陪伴小孩製作RC帆船-IOM yacht

高中時，在參加紅十字水上救生隊訓練時，第一次接觸獨木舟，當時對獨木舟的輕巧，操控性佳有無比地熱情，總是惦記著長大後，我要買一艘獨木舟。

當我到了紐西蘭，駕馭著獨木舟在那獨天得厚的水域與環繞湖川的山景中，真是一大樂事。順帶一提，我就住在有帆船之都（city of sailing）美譽之稱的奧克蘭這座城市，一百六十萬人的城市中，竟有超過五十萬艘大大小小的帆船。

航行是一個絕佳的學習力學的課題，舉凡船體的設計、省力有效率的索具系統、風帆的張力、bulb的重量計算、船的平衡與速度。

帶著小孩做完自動轉向的帆船後，就可以挑戰RC帆船。IOM（International One Metre）是一種使用無線電來控制帆船的賽事，其制定了許多標準規範，像是排水量、船的長度、keel & bulb不可以左右搖擺（可轉動的keel，稱之為canting keel。想看看人們走在canting keel嗎？請看 The Keel Walk by Alex Thomson），雖說IOM有些限制，但是也給予了船體設計不少的自由設計發揮空間。

以下就來介紹我們造船的過程。

建造的是IOM 65的RC帆船，全長65cm。

船體（hull）、甲板（deck）、keel、尾舵（rubber）

繪製好模板，採用雷切切割5mm的飛機木，由於之後要容易拆除模板與底板的連結，又要模板能穩固地黏牢在底板上，因此特地將日後切割處先做虛線切割，並用膠帶強化。
放置模板在平整的底板上，用雙面膠黏合數棒，以便日後容易拆除，哈哈，好用的數棒，
將厚度2mm的飛機木切成寬度2mm的木條，黏貼作為船體，並用大頭針固定。
稍微打磨不平整處後，塗上環氧樹脂，披上玻璃纖維布，再漆上環氧樹脂讓玻璃纖維布呈現透明，即表示有滲透入纖維內。由於玻璃纖維布富有彈性，是無法垂直折疊，因此對於彎曲程度過大的艉楣（stern / transom），是剪成一小塊玻璃纖維布先行黏合，再進行整個船體。環氧樹脂乾燥後，可以用剪刀、砂紙將露出的玻璃纖維除去。並且打磨船體，以便日後上膠殼漆。另一種做法是直接在船體繪畫，再上環氧樹脂與玻璃纖維布，這樣的好處是，日後船體磨損，也不會損傷到船體的圖樣。而我欣賞一位國外船模設計師，他會採用木條、貼木皮的方式來做外觀設計，他做的蒸汽船像個藝術品，美不勝收。
將船體倒過來，在紙張上描繪甲板外緣，並切割出日後要放伺服馬達、電池等的機電艙和更換尾舵的維修室。同樣地，也上環氧樹脂與玻璃纖維布。
利用單車鋼絲輻條、鋁條與3mm的飛機木來製作Keel，鋼絲輻條與鋁條有足夠的強度支撐船體及側向力而形變甚少。打磨後，上環氧樹脂、玻璃纖維布與膠殼漆。也以同樣的手法製作尾舵。

ㄓ桅杆（mast）、 mast ram、boom、boom vang、spreader

採用8mm空心的碳纖維棒作為mast 與 boom。並用萬向節、飛機調節器、拉桿製作桅杆（mast）與 mast ram。在製作boom vang時，其實也設計了好幾種方案，最後以美觀實用為考量，採行了現在看到的方案。
由於碳纖維棒相較鋁棒易受到外力彎曲，因此決定在mast放置處用法蘭軸承，用環氧樹脂將其牢牢與船體結合。
spreader要能讓索具均勻施力，因此設計了一款可調整的spreader。

forestay、furling

多數RC帆船只會用到兩個伺服馬達，一個控制尾舵，另一個控制主帆，並讓前帆跟著主帆調整。但實際上會依據風向，調整前帆的大小與方向，也因此設計加上了furling及控制前帆的索具，額外需要兩個伺服馬達。
採用5mm實心碳纖維棒作為forestay，縫紉機上的梭子就是很棒的轉盤、在結合釣魚會用的路亞轉環及相機用的轉接環，就成為了furling。
也同樣採用梭子作為伺服馬達上的轉盤。
我買了MG 996伺服馬達（180度和360度），180度是用於尾舵，原先設想360度用在轉盤上，但奈何有幾個因為電壓不足，導致於無法轉動，只好拿180度的MG 996來拆解改成360度。

bulb

使用rhino繪製bulb，並計算bulb體積（rhino可以計算出體積與重心，鉛的密度是11.34 g·cm⁻³，就可以算出準確的bulb重量），再用Meshmixer 切割上下層。3D列印出來後拋光，讓模具更為光滑。
以石膏為模子，並在3D列印件刷上凡士林，有助日後分離。
石膏完全乾燥要等三天比較保險，可千萬不要性急，在石膏還沒完全乾燥前灌注鉛。
等石膏乾燥後，我會再用400-600砂紙打磨，讓之後灌注的鉛體更為光滑。由於鉛很快就會氧化成灰黑色，因此可以上一層噴漆。
注意的是現在是冬天，鉛接觸到空氣很快就凝固，因此盡可能一次到位就灌注下去，其秘訣就是要有留透氣孔，以及多準備鉛液。
熔化鉛的過程一定要在戶外通風處，並佩戴隔熱手套與防毒面具。