從實驗中找方法 木船實務
作者:潘柏禎/「木船實務」課程教學助理
授課教師:洪文玲 責任編輯:葉貞沂
這學期木船實務學生大多修過上學期木船實務(一),延續上學期的熱情繼續選修。有了上學期的經驗,洪文玲老師希望學生不光只會操作機器,更要具備看圖能力以及比例的縮放的基本知識。因此,這學期將修課學生分成繪圖組、模型組、實作組,每組有個別需要完成的目標。
這學期課程設計,除希望將中式舢舨船與西式HAVEN帆船數位化外,也希望能做出模型。另外,洪文玲老師這學期也加入新的船型ACORN TENDER手冊和設計圖,ACORN TENDER相對於之前造的HAVEN簡單許多,船身約2米左右更加的輕巧 模具的數量也只有8片遠比HAVEN22片少了許多,希望能讓學生藉由實作過程獲得更多成就感。
旗津舢舨文化保存參訪
課程安排學生參訪旗津舢舨文化保存基地,並由旗津舢舨團隊同時也是木船實務的課程助理潘柏禎(小潘),為同學介紹這兩年的成果。中山大學社會系自接管原海軍第四造船廠技工宿舍,並投入邊緣社區再造和文化保存的工作。最初,以高雄最令人印象深刻的港都文化為出發,於是中山社會系與高海科大造船系便開始合作一起造船。
結合兩個系的專長,社會系開始調查旗津最具代表性的舢舨船,進而了解舢舨在旗津的歷史,現在的天后宮外牆有座「船護公約盃」記錄著相關的舢舨的條例。舢舨船一開始是像計程車的作用,早期在高雄第一港口的港灣因為深度的限制,大型的船舶沒辦法進入到港區,人員必須由小船接駁到陸地,也可以用來載貨,在高雄的港灣是處處可見的交通工具。
在旗津調查的時候,常常遇到的問題就是居民對舢舨船已經沒有深刻印象,最後在旗津唯一的木材廠老闆口中問出一絲線索,循線輾轉訪問木材廠隔壁新昇發造船廠的老老闆,老老闆有造過舢舨船的經驗,但由於家人考量年事已高不願讓老老闆出面。
最後再經過介紹找到了董明山師傅,明山師傅本身是在造船廠做木工的師傅,以前沒親身造過舢舨船的經驗,但傳統師傅通常是功夫在身、船圖在腦,於是便邀請明山師傅跟加入舢舨船復興的工作,後續開始系列的技術講座。
旗津舢舨工法介紹
旗津舢舨復興工作目前已經進入最後防水階段,舢舨船復興工作相當不容易。一開始只有一張舢舨照片和一張新加坡舢舨的三視圖,明山師傅依照這兩圖片重新把舢舨1:1放樣在地板上。
明山師傅也提到這個步驟相當重要,一但放樣圖出來後續的工作就會非常順手。接著就是把所有的結構(船艏、龍骨、肋骨、艉板)依照放樣圖放線吋(依照圖上的線把形狀畫到形板上)到形板上,然後由木材廠協助切割。
很有趣同時也要注意的是;平面圖上所看到的都是線,但木材本身其實是有厚度的,所有零件的斜度都需要預留尺寸,而這部份就必須仰賴明山師傅多年的技術經驗,才能精確估算。
船組裝的步驟從安龍骨、裝肋骨、裝船殼,最困難的是裝船殼。
木船的外型都是三維曲面,再放線吋過程中,除了斜度要非常注意有沒有貼合外,加上木材本身的特性,必須透過夾子的外力才有辦法把船殼和肋骨夾在一起。船殼當中曲度最彎的地方叫做「摳西」(日文),這邊的木材特別厚,除了需要考量往後這個部分需要承受碰撞外,加上這部分是木材轉彎處壓力最大的地方,所以安裝上又比其他地方困難許多。
除了需要讓木材能依照木船所需彎曲外,木材和木材接觸的地方還需要特別做防水處理,通常會在木材與木材的縫隙間,添加桐油灰和棉繩來做木船的防水工作。
甲板的配置則是最後一個步驟,明山師傅說:「甲板其實是依照每個人需要設置。」腦力激盪後,決定把舢舨船的甲板做成可拆卸活動式的,未來如果要維修或要裝載貨物可以將甲板打開讓空間更大。
卡關了!期中小組工作進度回報
這學期的課程除了參訪中是舢舨船外,同學們也必須完成期初老師設定的目標,期中討論主要是各組回報進度。
首先由繪圖組報告:繪圖組將旗津正在製作的舢舨船,由舢舨團隊協助,同學將實船經過儀器測繪完的數據輸入到CAD中呈現,由於CAD這套軟體是屬於2D平面的繪圖軟體對於NURBS曲線和面3D立體圖形表示較為困難。於是同學接著和老師討論要用哪一種的繪圖軟體把線圖數位化出來較為適合。
接著模型組報告:模型組這學期的工作是將上學期HAVEN船縮小成1/4的模型,重新修正跟整理施工手冊。承接上學期木船實作(一)的經驗,同學發現因為國外的木料以及設備,和目前的場域大大不同,有很多施工方法並不適合,因此製作船時遇到很多的問題。模型組的工作可以更了解施工步驟,從模型船的製造過程摸索製造HAVEN船過程可能遇到的困難,並將遇到到困難提出來討論,共同發想適合的步驟,讓學弟妹未來可以有效率地完成後續工作。
最後壓軸為實作組,目前實作組進度是將新船型ACORN TENDER設計稿上的英文翻譯完成,接下來就進入如何建造這艘船舶的階段。做法和模具組可以參考之前HAVEN的施工手冊。但是適用的木材還未確定,考量到需要承載下水時安全性的問題,木材選擇可不能馬虎。
這次討論課讓學生互相知道每組的進度,也藉由討論課能讓各組互相的提醒進度不要落後,因為從繪圖、模型和實作這些步驟在造船上都是息息相關的,如果其中一組進度落後可是會會讓其他組的工作閒置下來。
期末成果分享
學期進入到最後的尾聲,來到了最後一堂課,這次除了分享各組成果外,各組也說明這學期遇到的難關,傳承這些挫折。
製圖組運用了RHINO 3D繪圖軟體將旗津基地的放樣圖,以及實船實際的尺畫成3D圖形。在操作過程中,為了改善無法獲得精準數據的問題,詢問助教小潘學長後,學長建議,在進行測量時,每個肋骨至少測量三次,再將這些數據運用EXCEL表格計算出平均值,如此一來,數據較為精確。有了這些數據後,輸入到RHINO就能繪出船大概的形狀。但必須要注意,由於木材本身的性質不像電腦上畫取面試三點畫圓,最後還必須修整曲面才能讓圓弧更平順。
製圖組分享完畢,洪文玲老師靈機一閃,立即隨堂測試:「造船系必須要培養試圖能力,這在業界都是必須的基本工具,所以現在開始發揮創意畫出心中舢舨船的模樣吧!」
同學一開始都很困惑,遲遲不知道如何下筆,不過靈感隨時間慢慢湧現,最後畫出來各式告樣的船。同學們設計的考量不盡相同,從中可以看出每個人對海有不一樣的看法。有些人把舢舨船畫得很寬,認為這樣的船在海上航行會比較穩;也有些人把船畫的很細長,覺得這樣在海上有比較好的船速。
製圖組精彩的分享後,接著是模型組跟實作組。學員進行了手冊上的翻譯以及整理之前學長姐的經驗資料,同學在執行過程中遇到較大的問題在於木材的選用,手冊上的木材大多是使用在地較容易取的的材料,如:香山、松木,但在台灣這些木材並不容易取得,尺寸也容易受到限制。最後只能使用合成板來做模具的部分,成本上與取得相對地容易許多,也能達到原來手冊上同樣的效果。
洪文玲老師仍鼓勵同學並提到:「因為ACORN TENDER帆船是第一次做,像是之前在做HAVEN帆船在肋骨,也遇到木材必須透過蒸汽機蒸過進行彎曲,但因為設備不足最後使用合板加上木工膠,使用複合材料的概念來施工來克服問題,這些可以從舢舨復原過程看到產業鏈的變化,早期旗津都是木造船,但木材娶得越來越難,直到玻璃纖維(FRP)引進之後木材慢慢地被淘汰,複合材料也越來越先進。」
這學期的課程,教學方式打破傳統上對下的教學模式,學期初設定目標後,師生共同完成並從經驗中學習。從實驗中找到更好的方法,不受教學手冊限制。