04.11.2020

Андрей Смирнов

Время чтения: ~16 мин.

Подводная лодка на радиоуправлении с камерой в Санкт-Петербурге 215 предложений

Главная / Моделизм

Цель данной статьи — сделать простую подводную лодку на радиоуправлении. Не требуется изготовление деталей на сложных станках, всё покупается либо в хозяйственном магазине, либо в Китае. В конце статьи приведены ссылки для заказа зарубежом.

Теория

Модель подводной лодки строится по тем же принципам, что и настоящая. В центре находится «прочный» водоНЕпроницаемый корпус, внутри которого скрыты все органы управления и электроника. Снаружу он окружен «легким» проницаемым корпусом, служащим для обтекания и красивого внешнего вида. Наша модель будет состоять только из прочного корпуса.

На скорости подводная лодка может погружаться за счет рулей глубины, а в статическом положении только с помощью балластной цистерны. Как это работает? При плавании на поверхности масса лодки чуть меньше массы объема вытесненной воды (закон Архимеда). Т.е. если лодка имеет объем 3л, то ее масса должна быть чуть меньше 3кг. Затем лодка начинает набирать воду внутрь прочного корпуса. Объем корпуса остается тот же, а масса увеличивается — и лодка погружается. В этот момент внутри корпуса немного увеличивается воздушное давление, но не на столько, чтобы нарушить герметичность.

Теоретические расчеты погружения модели подводной лодки.

При строительстве есть 3 основные проблемы. Они вполне независимы и могут решаться отдельно.

радио-аппаратура (2.4 ГГц не работают под водой)
герметизация — корпус, вал двигателя и тяги рулей
балластная цистерна

Начнем по порядку.

Радиоаппаратура

2.4 ГГц не проходят под водой. Самый простой способ найти старую аппаратуру в МГц-евом диапазоне (27МГц, 35МГц, 40МГц, 72МГц или даже 433МГц). Они еще остались у моделистов и можно найти объявления о продаже на форумах.

Моделисты, пожалуйста, не выбрасывайте старые аппаратуры! Подводники купят их у вас 😉 Это был самый сложный вопрос, дальше все просто.

Герметизация

Нам нужно обеспечить герметичность 3 элементов:

прочный корпус
вал двигателя
тяги управления рулей

Прочный Корпус

часто называется ВПЦ (ВодоНеПроницаемыйЦилиндр) или WTC (WaterTightCilinder), представляет собой пластиковую трубу диаметром 75 мм длиной 600мм. С обоих торцов в нее вставляются цилиндрические заглушки с канавкой под уплотнительное кольцо. Труба покупается в сантехническом магазине, заглушки будем делать из нескольких слоев листового ПВХ толщиной 4-5мм, а кольца заказываем в Китае (о том как покупать на Алиэкспрессе написано в конце статьи).

Лодка своими руками: лучшие проекты и советы как сделать деревянную или фанерную лодку

Заглушка будет состоять из 6 слоев. Внутренний диаметр трубы равен 71 мм, толщина уплотнительного кольца 3,5мм. Тогда основные листы имеют диаметр 70мм, маленькие 65мм и внешний большой 75мм. Очень важно и очень сложно соблюсти соосность листов, чтобы кольца прижимались равномерно к трубе. Для центровки используется болт диаметром 6мм (или строительная шпилька). Сначала сверлим отверстие, затем чертим цилиндр нужного диаметра и вырезаем лобзиком с запасом. Доводим до нужного диаметра на оси зажатой в дрель. Я обтачивал наждачкой на бруске.

Склеиваем листы тоже на оси, стараясь соблюсти перпендикулярность. Самый лучший клей для ПВХ «Момент-Гель». Титан не берет, обычный «Момент» — тоже. Все, одеваем резиновые кольца и идем тестировать на герметичность.

Позже напечатал заглушку на 3d-принтере — очень понравилась точность. Сейчас планирую все детали напечатать. Об этом в отдельной статье.

Дейдвуд

Так называется узел, обеспечивающий герметичность вала двигателя. В торцы внешней трубы впаиваются подшипники. Вставляется вал и внутрь трубы забивается густая смазка (например литол). Ее надо иногда добавлять, т.к. вода постепенно вымывает.

Валы и подшипники купил на Али, медные трубки и смазку на строительном рынке. Я нашел подшипники 3мм внутренний и 6мм внешний диаметр. Соответственно покупаем валы из нержавейки на 3 мм, и медную трубку с внутренним на 6 мм (внешний получился 8мм). Валы обязательно покупать специальные, обычная проволока несиметрична, будут биения. Сначала припаиваем патрубок, затем просверливаем в нем отверстие. Для пайки понадобится кислота и 3-ья рука 😉

Тяги рулей

Тяги выводим через резиновые манжеты закрепленные на медных трубках диаметром 6мм. Диаметр самих тяг 1.5мм. Я использовал жесткий провод со снятой изоляцией.

Балластная цистерна

Обычно это самая сложная часть подводной лодки. Но мы сделаем ее просто — воспользуемся микронасосом. Точнее перистальтическим микронасосом — он сам держит давление и не требует дополнительных клапанов. Сам насос способен развивать давление в 1 атмосферу, это значит он сможет прокачать цистерну на глубине до 10 метров. Управляется насос так же как обычным электромотором — регулятор хода или серва с микро-переключателями.

Есть вариант наполнять резиновый шарик, но он может лопнуть. Воспользуемся шприцом на 150 мл, называется шприц-Жане. Насос сам двигает поршень. Позже можно повесить датчики и контролировать объем поступившей воды.

Как сделать лодку своими руками: дерево и фанера — лучшие друзья рыбака

Оригинальная силиконовая трубка в насосе 2.54мм, поменял на 46мм. В итоге пропускная способность увеличилась в 1.5 раза. Мотор расчитан на 6 вольт, подаю 12. Мотор немного нагревается, но не критично. Итоговая скорость 100мл за 20 сек.

Компоновка

Лодка имеет размеры 60см длина и 7,5см диаметр. Внутренний диаметр 71мм. Заглушки заходят на 2.5см каждая.

Внутри корпус поделен на «отсеки».

1 — аккумулятор и приемник
2 — цистерна
3 — насос
4 — сервы и регуляторы хода
5 — главный мотор

Цистерна должна находиться по середине, чтобы лодка погружалась горизонтально (не было дифферента).

Элеметны крепления изготовлены из листового пористого ПВХ толщиной 5мм. Затем они стягиваются на железных шпильках, расположенных вдоль корпуса. Заднюю заглушку тоже следует закрепить на шпильках, чтобы обеспечить жесткоть узла с мотором и тягами рулей.

Изначально для управления мотором и насосом использовались регуляторы хода. Но реверс у них на много медленнее прямого вращения, что не удобно для насоса. Во время испытания я не ставил отдельную схему питания UBEC и использовал встроенный BEC на 1 ампер. Т.к. мне пришла бракованная серва, которая заклинивала, в этот момент ток подскакивал и палил весь регулятор. Может и не весь, но он больше не работал как положено. Так я спалил 3 регулятора и решил сделать схему с микро-переключателями. Она очень простая и обеспечивает симметричное вращение вперед/назад. Но стабилизатор питания на 3 ампера все таки лучше поставить.

Мотор 550-ой серии избыточен для модели такого размера, можно поставить меньше. Крепится он шурупами на специальный кронштеин к задней заглушке. Соединение с валом через латунную муфту.

Так же стоит поставить модули Fail-safe на каналы насоса и двигателя. Двигатель настраивается на выключение, а насос на продувку цистерны.

ZTE Nubia Z17 Mini 4/64

Все чертежи на отдельной странице.

Балансировка

Объем корпуса приблизительно равен 2,8 литра. Масса всех деталей около 1кг, пришлось добавить еще 1,8 кг груза. Главный принцип прост:

Объем надводной части должен быть меньше объема цистерны

Он может быть любой массы, лишь бы общая оставалась 2.8 кг. Поэтому надводные элементы делают из меди или тонких пластиков.

Балансировка осуществлуяется в 2 положениях:

Надводное — Двигая/добавляя грузы и приклеивая пенопласт в подводную часть, добиваемся нулевого дифферента. Важно на этом этапе крепить пенопласт только ниже ватерлинии.
Погруженное — добавляем пенопласт выше ватерлинии и добиваемся горизонта.

Купить на Алиэкспресе

Ссылки — ключевые слова для поиска. Так же выбирайте галочку «бесплатная доставка» и «сортировать по цене».

подшипники 362.5 — mr63zz
валы из нержавейки 3мм — stainless steel shaft 3mm
резиновое уплотнительное кольцо — o-ring 72mm
латунная муфта 3.17 х 3 мм — coupler 3.17mm 3mm
резиновая гофра для тяг — Waterproof Push Rod Rubber
винт 40мм под вал 2мм — three leaf propeller 40mm
мотор 550 серии — dc motor 550
насос — Dosing Pump Peristaltic 6v
силиконовая трубка — silicone tube 4*6
регулятор хода — esc 320a
серво 12кг — MG995
серво 2.5кг -sg92r
микро-переключатели — kw11-3z
стабилизатор питания — ubec 3a
fail-safe — fail safe suit
провода мягкие — awg 18
хомуты на трубки — vacuum metal clips 6mm

В хозяйственном магазине или на строительном рынке:

медная трубка 8мм
медный провод жесткий 1.5мм
паяльная кислота + припой
труба канализационная ПВХ 75мм — 250руб
листовой пористый ПВХ — 500руб/м²
шприц Жане — 150руб
контакты для мягких проводов
шпильки 6мм

Что развивать дальше

телеметрия: напряжение, токи, глубина, ориентация
спасение: буй, детектор воды
торпеды, ракеты
3d-печать деталей

Цена: $14.99

У каждого пацана из СССР были разные хотелки, осуществить которые тогда было просто совершенно невозможно для большинства. Повзрослев и выйдя ~~на пенсию~~ в жизнь, а также ознакомившись с ассортиментом продукции китайских товарищей — повзрослевшие пацаны начинают восполнять это дело. И поехали в СНГ трактора и машинки на радиоуправлении, вертолётики-самолётики, катера, и… подводная лодка?! На ДУ?! Офигеть, дайте две! Скажу честно — увидел я её в продаже поздновато, и сезон уже закончился. Отсюда в бассейне тоска и запустение, и проверить время работы от одного заряда и емкость батарей не представляется возможным. Минут пять погонял, замёрз и пошел писать обзор. Тем не менее лодочка вызвала неподдельный слабосдерживаемый восторг, в состоянии которого я и остаюсь. К покупке рекомендую, особенно за такую цену. Для начала кратенько у «муках выбора». Типично такие подложки имеют максимум два канала управления. То есть можно управлять только направлением движения по горизонтали, и хорошо если можно одновременно вперед и в сторону плыть. Погружение обычно происходит при движении вперед и/или назад, и остановившись — лодка всплывает. Данная модель имеет ТРИ канала управления, то есть вправо-влево, вперед-назад и вверх-вниз. И да, я проверял, все три направления работают независимо. И погружение — тоже работает независимо. то есть её можно затопить и поплавать по дну, потом сходить попить водички, вернуться и поднять лодку на поверхность с пульта же. Теперь по отличиям версий у продавца. Есть в коробке (подарочный вариант) и без, желтая и синяя. Цвет нужно указывать при заказе отдельно, иначе пришлёт рандомно. Кроме цвета, как видим по картинкам, они отличаются рабочей частотой и наличием внешней антенны (желтая 27МГц и внутренняя антенна, синяя — 40МГц и внешний «хвостик»). Какая частота лучше для подводной лодки — я не уверен, но данный экземпляр уверенно принимает команды на частоте 27МГц на глубине 1.2м и расстоянии метра три (дальше я просто не пробовал). Первое впечатление после распаковки было — а чо она такая маленькая-то?! Ладно, ладно, шучу. почти 15см в длину. Но всё равно судя по картинкам думал будет побольше: Поставляется в пенопластовой коробочке. В комплекте — лодка, пульт, антенна, кабель зарядки, инструкция, две запасные затычки. Что такое затычки? Потом покажу.

инструкцияинструкция на английском и китайском. я не читал. 😉 Внешний вид: Так как я ненастоящий подводник, то терминами не владею, и прошу простить за терминологию, если что. В носовой части лодки мы видим открытый люк. это выключатель с гнездом зарядки. под ним — 4-контактный разъем, в который можно воткнуть кабель зарядного устройства (в USB разъеме есть светодиод, индицирующий процесс зарядки), либо закрыть люк и таким образом включить лодку, замкнув два других контакта.

Вот для этого люка и лежат в комплекте затычки. Они сделаны из какой-то там пенорезины, и предназначены для того чтобы надеться на контакты и не дать чему-то их замкнуть когда открыт люк. Ну и включить с затычкой тоже не получится — такая себе двойная защита, от включения и замыкания. Всего их три штуки — одна установлена, две запасные. Также на носу лодки и в надстройке присутствуют светодиоды — желтый спереди, зеленый сверху. Чуть ниже переднего светодиода — резиновая затычка. Аналогичная — внизу задней части лодки. О них в мануале пишут, что если лодка даст течь и начнет себя неадекватно вести — открыть и просушить. ИМХО вероятность такого события довольно мала. Чем же приводится в движение наша субмарина? вот ходовой винт: а чуть ниже его — винт, обеспечивающий поворот вправо и влево. его почти не видно, там такая шестереночка за желтой «затычкой»: Теперь самое интересное (как на мой взгляд) — механизм погружения и всплытия. тут у нас установлен некий поршень, который вытесняет либо впускает воду в специальную камеру в средней части субмарины:

работает это примерно так: Теоретически, глубину погружения можно регулировать. практически — придется поддерживать её постоянно, потому что при движении лодка норовит всплыть либо погрузиться, на одной глубине сама не держится. Переходим к пульту и его вскрытию! Пульт имеет диаметр 7см и толщину около 3см. Антенна съемная (на резьбе), телескопическая, 8.5-34.5см. Батарейки 4*ААА. Резьбовых вставок, к сожалению, нет.

Лицевая панель — наклейка из пластика, наклеена не очень плотно, видимо чтобы лучше нажимались кнопки: Задняя крышка на шурупах, присутствует уплотнительное кольцо. И это вполне разумное решение — сделать пульт водонепроницаемым. Окунать я его, понятное дело, не стану. 😉

вскрытиеВнутри ничего интересного. передатчик на затёртой микросхеме:

Теперь сама лодка. В носовой части у нас батарея (которую даже не видно, а разбирать до винтика я не хочу), плата приёмника, антенна в виде кусочка медной фольги. Ну и грузики, конечно.

В кормовой части — два «ходовых» моторчика, а в средней — моторчик погружения.

Разобрал я лодку до вот такого состояния: И уж извините, но глубже не полезу. Несмотря на то, что ходовой винт смехотворно маленький — плавает лодка достаточно шустро. разворачивается — не так шустро, а в надводном положении можно сказать что совсем не управляется — ну уж такая конструкция «руля», который по сути водомёт и на поверхности работать не может. Прошу прощения за качество видео — как я уже писал у нас уже осень, вода холодная, было несколько дней дохдей, а пылесосить бассейн уже холодно. Снимать видосы пришлось в одиночку, и это чертовски неудобно, доложу я вам — не хватает ни рук, ни глаз. Если вдруг потеплеет и представится такая возможность — запилю видео получше. но скорее всего что это будет уже следующим летом… после непродолжительного заплыва под передним люком воды не обнаружено, к моему удивлению: субмарину сложил в коробочку и поставлю на полочку до потепления Подытоживая: к сожалению, погода не позволяет произвести полные испытания лодки. Тем не менее, игрушка весьма занятная, вроде как хорошо сделана (во всяком случае конструкция вполне крепкая и выглядит продуманной), шустро плавает, и это один из немногих недорогих трехканальных вариантов. Продавец обещает батарею 120махов и 15-20 минут работы. Проверять время работы холодно. 🙁 проверять емкость батареи не вижу особого смысла — важно ведь время работы, а не её ёмкость… Из минусов — могу прикопаться разве что к отсутствию резьбовых вставок — всё везде на шурупах, даже пульт. с другой стороны — там и разбирать-то нечего. Ну и можно было бы наверно сделать на пульте USB выход, для зарядки лодки. Хотя, сейчас у всех есть павербанки… За эти деньги — рекомендую к покупке вообще без вариантов и раздумий. Не сыну — так папе она принесёт просто невероятное количество радости. Еще б конечно видеокамеру в неё с передатчиком, но это уже другая ценовая (и возрастная) категория 😉 Короче, идите уже готовить ~~сани летом~~ подлодку зимой 😉 UPD: к вопросу о дальности. бассейн 5.5м в длину. сплавал до дальней стенки, развернулся и вернулся. ГлавнаяКорабли на радиоуправленииРадиоуправляемые подводные лодки для ваннойРадиоуправляемая подводная лодка HappyCow 777-216 для ваннойИК подводная лодка CTF Мини 980 3CHРадиоуправляемая подводная лодка 777-219 для ваннойРадиоуправляемая подводная лодка MINI SUBMARINE 3311Радиоуправляемая подводная лодка WLtoys WL929Радиоуправляемая подводная лодка U-BoatРадиоуправляемая подводная лодка Seawolf Bingongchang 13000Радиоуправляемая подводная лодка Mini Submarine, синяяРадиоуправляемая подводная лодка Mini Submarine, сераяРадиоуправляемая подводная лодка Mini Submarine, розоваяРадиоуправляемая подводная лодка Mini Submarine, оранжеваяРадиоуправляемая подводная лодка Mini Submarine, зеленаяРадиоуправляемая подводная лодка MINI SUBMARINE MILITARY 3311MРадиоуправляемая подводная лодка HD R18575Радиоуправляемая подводная лодка Great Wall 3255 на пультеРадиоуправляемая подводная лодка Edmen U16, RTR, электроРадиоуправляемая подводная лодка 6CH Mini Submarine, чернаяРадиоуправляемая подводная лодка 6CH Mini Submarine, синяяПодводная лодка радиоуправляемая Гроза морей №SL-1299, световые эффекты, в пакетеИК подводная лодка CTF Мини 3CHПо производителям:Используемые источники: