Gerris USV - hydrodrone gikan sa wala!

Karon, ang "Sa Workshop" mahitungod sa usa ka gamay nga mas dako nga proyekto - nga mao, mahitungod sa usa ka unmanned vessel nga gigamit, pananglitan, alang sa bathymetric measurements. Mahimo nimong mabasa ang bahin sa among una nga catamaran, gipahiangay sa bersyon nga kontrolado sa radyo, sa ika-6 nga isyu sa "Batan-ong Technician" alang sa 2015. Niining higayona, ang MODELmaniak team (usa ka grupo sa mga eksperyensiyadong modeller nga kauban sa Kopernik Model Workshops Group sa Wrocław) nag-atubang sa mahigalaon nga hagit sa pagdesinyo gikan sa sinugdanan sa usa ka naglutaw nga plataporma sa pagsukod nga mas maayo nga gipahaum sa mga kondisyon sa graba. quarry, mapalapad sa usa ka stand-alone nga bersyon, nga naghatag sa operator og dugang nga lawak sa pagginhawa.

Nagsugod sa pag-customize...

Una namong nasugatan kini nga problema sa dihang gipangutana kami pipila ka tuig na ang milabay mahitungod sa posibilidad sa pagpaila sa mga actuator ug pagpahiangay sa kontrol sa radyo nga gisundan sa bathymetric (i.e. usa ka plataporma sa pagsukod nga gigamit sa pagsukod sa giladmon sa mga lawas sa tubig).

1. Ang unang bersyon sa plataporma sa pagsukod, gipahaom lamang sa RC nga bersyon

2. Ang mga drive sa una nga hydrodrone gamay nga giusab nga mga inverters sa aquarium - ug maayo ang ilang pagtrabaho, bisan kung siguradong wala sila "pagsukol sa pagtukod".

Ang buluhaton sa simulation mao ang pagdesinyo ug paghimo og mga actuator alang sa prefabricated PE stretch-blow molded floats (RSBM - susama sa PET bottles). Pagkahuman sa pag-analisar sa mga kondisyon sa pag-operate ug magamit nga mga kapilian, gipili namon ang usa ka dili kasagaran nga solusyon - ug, nga wala makabalda sa mga kasko sa ilawom sa linya sa tubig, gi-install namon ang mga circulator-inverters sa aquarium ingon mga drive nga adunay dugang nga abilidad sa pag-rotate sa 360 ° ug pagbayaw (pananglitan. , kung ang usa ka babag moigo o sa panahon sa transportasyon)). Kini nga solusyon, dugang nga gisuportahan sa usa ka bulag nga kontrol ug sistema sa suplay sa kuryente, gitugotan ang pagkontrol ug pagbalik sa operator bisan kung adunay kapakyasan sa usa sa mga seksyon (tuo o wala). Ang mga solusyon malampuson kaayo nga ang catamaran nagpadayon pa.

3. Kung nag-andam sa among kaugalingon nga proyekto, among gisusi ang detalye (kasagaran personal!) Daghang parehas nga mga solusyon - sa kini nga ilustrasyon, Aleman ...

4.…ania ang usa ka Amerikano (ug pipila ka dosena pa). Among gisalikway ang mga single hull nga dili kaayo versatile, ug ang mga drive nga nagtuybo ubos sa ubos kay posibleng problemado sa operasyon ug transportasyon.

Bisan pa, ang pagkasensitibo sa mga disk sa polusyon sa tubig nahimo nga usa ka disbentaha. Bisan kung mahimo nimo dali nga makuha ang balas gikan sa rotor pagkahuman sa usa ka emerhensya nga paglangoy sa baybayon, kinahanglan nimo nga mag-amping sa kini nga aspeto kung maglansad ug maglangoy duol sa ilawom. Tungod kay kini, bisan pa, naglakip sa pagpalapad sa mga kapabilidad sa pagsukod, ug kini usab miuswag niining panahona. sakup sa hydrodrone (sa mga suba) ang among higala nagpakita og interes sa usa ka bag-ong bersyon sa pag-uswag sa plataporma nga espesyal nga gidisenyo alang niini nga katuyoan. Gikuha namon kini nga hagit - uyon sa didactic profile sa among mga studio ug sa parehas nga oras naghatag higayon nga sulayan ang naugmad nga mga solusyon sa praktis!

5. Ang dali nga pagpilo sa modular nga mga kaso makapadasig kaayo sa ilang pagkadagaya ug kasayon ​​sa transportasyon 3 (litrato: mga materyales sa tiggama)

Gerris USV - teknikal nga datos:

• Gitas-on / gilapdon / gitas-on 1200/1000/320 mm

• Pagtukod: epoxy glass composite, aluminum connecting frame.

• Pagbalhin: 30 kg, lakip ang kapasidad sa pagdala: dili moubos sa 15 kg

• Pagdrayb: 4 ka BLDC motors (water-cooled)

• Suplay nga boltahe: 9,0 V… 12,6 V

• Speed: pagtrabaho: 1 m/s; maximum: 2 m/s

• Oras sa pag-opera sa usa ka bayad: hangtod sa 8 ka oras (nga adunay duha ka baterya nga 70 Ah)

• Website sa proyekto: https://www.facebook.com/GerrisUSV/

Nagpadayon ang mga ehersisyo - nga mao, mga pangagpas alang sa usa ka bag-ong proyekto

Ang giya nga mga prinsipyo nga among gitakda alang sa among kaugalingon sa paghimo sa among kaugalingon nga bersyon mao ang mosunod:

• duha ka kasko (sama sa unang bersyon, naggarantiya sa labing dako nga kalig-on nga gikinahanglan aron makakuha og tukma nga mga sukod gamit ang echo sounder);
• sobra nga pagmaneho, gahum ug mga sistema sa pagkontrol;
• displacement, nga nagtugot sa pag-instalar sa on-board nga kagamitan nga may gibug-aton nga min. 15 kg;
• sayon ​​nga disassembly alang sa transportasyon ug dugang nga mga sakyanan;
• mga sukod nga nagtugot sa transportasyon sa usa ka ordinaryo nga pasahero nga awto, bisan kung gitigum;
• gipanalipdan gikan sa kadaot ug kontaminasyon, duplicated drive sa bypass sa lawas;
• universality sa plataporma (ang abilidad sa paggamit niini sa ubang mga aplikasyon);
• ang abilidad sa pag-upgrade sa usa ka standalone nga bersyon.

6. Ang orihinal nga bersyon sa among proyekto naglakip sa modular division ngadto sa mga seksyon nga gitukod gamit ang lain-laing mga teknolohiya, nga, bisan pa niana, mahimong tipunon sama ka sayon ​​sa popular nga mga bloke ug makadawat sa nagkalain-laing gamit: gikan sa radio-controlled nga rescue models, pinaagi sa USV platforms, ngadto sa electric pedal boats

Disenyo vs teknolohiya ie pagkat-on gikan sa mga kasaypanan (o hangtod sa tulo ka pilo nga labaw pa sa arte)

Sa sinugdan adunay, siyempre, mga pagtuon - daghang oras ang gigugol sa pagpangita sa Internet alang sa parehas nga mga laraw, solusyon ug teknolohiya. Naka-inspire kaayo sila namo hydrodronium lain-laing mga aplikasyon, ingon man usab sa modular kayaks ug gagmay nga mga pasahero nga mga sakayan alang sa kaugalingon nga asembliya. Lakip sa mga una nakit-an namon ang kumpirmasyon sa kantidad sa layout sa double-hull sa yunit (apan sa halos tanan niini ang mga propeller nahimutang sa ilawom sa salog sa dagat - kadaghanan niini gidisenyo aron magtrabaho sa mas limpyo nga tubig). Modular nga mga solusyon ang industriyal nga mga kayaks nag-aghat kanamo sa pagkonsiderar sa pagbahin sa modelo nga hull (ug workshop work) ngadto sa gagmay nga mga piraso. Busa, ang unang bersyon sa proyekto gimugna.

7. Salamat sa editor sa Jakobsche, ang sunod-sunod nga 3D nga mga kapilian sa disenyo dali nga gihimo - gikinahanglan alang sa pagpatuman sa teknolohiya sa pag-imprenta sa filament (ang unang duha ug kataposang duha ka bahin sa lawas maoy resulta sa mga limitasyon sa wanang sa pag-imprenta sa mga tig-imprenta nga gipanag-iya).

Sa sinugdan, gisagop namo ang nagkasagol nga teknolohiya. Sa unang prototype, ang pana ug ulin nga mga seksyon kinahanglang himoon sa pinakalig-on nga materyal nga among makit-an (acrylonitrile-styrene-acrylate - ASA sa mubo).

8. Uban sa gipaabot nga katukma ug pag-usab sa mga koneksyon sa module, ang tunga nga mga bahin (tunga sa metro ang gitas-on, sa katapusan usa usab ka metro) nanginahanglan ug angay nga kagamitan.

9. Ang among top plastics technologist naghimo ug sunod-sunod nga test modules sa wala pa maimprinta ang unang extreme ASA nga elemento.

Sa katapusan, pagkahuman sa pruweba sa konsepto, aron mas dali nga mahibal-an ang mga sunod-sunod nga kaso, gikonsiderar usab namon ang paggamit sa mga impresyon ingon mga hooves aron makahimo mga hulmahan alang sa lamination. Ang tunga nga mga module (50 o 100 cm ang gitas-on) kinahanglan nga ipapilit gikan sa mga plastik nga plato - diin ang among tinuud nga piloto ug espesyalista sa teknolohiya sa plastik - Krzysztof Schmit (nailhan sa mga magbabasa sa "At the Workshop", lakip ang usa ka co-author ( MT 10 / 2007) o kontrolado sa radyo nga makina-amphibian-hammer (MT 7/2008).

10. Ang pag-imprenta sa katapusan nga mga module nagkinahanglan og usa ka peligroso nga taas nga panahon, mao nga nagsugod kami sa paghimo og positibo nga mga template sa lawas - dinhi sa classic, rebated nga bersyon.

11. Ang plywood sheathing nanginahanglan pipila ka puttying ug katapusan nga pagpintal - apan, ingon nga kini nahimo, kini usa ka maayo nga panalipod kung adunay usa ka posible nga kapakyasan sa navigational brigade ...

3D nga disenyo sa bag-ong modelo alang sa pag-imprinta, giedit ni Bartłomiej Jakobsche (usa ka serye sa iyang mga artikulo sa 9D electronic nga mga proyekto makita sa mga isyu sa "Młodego Technika" nga gipetsahan 2018/2–2020/XNUMX). Sa wala madugay gisugdan namo ang pag-imprenta sa unang mga elemento sa fuselage - apan nagsugod ang unang mga lakang ... Ang tukma nga tukma nga pag-imprenta mas dugay kay sa among gidahom, ug adunay mahal nga mga depekto nga resulta sa paggamit sa mas lig-on pa kay sa naandan nga materyal ...

12. …nga naghimo og susama nga kuko gikan sa XPS foam body ug CNC nga teknolohiya.

13. Ang foam core kinahanglan usab nga limpyohan.

Uban ang petsa sa pagdawat nga nagkaduol nga makapakurat nga paspas, nakahukom kami nga mobalhin gikan sa modular nga disenyo ug 3D nga pag-imprenta para sa gahi ug mas nailhan nga teknolohiya sa laminate - ug nagsugod kami sa pagtrabaho sa duha ka mga team nga managsama sa lainlaing mga lahi sa positibo nga mga sumbanan (hooves) lawas: tradisyonal (konstruksyon ug plywood) ug bula (gamit ang dako nga CNC router). Sa niini nga lumba, ang "team sa bag-ong mga teknolohiya" nga gipangulohan ni Rafal Kowalczyk (sa dalan, usa ka multimedia player sa nasyonal ug kalibutan nga kompetisyon alang sa radio-controlled model constructors - lakip ang co-author sa gihulagway nga "Sa Workshop" 6/ 2018) nakaangkon og bentaha.

14. ... angayan sa paghimo og negatibong matrix ...

15. …diin ang unang glass epoxy float prints sa wala madugay nahimo. Usa ka gel coat ang gigamit, nga tin-aw nga makita sa tubig (tungod kay gibiyaan na namo ang mga module, walay rason nga makabalda sa trabaho nga adunay duha ka kolor nga mga dekorasyon).

Busa, ang dugang nga trabaho sa workshop misunod sa ikatulo nga dalan sa disenyo ni Rafal: sugod sa paghimo sa positibo nga mga porma, unya negatibo - pinaagi sa mga imprint sa epoxy-glass nga mga kaso - ngadto sa andam nga IVDS nga mga plataporma (): una, usa ka kompleto nga himan nga prototype , ug unya sunod, mas abante pa nga mga kopya sa unang serye. Dinhi, ang porma ug mga detalye sa kasko gipahiangay sa kini nga teknolohiya - sa wala madugay ang ikatulo nga bersyon sa proyekto nakadawat usa ka talagsaon nga ngalan gikan sa lider niini.

16. Ang pangagpas niini nga proyektong pang-edukasyon mao ang paggamit sa magamit sa publiko, mga kagamitan sa pagmodelo - apan wala kini magpasabot nga diha-diha dayon kami adunay usa ka ideya alang sa matag elemento - sa kasukwahi, karon lisud ang pag-ihap kung pila ka mga pag-configure ang gisulayan - ug ang pag-uswag sa disenyo wala matapos didto.

17. Kini ang pinakagamay sa mga baterya nga gigamit - gitugotan nila ang plataporma nga modagan sulod sa upat ka oras ubos sa trabaho. Adunay usab usa ka kapilian sa pagdoble sa kapasidad - maayo na lang, ang mga hatch sa serbisyo ug mas dako nga buoyancy nagtugot sa daghan.

Si Gerris USV usa ka buhi, nagtrabaho nga bata (ug uban sa iyang hunahuna!)

Garris Kini ang Latin nga generic nga ngalan sa mga kabayo - lagmit ilado nga mga insekto, lagmit nagdali sa tubig sa lapad nga mga sanga.

Target nga Hydrodrone Hulls Gigama gikan sa multi-layer nga bildo nga epoxy laminate - igo nga lig-on alang sa mapintas, balason nga graba nga mga kondisyon sa gituyo nga trabaho. Gikonektar sila sa usa ka dali nga gibungkag nga aluminum frame nga adunay sliding (aron mapadali ang draft setting) nga mga sagbayan alang sa pag-mount sa mga instrumento sa pagsukod (echo sounder, GPS, on-board computer, ug uban pa). Ang dugang nga mga kasayon ​​sa transportasyon ug paggamit nasakup sa mga outline sa mga kaso. nagmaneho (duha kada float). Ang dual motors nagpasabut usab nga mas gagmay nga mga propeller ug mas kasaligan, samtang sa samang higayon makahimo sa paggamit sa labaw pa nga simulation kay sa industriyal nga mga motor.

18. Usa ka pagtan-aw sa salon nga adunay mga motor ug usa ka electrical box. Ang makita nga silicone tube kabahin sa sistema sa pagpabugnaw sa tubig.

19. Alang sa unang mga pagsulay sa tubig, among gitimbang ang mga kasko aron ang catamaran molihok nga igo alang sa mga kondisyon sa gituyo nga trabaho - apan nahibal-an na namo nga ang plataporma makahimo niini!

Sa misunod nga mga bersyon, gisulayan namo ang nagkalain-laing mga sistema sa pagpaandar, anam-anam nga nagdugang sa ilang kahusayan ug gahum - busa, ang sunod nga mga bersyon sa plataporma (dili sama sa unang catamaran sa daghang mga tuig na ang milabay) nga adunay luwas nga margin sa tulin usab makasagubang sa dagan sa matag Polish nga suba.

20. Basic set - nga adunay usa (wala pa konektado dinhi) sonar. Gitugotan usab sa duha nga gimando sa gumagamit nga mounting beam ang mga aparato sa pagsukod nga madoble ug sa ingon nagdugang ang pagkakasaligan sa mga pagsukod mismo.

21. Ang pagtrabaho nga palibot kasagaran graba uban sa kaayo turbid tubig.

Tungod kay ang yunit gidisenyo nga molihok gikan sa 4 hangtod 8 ka oras nga padayon, nga adunay kapasidad nga 34,8 Ah (o 70 Ah sa sunod nga bersyon) - usa sa matag usa sa mga kaso. Sa ingon ka taas nga oras sa pagdagan, dayag nga ang mga three-phase nga motor ug ang ilang mga controller kinahanglan nga pabugnawon. Gihimo kini gamit ang usa ka tipikal nga modelo sa sirkito sa tubig nga gikuha gikan sa luyo sa mga propeller (usa ka dugang nga bomba sa tubig nahimo nga wala kinahanglana). Ang laing panalipod batok sa posibleng kapakyasan tungod sa temperatura sa sulod sa mga float mao ang telemetric nga pagbasa sa mga parameter sa control panel sa operator (ie usa ka transmitter nga kasagaran sa modernong simulation). Sa usa ka regular nga basehan, ilabi na, ang mga katulin sa makina, ang ilang temperatura, ang temperatura sa mga regulator, ang boltahe sa suplay sa mga baterya, ug uban pa nadayagnos.

22. Dili kini ang lugar alang sa mga sleek cropped nga mga modelo!

23. Ang sunod nga lakang sa pagpalambo niini nga proyekto mao ang pagdugang sa Autonomous Control Systems. Pagkahuman sa pagsubay sa usa ka reservoir (sa usa ka mapa sa Google o mano-mano - sumala sa dagan sa palibot sa contour unit sa gisukod nga reservoir), gikalkula pag-usab sa kompyuter ang ruta sumala sa gibanabana nga mga parameter ug pagkahuman gi-on ang autopilot gamit ang usa ka switch, ang operator mahimong komportable. lingkod aron pag-obserbar sa paglihok sa aparato nga adunay usa ka soft drink sa iyang kamot ...

Ang panguna nga tahas sa tibuuk nga komplikado mao ang pagsukod ug pagtipig sa usa ka bulag nga geodetic nga programa sa mga resulta sa mga pagsukod sa giladmon sa tubig, nga gigamit sa ulahi aron mahibal-an ang interpolated nga total nga kapasidad sa reservoir (ug sa ingon, pananglitan, aron masusi ang kantidad sa napili nga graba sukad. katapusan nga pagsukod). Kini nga mga pagsukod mahimo pinaagi sa manwal nga pagkontrol sa sakayan (parehas sa usa ka naandan nga remote controlled floating model) o pinaagi sa bug-os nga awtomatik nga operasyon sa usa ka switch. Pagkahuman ang karon nga pagbasa sa sonar sa mga termino sa giladmon ug katulin sa paglihok, ang kahimtang sa misyon o ang lokasyon sa butang (gikan sa usa ka labi ka tukma nga tigdawat sa RTK GPS, gipahimutang nga adunay katukma nga 5 mm) gipasa sa operator sa usa ka nagpadayon. basehan sa dispatcher ug sa kontrol nga aplikasyon (kini mahimo usab nga magtakda sa mga parameter sa giplano nga misyon).

Pagpraktis og mga bersyon sa eksaminasyon ug kalamboan

gihulagway hydrodrone Kini malampuson nga nakapasar sa daghang mga pagsulay sa lainlain, kasagaran nga mga kondisyon sa pagtrabaho, ug nagserbisyo sa katapusan nga tiggamit sa sobra sa usa ka tuig, nga makugihong "nagdaro" sa mga bag-ong reservoir.

Ang kalampusan sa prototype ug ang natipon nga kasinatian mitultol sa pagkahimugso sa bag-o, mas abante nga mga yunit niini nga yunit. Ang versatility sa plataporma nagtugot niini nga gamiton dili lamang sa geodetic nga mga aplikasyon, kondili usab, pananglitan, sa mga proyekto sa estudyante ug daghang uban pang mga buluhaton.

Nagtuo ko nga salamat sa malampuson nga mga desisyon ug sa kakugi ug talento sa manager sa proyekto, sa dili madugay adunay gerris nga mga sakayan, human makabig ngadto sa usa ka komersyal nga proyekto, sila makigkompetensya sa mga solusyon sa Amerika nga gitanyag sa Poland, nga sa daghang mga higayon nga mas mahal sa mga termino sa pagpalit ug pagmentinar.

Kung interesado ka sa mga detalye nga wala masakop dinhi ug ang pinakabag-o nga kasayuran sa pag-uswag niining makapaikag nga istruktura, palihug bisitaha ang website sa proyekto: GerrisUSV sa Facebook o tradisyonal: MODElmaniak.PL.

Giawhag nako ang tanang magbabasa sa paghiusa sa ilang mga talento sa paghimo og mga bag-o ug magantihon nga mga proyekto nga magkauban—bisan pa sa (pamilyar!) “Walay bayad dinhi.” Ang pagsalig sa kaugalingon, pagkamalaumon ug maayong kooperasyon kanatong tanan!