда это вызвано строго обдуманными соображениями.
В моделировании чрезвычайно важно уметь пользоваться подручными материалами и выбирать из них подходящие для той детали, изготовление которой стоит на очереди. Так, большую помощь может оказать «Конструктор», набор металлических деталей, продающийся сейчас везде. В нашей книжке там, где можно, будут упомянуты и использованы детали «Конструктор», но все случаи их применения предусмотреть невозможно и читатели должны иметь эти детали под рукой и сами соображать, где, когда и в чем их можно пустить в дело. В нашей книжке даны только образцы их употребления.
Такая же сметка и находчивость должны быть проявлены при выборе метода обработки материала: где его можно обточить, где опилить напильником, где ножовкой, а в иных случаях , может быть, легче всего получить нужную форму и на фрезерном станке, если таковой имеется, или на строгальном (шеппинге).
Особое место занимает в моделировании литье из легкоплавких металлов: цинка, свинца, алюминия. Эти металлы так легко отливаются, еще легче обрабатываются, что представляют для металлиста и моделиста ценнейший материал. Главное в литье — приготовление формы. В зависимости от того, должна ли отливка выйти из формы в окончательном виде или это только заготовка для дальнейшей обработки на станке или вручную, формы можно делать из сухого дерева, из гипса, из глины и, наконец, из песка.
Свинец и цинк хорошо принимают форму и льются в любом материале, алюминий можно лить в гипсе или песке. Деревянные формы годятся и для грубых заготовок и для окончательных частей, например для колес. Для формирования металла в гипсе необходимо приготовить сперва модель из дерева или пластилина или воска и с модели отлить форму (иногда состоящую из двух половин) для вливания в них металла. Литье легкоплавких металлов просто и мы не можем останавливаться здесь на подробностях — надо пробовать самим, и после двух-трех проб каждый научится делать отличные отливки. Рекомендуем лить отдельные детали из цинка: он легок, достаточно прочен и легко обрабатывается. Его можно паять, лудить и никелировать и таким образом придавать деталям прекрасный вид.
Принимаясь за изготовление модели, прежде всего необходимо решить вопрос о масштабе. Масштабом называется степень уменьшения модели против оригинала; масштаб «одна сотая» или «одна пятидесятая» означает, что все размеры модели составляют одну сотую или одну пятидесятую часть размеров оригинала. Если ширина колеи составляет 1,524 метра или 152,4 сантиметра, то при масштабе в 1/100 ширина колеи модели должна быть 1,52, при 1/50—3,05 сантиметра и решительно все размеры уменьшаются в сто или в пятьдесят раз. Выбор «круглой» цифры масштаба — сотая, пятидесятая или десятая, удобный в одном отношении, часто очень неудобен в том, что отдельные размеры получаются с мелкими дробями, которые приходится, однако, соблюдать, если строго держаться масштаба. Поэтому проще и рациональнее не выбирать заданный масштаб, а держаться международного стандарта для модельных железных дорог. Стандарт дан для ширины колеи моделей разных размеров от самых маленьких, начиная с 0 и кончая IV.
При этих размерах колеи (рис. 12) диаметр вагонных колес для масштаба 0 берется в 22 миллиметра, для I — 30 миллиметров и т. д. Держаться этих стандартов желательно еще потому, что наша промышленность, изготовляя игрушечный железнодорожный транспорт, выпускает его по международному стандарту, и детали от промышленных игрушек могут пойти нашим моделистам для их изделий.
Самым подходящим является стандарт I с шириной колеи в 45 миллиметров или II — в 51 миллиметр, в некоторых случаях для крупных моделей можно выбрать и стандарт III и IV, по вкусу и желанию моделистов. Поэтому мы будем главным образом придерживаться масштаба I, изредка описывая и другие. По размерам, даваемым в книге, легко перейти, пропорционально увеличивая или уменьшая их, к любому, избранному читателями масштабу и строить дорогу других размеров, которые нравятся или более удобны.
Если мы остановимся на определенных размерах колеи, необходимо выработать предельные размеры подвижного состава, так называемый «габарит».
Габарит, это такие размеры очертания вагонов, паровозов и всего подвижного состава, из которых они не должны выходить. Габарит необходимо установить заранее; мосты, виадуки, станции должны быть рассчитаны таким образом, чтобы подвижной состав, проходя, не задевал частей построек и не страдал сам, а находился бы на твердо установленных от них расстояниях, что возможно осуществить, если известны очертания подвижного состава.
На рисунке 13 изображен габарит. Это — контур вагонов: выступающие части не должны выходить за пределы этого контура, а все железнодорожные постройки (мосты, станции и пр.) не могут располагаться ближе, чем это показано внешним контуром чертежа. На нашем габарите даны размеры (высота и ширина) в натуральную величину. Разделив эти размеры на 20, 30, 34, получим габарит моделей для колеи 75, 50 и 45 миллиметров или другие, в зависимости от масштаба. От изменения основных размеров очертания габаритов не изменяются, изменятся только цифры ширины, высоты и др.
Габарит дает возможность определять размеры всех сооружений на нашей дороге.
Из габарита и масштаба легко получить размеры для будущих построек и для расположения их на путях и вблизи путей и для предельных размеров подвижного состава.
Установление габарита — непременное условие для начала всех работ по устройству нашей маленькой дороги: он дает возможность разработать чертежи и приступить к изготовлению всех частей дороги одновременно. Одна группа занимается изготовлением паровоза и вагонов, другая — рельсов, третья готовит мосты, четвертая сооружает дорожные постройки или занята земляными работами и все работают, зная основные размеры всех частей дороги. Для этого чертеж габарита раздается для руководства всем участникам работы. Строители полотна, мостов и зданий, подвижного состава или тяговых устройств — все должны руководствоваться одними и теми же габаритами, тогда не может случиться, что паровоз, проходя под мостом, стукнется трубой или, подходя к станции, снесет угол вокзала, а то и сдвинет всю постройку. Руководимые одними и теми же данными, строители, даже раздельно работая, создадут дорогу, где все будет предусмотрено и все будет находиться в полном соответствии друг с другом.