Gerris USV - hydrodrone saka ngeruk!

Dina iki, "Ing Workshop" babagan proyek sing rada gedhe - yaiku, babagan prau tanpa awak sing digunakake, contone, kanggo pangukuran bathymetric. Sampeyan bisa maca babagan katamaran pisanan kita, diadaptasi karo versi sing dikontrol radio, ing edisi kaping 6 "Teknisi Muda" kanggo 2015. Wektu iki, tim MODELmaniak (klompok modeler berpengalaman sing berafiliasi karo Kopernik Model Workshops Group ing Wrocław) ngadhepi tantangan sing ramah kanggo ngrancang saka awal platform pangukuran ngambang sing luwih cocog karo kondisi kerikil. quarry, expandable kanggo versi ngadeg-piyambak, menehi operator kamar AMBEGAN liyane.

Diwiwiti kanthi kustomisasi ...

Kita pisanan nemoni masalah iki nalika ditakoni sawetara taun kepungkur babagan kemungkinan ngenalake aktuator lan adaptasi kanggo kontrol radio trailed bathymetric (yaiku platform pangukuran sing digunakake kanggo ngukur ambane banyu).

1. Versi pisanan saka platform pangukuran, mung dicocogake kanggo versi RC

2. Drive saka hydrodrone pisanan padha rada diowahi inverter akuarium - lan padha makarya cukup apik, sanajan padha ora duwe "resistensi construction".

Tugas simulasi yaiku ngrancang lan nggawe aktuator kanggo pelampung cetakan cetakan PE prefabrikasi (RSBM - padha karo botol PET). Sawise nganalisa kahanan operasi lan opsi sing kasedhiya, kita milih solusi sing ora biasa - lan, tanpa ngganggu lambung ing ngisor garis banyu, kita nginstal circulator-inverters akuarium minangka drive kanthi kemampuan tambahan kanggo muter 360 ​​° lan angkat (contone. , nalika ana alangan utawa nalika transportasi)). Solusi iki, uga didhukung dening sistem kontrol lan sumber daya sing kapisah, ngidini kontrol lan bali menyang operator sanajan gagal salah sawijining bagean (tengen utawa kiwa). Solusi kasebut sukses banget nganti katamaran isih bisa digunakake.

3. Nalika nyiapake proyek kita dhewe, kita nganalisa kanthi rinci (asring pribadi!) Akeh solusi sing padha - ing ilustrasi iki, Jerman ...

4.…kene wong Amerika (lan sawetara rolas liyane). We ditolak hulls siji minangka kurang Versatile, lan drive protruding ngisor ngisor minangka duweni potensi masalah ing operasi lan transportasi.

Nanging, kerugian kasebut yaiku sensitivitas disk kanggo polusi banyu. Sanajan sampeyan bisa kanthi cepet mbusak wedhi saka rotor sawise nglangi darurat menyang dharat, sampeyan kudu ati-ati karo aspek iki nalika miwiti lan nglangi cedhak ngisor. Amarga iku, Nanging, kalebu expansion saka kabisan pangukuran, lan uga wis ditambahi liwat wektu iki. ruang lingkup hydrodrone (ing kali) kanca kita nuduhake kapentingan ing versi pembangunan anyar saka platform dirancang khusus kanggo maksud iki. Kita njupuk tantangan iki - sesuai karo profil didaktik saka studio kita lan ing wektu sing padha menehi kesempatan kanggo nyoba solusi sing dikembangake ing praktik!

5. Kasus modular sing lipat cepet banget inspirasi kanggo fleksibilitas lan gampang transportasi 3 (foto: bahan pabrikan)

Gerris USV - data teknis:

• Dawa / jembaré / dhuwur 1200/1000/320 mm

• Konstruksi: komposit kaca epoksi, pigura sambungan aluminium.

• Pamindahan: 30 kg, kalebu kapasitas: ora kurang saka 15 kg

• Drive: 4 motor BLDC (banyu adhem)

• Tegangan suplai: 9,0 V… 12,6 V

• Kacepetan: kerja: 1 m / s; maksimum: 2 m / s

• Wektu operasi ing siji pangisian daya: nganti 8 jam (karo rong baterei 70 Ah)

• Situs web proyek: https://www.facebook.com/GerrisUSV/

Latihan terus - yaiku, asumsi kanggo proyek anyar

Prinsip pandhuan sing kita aturake kanggo awake dhewe nalika ngembangake versi dhewe yaiku:

• loro-hull (kaya ing versi pisanan, njamin stabilitas paling perlu kanggo njupuk pangukuran akurat karo echo sounder);
• drive keluwih, daya lan sistem kontrol;
• pamindahan, ngidini instalasi saka peralatan ing Papan bobot min. 15 kg;
• gampang disassembly kanggo transportasi lan kendaraan tambahan;
• dimensi sing ngidini transportasi ing mobil penumpang biasa, sanajan dipasang;
• dilindhungi saka karusakan lan kontaminasi, duplikat drive ing bypass awak;
• universalitas platform (kemampuan kanggo nggunakake ing aplikasi liyane);
• kemampuan kanggo nganyarke kanggo versi dewekan.

6. Versi asli proyek kita melu divisi modular dadi bagean sing dibangun kanthi nggunakake teknologi sing beda-beda, sing, nanging, bisa dirakit kanthi gampang kaya blok populer lan nampa macem-macem kegunaan: saka model penyelamat sing dikontrol radio, liwat platform USV, nganti kapal pedal listrik.

Desain vs teknologi yaiku sinau saka kesalahan (utawa nganti kaping telu luwih saka seni)

Ing kawitan ana, mesthi, pasinaon - akeh wektu ngginakaken nggoleki Internet kanggo desain padha, solusi lan teknologi. Dheweke menehi inspirasi banget hydrodrone macem-macem aplikasi, uga kayaks modular lan prau penumpang cilik kanggo poto-pangumpulan. Antarane pisanan kita ketemu konfirmasi Nilai saka tata letak pindho hull saka unit (nanging ing meh kabeh wong baling-baling dumunung ing ngisor segara - paling mau dirancang kanggo bisa ing banyu resik). Solusi modular kayaks industri dijaluk kita nimbang pamisah model hull (lan karya workshop) menyang bêsik cilik. Mangkono, versi pisanan proyek digawe.

7. Thanks kanggo editor Jakobsche, opsi desain 3D sakteruse digawe kanthi cepet - perlu kanggo implementasine ing teknologi printing filamen (loro pisanan lan rong bagéan pungkasan awak minangka asil saka watesan papan printing saka printer sing diduweni).

Kaping pisanan, kita nggunakake teknologi campuran. Ing prototipe pisanan, bagian busur lan buritan kudu digawe saka bahan sing paling kuat sing bisa ditemokake (acrylonitrile-styrene-acrylate - ASA kanggo cendhak).

8. Kanthi akurasi samesthine lan repeatability sambungan modul, bagean tengah (setengah meter dawa, pungkasanipun uga siji meter) dibutuhake peralatan cocok.

9. Teknolog plastik ndhuwur kita nggawe seri modul tes sadurunge unsur ASA ekstrem pisanan dicithak.

Pungkasane, sawise bukti konsep, supaya bisa ngerteni kasus-kasus sakteruse kanthi luwih cepet, kita uga nganggep nggunakake tayangan minangka hooves kanggo nggawe cetakan kanggo laminasi. Modul tengah (50 utawa 100 cm dawa) kudu glued bebarengan saka piring plastik - kang pilot nyata kita lan spesialis ing teknologi plastik - Krzysztof Schmit (dikenal kanggo nonton saka "Ing Workshop", kalebu minangka co-penulis ( MT 10 / 2007) utawa mesin-amfibi-hammer sing dikontrol radio (MT 7/2008).

10. Printing saka modul pungkasan njupuk wektu mbebayani, supaya kita miwiti kanggo nggawe Cithakan awak positif - kene ing klasik, versi rebated.

11. Sheathing plywood mbutuhake sawetara puttying lan lukisan pungkasan - nanging, ternyata, iki minangka pangayoman sing apik yen ana kemungkinan kegagalan brigade navigasi ...

Desain 3D saka model anyar kanggo dicithak, diowahi dening Bartłomiej Jakobsche (seri artikel babagan proyek elektronik 9D bisa ditemokake ing masalah "Młodego Technika" tanggal 2018/2–2020/XNUMX). Ora let suwe kita wiwit nyithak unsur pisanan saka fuselage - nanging banjur langkah pisanan diwiwiti ... Printing akurat akurat njupuk ambiguously luwih saka kita samesthine, lan ana cacat larang regane asil saka nggunakake akeh kuwat saka materi biasanipun ...

12. …sing nggawe kuku sing padha saka awak busa XPS lan teknologi CNC.

13. Inti busa uga kudu diresiki.

Kanthi tanggal acceptance nyedhak alarmingly cepet, kita mutusaké kanggo pindhah adoh saka desain modul lan Printing 3D kanggo teknologi laminate hard lan luwih dikenal - lan kita miwiti kerja ing rong tim kanthi podo karo macem-macem pola positif (hooves) awak: tradisional (konstruksi lan plywood) lan umpluk (nggunakake router CNC gedhe). Ing lomba iki, "tim teknologi anyar" dipimpin dening Rafal Kowalczyk (kanthi cara, pamuter multimedia ing kompetisi nasional lan donya kanggo konstruktor model radio-kontrol - kalebu co-penulis diterangake "On Workshop" 6/ 2018) entuk keuntungan.

14. ... cocok kanggo nggawe matriks negatif ...

15. ...endi kaca epoxy float prints pisanan digawe. Siji jas gel digunakake, sing katon kanthi jelas ing banyu (amarga kita wis nilar modul, ora ana alesan kanggo ngganggu karya kanthi dekorasi rong warna).

Mulane, karya luwih saka bengkel kasebut ngetutake dalan desain katelu Rafal: wiwit saka nggawe formulir positif, banjur negatif - liwat cetakan kasus kaca epoksi - kanggo platform IVDS sing wis siap (): pisanan, prototipe sing lengkap. , lan sakteruse, salinan sing luwih maju saka seri pisanan. Ing kene, wangun lan rincian lambung dicocogake kanggo teknologi iki - rauh versi katelu saka project nampa jeneng unik saka pimpinan.

16. Panyangka proyek pendhidhikan iki yaiku nggunakake peralatan modeling sing kasedhiya kanggo umum - nanging iki ora ateges kita langsung duwe ide kanggo saben unsur - ing nalisir, dina iki angel ngetung pirang-pirang konfigurasi sing dicoba - lan dandan desain ora mungkasi ana.

17. Iki paling cilik saka baterei digunakake - padha ngidini platform kanggo mbukak patang jam ing workload. Ana uga pilihan kanggo pindho kapasitas - bok manawa, hatches layanan lan daya apung luwih ngidini kathah.

Gerris USV minangka bocah sing sregep lan kerja (lan kanthi pikirane!)

Gerris Iki minangka jeneng umum Latin kanggo jaran - serangga sing kondhang, mbokmenawa cepet-cepet ngliwati banyu kanthi jarak sing akeh.

Target Hydrodrone Hulls Diprodhuksi saka multi-lapisan kaca epoxy laminate - cukup kuwat kanggo atos, Sandy / kahanan kerikil proyek dimaksudaké. Padha disambungake dening pigura aluminium cepet dismantled karo ngusapake (kanggo nggampangake setelan konsep) balok kanggo soyo tambah instruments ngukur (sounder echo, GPS, komputer ing Papan, etc.). Kasedhiyan tambahan ing transportasi lan panggunaan dijamin ing garis kasus. cakram (loro saben ngambang). Motors dual uga tegese baling-baling cilik lan luwih linuwih, nalika ing wektu sing padha bisa nggunakake simulasi malah luwih saka motor industri.

18. A dipikir ing salon karo motor lan kothak electrical. Tabung silikon sing katon minangka bagéan saka sistem pendinginan banyu.

19. Kanggo uji coba banyu sing sepisanan, kita nimbang lambung supaya katamaran bisa tumindak kanthi becik kanggo kahanan kerja sing dituju - nanging kita wis ngerti yen platform bisa ngatasi!

Ing versi sakteruse, kita nyoba macem-macem sistem propulsi, mboko sithik nambah efisiensi lan daya - mulane, versi sakteruse saka platform (ora kaya catamaran pisanan akeh taun kepungkur) karo wates aman saka kacepetan uga ngrampungake karo aliran saben kali Polandia.

20. Set dhasar - karo siji (durung nyambung kene) sonar. Loro balok pemasangan sing diprentahake pangguna uga ngidini piranti pangukuran diduplikasi lan kanthi mangkono nambah linuwih pangukuran kasebut dhewe.

21. Lingkungan kerja biasane kerikil kanthi banyu keruh banget.

Wiwit unit dirancang kanggo operate saka 4 kanggo 8 jam terus-terusan, kanthi kapasitas 34,8 Ah (utawa 70 Ah ing versi sabanjuré) - siji ing saben kasus. Kanthi wektu sing dawa banget, jelas yen motor telung fase lan pengontrole kudu digawe adhem. Iki ditindakake kanthi nggunakake sirkuit banyu modeling khas sing dijupuk saka mburi baling-baling (kumpa banyu tambahan dadi ora perlu). Perlindhungan liyane saka kemungkinan kegagalan sing disebabake dening suhu ing njero float yaiku maca telemetrik paramèter ing panel kontrol operator (yaiku pemancar khas simulasi modern). Secara rutin, utamane, kecepatan mesin, suhu, suhu regulator, voltase baterei pasokan, lan liya-liyane.

22. Iki dudu papan kanggo model potong sing ramping!

23. Langkah sabanjure ing pangembangan proyek iki yaiku tambahan Sistem Kontrol Otonom. Sawise nelusuri reservoir (ing peta Google utawa kanthi manual - miturut aliran ngubengi unit kontur reservoir sing diukur), komputer ngetung maneh rute kasebut miturut paramèter sing dikira lan sawise ngaktifake autopilot kanthi siji saklar, operator bisa kanthi nyaman. njagong kanggo mirsani operasi piranti karo ombenan alus ing tangane ...

Tugas utama kabeh kompleks yaiku kanggo ngukur lan nyimpen ing program geodetik sing kapisah asil pangukuran ambane banyu, sing digunakake mengko kanggo nemtokake kapasitas reservoir total interpolasi (lan kanthi mangkono, contone, kanggo mriksa jumlah kerikil sing dipilih wiwit pangukuran pungkasan). Pangukuran kasebut bisa ditindakake kanthi kontrol manual prau (padha karo model ngambang sing dikontrol remot konvensional) utawa kanthi operasi saklar kanthi otomatis. Banjur maca sonar saiki babagan ambane lan kacepetan gerakan, status misi utawa lokasi obyek (saka panrima GPS RTK sing akurat banget, dipanggonke kanthi akurasi 5 mm) dikirim menyang operator kanthi terus-terusan. basis dening dispatcher lan aplikasi kontrol (uga bisa nyetel paramèter saka misi ngrancang).

Laku versi ujian lan pangembangan

diterangake hydrodrone Wis kasil ngliwati sawetara tes ing macem-macem, biasane kondisi kerja, lan wis nglayani pangguna pungkasan luwih saka setahun, kanthi susah-susah "ngluku" waduk anyar.

Sukses prototipe lan pengalaman akumulasi mimpin kanggo lair saka unit anyar, malah luwih maju unit iki. Versatility platform ngidini ora mung digunakake ing aplikasi geodetik, nanging uga, contone, ing proyek mahasiswa lan akeh tugas liyane.

Aku pracaya sing thanks kanggo pancasan sukses lan rajin lan bakat saka project manager, ana bakal rauh Gerris prau, sawise diowahi dadi proyek komersial, dheweke bakal saingan karo solusi Amerika sing ditawakake ing Polandia, sing kaping pirang-pirang luwih larang babagan tuku lan pangopènan.

Yen sampeyan kasengsem ing rincian ora dijamin kene lan informasi paling anyar ing pangembangan struktur menarik iki, please visit website project: GerrisUSV ing Facebook utawa tradisional: MODELmaniak.PL.

Aku ngajak kabeh sing maca supaya bisa nggabungake bakat kanggo nggawe proyek sing inovatif lan bermanfaat - preduli saka (kenal!) "Ora ana sing mbayar ing kene." Percaya diri, optimisme lan kerjasama sing apik kanggo kita kabeh!