Gerris USV - հիդրոդրոն զրոյից:

Այսօր «Արհեստանոցում»-ը մի փոքր ավելի մեծ նախագծի մասին է, այսինքն՝ անօդաչու նավի մասին, որն օգտագործվում է, օրինակ, բաթիմետրիկ չափումների համար։ Մեր առաջին կատամարանի մասին՝ հարմարեցված ռադիոկառավարվող տարբերակին, կարող եք կարդալ «Երիտասարդ տեխնիկ»-ի 6 թվականի 2015-րդ համարում։ Այս անգամ MODELmaniak թիմը (փորձառու մոդելավորողների խումբ՝ կապված Վրոցլավի Kopernik Model Workshops Group-ի հետ) ընկերական մարտահրավերի առաջ կանգնեց՝ զրոյից լողացող չափման հարթակ նախագծելու համար, որն էլ ավելի հարմարեցված է խճաքարի պայմաններին: քարհանք, ընդարձակվող մինչև առանձին տարբերակ՝ օպերատորին տալով ավելի շատ շնչառություն:

Սկսվել է անհատականացումից...

Մենք առաջին անգամ հանդիպեցինք այս խնդրին, երբ մի քանի տարի առաջ մեզ հարցրին կրիչներ և հարմարեցում ռադիո հսկողության հետքերով բաթիմետրիկ (այսինքն՝ չափիչ հարթակ, որն օգտագործվում է ջրային մարմինների խորությունը չափելու համար):

1. Չափման հարթակի առաջին տարբերակը, որը հարմարեցված է միայն RC տարբերակին

2. Առաջին հիդրոդոնի կրիչները մի փոքր փոփոխված ակվարիումային ինվերտորներ էին, և նրանք բավականին լավ էին աշխատում, թեև հաստատ չունեին «շինարարական դիմադրություն»:

Մոդելավորման խնդիրն էր նախագծել և արտադրել ակտիվացուցիչներ հավաքովի PE ձգվող փչող կաղապարված լողակների համար (RSBM – նման է PET շշերին): Գործառնական պայմանները և առկա տարբերակները վերլուծելուց հետո մենք ընտրեցինք բավականին անսովոր լուծում, և, առանց ջրագծի տակ գտնվող կեղևներին միջամտելու, մենք տեղադրեցինք ակվարիումի շրջանառության ինվերտորներ որպես կրիչներ 360 ° պտտելու և բարձրացնելու լրացուցիչ ունակությամբ (օրինակ. , երբ խոչընդոտ է բախվում կամ փոխադրման ժամանակ) ) . Այս լուծումը, որը լրացուցիչ ապահովված է առանձին կառավարման և էլեկտրամատակարարման համակարգով, թույլ է տալիս վերահսկել և վերադարձնել օպերատորին նույնիսկ բաժիններից մեկի խափանումների դեպքում (աջ կամ ձախ): Լուծումները այնքան հաջող էին, որ կատամարան դեռ գործում է։

3. Սեփական նախագիծը պատրաստելիս մենք մանրամասն վերլուծել ենք (հաճախ անձամբ!) շատ նմանատիպ լուծումներ՝ այս նկարազարդման մեջ գերմանական ...

4.…Ահա մի ամերիկացի (և ևս մի քանի տասնյակ): Մենք մերժեցինք միայնակ կորպուսները որպես ավելի քիչ բազմակողմանի, իսկ ներքևից դուրս ցցված շարժիչները որպես պոտենցիալ խնդրահարույց շահագործման և փոխադրման մեջ:

Սակայն սկավառակների զգայունությունը ջրի աղտոտվածության նկատմամբ, պարզվեց, որ թերություն է։ Թեև դուք կարող եք արագ հեռացնել ավազը ռոտորից մինչև ափ շտապ լողալուց հետո, դուք պետք է զգույշ լինեք այս առումով, երբ մեկնարկում եք և լողում եք ներքևին մոտ: Քանի որ այն, այնուամենայնիվ, ներառում է չափման հնարավորությունների ընդլայնում, և այն նաև ընդլայնվել է այս ընթացքում: Հիդրոդրոնի շրջանակը (գետերի վրա) մեր ընկերը հետաքրքրություն է ցուցաբերել հատուկ այդ նպատակով ստեղծված հարթակի նոր մշակման տարբերակի նկատմամբ: Մենք ընդունեցինք այս մարտահրավերը՝ մեր ստուդիաների դիդակտիկ նկարագրին համապատասխան և միևնույն ժամանակ հնարավորություն տալով փորձարկել մշակված լուծումները գործնականում:

5. Արագ ծալվող մոդուլային պատյանները շատ ոգեշնչող էին իրենց բազմակողմանիությամբ և տեղափոխման հեշտությամբ 3 (լուսանկար՝ արտադրողի նյութեր)

Gerris USV - տեխնիկական տվյալներ.

• Երկարություն/լայնություն/բարձրություն 1200/1000/320 մմ

• Շինարարություն՝ էպոքսիդային ապակի կոմպոզիտ, ալյումինե միացնող շրջանակ։

• Տեղաշարժը՝ 30 կգ, ներառյալ կրողունակությունը՝ 15 կգ-ից ոչ պակաս

• Շարժիչ՝ 4 BLDC շարժիչ (ջրով սառեցված)

• Մատակարարման լարումը` 9,0 V… 12,6 V

• Արագություն՝ աշխատանքային՝ 1 մ/վ; առավելագույնը՝ 2 մ/վ

• Մեկ լիցքավորումով աշխատելու ժամանակը` մինչև 8 ժամ (70 Ահ հզորությամբ երկու մարտկոցով)

• Ծրագրի կայք՝ https://www.facebook.com/GerrisUSV/

Զորավարժությունները շարունակվեցին, այսինքն՝ ենթադրություններ նոր նախագծի համար

Ուղղորդող սկզբունքները, որոնք մենք սահմանել ենք մեզ համար, երբ մշակել ենք մեր սեփական տարբերակը, հետևյալն են.

• կրկնակի կեղև (ինչպես առաջին տարբերակում, որը երաշխավորում է ամենամեծ կայունությունը, որն անհրաժեշտ է էխո ձայնային սարքով ճշգրիտ չափումներ ստանալու համար);
• ավելորդ շարժիչ, հոսանքի և կառավարման համակարգեր;
• տեղաշարժը, որը թույլ է տալիս տեղադրել ինքնաթիռում նվազագույն կշռող սարքավորումներ: 15 կգ;
• հեշտ ապամոնտաժում տրանսպորտի և լրացուցիչ տրանսպորտային միջոցների համար;
• չափերը, որոնք թույլ են տալիս տեղափոխել սովորական մարդատար մեքենայով, նույնիսկ երբ հավաքվում են.
• պաշտպանված վնասից և աղտոտումից, մարմնի շրջանցման մեջ կրկնվող կրիչներ.
• հարթակի ունիվերսալություն (այն այլ ծրագրերում օգտագործելու ունակություն);
• ինքնուրույն տարբերակի թարմացման հնարավորությունը:

6. Մեր նախագծի սկզբնական տարբերակը ներառում էր մոդուլային բաժանում բաժինների, որոնք կառուցված էին տարբեր տեխնոլոգիաների կիրառմամբ, որոնք, սակայն, կարող էին հավաքվել նույնքան հեշտությամբ, որքան հայտնի բլոկները և ստանալ տարբեր կիրառումներ.

Դիզայնն ընդդեմ տեխնոլոգիայի, այսինքն՝ սովորել սխալներից (կամ մինչև երեք անգամ ավելի, քան արվեստը)

Սկզբում, իհարկե, եղել են ուսումնասիրություններ. շատ ժամանակ է ծախսվել համացանցում նմանատիպ նախագծեր, լուծումներ և տեխնոլոգիաներ փնտրելու համար: Նրանք մեզ այնքան ոգեշնչեցին հիդրոդրոնիում տարբեր հավելվածներ, ինչպես նաև մոդուլային բայակներ և փոքր մարդատար նավակներ՝ ինքնահավաքման համար։ Առաջիններից մենք գտանք ագրեգատի կրկնակի կորպուսի դասավորության արժեքի հաստատում (բայց գրեթե բոլորում պտուտակները գտնվում էին ծովի հատակի տակ. դրանց մեծ մասը նախատեսված էր ավելի մաքուր ջրերում աշխատելու համար): Մոդուլային լուծումներ Արդյունաբերական բայակները մեզ հուշեցին մտածելու մոդելի կորպուսը (և արտադրամասի աշխատանքը) ավելի փոքր մասերի բաժանելը: Այսպիսով, ստեղծվեց նախագծի առաջին տարբերակը։

7. Jakobsche-ի խմբագրի շնորհիվ արագ ստեղծվեցին 3D դիզայնի հետագա տարբերակները, որոնք անհրաժեշտ էին թելային տպագրության տեխնոլոգիայում ներդրման համար (մարմնի առաջին երկու և վերջին երկու հատվածները պատկանող տպիչների տպագրական տարածքի սահմանափակման արդյունք են):

Սկզբում մենք ընդունեցինք խառը տեխնոլոգիա: Առաջին նախատիպում աղեղի և ծայրամասի հատվածները պետք է պատրաստված լինեին ամենաամուր նյութից, որը մենք կարող էինք գտնել (ակրիլոնիտրիլ-ստիրոլ-ակրիլատ - կարճ ASA):

8. Մոդուլի միացումների ակնկալվող ճշգրտությամբ և կրկնելիությամբ միջին մասերը (կես մետր երկարություն, ի վերջո նաև մեկ մետր) պահանջում էին համապատասխան սարքավորումներ:

9. Պլաստմասսայի մեր լավագույն տեխնոլոգը մի շարք փորձարկման մոդուլներ է պատրաստել նախքան առաջին ծայրահեղ ASA տարրը տպելը:

Ի վերջո, հայեցակարգի ապացույցից հետո, հետագա դեպքերն ավելի արագ իրականացնելու համար, մենք նաև հաշվի առանք տպավորություններն օգտագործել որպես սմբակներ՝ լամինացիայի համար կաղապարներ ստեղծելու համար: Միջին մոդուլները (50 կամ 100 սմ երկարությամբ) պետք է սոսնձվեին պլաստիկ ափսեներից, ինչի համար մեր իրական օդաչուն և պլաստիկ տեխնոլոգիայի մասնագետ Քշիշտոֆ Շմիտը (հայտնի է «At the Workshop»-ի ընթերցողներին, այդ թվում՝ որպես համահեղինակ ( MT 10 / 2007) կամ ռադիոկառավարվող մեքենա-ամֆիբիա-մուրճ (MT 7/2008):

10. Վերջնական մոդուլների տպագրությունը վտանգավոր երկար էր տևում, ուստի մենք սկսեցինք ստեղծել դրական մարմնի ձևանմուշներ՝ այստեղ դասական, զեղչված տարբերակով:

11. Նրբատախտակի ծածկը կպահանջի որոշակի ծեփամածիկ և վերջնական ներկում, բայց, ինչպես պարզվեց, սա լավ պաշտպանություն էր նավիգացիոն բրիգադի հնարավոր ձախողման դեպքում ...

Նոր մոդելի 3D ձևավորում տպագրության համար, խմբագրվել է Բարտլոմիեյ Յակոբշեի կողմից (9D էլեկտրոնային նախագծերի վերաբերյալ նրա հոդվածների շարքը կարելի է գտնել «Młodego Technika» ամսագրի 2018/2–2020/XNUMX թթ. համարներում)։ Շուտով մենք սկսեցինք տպել ֆյուզելյաժի առաջին տարրերը, բայց հետո սկսվեցին առաջին քայլերը… Ճշգրիտ ճշգրիտ տպագրությունը անորոշորեն ավելի երկար տևեց, քան մենք սպասում էինք, և կային թանկարժեք թերություններ, որոնք առաջացել էին սովորականից շատ ավելի ամուր նյութի օգտագործման արդյունքում…

12. …ով նման սմբակ պատրաստեց XPS փրփուր մարմնից և CNC տեխնոլոգիայից:

13. Պետք էր մաքրել նաեւ փրփուրի միջուկը։

Քանի որ ընդունման ամսաթիվը մոտենում է տագնապալի արագությամբ, մենք որոշեցինք հեռանալ մոդուլային դիզայնից և 3D տպագրություն կոշտ և ավելի հայտնի լամինատե տեխնոլոգիայի համար - և մենք զուգահեռաբար երկու թիմով սկսեցինք աշխատել տարբեր տեսակի դրական օրինաչափությունների վրա (սմբակներ) բնակարանային պայմաններըավանդական (շինարարական և նրբատախտակ) և փրփուր (օգտագործելով մեծ CNC երթուղիչ): Այս մրցավազքում Ռաֆալ Կովալչիկի գլխավորած «նոր տեխնոլոգիաների թիմը» (ի դեպ, մուլտիմեդիա նվագարկիչ ռադիոկառավարվող մոդելների կոնստրուկտորների ազգային և համաշխարհային մրցույթներում, ներառյալ նկարագրված «Արհեստանոցի վրա» 6-ի համահեղինակը: 2018) առավելության է հասել.

14. ... հարմար լինել բացասական մատրիցա կազմելու համար ...

15. …որտեղ շուտով ստեղծվեցին առաջին ապակե էպոքսիդային լողացող տպումները: Օգտագործվել է մեկ գել շերտ, որը հստակ երևում է ջրի վրա (քանի որ մենք արդեն լքել էինք մոդուլները, երկգույն դեկորացիաներով աշխատանքին խանգարելու պատճառ չկար)։

Հետևաբար, սեմինարի հետագա աշխատանքը հետևեց Ռաֆալի երրորդ նախագծային ուղուն. սկսած դրական ձևերի ստեղծումից, այնուհետև բացասականները՝ էպոքսիդային ապակե պատյանների դրոշմների միջոցով մինչև պատրաստի IVDS հարթակներ (). նախ՝ լիովին հագեցած նախատիպ , և այնուհետև՝ առաջին շարքի ավելի առաջադեմ պատճենները։ Այստեղ կորպուսի ձևն ու մանրամասները հարմարեցվեցին այս տեխնոլոգիային. շուտով նախագծի երրորդ տարբերակը յուրօրինակ անուն ստացավ իր ղեկավարից:

16. Այս կրթական նախագծի ենթադրությունը հանրությանը հասանելի, մոդելավորման սարքավորումների օգտագործումն էր, բայց դա չի նշանակում, որ մենք անմիջապես պատկերացում ունեինք յուրաքանչյուր տարրի մասին, ընդհակառակը, այսօր դժվար է հաշվել, թե քանի կոնֆիգուրացիա է փորձարկվել, և դիզայնի բարելավումը դրանով չի ավարտվել.

17. Սա օգտագործված մարտկոցներից ամենափոքրն է. դրանք թույլ են տալիս հարթակին աշխատել չորս ժամ ծանրաբեռնվածության տակ: Կա նաև հզորությունը կրկնապատկելու տարբերակ. բարեբախտաբար, սպասարկման լյուկները և ավելի մեծ լողունակությունը շատ բան են թույլ տալիս:

Gerris USV-ն աշխույժ, աշխատող երեխա է (և իր խելքով):

Գարիս սա ձիերի լատիներեն ընդհանուր անունն է. հավանաբար հայտնի միջատներ, որոնք, հավանաբար, ջրի միջով շտապում են լայնորեն բաժանված վերջույթների վրա:

Թիրախային հիդրոնային հորեր Արտադրված է բազմաշերտ ապակյա էպոքսիդային լամինատից – բավականաչափ ամուր՝ նախատեսված աշխատանքի կոշտ, ավազային/խճաքարային պայմանների համար: Դրանք միացված էին արագ ապամոնտաժվող ալյումինե շրջանակով, լոգարիթմական (նախագծի տեղադրումը հեշտացնելու համար) ճառագայթներով՝ չափիչ գործիքների տեղադրման համար (էխո հնչյուն, GPS, բորտ համակարգիչ և այլն): Փոխադրման և օգտագործման լրացուցիչ հարմարությունները ներկայացված են դեպքերի ուրվագծերում: կրիչներ (երկու մեկ բոց): Երկակի շարժիչները նաև նշանակում են ավելի փոքր պտուտակներ և ավելի հուսալիություն, մինչդեռ միևնույն ժամանակ կարող են ավելի շատ մոդելավորում օգտագործել, քան արդյունաբերական շարժիչները:

18. Հայացք դեպի սրահը շարժիչներով և էլեկտրական տուփով։ Տեսանելի սիլիկոնե խողովակը ջրի հովացման համակարգի մի մասն է:

19. Ջրի առաջին փորձարկումների ժամանակ մենք կշռում էինք կորպուսները, որպեսզի կատամարանն իրեն համարժեք պահի նախատեսված աշխատանքի պայմաններին համապատասխան, բայց մենք արդեն գիտեինք, որ հարթակը կարող է դա անել:

Հետագա տարբերակներում մենք փորձարկեցինք տարբեր շարժիչ համակարգեր՝ աստիճանաբար բարձրացնելով դրանց արդյունավետությունն ու հզորությունը, հետևաբար, պլատֆորմի հաջորդ տարբերակները (ի տարբերություն շատ տարիներ առաջվա առաջին կատամարանի) անվտանգ արագությամբ նույնպես հաղթահարում են յուրաքանչյուր լեհ գետի հոսքը:

20. Հիմնական կոմպլեկտ - մեկ (այստեղ դեռ միացված չէ) սոնարով։ Օգտագործողի կողմից պատվիրված երկու մոնտաժային ճառագայթները նաև թույլ են տալիս չափիչ սարքերը կրկնօրինակել և այդպիսով բարձրացնել չափումների հուսալիությունը:

21. Աշխատանքային միջավայրը սովորաբար մանրախիճ է՝ շատ պղտոր ջրով:

Քանի որ միավորը նախատեսված է 4-ից 8 ժամ շարունակ աշխատելու համար, 34,8 Ահ հզորությամբ (կամ 70 Ահ հաջորդ տարբերակում)՝ յուրաքանչյուր դեպքում մեկ: Այսքան երկար աշխատելու դեպքում ակնհայտ է, որ եռաֆազ շարժիչները և դրանց կարգավորիչները պետք է սառեցվեն: Դա արվում է պտուտակների հետևից վերցված սովորական մոդելավորման ջրի շղթայի միջոցով (պարզվեց, որ լրացուցիչ ջրի պոմպն ավելորդ է): Մեկ այլ պաշտպանություն լողակների ներսում ջերմաստիճանի հետևանքով առաջացած հնարավոր խափանումներից օպերատորի կառավարման վահանակի վրա պարամետրերի հեռաչափական ընթերցումն է (այսինքն՝ ժամանակակից սիմուլյացիաներին բնորոշ հաղորդիչ): Կանոնավոր հիմունքներով, մասնավորապես, ախտորոշվում են շարժիչի արագությունները, դրանց ջերմաստիճանը, կարգավորիչների ջերմաստիճանը, մատակարարման մարտկոցների լարումը և այլն:

22. Սա նրբագեղ կտրված մոդելների տեղը չէ:

23. Այս նախագծի զարգացման հաջորդ քայլը Ինքնավար կառավարման համակարգերի ավելացումն էր: Ջրամբարը հետևելուց հետո (Google քարտեզի վրա կամ ձեռքով - ըստ չափված ջրամբարի ուրվագծային միավորի շուրջ հոսքի), համակարգիչը վերահաշվարկում է երթուղին ըստ գնահատված պարամետրերի և մեկ անջատիչով ավտոմատ օդաչուն միացնելուց հետո օպերատորը կարող է հարմարավետորեն. նստեք՝ դիտելու սարքի աշխատանքը՝ զովացուցիչ ըմպելիքը ձեռքին...

Ամբողջ համալիրի հիմնական խնդիրն է չափել և պահպանել առանձին գեոդեզիական ծրագրում ջրի խորության չափումների արդյունքները, որոնք հետագայում օգտագործվում են ջրամբարի ինտերպոլացված ընդհանուր հզորությունը որոշելու համար (և այդպիսով, օրինակ՝ ստուգելու ընտրված մանրախիճի քանակը, քանի որ. վերջին չափումը): Այս չափումները կարող են կատարվել կա՛մ նավակի մեխանիկական կառավարմամբ (նույնական է սովորական հեռակառավարվող լողացող մոդելին), կա՛մ անջատիչի լրիվ ավտոմատ շահագործմամբ: Այնուհետև շարժման խորության և արագության, առաքելության կարգավիճակի կամ օբյեկտի գտնվելու վայրի (չափազանց ճշգրիտ RTK GPS ընդունիչից, որը տեղակայված է 5 մմ ճշգրտությամբ) ընթացիկ ցուցմունքները շարժման խորության և արագության առումով, փոխանցվում են օպերատորին շարունակական ռեժիմով: դիսպետչերի և կառավարման հավելվածի հիման վրա (այն կարող է նաև սահմանել պլանավորված առաքելության պարամետրերը):

Քննության և զարգացման պրակտիկ տարբերակները

նկարագրված հիդրոն Այն հաջողությամբ անցել է մի շարք փորձարկումներ տարբեր, սովորաբար աշխատանքային պայմաններում, և մեկ տարուց ավելի է, ինչ սպասարկում է վերջնական օգտագործողին՝ քրտնաջանորեն «հերկելով» նոր ջրամբարներ։

Նախատիպի հաջողությունը և կուտակված փորձը հանգեցրին այս ստորաբաժանման նոր, էլ ավելի կատարելագործված ստորաբաժանումների ծնունդին։ Պլատֆորմի բազմակողմանիությունը թույլ է տալիս այն օգտագործել ոչ միայն գեոդեզիական կիրառություններում, այլ նաև, օրինակ, ուսանողական նախագծերում և շատ այլ առաջադրանքներում։

Հավատում եմ, որ հաջող որոշումների և ծրագրի ղեկավարի աշխատասիրության ու տաղանդի շնորհիվ շուտով կլինեն հերիս նավակներ, կոմերցիոն նախագծի վերածվելուց հետո նրանք կմրցակցեն Լեհաստանում առաջարկվող ամերիկյան լուծումների հետ, որոնք գնման ու պահպանման առումով բազմապատիկ թանկ են։

Եթե ​​ձեզ հետաքրքրում են այստեղ չընդգրկված մանրամասները և այս հետաքրքիր կառույցի զարգացման վերջին տեղեկատվությունը, խնդրում ենք այցելել ծրագրի կայք՝ GerrisUSV Facebook-ում կամ ավանդաբար՝ MODELmaniak.PL:

Ես խրախուսում եմ բոլոր ընթերցողներին միավորել իրենց տաղանդները՝ միասին ստեղծելու նորարարական և շահավետ նախագծեր՝ անկախ նրանից, որ (ծանոթ!) «Այստեղ ոչինչ չի վճարվում»: Ինքնավստահություն, լավատեսություն և լավ համագործակցություն բոլորիս։