Obsah:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58
Návrh a vývoj podvodného a vzdušného dopravného prostriedku so štyrmi helikoptérami.
Tlakový kryt elektroniky vozidla bol navrhnutý a vyrobený z akrylového materiálu, ktorý odoláva atmosférickému tlaku vo vzdušných podmienkach a vonkajšiemu tlaku 10 barov v podmienkach pod vodou, aby lietal vo vzdušných aj podvodných podmienkach až do vzdialenosti 100 metrov.
Kombinácia bezkartáčového jednosmerného motora a vzduchových vrtúľ s pevným rozstupom bola vybraná pre vozidlo typu kvadrokoptéra a každý motor je schopný vytvárať požadovanú ťahovú silu pre vzdušné aj podvodné podmienky.
Tento typ vozidla sa bude používať v civilných aj vojenských aplikáciách na sledovanie vo vzduchu a pod vodou atď.
POZNÁMKA: Toto je náš prvý prototyp v HYBRID DRONE
Krok 1: Výber komponentu (MECHANICKÝ KOMPONENT)
POZNÁMKA: Výber komponentov na základe vášho želania a tiež môžete vypočítať užitočné zaťaženie vozidla na základe komponentov
- Akrylový blok - 170*170*50 mm
- Akrylová trubica - ID = 25 mm, OD = 30 mm, D = 140 mm
- Akrylová trubica - ID = 150 mm, OD = 160, D = 150 mm
- Akrylový blok valca - D = 50 mm, D = 200 mm
- Chloroform (alebo) anabond
- O-krúžok- (2 množstvo)
- Adaptér vrtule- (4 kusy)
- Letecká vrtuľa proti smeru hodinových ručičiek (CCW) - 10x4,5 _ (2 množstvo)
- Letecká vrtuľa v smere hodinových ručičiek (CW) - 10x4,5 _ (2 množstvo)
POZNÁMKA: Dĺžka vrtule zvyšuje vzdušnú silu. Keď ako nárast dĺžky vrtule klesá ťahová sila v podmienkach pod vodou
Krok 2: Výber komponentu (ELEKTRONICKÝ KOMPONENT)
POZNÁMKA: Výber komponentov na základe vášho želania a tiež môžete vypočítať užitočné zaťaženie vozidla na základe komponentov. Potrebná ťahová sila je najdôležitejšia vec pri vzlietnutí vozidla.
-
BLDC Motor - (4 množstvo)
- Výber motora BLDC je najdôležitejší. Výber motora na základe toho, aký veľký ťah bude dodaný, a na základe kontroly špecifikácií motora.
- Celkové užitočné zaťaženie na základe výberu motora, napr.: celkové užitočné zaťaženie (3 kg)/(množstvo motora = 4) = 0,75 kg* (faktor bezpečnosti = 3) = 2,25 kg.
- Výber motora na základe hodnoty ťahu je nad 2,25 kg.
- Na BLDC motor naneste hydrofóbny povlak, aby ste predišli korózii.
-
Elektronický regulátor rýchlosti (ESC) - (4 kusy)
ESC sa vyberie na základe hodnoty vysokého prúdu a potom sa porovná s maximálnym prúdom motora.
- Vysielač a prijímač signálu
-
Ovládač
letový ovládač -ArduPilot APM, Pixhawk atď
- Lítium -polymérová batéria
V maximálnom stave je požadovaný výber batérie na základe výkonu motora vozidla
- LED pás
Krok 3: NÁVRH
Konštrukcia vozidla je založená na aerodynamických, hydrodynamických a materiálových vlastnostiach atď.
Na navrhnutie vozidla požadovanej hrúbky bude použitá softvérová platforma fusion 360.
Hrúbka konštrukcie vozidla založená na vlastnostiach materiálu a vozidle odoláva tlaku pod vodou 10 barov v stave 100 metrov
NAVRHNUTÉ VOZIDLO:
- Rám valca a X-trubice
- Koncovky
- Motorová základňa
Všetky rozmery sú v metroch.
Krok 4: FABRIKÁCIA
POZNÁMKA: Ak máte ľahko k dispozícii tlačový stroj 3D, môžete byť vyrobený
Softvér Fusion 360 sa používa na navrhnutie vozidla v 3D modeli na konverziu do 3D súboru (STL)
Pomocou 3D tlačiarne nahrajte súbor a potom si môžete vytlačiť svoje vozidlo.
Ak môžete používať 3D tlačiarenský stroj na základe vlastností vlákna, môžete zmeniť hrúbku vozidla tak, aby odolal tlaku pod vodou až do 10 barov v 100-metrovom stave, a tiež vykonať niekoľko tlakových skúšok, aby sa overilo, či je konštrukcia vozidla bezpečná alebo nebezpečná.
V našom prípade používame akrylový materiál na výrobu na základe CNC stroja alebo laserového rezacieho stroja atď.
Výroba vozidla:
- Valec - akrylová trubica s priemerom 160 mm, ktorá sa používa na rezanie predpísaných rozmerov a na vytvorenie 4 otvorov v rovnakej polohe a všetky tak vytvárajú závity na oboch koncoch trubice.
- Rám z X -trubíc - 4 rúrky majú rovnakú veľkosť podľa rozmerov
- Koncové kryty-Štvorcové bloky sa obrábajú tak, aby sa podľa koncov dimenzovali koncové kryty. Faktor hrúbky koncových viečok bezpečnostných vozidiel bude dvojnásobok hrúbky valca vozidla.
- Motorová základňa - Okrúhle bloky sa obrábajú do tvarov podľa rozmerov.
Krok 5: MONTÁŽ
POZNÁMKA: Ak môžete na výrobný proces použiť 3D tlač a nepotrebujete proces montáže.
V našom prípade používame chloroform alebo anabond na upevnenie častí vozidla, ako je valec, rám X-trubice, základňa motora.
Motor Bldc je upevnený v základni motora a pripevnené 4 vrtule pomocou vrtuľového adaptéra.
Vozidlo bude pod vodou zapečatené pomocou tesnenia na utesnenie častí drôtu motora.
O-krúžok je pripevnený k obom koncovkám, aby poskytol dodatočný tmel, a obe koncovky sú typu otvoreného a zatvoreného.
Koncové časti poskytnú teflónovú pásku, aby sa zabránilo úniku, a potom úplne utesnili celé vozidlo.
Musíte zabezpečiť, aby bolo vozidlo úplne utesnené, aby odolalo tlaku pod vodou
Krok 6: PRIPOJENIE REGULÁTORA
Riadiace časti predstavujú štyri motory a dva motory sa otáčajú v smere hodinových ručičiek a ďalšie dva motory sa otáčajú proti smeru hodinových ručičiek. Motory sú riadené elektronickými regulátormi rýchlosti (ESC).
ESC je pripojený k letovému ovládaču a na pohyb vozidla pomocou vysielača a prijímača signálu 2,4 GHz
ardupilot.org/ardupilot/index.html
POZNÁMKA: Ak ste pridali ďalšie komponenty, ako napríklad fotoaparát, LED svetlo, snímač tlaku pod vodou, sonar atď. Rozdelenie hmotnosti je veľmi dôležité
POZNÁMKA: Na nainštalovanie súboru programu do ovládača letu použite softvér Ardupilot. Dôležitá je aj kalibrácia ESC.
Krok 7: PROTOTYP
FAKTORY Uvažované V PODVODE
- Vztlak
- Stabilita vozidla
- Kavitácia
- Pridaná hmotnosť v dôsledku zotrvačnosti okolitej tekutiny atď.
POZNÁMKA: Prebiehajúci prenos je hlavným problémom v podmienkach pod vodou
- Plánujeme používať bezdrôtový prenos signálu, ale zistilo sa, že vozidlo je stabilné a bezdrôtové ovládanie funguje asi 0,5 alebo 1 m od hladiny vody. preto sa plánuje vývoj systému plávajúceho divadla používaného v podmienkach pod vodou.
- Systém popruhu bude plavák a kábel sa pripojí k jednému koncu vo vozidle a druhý koniec je pripojený k systému popruhu a dĺžka tohto systémového lanka je riadená pomocou motora na základe hĺbkového rozsahu.
POZNÁMKA: Toto je náš prvý prototyp v HYBRID DRONE
Práve som pridal svoje úvodné testovacie videá (: _'_:)
Ďakujem
s úctou
od
Tím Air Ocean