pensando 3D

Costruzione di un aquilone gonfiabile, senza utilizzare un software dedicato di modellazione 3D o altri ausili teorico-tecnici, capaci di bypassare la soglia della conoscenza di noi comuni esseri mortali.

                   

Ho voluto dedicare qualche concetto riguardante la costruzione di oggetti volanti tridimensionali, poiché recentemente mi è stato richiesto più volte il progetto di uno o di un altro gonfiabile da me costruito…. Ahimè, io utilizzo un processo costruttivo molto elementare.

 Nonostante quanto io scriva in fase progettuale, a fine lavoro, pur riuscendo generosamente a completare un quaderno A4, il tutto risulta indecifrabile, una specie di codice “Enigma” ......un calderone di schizzi, osservazioni, misure e appunti.

Conseguentemente a quanto scritto, posso invitare chi legge a tuffarsi nella costruzione da autodidatta, senza doverosamente, avere tra le mani una bibbia da onorare, senza porre una propria riflessione.

Tutto ciò che posso donare a livello informativo, è il mio percorso costruttivo tradizionale, cui scavando tra le righe, qualche nozione alternativa, il lettore può conservarla a vantaggio.

Per arrivare a sviluppare un oggetto tridimensionale di grandi dimensioni, doverosamente partiremo da un oggetto medio piccolo, che per forma e simpatia ci cattura, vogliamo da questo, in un secondo momento, arrivare a un oggetto con misure importanti, vediamo come.

Le strade percorribili possono essere svariate, una di queste, può essere l’acquisizione di un software free prelevato dalla rete e dedicato alla realizzazione di pattern ricavati da un modello.

Per ora non abbiamo molte disponibilità gratuite per le nostre esigenze,  possono ad ogni modo risultare utili per seguire questa srada due software,  “PLUSCHIE” o “PEPAKURA” (“PEPAKURA Designer 3”,a esempio, è un software libero di modellazione 3D, che ci permette di acquisire dei fogli pronti stampa per produrre dei “paperkraft”.... in rete si trovano un’infinità di lavori già pronti e gratuiti, dai draghetti, animali, supereroi e quant'altro).

Un altro percorso praticabile, cui seguirà una maggiore mia considerazione in questo scritto, consiste nel ricercare un peluche di buona fattura costruttiva, capace di donarci i propri ferzi di tessuto, consentendo una sua riproduzione fedele,  mantenendo la forma voluta semplicemente seguendo le linee di cucitura dei ferzi del peluche.

Dobbiamo..... scegliendo il nostro modello, evitare che il medesimo abbia, a esempio, gli arti applicati su una linea di cucitura, dobbiamo preferire un modello con i ferzi accuratamente sagomati, gli arti nello specifico, dovrebbero essere applicati al busto descrivendo con le linee di cucitura un apprezzabile sviluppo del soggetto.

 Il nostro modello dovrà forzatamente avere una posizione possibilmente prossima al volo, o perlomeno che vi sussista la possibilità di renderla tale con pochi interventi (avere un peluche seduto, a parte la simpatia, non donerà di sicuro, vita semplice nello sviluppo voluto).

Se il nostro peluche possiede le braccia alzate verso il cielo, riprodurlo in questa posizione richiederebbe un sistema di briglie complesso, ci ritroveremo a lavoro ultimato dell’instabilità nel volo.

 Avremo non pochi problemi a mantenere la pressione interna ottimale poiché saranno proprio le braccia, che, per prime incontreranno il vento, dovremo quindi provvedere a garantire l’afflusso dell’aria all'interno del nostro ogge all'estremità delle stesse , in modo da garantirne un sicuro gonfiaggio di queste due appendici.

Certamente tante modifiche costruttive del nostro oggetto possono essere eseguite in corso d’opera, ma è una buona regola non spostarsi eccessivamente dal modello di base, questo per evitare complicanze.

Un buono sviluppo aerodinamico del nostro modello aiuterà nella stabilità di voo qualora scegliamo di realizzare una forma che ne sia d’aiuto, un pesce, un serpente, o un modello con testa grande e corpo più piccino e allungato sarà meno ostico da portare in volo rispetto al suo esatto contrario, code allungate, tentacoli e altre propaggini che si estendono nella direzione del vento hanno un  loro potere stabilizzante, questa è un'altra buona considerazione nella scelta del modello di partenza.  

Quando abbiamo acquisito il modello e lo dobbiamo ricreare in cartaceo dobbiamo ricreare tutte le sagome o dime, un software dedicato “vedi Pepakura” ci avrebbe donato un insieme di ritagli da unire pazientemente, inconveniente unico che avremmo utilizzando in software di questo tipo sarà che un oggetto elaborato dal programma dedicato ad una lavorazione in carta risulterà spigoloso e il modello stesso sfrutterà la rigidità della carta per mantenere le forme volute.

Il nostro compito con questo percorso ci obbligherebbe a rimodellare i vari ritagli per addolcire le linee, creando a mano libera i ferzi che noi eseguiremo poi in tessuto questa fase del progetto è molto delicata, e comporta diverse ore o giorni di pazienti prove e aggiustamenti.

Minori problemi li abbiamo invece scegliendo la strada del peluche, le rotondità sono già garantite dai ferzi di tessuto del peluche stesso, il nostro compito sarà solamente volto a ricopiare i ferzi.

Possiamo scucire un peluche e appropriarci semplicemente dei ferzi, in alternativa a questa prima procedura potremo utilizzando il nastro carta foderare con pazienza il peluche (utilizzando questo metodo possiamo ricavare i ferzi anche da oggetti solidi non in tessile), tracciandone i ferzi fedelmente sulle linee di cucitura e sulla superfice del modello, dovremo scomporre se necessario i ferzi esistenti in pezzi minori qualora ci accorgeremo che alcuni ferzi li otteniamo con una forma che non riusciamo a distendere su un piano.

Quando abbiamo tutti ferzi ricavati dal modello di base, possiamo costruire il nostro Avatar in carta, sicuramente sarà piccino, se non ne variamo la scala costruttiva, (la scala sarà 1:1), di base raramente abbiamo un modello da duplicare di grosse dimensioni.

Produrre un Avatar di dimensioni generose è d’aiuto per perfezionare i ferzi, io utilizzo a soluzione un software libero (“POSTERAZOR”, in grado di “posterizzare” un foglio A4 a piacere espandendo il disegno su una quantità di fogli A4 da me preselezionata, in rete ci sono diversi programmi gratuiti in grado di ingrandire su fogli A4 i nostri piccoli ferzi, in tal modo riesco a ottenere un Avatar per mia scelta di quasi un metro di sviluppo sulla lunghezza o altezza che sia).

Unendo con nastro adesivo trasparente, tutti i ritagli cartacei, meticolosamente scontornati, posso decidere come orientare gli arti, la testa e tutto ciò che per motivi di volo devo ottimizzare nella miglior posizione.

Del modello io eseguo solamente la metà esatta sulla lunghezza del soggetto, va da se che l’altra metà sarà speculare.

All'interno del corpo durante l’unione dei ritagli in carta mi aiuto posizionando dei rinforzi ulteriori in carta ripiegata o cartoncino in modo da ottenere un modello con una discreta rigidità strutturale, non dobbiamo avere fretta nella creazione del modello poiché errori di pochi millimetri, quando andremo a espandere i ferzi in tessuto diverranno differenze di centimetri.

Se il modello possiede dei complementi particolari come ali, orecchie o altro e a nostro giudizio, queste appendici avranno delle difficoltà nel mantenimento della pressione interna, potremo dedicare in queste zone delle valvole di non ritorno, quando avranno una pressione interna sufficiente questa verrà mantenuta e non andrà persa ritornando da dove è entrata. Se saremo aiutati da un meteo favorevole, la funzione di gonfiaggio verrà supportata dall'aumento del volume dell’aria all'innalzarsi della temperatura interna.

Quando abbiamo il nostro Avatar cartaceo, completo tra le mani, lo possiamo guardare nella sua prossima posizione di volo, possiamo ora marcare con un lapis dove applicare i futuri attacchi di briglia, dove prevedere le aperture di gonfiaggio, a riguardo scrivo volentieri un paio di considerazioni.

Se il gonfiabile non ha un’eccessiva resistenza aerodinamica fronte vento, possiamo prevedere dei fori d’entrata dell’aria, semplici, giacché l’azione a tappo del vento sui fori genererà una pressione sufficiente per il mantenimento di forma del gonfiabile.

Se, altrimenti, abbiamo una superficie importante fronte vento e riteniamo che l’azione del vento sulla velatura interessata sia sufficiente a creare un ritorno di pressione dall'interno del gonfiabile capace di vincere la forza del vento che a tappo doveva mantenere la pressione sui fori d’entrata.

 In questo caso è doveroso prevedere delle valvole di non ritorno al posto delle semplici aperture.

Le prese d’aria con valvole di non ritorno, non ci aiutano a sgonfiare la nostra creatura quando la vogliamo riporre, ed essendo queste valvole spesso retinate non ci permetteranno di accedere all'interno della creatura per controlli e riparazioni, obbligo costruttivo diverrà una cerniera applicata posteriormente, un valido aiuto a queste operazioni.

Una mia sensibilità costruttiva mi porta ora a creare delle prese d’aria ausiliarie discostate dalle principali, queste prese d’aria minori sono aperte o parzializzate, in quanto, quando questi grossi aquiloni cadono, non so per quale virtù, il loro punto d’impatto iniziale, coincide sempre con l’occlusione delle prese d’entrata dell’aria, l’innalzamento repentino della pressione interna non sempre è assorbito dalla creatura senza traumi, avendo a disposizione dei fori di "sfiato", anche se piccini, riusciamo a limitare i danni.

Pensando al sistema di briglia, io seguo questo ragionamento, prevedo un solido attacco sull'apice presunto del modello, lì ci sarà nel gonfiabile il moschettone che scorrerà sul cavo di guida del pilota, se dobbiamo prevedere un cordino per migliorare il sistema briglie da cavo pilota a gonfiabile, teniamo a mente che tale cavetto sarà indice di sbandamenti, quindi, se possiamo, meglio utilizzare la soluzione cavo pilota-moschettone-gonfiabile piuttosto che cavo pilota-moschettone-cordino-gonfiabile.

A seguire poco sotto l’attacco del moschettone prevedo una linea di briglie primarie fronte vento possibilmente disposte su uno stesso asse, queste briglie primarie, di generosa lunghezza sono raccolte da un'unica briglia secondaria, e sarà portata al punto d’incontro del cavo di ritenuta del gonfiabile.

Seguono le altre linee di briglie primarie e secondo l’opportunità concessa dal modello, formeranno altre file parallele, seguendo per quanto possibile l’asse della prima linea, donando delle ulteriori file di briglie primarie parallele fronte vento.

Anche queste briglie primarie avranno una lunghezza generosa e saranno raccolte dalle briglie secondarie, io generalmente preferisco un sistema a cascata, tale insieme porta a fine costruzione un unico cordino secondario da unire al secondario della prima linea di briglie, la nostra creatura avrà quindi due cordini solamente che arriveranno al cavo di ritenuta del gonfiabile.

L’incidenza del gonfiabile al vento è così demandata alla regolazione di un singolo cordino (vedere a proposito sempre nella pag. Blog del sito le spiegazioni del sistema a cascata  www.aquilonislk.it/news/briglie/) .

Ho scritto delle briglie, ma in verità eravamo rimasti a segnare il loro punto di attacco sul modello di carta, torniamo sui nostri passi, al modello cartaceo finito e i nostri mille dubbi, in parte risolti.

Ora possiamo fare una serie di foto al nostro Avatar,  non dimentichiamo di contrassegnare ove occorre con il lapis dei riferimenti d’unione che dovranno essere corrisposti in fase di cucitura (avere delle fotografie del modello cartaceo e di alcune fasi di progettazione ci consente quando abbiamo dubbi di avere una base di consultazione).

Ora con un taglierino possiamo distaccare delicatamente tutti i ritagli, convenientemente io procedo passo-passo, ossia ne stacco due o poco più per volta (da qui la partenza della costruzione del gonfiabile).

Ricalco su carta millimetrata il loro perimetro esterno (se vi sono riferimenti di posizione o punti di attacco briglia marco anch'essi) ora posso misurare tutto il ritaglio traguardando le linee tracciate rispetto un ipotetico asse ortogonale (questo insieme di misurazioni ci permette di espandere il nostro ritaglio).

Molti aquilonisti eseguono delle dime in cartone per creare i ferzi in tessuto, tagliandoli a caldo con il saldatore, tale metodologia va benissimo, efficace se utilizziamo tessuti scuri senza trasparenza o se creiamo delle dime che saranno utilizzate per riprodurre più volte il soggetto in futuro.

Io ho una strada personale, mi sono procurato un telone in P.V.C. (polivinilcloruro) (possiamo recarci presso un'azienda che produce Banner pubblicitari, il materiale per la stampa digitale è generalmente bianco, ci sono varie altezze, anche 1,5 m. come d'altronde  il nostro tessuto, la scelta della lunghezza è personale, dipende cosa noi andremo a costruire e che disponibilità di spazio abbiamo dove noi lavoriamo, il mio telo misura 1,5 m. x 2,5 m.).

Su questo supporto vinilico ho tracciato a penna in modo indelebile delle righe equidistanti 10 cm. e due righe ortogonali una a 20 cm. da inizio supporto e una a 1,5 m. di distanza, ora possiedo un generoso telo a righe copia espansa del foglio in carta millimetrata.

Partendo dall'asse utilizzato sulla carta millimetrata per fare le misurazioni e utilizzando l’asse ortogonale prodotta sul telo in p.v.c., posso trasportare i punti di riferimento delle misurazioni (un millimetro sarà pari a un centimetro se espando al 100%, seguiranno altri calcoli qualora dovessi dimensionare il gonfiabile al 50% o 80%, la dimensione finale del gonfiabile e la quantità del materiale occorrente è calcolabile già da ora).

Quando vado a trascrivere i punti sul telo, ed eseguo le successive linee giungendo tutti i punti, utilizzo allo scopo, un pennarello con colore ad acqua, quindi rimovibile.

I migliori, a mio avviso, sono della “GIOTTO” (turbo glitter), sono economici e si rimuovono totalmente con un panno Scottex umido, unico inconveniente, questi pennarelli si esauriscono velocemente e sono venduti in blister con colori assortiti, per noi sono utili il nero, il blu e il rosso, tuttavia se il negoziante è anche un fornitore di scuole materne, sarà in grado di ordinare dei blister con colore unico 10-20 pezzi scatola.

Per aiutarmi a raccordare tutti i punti io utilizzo una stecca piatta in plexiglas con lunghezza di 1 metro, fruendo della sua flessibilità per creare le curve necessarie, certo a volte servirebbe una terza o quarta mano per tracciare e trattenere la stecca nella posizione desiderata (io mi aiuto con i piedi, lavoro di fatto a terra, in futuro vista la pratica acquisita, proverò anche a fumare una sigaretta sempre utilizzando in supporto un piede durante il lavoro).

Il ripstop sarà tagliato in trasparenza (forbice da sarto e manina) dopo avere disposto a dovere e trattenuto con nastro-carta al vinile il materiale da tagliare.

Se il ripstop non è di qualità tende, ove tagliato, a sfilacciare, oltre alla cucitura lineare d’unione ferzi, eseguo in questi casi anche un tree-stich interno di contenimento, (queste cuciture sono interne al gonfiabile quindi non saranno cosi sollecitate nel tempo).

Con il metro da sarta, nel dubbio, eseguo spesso delle misurazioni delle linee tracciate a corrispondenza delle linee che andrò a tracciare del ferzo adiacente al primo.

In questo modo smontando il modello di base, pezzo dopo pezzo, espandendolo a misura e proseguendo nella costruzione del gonfiabile, ferzo dopo ferzo, arrivo al termine del lavoro di cucito.

Necessariamente, dobbiamo provare quanto eseguito fino a qui, dobbiamo a prescindere porre anche dei cordini interni al gonfiabile in modo da limitarne le deformazioni e le possibili tensioni (io in corrispondenza di ogni attacco di briglia, internamente metto a dimora un cordino che poi vado a fissare nella parte opposta posteriore del gonfiabile in questo modo non creo tensioni importanti su piccole superfici ma distribuisco il più possibile la fatica in più punti, questo a garanzia di possibili rotture o deformazioni).

Ad esempio, l’attacco di briglia cui c’è il moschettone per il cavo del pilota, nella sua parte interna, solitamente ha due cordini questi corrono per la lunghezza totale del gonfiabile e si ancorano nella parte posteriore, quando quest’attacco entra in tensione, non è solamente la velatura esterna frontale a essere interessata ma è anche tutta la porzione del fondo del gonfiabile a dare resistenza.

Per facilitare la messa in opera delle briglie interne e a seguire anche la posa delle briglie esterne possiamo, ed è meglio, gonfiare la nostra creatura artificialmente, allo scopo costruirsi un ventilatore in grado di forzare una buona quantità d’aria al suo interno risulterà una soluzione vincente, la cerniera di cui prima scritto è utilissima, ci permette di entrare fisicamente all'interno e di lavorare in modo corretto poiché la forma del gonfiabile è ottimizzata dal ventilatore.

Allo scopo ho assemblato quanto segue: ho inserito due ventilatori per cappe aspiranti domestiche in una cassa da me costruita e sempre utilizzando materiali per impianti di ventilazione ho incluso il necessario per portare a termine lo strumento.

Come scritto sopra sono poste in essere anche le briglie esterne a creatura gonfia a terra, in parte ciò ci aiuta a fare delle misurazioni, anche se relative saranno prossime alla lunghezza delle briglie definitive.

Il prossimo passo ci porterà sul campo di volo, ci saranno doverosamente dei tempi lunghi per regolare il tutto, spesso torneremo al tavolo di cucito per qualche inconveniente o dimenticanza, un attacco di briglia aggiuntivo, due punti per fermare un’appendice che si muove troppo, con pazienza ottimizzeremo il tutto.

Ora il più è fatto, nel tempo il nostro nuovo compagno di giochi sarà perfezionato,  noi non mancheremo di lasciarlo in cielo a scrutare dall'alto chi da sotto con una mano sopra gli occhi ne vorrà cogliere la sua presenza.