Gerris USV - Hydrodrone vun Null!

Haut geet et bei "Am Workshop" ëm e bësse gréissere Projet - also ëm en onbemannt Schëff dat zum Beispill fir bathymetresch Miessunge benotzt gëtt. Iwwer eisen éischte Katamaran, ugepasst un der radiokontrolléierter Versioun, kënnt Dir an der 6. Ausgab vum "Young Technician" fir 2015 liesen. Dës Kéier huet d'MODELmaniak Team (e Grupp vun erfuerene Modeller verbonne mat der Kopernik Model Workshops Group zu Wrocław) déi frëndlech Erausfuerderung konfrontéiert fir vun Null eng schwiewend Messplattform ze designen, déi nach besser un de Kiesbedéngungen ugepasst ass. Steebroch, erweiterbar op eng Stand-alone Versioun, déi dem Bedreiwer méi Atemraum gëtt.

Ugefaang mat Personnalisatioun ...

Mir hunn dëse Problem fir d'éischt begéint, wa mir virun e puer Joer gefrot goufen iwwer d'Méiglechkeet fir Drive an Aféieren Upassung un Radio Kontroll gefuer bathymetric (dh eng Miessplattform déi benotzt gëtt fir d'Tiefe vu Waasserkierper ze moossen).

1. Déi éischt Versioun vun der Messplattform, nëmmen un d'RC Versioun ugepasst

2. D'Drive vun der éischter Hydrodrone waren liicht modifizéiert Aquarium-Inverter - a si hunn zimlech gutt geschafft, obwuel si definitiv keng "Konstruktiounsresistenz" hunn.

D'Simulatiounsaufgab war d'Konstruktioun an d'Fabrikatioun vun Aktuatoren fir prefabrizéierte PE Stretch-Blow-Formed Floats (RSBM - ähnlech wéi PET-Flaschen). Nodeems mir d'Betribsbedéngungen an d'verfügbare Optiounen analyséiert hunn, hu mir eng zimlech ongewéinlech Léisung gewielt - an ouni d'Hülle ënner der Waasserlinn ze stéieren, hu mir Aquarium-Zirkulator-Inverter als Drive installéiert mat der zousätzlech Fäegkeet fir 360 ​​° ze rotéieren an ze hiewen (zum Beispill , wann en Hindernis trëfft oder während dem Transport) ). Dës Léisung, zousätzlech ënnerstëtzt vun engem separaten Kontroll- a Stroumversuergungssystem, erlaabt d'Kontroll an d'Retour un de Bedreiwer och am Fall vun engem Ausfall vun engem vun de Sektiounen (riets oder lénks). D'Léisunge ware sou erfollegräich datt de Katamaran nach ëmmer a Betrib ass.

3. Wann Dir eisen eegene Projet virbereet, hu mir am Detail analyséiert (dacks perséinlech!) Vill ähnlech Léisungen - an dëser Illustratioun, Däitsch ...

4. ... hei ass en Amerikaner (an e puer Dose méi). Mir refuséiert Single hulls als manner villsäiteger, an fiert protruding ënnert ënnen als potenziell problematesch an Operatioun an Transport.

Den Nodeel war awer d'Sensibilitéit vun de Scheiwen op d'Waasserverschmotzung. Obwuel Dir séier de Sand aus dem Rotor no engem Noutfall Schwammen un Ufer ewechzehuelen kann, Dir musst mat dësem Aspekt virsiichteg sinn wann lancéiert a schwammen no ënnen. Well et enthält awer d'Expansioun vu Moossfäegkeeten, an et huet sech och iwwer dës Zäit erweidert. Ëmfang vun hydrodrone (op de Flëss) eise Frënd huet Interessi un enger neier Entwécklung Versioun vun der Plattform speziell fir dësen Zweck entworf gewisen. Mir hunn dës Erausfuerderung ugeholl - am Aklang mam didaktesche Profil vun eise Studioen a gläichzäiteg d'Méiglechkeet ginn, déi entwéckelt Léisungen an der Praxis ze testen!

5. Schnellklappe modulare Fäll ware ganz inspiréierend mat hirer Villsäitegkeet an der Einfachheet vum Transport 3 (Foto: Material vum Hiersteller)

Gerris USV - Technesch Daten:

• Längt / Breet / Héicht 1200/1000/320 mm

• Konstruktioun: Epoxyglas Komposit, Aluminiumverbindungsrahmen.

• Verdrängung: 30 kg, dorënner Droen Muecht: net manner wéi 15 kg

• Fuert: 4 BLDC Motoren (Waassergekillt)

• Versuergungsspannung: 9,0 V… 12,6 V

• Geschwindegkeet: schaffen: 1 m / s; maximal: 2 m/s

• Operatiounszäit op enger eenzeger Ladung: bis zu 8 Stonnen (mat zwou Batterien vun 70 Ah)

• Websäit vum Projet: https://www.facebook.com/GerrisUSV/

D'Übunge si weidergaang - dat heescht Viraussetzungen fir en neie Projet

D'Guideprinzipien déi mir fir eis selwer gesat hunn wann Dir eis eege Versioun entwéckelt, waren wéi follegt:

• Duebel-Shell (wéi an der éischter Versioun, garantéiert déi gréisste Stabilitéit déi néideg ass fir präzis Miessunge mat engem Echolot ze kréien);
• iwwerflësseg fueren, Muecht a Kontroll Systemer;
• Verschiebung, erlaabt d'Installatioun vun Bordausrüstung mat engem Gewiicht vu min. 15 kg;
• einfach Demontage fir Transport an zousätzlech Gefierer;
• Dimensiounen déi den Transport an engem gewéinleche Passagéierauto erlaben, och wann se montéiert sinn;
• geschützt vu Schued a Kontaminatioun, duplizéiert Drive am Bypass vum Kierper;
• Universalitéit vun der Plattform (d'Fäegkeet et an aner Uwendungen ze benotzen);
• d'Fäegkeet fir op eng Standalone Versioun ze upgrade.

6. Déi ursprénglech Versioun vun eisem Projet betrëfft modulär Divisioun an Sektiounen, déi mat verschiddenen Technologien gebaut goufen, déi awer sou einfach wéi populär Blöden zesummegesat kënne ginn a verschidde Gebrauch kréien: vu radiokontrolléierte Rettungsmodeller, iwwer USV Plattformen, bis elektresch Pedalbooter

Design vs Technologie dh Léiere vu Feeler (oder bis zu dräimol méi wéi Konscht)

Am Ufank waren et natierlech Studien - vill Zäit gouf verbruecht fir um Internet no ähnlechen Designen, Léisungen an Technologien ze sichen. Si hunn eis sou vill inspiréiert hydrodronium verschidden Uwendungen, souwéi modulare Kajaks a kleng Passagéierboote fir Selbstmontage. Ënnert den éischten hu mir d'Bestätegung vum Wäert vun der duebeler Hull-Layout vun der Eenheet fonnt (awer a bal all vun hinnen waren d'Propeller ënner dem Mierboden lokaliséiert - déi meescht vun hinnen waren entwéckelt fir a propperem Waasser ze schaffen). Modular Léisungen industrielle Kajaks hunn eis opgefuerdert, de Modellromp (a Workshopaarbecht) a méi kleng Stécker opzedeelen. Sou gouf déi éischt Versioun vum Projet erstallt.

7. Dank dem Jakobsche Redakter goufen déi spéider 3D Designoptiounen séier erstallt - noutwendeg fir d'Ëmsetzung an der Filamentdrucktechnologie (déi éischt zwee an déi lescht zwee Segmenter vum Kierper sinn d'Resultat vun den Drockraumbeschränkungen vun den Drécker am Besëtz).

Am Ufank hu mir gemëscht Technologie ugeholl. Am éischte Prototyp hunn d'Béi an d'Heck-Sektiounen aus dem stäerkste Material gemaach, dee mir fanne konnten (Acrylnitril-Styren-Acrylat - kuerz ASA).

8. Mat der erwaart Genauegkeet a Widderhuelbarkeet vu Modulverbindungen hunn d'Mëtteldeeler (en halleft Meter laang, schliisslech och ee Meter) adequat Ausrüstung erfuerderlech.

9. Eis Top-Plastik-Technolog huet eng Serie vun Testmoduler gemaach, ier den éischten extremen ASA-Element gedréckt gouf.

Schlussendlech, nom Beweis vum Konzept, fir spéider Fäll méi séier ze realiséieren, hu mir och iwwerluecht Impressiounen als Hülsen ze benotzen fir Schimmel fir Laminéierung ze kreéieren. Déi mëttlere Moduler (50 oder 100 cm laang) hu missen aus Plastiksplacken zesummegepecht ginn - fir déi eise richtege Pilot a Spezialist an der Plastikstechnologie - Krzysztof Schmit (bekannt de Lieser vum "Am Workshop", och als Co-Auteur ( MT 10 / 2007) oder radiokontrolléiert Maschinn-Amphibien-Hammer (MT 7/2008).

10. D'Dréckerei vun den Endmoduler huet eng geféierlech laang Zäit gedauert, also hu mir ugefaang positiv Kierperschablounen ze kreéieren - hei an der klassescher, rebéierter Versioun.

11. Sperrholzbeschichtung erfuerdert e puer Putz a Schlussmolerei - awer, wéi et sech erausstellt, war dëst e gudde Schutz am Fall vun engem méiglechen Ausfall vun der Navigatiounsbrigade ...

3D Design vum neie Modell fir Dréckerei, editéiert vum Bartłomiej Jakobsche (eng Serie vu sengen Artikelen iwwer 9D elektronesch Projete fannt Dir an den Ausgaben vun "Młodego Technika" vum 2018/2–2020/XNUMX). Geschwënn hu mir ugefaang déi éischt Elementer vum Fuselage ze drécken - awer dunn hunn déi éischt Schrëtt ugefaang ... Genau genee Dréckerei huet zweedeiteg méi laang gedauert wéi mir erwaart hunn, an et goufen deier Mängel aus dem Gebrauch vu vill méi staark wéi gewéinlech Material ...

12. ... deen en ähnlechen Houf aus XPS Schaumkierper an CNC Technologie gemaach huet.

13. De Schaumkär huet och misse gebotzt ginn.

Mat der Akzeptanz Datum alarméierend séier Approche, mir decidéiert ewech vun modulare Design ze plënneren an 3D Dréckerei fir haart a besser bekannt Laminattechnologie - a mir hunn ugefaang an zwou Équipen parallel un verschidden Aarte vu positive Musteren (Houfen) ze schaffen корпус: traditionell (Konstruktioun a Sperrholz) a Schaum (mat engem groussen CNC Router). An dëser Course, d'"Team vun neien Technologien" gefouert vum Rafal Kowalczyk (iwwregens, e Multimedia Spiller an nationalen a Welt Concoursen fir radio-kontrolléiert Modell constructors - dorënner de Co-Auteur vun der beschriwwen "Am Workshop" 6/ 2018) e Virdeel kritt.

14. ... gëeegent fir eng negativ Matrix ze maachen ...

15. ...wou geschwënn déi éischt Glas Epoxy Float Prints gemaach goufen. Ee Gel-Mantel gouf benotzt, wat kloer am Waasser sichtbar ass (well mir d'Moduler scho verlooss hunn, war et kee Grond fir d'Aarbecht mat zweefaarwege Dekoratiounen ze stéieren).

Dofir ass déi weider Aarbecht vum Atelier dem Rafal säin drëtten Designwee gefollegt: ugefaange vun der Schafung vu positiven Formen, dann negativ - duerch d'Ofdréck vun Epoxy-Glas-Fällen - bis fäerdeg gemaach IVDS Plattformen (): éischtens e voll ausgestattene Prototyp , an dann duerno nach méi fortgeschratt Kopie vun der éischter Serie. Hei goufen d'Form an d'Detailer vum Gehäuse un dës Technologie ugepasst - geschwënn krut déi drëtt Versioun vum Projet en eenzegaartegen Numm vu sengem Leader.

16. D'Annahme vun dësem pädagogesche Projet war d'Benotzung vun ëffentlech verfügbaren Modelléierungsausrüstung - awer dat heescht net datt mir direkt eng Iddi fir all Element haten - am Géigendeel, haut ass et schwéier ze zielen wéivill Konfiguratiounen probéiert goufen - an der Design Verbesserung net do Enn.

17. Dëst ass déi klengst vun de Batterien, déi benotzt ginn - si erlaben d'Plattform fir véier Stonnen ënner Aarbechtslaascht ze lafen. Et gëtt och eng Optioun fir d'Kapazitéit ze verduebelen - glécklecherweis erlaben Serviceluch a méi grouss Schwieregkeet vill.

De Gerris USV ass e liewegt, schaffend Kand (a mat sengem Geescht!)

Garris Dëst ass de laténgesche Generesche Numm fir Päerd - wahrscheinlech bekannten Insekten, déi wahrscheinlech duerch d'Waasser op wäit verbreet Glieder rennen.

Zil Hydrodrone Hulls Hiergestallt aus Multi-Layer Glas Epoxy Laminat - staark genuch fir déi haart, Sandy / Kies Konditiounen vun der virgesinn Aarbecht. Si goufen duerch e séier ofgebauten Aluminiumrahmen mat rutschen (fir d'Entworf-Astellung erliichtert) Trägere fir d'Montage vu Messinstrumenter (Echo-Ekolonner, GPS, Bordcomputer, etc.) verbonnen. Zousätzlech Komfort am Transport a Gebrauch sinn a Konturen vu Fäll ofgedeckt. Disque (zwee pro Schwämm). Dual Motore bedeiten och méi kleng Propeller a méi Zouverlässegkeet, a gläichzäiteg nach méi Simulatioun wéi Industriemotoren benotzen.

18. E Bléck op de Salon mat Motoren an eng elektresch Këscht. De sichtbare Silikonröhre ass Deel vum Waasserkühlsystem.

19. Fir déi éischt Waasserprüfungen hu mir d'Hull gewiicht, fir datt de Katamaran sech adequat fir d'Konditioune vun der geplangter Aarbecht behuelen - awer mir woussten scho datt d'Plattform et handhaben kann!

An de folgende Versiounen hu mir verschidde Propulsiounssystemer getest, graduell hir Effizienz a Kraaft erhéicht ginn - dofir sinn déi spéider Versioune vun der Plattform (am Géigesaz zu den éischte Katamaran vu ville Joeren) mat enger sécherer Geschwindegkeetsmarge och de Floss vun all polnesche Floss.

20. Basisset - mat engem (nach net verbonnen hei) Sonar. Déi zwee Benotzerbestallt Montagestrahlen erlaben och d'Messgeräter ze duplizéieren an doduerch d'Zouverlässegkeet vun de Miessunge selwer ze erhéijen.

21. D'Aarbechtsëmfeld ass normalerweis Kies mat ganz turbidden Waasser.

Zënter der Eenheet ass entwéckelt fir kontinuéierlech vu 4 bis 8 Stonnen ze bedreiwen, mat enger Kapazitéit vun 34,8 Ah (oder 70 Ah an der nächster Versioun) - een an all de Fäll. Mat esou enger laanger Laafzäit ass et evident datt Dreiphasemotoren an hir Controller ofkillt musse ginn. Dëst gëtt gemaach mat engem typesche Modellerwaasserkreeslaf hannert de Propeller geholl (eng zousätzlech Waasserpompel huet sech als onnéideg erausgestallt). En anere Schutz géint méiglech Feeler verursaacht duerch d'Temperatur an de Schwämm ass d'telemetresch Liesung vun de Parameteren op der Kontrollpanel vum Bedreiwer (dh e Sender typesch fir modern Simulatioune). Regelméisseg diagnostizéiert besonnesch Motorgeschwindegkeet, hir Temperatur, Temperatur vun de Reglementer, Spannung vun de Versuergungsbatterien, asw.

22. Dëst ass net d'Plaz fir schlank gecroppet Modeller!

23. Den nächste Schrëtt an der Entwécklung vun dësem Projet war d'Additioun vun Autonome Kontrollsystemer. Nom Tracing vun engem Reservoir (op enger Google Kaart oder manuell - laut dem Floss ronderëm d'Kontur Eenheet vum gemoossene Reservoir), berechent de Computer d'Streck no de geschätzte Parameteren nei an nodeems den Autopilot mat engem Schalter ageschalt ass, kann de Bedreiwer bequem sëtzt fir d'Operatioun vum Apparat mat engem Softdrink an der Hand ze beobachten ...

D'Haaptaufgab vum ganze Komplex ass et an engem getrennten geodetesche Programm d'Resultater vu Waasserdéifmessungen ze moossen an ze späicheren, déi spéider benotzt gi fir d'interpoléiert Gesamtbehälterkapazitéit ze bestëmmen (an domat z.B. d'Quantitéit vum gewielte Kies zanter iwwerpréiwen. déi lescht Messung). Dës Miessunge kënnen entweder duerch manuell Kontroll vum Boot gemaach ginn (identesch mat engem konventionelle Fernsteuerungsmodell) oder duerch voll automatesch Operatioun vun engem Schalter. Da ginn déi aktuell Sonarlesungen a punkto Déift a Geschwindegkeet vun der Bewegung, de Status vun der Missioun oder der Lag vum Objet (vun engem extrem genauen RTK GPS Empfänger, positionéiert mat enger Genauegkeet vu 5 mm) un de Bedreiwer iwwerdroen. Basis vum Dispatcher an der Kontrollapplikatioun (et kann och d'Parameter vun der geplangter Missioun setzen).

Praxis Versioune vun der Examen an Entwécklung

beschriwwen hydrodrone Et huet erfollegräich eng Zuel vun Tester a verschiddenen, typesch Aarbechtsbedingunge passéiert, an huet den Endbenotzer fir méi wéi engem Joer zerwéiert, a mächteg nei Reservoiren "plowen".

Den Erfolleg vum Prototyp an déi gesammelt Erfahrung hunn zu der Gebuert vun neien, nach méi fortgeschratt Eenheeten vun dëser Eenheet gefouert. D'Vielfalt vun der Plattform erlaabt et net nëmmen a geodetesch Uwendungen ze benotzen, awer och, zum Beispill, a Studenteprojeten a vill aner Aufgaben.

Ech gleewen, datt merci fir erfollegräich Décisiounen an der Diligence an Talent vum Projet Manager, et wäert geschwënn ginn gerris Schëffer, nodeems se an e kommerziellen Projet ëmgewandelt goufen, konkurréiere se mat amerikanesche Léisungen, déi a Polen ugebuede ginn, déi vill Mol méi deier sinn wat de Kaf an den Ënnerhalt ugeet.

Wann Dir un Detailer interesséiert sidd, déi net hei ofgedeckt sinn an déi lescht Informatioun iwwer d'Entwécklung vun dëser interessanter Struktur, da besicht de Projet Websäit: GerrisUSV op Facebook oder traditionell: MODElmaniak.PL.

Ech encouragéieren all Lieser hir Talenter zesummen ze bréngen fir innovativ a belountend Projeten zesummen ze kreéieren - egal wéi (wéi vertraut!) "Näischt bezilt hei." Selbstvertrauen, Optimismus a gutt Zesummenaarbecht fir eis all!