serene – 3, part 10

ull and deck parts are basically stitched and glued, those two halves of a peanut shell. But that’s only a basic milestone, lots of jobs required still to make this shell functional. I continue to build the hatches and cockpit coaming, and various other accessories. 3rd image: the cockpit coaming glued in, stained with epoxy filled with black color pigment, later on, some layers of transparent PU paint would make the finish. While the cockpit is easy, it’s a bit more complicated for the hatches.

Both two hatches is of the same shape and size, for the sake of easy constructing (the hatches and their silicone gaskets). The forward hatch is built recessively into the deck, not only to keep a flushed, flat deck, but also simply because the hatch size is a few centimeters larger than the deck’s top, it needs to sink down to fit. It’s a bit tricky to build the recess, so I decide to get along with a rectangular approach (it’s much easier to build, though a circular one would certainly looks much better).

The aft hatch raises about 1 inch from the deck, not too high to interfere with reentry climb – in actions. I would try a new idea for hatch locking, something that’s easy to operate and tight enough (offer some pressure down) to secure the hatches in places and help with waterproofness. Hatches and hatch locks have been causing my headache for long, but it seems, the best solution is indeed simple, I wonder why my common – sense has not come up with it in the first place.

serene – 3, part 9

hat’s the stitch part (of “stitch and glue”), or more precisely, most of it (since there’re still the bow and stern pieces to be put in, but that would be discussed later on), next come the gluing. First the seam lines are “primed” with epoxy (applied with a small brush), then filled with fillet (the tried – and – true 2 – parts epoxy putty 511 that I’ve been using extensively). The “gluing” part is a very time – consuming job, you have to meticulously fill the putty, which slowly flow down under its own weight.

So I have to apply the putty in 2 turns, first fill in just a small bit of them, wait for it to cure, then fill over the first layer another time. This is to ensure that the putty could form curved seam lines that would be easier to glassed later on. You can also mix small batches of putty, wait for about 30 minutes for it to cure partially, then apply it on the seams, the higher viscosity of the slightly – cured putty enables it to better keep its shape. In all, it’s a very time – consuming (and dirty) job!

Next come in the bow and stern pieces. These small triangular plywood pieces need to be bended into curved shapes (see the 4th images below). I simply put them into boiled water for them to soften a bit, then slowly and carefully bend them with a pincer. The bow and stern parts are then temporarily fixed in place with hot glue and duct tape, then permanently glued with epoxy and fillet (putty). Now, the whole hull is rigidly glued in its internal side, similar job is applied to the deck part.

serene – 3, part 8

took great care in aligning a bilge’s parts, to make sure the final piece would come exactly to it designed shape, and to make sure the port and starboard bilges are identical, or else, the boat would have a twisted hull. All joints is slightly sanded, and applied a layer of glass on the internal side. Next come the job of putting everything together using a combination of fastening wires, super glue and duct tape. Having experiences from previous boat, I used very little steel wires this time.

It’s so good to see the bilges fit naturally into their position, with minimum pressing, adjusting efforts. The tendency to take shape easily proves that you’ve all done right in the previous steps: measuring, drawing, cutting and jointing the biges. This is for the first time, you would have an initial impression, of how the boat would finally look like. The computer 3D renderings are too small to have a precise assessment, and of course, it’s always much more lively with a tangible object! 😀

Looking at these two halves: hull and deck, having a senses of every details, it’s easier to arrange and schedule the next tasks. There’re so many jobs ahead: make and install the (recessed) hatches, hatches’ locks, install the cockpit coaming, rudder pedals and control lines, compass, the bilge pump, etc… and of course the whole complex electric & electronic system. Things should be better done this time, with the lessons learnt (tediously and expensively) from previous boat projects.

serene – 3, part 7

n parallel to cutting, jointing the bilges and forming up the hull and deck parts, I’m also making the cockpit coaming and hatches. They both use the same techniques of bending thin strips of plywood (2 layers of them) around a MDF frame to form the lips’ shape. Now that I have some much better – quality plywood sheets, which is not too easy to crack while bending into extreme curves, this enables me to construct the cockpit coaming and hatches in a much easier and convenient way.

Both 2 hatches would be of the same shape and size, a “rectangular” with 2 circular ends (or could be called: a rounded rectangular). The hatches’ lips and the coaming lips are built up from 2 layers of 4 mm plywood strips, glued together. The flexibility of the ply serves well to the building, the lips take up shape easily, and stay in that shape steadily. In all, they’re all simple really constructions. Special thing about the hatches this time is that they would have elastic silicone gaskets inside.

Recently, I’ve learnt about silicone molding, using 2 – parts silicone mixed together just like epoxy. So I would mold the gaskets specially to accommodate the hatches, and would describe that in another following post. Hatches’ waterproofness has long been a serious issue to me, hopefully, I could resolve it completely this time. An handy (last resort) trick could also be useful: cover a layer of (very thin) PE plastic over before closing the hatch, that would make it absolutely water – tight.

serene – 3, part 6

ext is jointing the plywood pieces: 8 joints for the hull, and just 1 for the deck, to form the bilges that would build up into the boat shape. For the 2 pairs of hull’s bilges, I flip one pair by 180 degree when drawing on the boards, so that to distribute the joints at different places across the boat length, and not to concentrate too much joints into one proximity. That old boatbuilding carpenter’s trick is not completely necessary with modern building techniques, but it’s nice to do so anyway.

The tried – and – true technique of straight finger joint is used as always. The straight joints are easy to cut, and most importantly much easier to be aligned following a straight line for all the jointing parts, so that to make sure all the bilges would be jointed into the correct shapes. All the joints are treated carefully, first is applying a layer of thinned epoxy (using xylene as a solvent, for the substance to penetrate deeply into the plywood), then gluing with epoxy, then a layer of glass on the internal side.

I beveled the edges of the deck parts a bit (at 45 degrees), so that they would fit tightly and nicely together forming straight seam lines. But that’s not applied to the hull, where the cursive seam lines don’t like very thin edges. Experiences from my previous boats showed that, it’s best just to use the squared edges, the thin edges doesn’t stay on each other very well, and would deform, distort the seam lines! You would later just apply thickened epoxy on both sides (in and out) of the seams!

serene – 3, part 5

he progress is really slow lately, several weeks passed, but little get done 😢! Things started moving anyhow, I “quickly” transfer the “offset tables” onto the plywood boards, draw all the bilges, bulkheads, and other parts. The greatest thing of all is that now I’ve purchased very good sheets of plywood, not truly marine – grade (there’s no such in Vietnam), but high – grade water – resistance ones. I could feel it when do the sawing, the boards are quit tough, not fragile as with my previous ply!

There would be an immediate consequence with the new plywood, I would just use less epoxy to pre – fill the boards, and since the boards is stiffer, the glassing would be done on the outside only, that would significantly save the boat weight, I hope. All drawing is completed quickly, I finished in just less than one day, next come the steps of cutting and jointing the bilges. Everything has been done many times before already, so I didn’t have to think or consider things much, just repeat it!

4th image: the cockpit coaming frame cut from a piece of 18 mm MDF. This cockpit is drawn using the mathematic formula mentioned in my last post. It came very closed to the shape of Serene – 2‘s cockpit, but slightly smaller on each sides by about 5 mm, so my existing spray skirt should fit tightly with this new coaming (on Serene – 2, it’s too tight). The coaming would be constructed from 2 layers of 4 mm plywood, and I would later omit out the (a bit tricky) glass reinforcement on this part!

how to draw a kayak cockpit mathematically?

ver the years of designing and building wooden kayak, often a recurring question comes to my mind: how can we precisely construct a kayak cockpit shape in a mathematical way. Today, I spent 30 minutes to figure out the problem, it turned out to be quite easy indeed. But first of all, there are so many different shapes for cockpits, and everyone may have his / her own preference on how it should look like. Here I try to plot a shape that is most suited to my eyes, and closed to what’s usually called “an ocean cockpit” found on Greenland kayaks.

I went to the Wolfram Alpha website ( and entered an ellipse function. Apparently a cockpit shape is not elliptic, but rather an asymmetric “egg shape”. I tweaked around the equation for a while, changing its components, and the shape came out, closely resembles that of my Serene – 2. I’d also tried to construct other types of “egg shapes”, for example, an 3 – ellipse that has 3 foci, something that could be drawn with closed thread of rope running around 3 nails pinned on a wooden board (similar to drawing an 2 – ellipse with 2 foci).

But it’s hard to determine the dimensions of that 3 – ellipse, and the positions of its 3 foci. Finally, I found out the formula that is best suited for me, something that could be determined numerically to ease out the actual drawing. The formula finally: x2 + 3.5y2 + 1.5xy2 = 1. Upon close inspection, the “egg shape” turned out to be very satisfactory. One might try changing just the “weight” parameters (e.g: 3.5, 1.5…) and retaining degrees of the polynomial’s terms, to experiment with different other shapes, to figure out what is best according to one’s need.

Next come the question of how to draw this shape onto the wooden board that would actually construct the cockpit coaming? A bit of thinking has the problem solved too. The Wolfram Alpha website provides us with numerical formulas. The general steps are like this:

1. Draw a bounding box in the dimensions you want, mine is: 39×72 (cm), the dimension that your spray skirt would fit into (and the spray skirt vendor usually supply you with this information before – hand). The x value would have the value range of [-1, 1].

2. Draw a dense grid of x & y inside that bounding box, for each value of x from -1 to 1, calculate the y value with the formulas given above. Giving very fine incremental values of x, say every 1 or 2 cm, it would be possible to construct a good looking “egg shape” then.

Of course, I want to find out a way to draw the “egg shape” more precisely and more conveniently, e.g: print the plotting actual size on paper, but found it a bit cumbersome as I have no printer of that size! Anyone finding out a good way, please kindly let me know! 😀

serene – 3, part 4

inally, I managed to have some time slots to start the kayak building. Works would be carried out mostly at weekends, and hopefully, the boat could be finished within this year. After much hesitations, procrastinations, and considerations into the very details, I’ve incorporated quite some “innovations” into the final design, as well as some “simplifications” to ease the building process. I “hope” this is also my “last” stitch – and – glue boat, the 6th of “the fleet”, seems to be a lot already! 😀

The past 2, 3 weeks were spent mostly on reviewing, fine – tuning the design, “rehearse” the overall building techniques and process. This is a design that consumes my brainstorm the most! Many building steps could be done very quick now, as they have been done 5, 6 times already. So I would skip documenting in various parts, as they are all similar as in my previous boats, only to highlight things that are different. First is setting up the molding stations, cut from MDF as usual.

There would be 9 molding stations (female type) for the hull, and only 4 stations for the deck, each positioned 0.6m apart. One of my last changes to the deck was modifying its sides’ “slope” to 45 degrees, the deck would have lots of “flare” in the inverted position, that’s to make rolling easier. Once the boat is up – side – down and the deck becomes the bottom, so a “stable” full – shape deck wouldn’t be good for practicing kayak rolling. And I guess it could give some help to the boat’s windage too.

serene – 3, part 3

here’re so many minor improves here and there, and lots of design considerations too, to maximize the usability of the kayak under various real – world conditions. The aft deck is lowered a bit, to facilitate climbing in the cockpit once thrown own by a complete capsize. There’re two deep – water reentry techniques that I was considering possible with this boat design. Wet – reentry has been a shortcoming of previous designs, being too slim and unstable to make an easy access.

This is not a kayak specially tailored for rolling, but Serene – 3 is designed with concerns of balance – brace and rollings in mind. At the moment, I’m not too sure about its capability to roll under full load and heavy sea conditions, but I’m quite confident for its easy recovering in brace actions. Also, the hatches’ design has been reviewed and modified, to improve their water – tight capability, I’m putting great hope in the new gaskets which would be made by silicone molding to accommodate the hatches.

Also, there would be 3 hatches, all big (no small day hatch) to better utilize the internal containing volume. The rudder design is also reviewed and altered, I need lighter pedaling, and quicker overall responsiveness for the rudder actions, a new type of rudder post, new layout for control cabling too. The electronic system would received a bunch of improves in building techniques, decoupling the whole system into several separable components, to make maintenance and repair easier later on.

Peter the Great

àng năm, vào ngày 30 tháng 7, sinh nhật của Sa hoàng Peter I (vừa qua), chiếc thuyền buồm nhỏ 400 năm tuổi này lại dẫn đầu đoàn diễu hành kỷ niệm Ngày thành lập Hải quân Nga trên sông Neva. Sau 400 năm, con thuyền 7m đóng bằng gỗ sồi này cỡi trên boong 1 con tàu khác chứ không thể tự bơi như trước. Tất cả chiến hạm của Hải quân Nga đều phải nghiêm chào khi con thuyền này đi qua. Peter I tìm thấy chiếc thuyền buồm trong nhà kho của ông nội, và học cách điều khiển nó năm 14 tuổi. Vài năm sau, ông tự tay đóng những chiếc thuyền buồm khác, “from keel to mast” – từ đáy lên tới đỉnh, và sau đó giong thuyền hàng trăm cây số trong bão tố trên vịnh Baltic, mặc cho bà mẹ của ông sợ hãi can ngăn.

Một cậu bé siêu tò mò và hiếu động, lập ra những “đại đội” đầu tiên từ các gia nhân, những người hầu cận của mình để chơi đánh trận giả. Hơn 3000 thiếu niên được huy động để lập nên hai trung đoàn: một đóng vai quân xanh, một đóng vai quân đỏ, và để xây dựng những pháo đài gỗ cho các trò chơi của cậu bé này. Ngày qua ngày, các chàng trai đó lớn dần lên, trò chơi trận giả ngày càng trở nên thật hơn. Đến một lúc, họ tập trận với gươm thật, súng thật, và từ đó trở thành 2 trung đoàn PreobrazhenskySemenovsky, đội ngự lâm quân của các Sa hoàng sau này. Những cậu bé chơi trận giả với Peter, về sau, đa số đều trở thành những sĩ quan thành danh trong các đơn vị quân đội khác nhau của vương quốc.

Không quan tâm nhiều đến sách vở, chỉ ham mê các trò chơi vận động. Nhưng ham thích thuyền buồm, nên đã học toán, học thiên văn để biết cách dùng kính lục phân (sextant), đã học nghề mộc, học cách tự may buồm, học cách rèn đúc đại bác, vũ khí, và tất cả những nghề nghiệp có liên quan khác. Năm 1697, lúc 25 tuổi, Peter du hành ẩn danh (incognito) qua nhiều quốc gia châu Âu, dừng chân 4 tháng ở Amsterdam để học nghề mộc đóng thuyền. Trong suốt thời gian 4 tháng này, ai gọi Peter là “bác cả” (thợ mộc) thì ông trả lời, còn ai gọi là “điện hạ”, “hoàng thượng” thì ông làm lơ không đáp. Peter đến Đức, Anh, Áo và nhiều quốc gia châu Âu khác, học hỏi mọi thứ có thể trên đường đi, nhất là những tiến bộ kỹ thuật!

Bản thân Peter thành thạo hơn 16 nghề, thành thạo thật sự chứ không phải chỉ làm cho có. Cuộc hành trình 2 năm ở châu Âu đã đem về Nga hàng chục ngàn đầu sách, đích thân Peter phỏng vấn và tuyển chọn gần 1000 chuyên gia nước ngoài để phục vụ cho việc đóng tàu, khai khoáng, luyện kim, chế tạo vũ khí, huấn luyện binh lính, etc… Họ được trả một mức lương hậu hĩnh để phục vụ trong quân đội, hải quân, trong chính quyền và các ngành nghề công nghiệp khác của Nga. Nên biết rằng lúc này châu Âu đã qua kỷ nguyên Ánh sáng và chuẩn bị bước vào kỷ nguyên Công nghiệp hoá, trong khi nước Nga vẫn còn là một quốc gia trung cổ cực kỳ lạc hậu, đơn thuần nông nghiệp dựa trên chế độ “nông nô” (serfdom).

Để mở mang bờ cõi, phía Nam, Peter xây dựng hạm đội biển Đen và gây chiến với Thổ Nhĩ Kỳ. Phía Bắc, ông lập nên hạm đội biển Baltic và tuyên chiến với Thuỵ Điển, quốc gia hùng mạnh nhất châu Âu lúc bấy giờ. Hai hạm đội này, lần đầu tiên trong lịch sử nước Nga, mở được đường ra biển, giao thương với châu Âu và thế giới. Trước đó, người Nga hầu như chưa biết biển là gì! Peter khởi đầu với vị trí bombardier – pháo thủ, tự tay kéo pháo, tự tay nhồi đạn. Ông làm việc trên công trường đóng tàu như một người thợ mộc bình thường khác. Suốt mấy chục năm chinh chiến, ông được “thăng chức” bởi… chính các tướng lĩnh của ông, dần dần sau mỗi trận chiến, từ đại uý, đại tá và cuối cùng là đại tướng.

Mặc dù hiển nhiên, Sa hoàng mới thực sự là người chỉ huy cao nhất. Tất cả giống như là một vở kịch lớn, một trò chơi lớn, tiếp nối những trò chơi trận giả lúc nhỏ. Lúc đang xây dựng thành phố mới St. Peterburg, dự tính sẽ là thủ đô mới của nước Nga bên bờ vịnh Baltic, Peter sống trong một ngôi nhà gỗ 3 gian tạm bợ, với người vợ, sau này là nữ hoàng Catherine. Trong suốt nhiều năm, Catherine tự tay nấu ăn và giặt giũ, chăm sóc con cái, còn Peter tự tay làm vườn, họ sống như một cặp vợ chồng nông dân bình thường khác, trong căn nhà gỗ nhỏ thậm chí không có ống khói. Thư từ gởi đến và đi, đề tên là Peter Mikhailov, chứ không phải là Sa hoàng. Căn nhà này bây giờ trở thành một viện bảo tàng ở thành phố St. Peterburg.

Catherine, một phụ nữ gốc gác nông dân, “xuất thân hèn kém”, cả đời không biết đọc và viết, nhưng theo chồng Nam chinh Bắc chiến, chia xẻ mọi khó khăn, cực khổ, hiểm nguy trên chiến trường, nhiều khi còn tự tay nấu ăn cho lính tráng. Bà cứu mạng chồng mình trong một lần thua trận, bị quân Thổ Nhĩ Kỳ bao vây, bằng sự thông minh khôn khéo và can đảm của mình. Còn những khi chiến thắng trở về, Sa hoàng Peter, trong quân phục một đại uý, diễu hành qua cổng Khải hoàn môn ở Mát-cơ-va, đi phía sau những tướng lĩnh chỉ huy của ông như một người lính bình thường nhất. Giới quý tộc truyền thống Nga nhìn vào Hoàng đế của họ với tất cả những sự ngỡ ngàng, khó hiểu, xen lẫn với tức tối và bất mãn.

Công cuộc lột xác của nước Nga từ một nước nông nghiệp trung cổ lạc hậu, bước sang công nghiệp hoá trải qua nhiều đau đớn. Bản thân giới quý tộc không muốn từ bỏ các đặc quyền đặc lợi. Bản thân Nhà thờ Chính thống giáo không muốn mất đi các đất đai sở hữu và những quyền lợi khác. Peter đã ra lệnh tháo tất cả chuông của tất cả Nhà thờ trên toàn thể lãnh thổ Nga xuống để lấy đồng đúc súng đại bác, một hành động mà sau đó ông bị xem là “anti – Christ”. Giới quý tộc được lệnh phải văn minh hoá, phải học theo kiểu cách Tây phương. Áo choàng dài bị cắt ngắn, những hàm râu quai nón rậm rạp đặc trưng của quý tộc Nga bị cạo sạch, ai còn muốn để râu phải đóng “thuế râu”, phải trả một khoản tiền lớn.

Con em các nhà quý tộc và thơ lại được gởi đi châu Âu, học ngoại ngữ, học toán, học luyện kim, đóng tàu, kiến trúc, xây dựng, etc… và tất cả những ngành nghề cần thiết khác. Thể chế dựa trên đặc quyền, đặc lợi xa xưa dần dần bị bãi bỏ, tất cả được xây dựng lại trong một hệ thống dựa trên tài năng và công trạng. Thăng tiến trong chính quyền hoàn toàn dựa trên những thành quả đạt được. Và những đổi thay đó rất đau đớn, ở đây thể hiện một mặt khác trong cá tính con người Peter, một sự tàn bạo đến khát máu, sẵn sàng ra lệnh treo cổ hàng ngàn người chỉ trong một ngày, tất cả những ai dám chống đối, dám cản đường ông, tất cả chỉ để thực hiện cho bằng được chính sách “Duy tân” của mình.

Lịch sử nước Nga từ đó bước sang một trang khác, một kỷ nguyên khác, nổi lên như một siêu cường ở châu Âu. Cả châu Âu run sợ trước một thế lực mới, vừa văn minh hiện đại, vừa dã man tàn bạo! Không một ai có được vai trò như của Peter đối với nước Nga, trên tất cả các phương diện: khoa học, kỹ thuật, quân sự, văn hoá, thể chế luật pháp, chính quyền, kiến trúc, xây dựng, etc… Và cũng chỉ duy nhất một mình Peter được sử sách Nga chính thức gọi bằng cái tên: Piotr Veliki – Peter the Great – Peter vĩ đại. Tất cả được kể lại một cách hết sức chi tiết và sống động trong cuốn sách đồ sộ Peter the Great của Alexei Tolstoy, bản dịch tiếng Việt: Pie đệ nhất, một trong những cuốn sách yêu thích nhất của tôi lúc nhỏ.