Dock Flottant ПД-1 [sur base de ПД-73]

Où l'on cause d'autres modèles que l'on réalise, des navires de surface, voitures, hélicos, avions, car on peut aussi vouloir partager ses autres activités modélistes...
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Dock Flottant ПД-1 [sur base de ПД-73]

Messagepar Wis » 09 Nov 2017 22:31

Dock Flottant ПД-1 : Introduction au projet
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I) Origine du Projet
Le projet de faire un dock flottant me titille depuis quelques temps déjà. Il me permettrai de pouvoir palier à l'un des problèmes majeur que je rencontre quand je navigue avec les sous-marins ou le soveremenny. En effet, avec des modèles qui dépassent les 15kg, il est toujours très difficile de les sortir de l'eau car (et c'est surtout vrai pour les sous-marins) l'eau met du temps à s'évacuer des modèles et il faut donc tracter hors de l'eau non seulement le poids du sous-marin mais aussi l'eau enfermé entre sa coque hydrodynamique et la coque pression, ce qui rend l'opération très pénible.
Par ailleurs, le Dock flottant peu aussi servir de caisse de transport, et là on répond à une deuxième problématiques très intéressante...

II) Cahier des charges
Le dock flottant doit permettre de mettre à l'eau tout mes modèles actuels ou futurs ayant des dimensions maximales d'1m75. Il doit pouvoir être considéré comme une caisse de transport et être fonctionnel. Ses deux extrémités et son couvercle doivent être amovible avant de le mettre à l'eau. Il doit être équipé de roulettes pour pouvoir le glisser facilement et le plateau ou repose le modèle doit pouvoir être configurable pour placer des lignes de tins différentes selon le modèle transporté.
Il reste maintenant à faire l'étude de ce projet et d'en faire la réalisation !
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Re: Dock Flottant ПД-1 [sur base de ПД-73]

Messagepar Wis » 09 Nov 2017 22:32

I) Étude théorique :

A) Rappel des données du cahier des charges
Si l'on reprends le cahier des charges on peut rassembler les données suivantes :
  • Longueur total : 180cm
  • Largeur utile : 35 cm 
  • Largeur total : A déterminer
  • Hauteur utile : 30cm
  • Hauteur total : A déterminer
  • Charge utile : 23 Kg
Donc, avec ces données, on peut commencer à travailler.


B) Un Dry Dock ou forme de radoub, qu'est-ce que c'est ?
Les navires et à fortiori les sous-marins ont besoin de pouvoir être entretenu hors de l'eau afin d'effectuer certains travaux sur la carène ou sur d'autre partie du bâtiment.
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Sans refaire l'historique depuis les phéniciens, vous trouverez ça sur Wikipédia on va principalement s'intéresser à la version flottante, les formes fixes sont architecturalement très belle, mais dans notre cas pas très utile (à moins de l'inclure dans une piscine perso.... mais là... c'est le grand luxe ! :D ).
Donc, en gros un dock flottant, c'est un bateau dont la charge utile est égale au poids max des bâtiments que l'on veut entretenir et qu'on peu couler de façon contrôlé pour faire rentrer la charge utile. Naturellement, il existe deux versions, celle ou effectivement, c'est un bateau :
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Très pratique pour transporter des bâtiments qui ont perdu leur capacités de propulsions. Ou alors les formes qui dépendent des tug boat (remorqueurs) pour être déplacé : 
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C'est à cette deuxième catégories que je choisie de réaliser.


C) Un peu de théorie...

"Tout corps plongé dans la vodka en ressort bourré à hauteur du taux d'alcoolémie suite à l'ingestion de son volume de vodka déplacé !" Vladimir Archimèdeovitch 
 
Je fait un raccourci dans la démonstrations en donnant l'une des valeur qui à ce stade n'est pas encore déterminé à savoir la largeur total du dock.

Prenons un  volume parallélépipédique de dimensions : 180cmx47cmx1cm

Le volume est égal à 8460 cm3 soit 8,460 Litres.
Si on part du principe que ce parallélépipède est parfait et que sa masse est nul et qu'on le pose sur l'eau, il flotte et sa surface total est hors de l'eau [Fig. A].
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Maintenant, si à ce volume, on applique, disons une masse de 1Kg, le volume va s'enfoncer légèrement [Fig.B], on peu aussi considérer que sous l'action de son propre poids, il s'enfonce (là on a quitté le modèle du volume parfait à masse nul... on est bien d'accord). On peut au passage dire :

Masse total - Masse du Volume = Masse utile.

Si on dépasse la masse utile, le parallélépipède coule (principe d'Archimède). C'est sur ce principe qu'est articulé le fonctionnement des docks flottants comme le montre le schéma plus haut !
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Messagepar Wis » 09 Nov 2017 22:33

10/06/17 : Volume et charge utile
La charge utile, c'est à dire la masse maximales que le dock flottant devra supporter en charge est de 23kg. A cette contrainte, il faut que la ligne de flottaison du dock soit au moins à 1cm de la surface de l'eau (pour faciliter l'écoulement de l'eau emprisonné dans la forme de carène des sous-marin comme TK-17 par exemple).
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Comme calculé précédemment, le volume au dessus de la ligne de flottaison est de 8.460 Litres. Le volume sous la ligne de flottaison du dock est le volume nécessaire pour amortir la masse de la charge utile (NDLR : Et la propre masse du dock...).
On remarque que j'ai sur le schéma dessiné deux emplacements de 6 cm de large, c'est là que va se trouver les ballasts et les flotteurs et accessoirement servir de cloisons à la structure du dock.

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Pour faire plonger le dock, je vais donc devoir ballaster le volume au dessus de la ligne de flottaison. Ce volume va être légèrement supérieur au volume théorique à cause du poids et des volumes des "tours / cloison"
Par ailleurs, il faut que je calcul le volume nécessaire sous la ligne de flottaison avec une marge pour pouvoir y placer un lest d'équilibrage ainsi que divers choses nécessaire au fonctionnement du dock !
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On va commencer par la compensation de la charge utile :
23000/8460≅ 2.72 cm

Donc comme indiqué sur le schéma précédent, on aura 1cm pour le ballast, 1cm pour le lest (poids structure + équipement) et 2.72cm pour absorber la charge utile !
Soit 4.72cm de hauteur pour la plateforme. C'est une valeur à la con, du coup je vais considérer 5 cm, ça va me laisser de la marge !
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Messagepar Wis » 09 Nov 2017 22:34

10/06/17 : Les deux tours...
La plateforme est flanquée de deux tours qui techniquement abritent chacune un ballast, des pompes et des vannes de chasse.
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Sur le schéma en coupe transversale ci dessus, on voit l'architecture déjà décrite à ce stade. Les deux tours, le Ballast, le lest et la Charge Utile. Basiquement, à ce stade on peut constater une architecture assez simple, le volume nécessaire pour faire plonger le dock se trouve sous la plateforme ce qui en réalité n'est pas très pratique...
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En gardant la même hauteur (1 cm au dessus de la ligne de flottaison, 4 cm en dessous) mais en disposant le ballast dans les tours de façon équilibré, cela permet de simplifier les structures et de baisser le centre de gravité...
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Techniquement, je pourrais descendre le ballast jusqu'au fond, ça diminuerai la hauteur des ballast et stabiliserait encore plus le centre de gravité.... Mais cela ferait augmenter la hauteur sous la KBL...
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Là on voit finalement les différentes niveaux de la ligne de flottaison, quand le dock est vide en surface (donc sans bâtiments), avec sa charge utile (en présence d'un bâtiment) et la ligne de flottaison quand les ballasts sont plein. Cependant cette ligne là va dépendre aussi du tirant d'eau des modèles pour qu'ils puissent s'extraire des lignes de tins.
Bon, maintenant que l'ensemble de la théorie à été posée, on va pouvoir s'attaquer aux choses sérieuses.
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Messagepar Wis » 09 Nov 2017 22:34

11/06/17 : Un peu d'iconographie...
Avant de continuer et de travailler sur des plans, je me penche sur l'analyse du matériel photographique à ma disposition.
Voici une version intéressante, spécialement adapté aux sous-marins de la classe 667A, remarquez les encoches pratiquées pour laisser passer les barres de plongées...
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Cette variante est très intéressante aussi car les ballasts sont uniquement dans les 4 piliers...
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Les docks flottants sont aussi parfois constitués de modules que l'on peut assembler en fonction de la longueur des bâtiments à mettre hors de l'eau..
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Souvent, les docks flottants sont conçus pour recevoir plusieurs bâtiments. Surtout pour des opérations de rénovation des carènes...
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Certains sont conçus pour garder les opérations de maintenances à l'abris des regards indiscret des satellites espions !
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Parfois ils semblent sous dimensionnés...
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Ce genre de dock conviendrai parfaitement pour mon projet...
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La version fermée me permettrai de sécuriser le modèle pendant le transport...
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Ce dock, le PD-73[ПД-73] va me servir de base de travail pour faire le plan !
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Re: Dock Flottant ПД-1 [sur base de ПД-73]

Messagepar Wis » 09 Nov 2017 22:35

12/06/17 : Contraintes apportées...
Si l'on veux pouvoir transporter le dock facilement, il faut pouvoir rendre son déplacement pratique.
Pour cela, quoi de mieux de pourvoir le dock de roulettes d'angles qui peuvent supporter une charge de 50kg par roulettes...
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Et de poignées de flight case pour appréhender plus facilement le dock  !
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Bien évidemment, ces deux éléments vont quelque peu modifier le cahier des charges établis précédemment !
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Messagepar Wis » 09 Nov 2017 22:37

12/06/17 : Le plan masse...

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Voici le plan masse du projet. À ce stade il reste beaucoup de chose à déterminer. La première des contraintes est de faire entrer le plus gros des modèles à ma disposition, à savoir TK-17 !
Ensuite, tenter de rendre l'ensemble transportable sans ce péter toutes les vertèbres du dos.
Enfin, intégrer les contraintes dût aux ajouts des éléments favorisant la mobilité du dock.

Du coup, voici les mesures générales du projet :
    Longueur (hors roulettes) : 175cm
    Largeur : 42 cm
    Hauteur : 42 cm
    Tirant d'eau (à charge) : 7 cm (pour le Typhoon)
    Matière : PVC 5 mm
Les deux portes et le toit sont amovible, même si à la base le toit n'a pas de raison d'être enlevé si ce n'est pour changer la configuration des lignes de tins ou procéder au nettoyage du dock.
Les deux portes ne sont pas fonctionnelles, ça ajouterai trop de complexité. Elles ne servent qu'à fermer le dock pendant le transport... enfin à ce stade du projet, je n'ai pas envisagé de les rendre fonctionnelles...
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Re: Dock Flottant ПД-1 [sur base de ПД-73]

Messagepar Wis » 09 Nov 2017 22:38

12/06/17 : Éviter les erreurs de conception...
Il faut toujours garder à l'esprit que ce qui est difficile ce n'est pas de faire couler le dock, c'est de le faire couler sans gîtes !
Par conséquent, lors de l'opération de ballastage, il faut veiller à ce que l'eau soit au même niveau dans tout les compartiments du ballast. Et bien sûr, compartimenter le ballast est une obligation pour éviter les phénomènes indésirables de carène liquide.
Il y a aussi un autre élément important, il ne faut pas remplir les ballasts trop vite !
On aurait tendance au regard des volumes énormes des ballasts à mettre des pompes vigoureuse. Quand on a pas loin de 30 litres d'eau à ajouter dans les ballasts, on a tendance à vouloir que ça se fasse rapidement !
Pourquoi, c'est une erreur ?
Parce qu'une eau qui arrive rapidement va créer des remous, des mouvements de carène liquide qui malgré les couples sensés contrer cette effet vont avoir pour conséquence de faire varier très fortement le centre de gravité du dock et donc de provoquer un effet d'emballement du déséquilibre !
Hors quand on a une charge de 23kg qui n'est pas encore dans l'eau et qui donc n'est pas en équilibre par rapport à son propre centre de gravité, cette charge statique va contribuer elle-même à déséquilibrer le dock !
Sur le modèle ci-dessous, c'est exactement la conjonction de ces deux problèmes qui abouti à ce résultat.
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Pour obtenir, une descente statique équilibrée, il faut donc ballaster "à la Jamaïcaine" sans se presser ! 
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Concrètement, je sais que à vide, c'est à dire sans charge utile, j'ai pratiquement 35 litres à ballaster pour que le sous-marin puisse entrer dans le dock.
Avec 4 pompes à engrenages ayant un débit de 1.6L/min-1, il va me falloir pas loin de 5 minutes pour ballaster l'eau nécessaire. Ça peut paraître long, mais en fait ça va laisser le temps au dock de ne jamais subir de variation trop importante de son centre de gravité !
En conclusion :
Il faut que l'eau puisse pénétrer partout sur toute la surface du ballast, le plus lentement possible pour ne pas déplacer le centre de gravité de façon trop importante tout en évitant le phénomène de carène liquide grâce à un cloisonnement raisonnable du ballast !
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Re: Dock Flottant ПД-1 [sur base de ПД-73]

Messagepar Wis » 09 Nov 2017 22:40

12/06/17 : Fixation des lignes de tins...
A ce stade du projet, j'ai commencé à réfléchir à la façon de fixer les lignes de tins en fonction du modèle qui sera dans le dock sans mettre en place des dispositifs compliqués et laborieux à mettre en œuvre.
Et j'ai trouvé ! 
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À intervalle régulier, seront fixé (collé) dans la plateforme des aimants cylindriques de part et d'autre de l'axe de symétrie de la plateforme afin de disposer des tins amovibles dont la base possédera un aimant. C'est une solution simple, élégante et modulaire qui ne nécessite que de faire des tins spécifique au modèle et ne demande pas une prise de tête à filer la migraine pour mettre en place les tins !

12/06/17 : Que la lumière...
Comme le dock est fermé, il va faire sombre là dedans, c'est pourquoi j'ai décidé d'éclairer de plusieurs façon. La première solution proposée ici est un éclairage depuis le sol de la plateforme.
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J'utilise le même axe que les aimants de fixation des lignes de tins pour disposer des leds "canon" de 5mm de diamètre !

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Bon finalement, après avoir revue les dimensions et les épaisseurs...
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J'arrive avec un léger déficit et seulement 6L à ballaster au lieu de de 7.35L avec le Typoon soit 1.8 mm de moins que prévu pour la ligne de flottaison, c'est pas dramatique.
ATTENTION : les 6 litres de ballast sont nécessaire pour faire plonger le dock avec une charge utile de 23Kg, sans la charge, il faut ballaster... 6L + 23L soit 29L !
par ailleurs, j'ai pris un peu de marge avec le Typhoon, en effet son poids en plongée est de 22.6Kg (Selon Engel). 

18/06/2017 : Structures...
J'ai affiné certaines dimensions des pièces par rapport à hier, cela m'a permis aussi de consolider le concept.
Sur l'image, on voit un rectangle gris qui correspond à la dimension d'une des entretoise qui support le pont. Ce volume déterminé par ces couples sera complètement étanche. Il sera traversé par des tuyaux qui serviront à faire la compensation entre les deux ballasts.
Chaque ballasts a une capacité maximal de 25.5 litres, ce qui est amplement suffisant pour faire descendre le dock à la position voulue !
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Maintenant que l'ensemble des dimensions de la superstructure sont quasiment définis de façon certaines, j'ai commencer à ajouter les détails. Sur celle vue on peu apercevoir un montage de 3 pneus de guidage de part et d'autres du dock afin de faciliter le guidage du modèle sans que celui-ci se retrouve dans une position un peu trop "intime" avec les murs du dock !
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Voilà, ce que le projet est à ce stade, il reste encore quelques détails à ajouter sur cette vue...
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nefertum
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Re: Dock Flottant ПД-1 [sur base de ПД-73]

Messagepar nefertum » 10 Nov 2017 09:03

juste un remarque : les roulettes d'angle ce n'est pas le plus pratique pour prendre des virages.
les galathées c'est quand même bon avec de la mayonnaise


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