многофункциональный экспериментальный аппарат
Увы, совсем нет уверенности, что кто-то еще хоть чем-то занимается в этой тематике, тем не менее …
При использовании бесколлекторных двигателей в открытой воде помимо ржавления подшипников и разрушения лакового покрытия обмоток, не меньшую опасность представляет собой попадание песка и мелких камушков внутрь между ротором и статором. А иногда даже мелких металлических фракций, попадающихся в песке.
Это приводит к заклиниванию и необходимости разборки движка.
Рекомендую помимо обязательной заливки обмоток эпоксидкой или компаундом закрывать все внутренние полости двигателя, а сами полости плотно заполнять легкой водоотталкивающей смазкой типа циатима.
Для этих целей я обтягиваю подходящей термоусадочной трубкой ротор двигателя с обязательным нахлестом в несколько мм на статорную часть. Это не мешает вращению, так как остается небольшой зазор между трубкой и статором.
Зато полностью исключает попадание внутрь песчинок размером более сотых долей мм.
После отработки “герметизации” бесколлекторных двигателей (предыдущий пост) снова вернулся к двух моторной винтовой схеме (взамен погружных насосов). Это гораздо более экономичный вариант.
Но от “бутылочной” технологии герметизации отказываться не буду. Оказалась идеальным вариантом в моих конструкциях.
Сейчас спущен со стапелей очередной гадкий утенок аппарата для подводной (надводной) съемки и замеров глубин водоемов. Он совсем не похож на традиционные плав средства, но меня это особо не озадачивает. Они отдыхают по своим параметрам.
Пока не начался очередной плавательный сезон по заявкам внуков решил замутить новую тему. Поставить на стапели небольшую детскую лодочку специально для городских фонтанов и дачных бассейнов. С возможностью маневрирования и хода под водой специально для морских боев, соревнований и фигурного вождения.
Решил примериться к готовому водометному двигателю для детских моделей. ru.aliexpress.com/item/New-1...311.0.0.ZNx0Rs
Как раз на днях пришли с Али два таких движка.
Собрал простенький макет для пробы.
Но только предварительно заменил в водомете коллекторный моторчик на БК.
Попробовал ход в ванной. yadi.sk/mail/?hash=Km6U95dZM...rc28uWZFiSM%3D
В целом для игрушечной задачи подходит. Особенно понравилось, что при минимальных углах отклонения сопла водомета (примерно +/-15гр) лодочка достаточно верткая, и даже может крутиться на месте.
Однако, в моем проекте предполагается режим ныряний и подводного хода лодки.
Для этого планирую некоторую доработку водомета. Сделать выходное сопло подвижным в двух плоскостях, чтобы управлять вектором тяги и в вертикальной плоскости.
Лодка планируется в герметичном исполнении и плавучестью близко к нулевой.
Поэтому при изменении вектора тяги в вертикальной плоскости будет возможно уходить под воду, и выходить на надводное плавание.
Хочу попробовать заменить штатное выходное сопло двигателя на двух плоскостное.
Решил остановиться на шаровом варианте управления выходной струей. Что нужно сделать вроде как очевидно. Но пока совсем непонятно, как это сделать, и из каких материалов.
Конструктив двух плоскостного поворотного сопла видится примерно таким, как на эскизе.
Если кто что сможет подсказать, буду признателен.
Чуть было не отдал в заказ на 3D принтере шаровое сопло в оправе, как пришло совсем простое решение, не требующее никаких сложных работ.
Двухмерное сопло выполняется с помощью кольца диаметром около 15мм, “подвешенном” на четырех стальных проволочных тягах от серв управления.
Внутри кольца резиновая трубка, нахлобученная на выходное сопло водомета.
И все.
Как показали испытания работы водомета, вполне достаточен ход тяг в каждой плоскости всего +/- 5мм.
Упс! Опять опоздал с затеей. Вот тут
на 10 секунде все наглядно видно.
Я специально замутил эту экспериментально-поисковую тему, чтобы попытаться найти какие-то нестандартные решения и конструктивы. И фиксировать в ней все свои диковинные варианты, приходящие в голову.
С водометным вариантом увы не сложилось. Все уже отработано до мелочей. И тут главное - хорошие материалы, малые зазоры, большие мощности, толстый кошелек.
У меня же прицел на бюджетное исполнение, простые и доступные материалы, отсутствие сложных деталей. Но готовый игрушечный водомет с АЛИ полный отстой с нулевым КПД.
Сейчас в голову пришел совершенно диковинный вариант игрового плав средства. Полностью герметичный без всяких дейвудов и отверстий под рулевые и прочие тяги. С БК мотором вне корпуса.
Управление за счет перемещения центра тяжести внутри аппарата. В основе та же герметичная “бутылочная” конструкция.
Идея пришла только сегодня утром, и надеялся, что к вечеру уже смогу выложить видео первых испытаний в ванной.
Но не уложился, все переносится на завтра.
Зато решил отдельно отметить основные нюансы подготовки БК моторов для использования в открытой воде.
Про это уже много писалось и спорилось. Отмечу свои наблюдения за несколько лет эксплуатации на разных конструкциях.
И тут есть несколько одинаково важных моментов, которыми нелья пренебрегать. Воспользуюсь фотками очередной бутылочной поделки.
Первое. Все обмотки и, особенно все внутренние пайки должны быть тщательно залиты эпоксидкой. Иначе будут ложные встречные импульсы в обратных цепях, приводящие к разносу регулятора, и его выходу из строя.
Второе. Необходимо закупорить ВСЕ вентиляционные отверстия в корпусе мотора, чтобы исключить попадание внутрь песчинок и металлических стружек. Мотор в воде отлично охлаждается, и ему не требуются эти отверстия. Более того, в воде мотор может работать со значительным перекалом по току, и отдавать бОльшие мощности.
Третье. Весь внутренний объем двигателя должен быть заполнен водо отталкивающей смазкой типа циатим или тосол.
Завтра постараюсь выложить описание оригинального папелаца.😃
Итак, сегодня собрал из веток и палок концепт-макет экспериментальной лодки с управляемым центром тяжести.
Использовались половинки от воды “Сенежская” емкостью 0,5л. Полное водоизмещение около 600г. Вес аппарата около 450г.
Бортовое питание 4S (16В), мотор 2ххх серии 1000об/В, спортивный винт 40мм.
Мотор не греется вообще, регулятор не выше 30-40гр.
Герметичность корпуса абсолютная. Даже не обнаружил ни капли конденсата. Правда, испытывал в ванной при комнатной температуре воды. В холодной воде могут быть капли на стенках.
Управляемость исключительная! При даже не максимальном наклоне корпуса происходит разворот на месте.
Тяга мотора/винта явно с перебором для данных весо габаритных характеристик папелаца. На форсаже иногда выпрыгивает из воды и еще умудряется пару раз провернуться вдоль продольной оси.
Надо делать компенсацию противовращения от винтов. Явно недостаточно запаса управления в сторону вращения винтов.
Обязательно нужна защита винтов. Достаточно в виде кожуха из той же пластиковой бутылки. По крайней мере при испытаниях в ванной. Иначе на ней гарантированы царапины.
К тому же это обеспечит хорошую защиту от винтов ребенка.
В целом проглядывается весьма драйвовый папелац - шустрый, верткий и с шлейфом брызг за кормой.
Надо еще для большего куража добавить на борт хорошую подсветку из светодиодов, включаемую отдельной командой.
К сожалению, из-за отсутствия помошника не получилось снять видео испытаний в ванной. Слишком уж все верткое и быстрое, не сподручно. Да еще опасаюсь ванну поцарапать.
Добавил на борт яркий прожектор для ночных заплывов. Бьет на несколько десятков метров узким лучом. Ввел режим “сейф файл” для него, чтобы автоматически включался при потере связи.
Это чтобы искать было легче в прибрежных камышах в случае отказа пульта управления.
Попробовал в ванной на минимальной скорости. Маневренность обеспечивает кружение на месте. yadi.sk/i/eFWIg_aS3Rp99P
Теперь буду думать над компенсацией контр вращения от винта, и над легким защитным кожухом винта.
Очень интересный проект. Желаю удачи. По моему вам стоит заменить ваши аккумуляторы на что либо более ёмкое. Те, что у вас на фото не отдадут и десяти процентов от того, что на них написано.
Абсолютно с вами согласен. Типоразмер 18650 в лучшем исполнении может отдать около 3000мАч.
Те, что у меня по тестам отдают около 900мАч. Первый признак “левоты” - малый вес.
В нормальном исполнении “потрохов” аккумуляторов их вес должен приближаться к 50г. Мои весят всего 35г.
Тем более в моей конструкции вес аккумуляторов первостепенен! Именно их нормальный вес смещает центр тяжести вниз. Без этого теряется устойчивость и управляемость.
Вы правы - таки придется раскошелиться на более дорогие 18650.
Можно было бы поставить “народную котлету” (4S 5000мАч), но тогда придется увеличивать общие габариты. Не хотелось бы для игрушки.
Здравствуйте гость.
Слежу за вашей темой по мере возможности.
У самого есть (был) такой проект на этом сайте forum.cxem.net, и здесь бала тоже тема rcopen.com/forum/f130/topic398057. Хотелось по подробнее об управлении по радиоканалу. Какие есть идеи по телеметрии, авто ориентация, авто курс и авто глубина. Ну так же сюда авто стабилизация.
Вот ссылка на видео с частично действующей телеметрией. Сделана на основе телеметрии для FPV полетов.
.
А вообще, есть такая глобальная идея, создать автономный подводный ROV аппарат.
forum.cxem.net/index.php?/topic/42543-батискаф-на-… Тут начинается моя эпопея…
Уважаемый praktik_1974, с большим интересом почитал про ваш проект. Серьезная задача для специалиста с большим опытом в данной области.
Увы, я лишь “гость” (начинающий) в данной тематике, и именно поэтому и ник себе такой выбрал. Для меня всяческие “плавалки”, впрочем, как и “ездилки” и “леталки”, лишь что-то вроде развлекухи в свободное время.
Поэтому каких-либо серьезных проработок по настоящей тематике не проводил.
Если б все же пришлось замахнуться на проект ROV аппарата, то однозначно бы делал свой дуплексный тракт обмена (управление/телеметрия) борта с берегом на УЗ, но никак не на низких радиочастотах. В пределах дальностей в несколько десятков метров это оптимально.
В состав бортовой электроники включил бы магнитный компас, трех осевые аксельрометры, обзорную (сферическую) эхолокацию, систему спасения, GPS систему в режиме перископного всплытия.
Никаких дейвудов, и прочих “дырок” в корпусе под всевозможные тяги и рули - только БК двигатели ходовые и маневровые в открытой воде.
Ну, и еще кое какие дилетантские наметки по самому конструктиву.
Только я весьма далек от серьезного засучивания рукавов. Просто к слову пришлось.
Я так же как и вы практически в одиночку занимался данным вопросом.
В данный момент идея остается актуальной, но немножко сдвинулась во времени. На то есть веские причины. Но близок тот час, когда все пойдет с новой силой. А пока, если вы не против, хочу присоединиться к вашему проекту. В обсуждении и разработке новых технических решений.
В месте как говориться веселее.
С ув. Иван.
Надо делать компенсацию противовращения от винтов.
Я так понимаю у вас два винта, то сделайте их направления вращения встречным. Ну а если один, то будит сложнее. Нужно думать… Как вариант, подводные крылья для стабилизации.
К тому же это обеспечит хорошую защиту от винтов ребенка.
Тут однозначно… Безопасность прежде всего.
Надо еще для большего куража добавить на борт хорошую подсветку из светодиодов, включаемую отдельной командой.
Для нужд своего аппарата уже сделал PPM -swich трех канальный.
Но этот прибамбас имеет смысл если на вашем передатчике есть фиксированные переключатели. Ну и само собой дополнительные свободные каналы.
У одного из моих аппаратов (более ранняя версия) два мотора с разнонаправленными винтами. У него проблем с устойчивостью хода нет никаких.
У второго (того, что описывал в последних постах), с одним мотором и управляемым центром тяжести, наблюдается влияние на маневренность отдачи от винта.
Так называемое контрвращение корпуса.
Чтобы его скомпенсировать я немного развернул продольную ось винта относительно корпуса лодки. Это позволило скомпенсировать отдачу, и выровнять ход.
Во всех подобных изыскательских работах на первый план выходит практическая отработка получаемых результатов на большой воде. Ванны недостаточно.
Сейчас жду начало сезона.
praktik_1974, честно говоря, я далек от водной тематики по-взрослому, тем более от создания ROV аппаратов. Да и создаваться аппарат должен не абстрактно, а под конкретный перечень задач. Это принципиально.
Начальные проработки телеметрии также несомненно важны для подводной тематики, но это должно делаться в комплексе всего дуплексного тракта управления.
Мне кажется гораздо актуальнее начинать с проработки дуплексного УЗ канала борт-берег. По-моему, тут много интересного для проработки.
Тем более, что данная тема очень близко переплетается еще с одной - системой подводной коммуникации между дайверами.
Совсем не понятно, почему в данных темах еще так много белых пятен.
Для затравки разговора хочу привести в качестве примера начинку обычного китайского эхолота с глубиной замеров до 40м (см.фото). Поражают простота реализации, и мизерные энергетические затраты устройства. Работает девайс от миниатюрной батарейки CR2032.
УЗ посылка проходит дистанцию около 80м, и отлично принимается своим пьезиком. Что мешает заставить нести подобные посылки полезную информацию в обе стороны?
Есть над чем подумать.
Мне кажется гораздо актуальнее начинать с проработки дуплексного УЗ канала борт-берег.
Была такая мысль в начале проекта, но ввиду недостатка информации временно отказался. Хотя идея очень перспективная и сама по себе интересная. С удовольствием приму участия (при наличии исходного материала) в обсуждении и реализации в меру своих способностей. Для себя пока наметил повторить мини -сонар, для более наглядного понимания принципов работы данного уст-ва. С аналоговой частью все как бы понятно, а вот контролер и ПО совсем другое дело. В общим буду пробовать, потому как очень много средств и времени вложено в данный проект. И к тому же, это УЗ устройство будит непосредственно участвовать в “автопилоте”. Постараюсь отснять краткий видео обзор маршевого движетеля, его устройство. Мож кому будит интересно.
Касательно того фото что у вас, так там нужно садится и разбираться, а в процессе я думаю мы дойдем до поцессора и того самого ПО + wi-fi или Bluetooth. И это придется перезаточить под себя.
Хотел прикрепить архив со схемой мини сонара, но не влазит собака 😦
Вот сюда кинулru.files.fm/u/6f3arem2
Увы, повторюсь - любой ROV аппарат должен создаваться под конкретные задачи и условия эксплуатации. Они и определят его конструктив и начинку.
Лично у меня в задумках совсем простой вариант. Скажем так, небольшой несущий катамаран с борта которого можно опускать на кабеле видео камеру в герметичном боксе. Интересуют глубины не более 10-15м. Для просто посмотреть фауну, дно водоема, замерить глубину, сделать подводное сэлфи. Для развлекухи.
Управление стандартное по радиоканалу 2,4. Зато онлайн камера FPV с записью на флэшку. На экране на берегу отображается: глубина места, глубина погружения, напряжение бортового аккумулятора, режим съемки (фото/видео), режимы подсветки.
Чуть позже добавлю к подводной камере (по секрету от дочки “зеленой”) дистанционную электронную удочку.
Продолжу свою хоббийно-исследовательскую тему.
Обратил внимание, что занятие чем-либо ради самого процесса достаточно быстро наскучивает.
Будь то полеты на коптере, плаванье на лодках (пусть даже драйвовое с брызгами и ныряниями), радио связь на СиБи ради самой связи и пр. и пр., если не имеет какого-то утилитарного применения и цели, очень быстро теряет смысл, либо становится уделом гика.
Уже стал ловить себя на том, что уже стал не так важен конечный продукт, как сам процесс его создания.
В этой связи захотелось замутить что-то такое развлекательно-полезное, чтобы получилось интересное и нужное прикладное применение.
На этот раз решил поставить на стапели некий многофункциональный аппарат подводного применения. Полностью соответствует объявленной теме.
Для водных отпусков, пляжной развлекухи, обычных и подводных рыбалок, поиска на дне потерянной мелочевки, для исследований и наблюдения фауны, рельефа и глубины дна, для подводных сэлфи.
В первичных набросках видится следующее.
Небольшой несущий катамаран с двумя БК моторами в воде. В центральной части несущая платформа с емким аккумулятором, лебедка, эхолот, приемо-передающая аппаратура.
На лебедке погружная ТВ камера с максимальной глубиной погружения в пределах 10-15м. Чуть ниже камеры (-0,5…1м) переключаемая (ИК/световая) светодиодная подсветка, свмещенная с маломощной электронной удочкой.
Трансляция видео с борта по усиленной WiFi линии (дальность в пределах 150-200м) на любой стандартный смартфон (планшет). Управление по стандартной 10ти канальной аппаратуре 2,4гГц.
На картинку с борта наложена OSD информация только по бортовому питанию и времени работы.
Данные эхолота о глубине дна, текущей глубине погружения камеры и наличию рыбы, или посторонних предметов на штатном мониторе приемника эхолота.
Кабель к подводной части комбинированный для ССTV Orient CVR 15м.
Весь комплект хочу сделать в “дипломате” предельно компактным, и удобным для переноски.
Пару слов о подсветке при подводной съемке.
КАТЕГОРИЧЕСКИ нельзя делать подсветку так, как сделано сейчас во всех подобных камерах - совмещать их в одном корпусе. При малейшей мути и взвеси в воде перед камерой будет происходить ее засветка.
Они должны быть разнесены и сориентированы исходя из условий проводимой съемки. Это накладывает определенные условия на конструктив нижнего подвеса камеры, подсветки и электронной удочки.
Я решил сделать направленную подсветку и электронную удочку в одном флаконе. Этот флакон будет размещен в рабочей зоне съемки камеры.
Электронная удочка будет минимальной мощности (20-30Вт) с локальным радиусом воздействия в пределах 1м. Больше не надо, да и крайне вредно для окружающей мелкоты. Управляться удочка так же, как и подсветка будет дистанционно с берега.
Вот такой очередной проект.