sjigalov › Блог › Модель радиоуправляемого катера своими руками. Часть 1.
ДИСКЛЕЙМЕР: ВСЕ ЧТО ЗДЕСЬ ОПИСАНО, ДЕЛАЛ Я САМ. НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ ГОВОРЮ ЧТО «ТАК ПРАВИЛЬНО, ДЕЛАЕМ ТАК». ЭТО НЕ ИНСТРУКЦИЯ К ПОСТРОЙКЕ КАТЕРА. У МЕНЯ НЕТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА И ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ НАВЫКОВ РАБОТЫ С ДЕРЕВОМ. ПРОСТО МНЕ НРАВИТСЯ РАБОТАТЬ РУКАМИ, ПОЛУЧАТЬ ОПЫТ, СОЗДАВАТЬ ЧТО-ТО НОВОЕ.
Все началось в начале февраля, когда я случайно на всем известном китайском сайте наткнулся на детали для радиоуправляемых катеров и катамаранов. Порадовала их невысокая цена, относительно другого рода моделей (до этого момента была идея собрать трагги или монстра на базе давно валяющегося на балконе шот-корса, масштабом 1:10. Но цены на детали огорчали). И я загорелся. Своим инженерным мышлением прикинул, какие детали надо и что надо установить. Стал думать, как построить корпус. Так как я ни разу не судостроитель, начал искать чертежи корпуса в интернете. Потратив несколько дней на поиски, я смог их найти. Если кто то вдруг тоже захочет сделать подобное, ключевые слова «Wasabi900e».
900 — это длина катера в мм. Так же видел чертежи на 1300 мм для катера с ДВС.
Поехал в печатный центр и распечатал чертежи в формате А1. Оригинальный pdf файл именно такого формата. Все распечаталось с точностью до мм. (У меня курсовые даже с такой точностью никогда не печатались, даже если по размеру были созданы). Печатаем 2 копии, а лучше 3, на всякий случай. Одна копия основной чертёж, для сверки, второй для трафарета. Третий — пусть будет.
Идём в нормальный строительный магазин и смотрим фанеру. Нужна фанера в идеале 6мм. Я такую не смог найти, но нашёл фанеру 4мм, распиленную квадратами 50х50см. Берём 2 ровных(!) листа. Также понадобится клей ПВА столярный (у меня уже был универсальный, но позже я докупил банку водостойкого). Так же смотрим ручной лобзик и пилки для него.
Если есть какой-то специнструмент для фигурной резки — вообще замечательно. Пилить надо много и долго.
Ищем место для работы, желательно большой стол с хорошим освещением, клеим на ПВА вырезанные детали с одного из чертежей. Зажимаем к столу струбциной фанеру, и начинаем возвратно-поступательные движения лобзиком, и попутно вспоминая алкаша-трудовика в школе.
Делал модель на работе. За одну ночную смену я сделал нос катера.
Небольшой нюанс. Центральная часть, на которую крепятся шпангоуты из 4мм фанеры получилась, на мой взгляд, тонкая. Она легко гнулась, и была кривовата. Приклеиваем ее на фанеру, хорошо прижав по всей площади, даём высохнуть, и вырезаем такую же по форме уже выпиленной. Получаем 8мм толщину. Уже посерьезней. Приклеиваем шпангоуты, не забыв что пазы на них (в центре) рассчитаны для 6мм фанеры, надо расширить до 8мм.
В следующую ночную смену делал кормовую часть. На чертеже видно что она состоит из нижней такой «доски» толщиной 6 мм. Читаем чертёж и вычисляем длину — 441мм. Заранее начертил на бумаге, приклеил на фанеру, выпилил. Оставшиеся шпангоуты пилим таким же образом. Склеиваем киль и шпангоуты вместе, выдерживая размеры. Делаем все точно, чтоб не было криво.
Следующий этап склейка корпуса вместе. Состыковка происходит в центре. Я взял доску, положил на неё кормовую часть и носовую. Зафиксировал изолентой. Под носовую часть примерно в центре, подложил изоленту, для того чтобы нос был правильно приклеен, а не смотрел вниз.
Важный момент: на чертеже, на шпангоутах есть прямоугольные высокие «уши». Они нужны для того, чтоб когда катер перевернут дном вверх, он стоял на них на одинаковой высоте. По идее он и должен собираться таким образом.
В общем скелет готов. Следующий момент — стрингера(ы) (хз как правильно) — продольные длинные палки, соединяющие шпангоуты вместе. В том же строительном магазине взял штапик 10х10 мм, длиной 150см. По чертежу они должны быть 6х6 мм. Зажимаю в тиски и канцелярским ножом срезаю лишнее. Можно рубанком, но я не стал тратить лишние деньги, а найти его мне негде. Вклеиваем их начиная с кормы к носу, зажимая их проводом из витой пары. Нос пока не спешим клеить, там много работы, чтоб вывести его красиво.
Мотор. Муфта. Дейдвуд. Винт
В этой главе расскажу о том, что является самым пугающим в судостроительстве для начинающих – о самодельном дейдвуде (гидроизолированный вал) и о том, что находиться по обе стороны от него: о винте и о моторе. Ну и как все это соединить своими руками, чтоб оно надежно и безотказно работало на прикормочном кораблике.
Самодельный дейдвуд для кораблика состоит из таких составляющих:
- Корпус – представляет собой тонкостенную трубку от старого холодильника. Внешний диаметр 5мм, внутренний – 4,5мм. Края пришлось вручную раскатать, чтоб по обе стороны встали подшипники с внешним диаметром 6 мм.
- Вал – это прут из нержавеющей стали диаметром 3 мм. С одной стороны нарезал резьбу М3 для крепления гребного винта.
- Подшипники 3*6*2 мм. Подшипники заказывал у китайца. На фото были подшипники с пыльниками, а по прибытию оказалось, что вместо пыльника там лишь проволочка какая-то. Китаец деньги вернул, но я решил уже ставить те, что есть.
- Сальники. Их роль исполняют изоляционные втулки TO-220 (радиодетали, если что).
На фото выше и на видео ниже видно, как собирается дейдвуд.
При работе, масло около подшипников может нагреваться и становиться более жидким, поэтому я решил добавить еще сальники из простых резиновых колечек 3/5 мм. Вставляются они прямо перед подшипником.
В качестве густой смазки я использовал ЛИТОЛ-24. Есть несколько нюансов в заполнении дейдвуда. Нужно забить корпус дейдвуда смазкой так, чтоб внутри была только смазка, а не половина смазки, половина воды. Для этого у шприца отрезается носик, чтоб получилась прямая трубка. Вынимается поршень. И такая трубка просто вставляется в бочонок (или что там у вас) со смазкой по самый край. Потом вставляется поршень в шприц, и только тогда мы вынимаем шприц полностью забитый смазкой без воздуха.
Что касается муфты, то считаю своим долгом сообщить, что муфту нужно брать заводскую. Проверил множество самодельных резиновых и металлических вариантов, но пока не купил нормальную муфту и не выставил мотор в отвес, были постоянные проблемы с надежностью и биением.
При выборе мотора я был ошарашен ценами, поэтому начал искать альтернативы. Нашел самый мощный из дешевых – это электродвигатель 540-4065.
Думаю, что можно было даже взять немножко слабее моторчик, но не утверждаю, так как не проверял пока свой прикормочный кораблик с более слабыми моторами. Возможно, когда-то дойдет до этого дело, с целью увеличить запас хода от одного заряда АКБ.
Гребной винт делал самостоятельно из латуни толщиной 1 мм. Вырезал три одинаковых лопасти в форме поросячьего уха. И припаял их к бронзовой стойке с резьбой М3. Получилось хорошо, но советую купить, или придется делать приспособу для пропорциональной спайки лопастей.
После первых тестов стало ясно, что все работает хорошо, но при одном условии: если дейдвуд имеет точку опоры не далеко от винта. В моем случае винт находится на солидном отдалении от выхода дейдвуда из корпуса. Решил сделать фиксацию относительно корпуса водомета, припаяв три гайки МЗ к дейдвуду и соединив винтами водомет и дейдвуд.
Смотрите про коптеры: Как управлять радиоуправляемым вертолетом: пошаговый гайд
Модель корабля на радиоуправлении из игрушечной машинки
Особенность этой самоделки в том, что модель максимально приближена к настоящему судну, то есть, соблюдены пропорции. Всего процесс сборки состоит из нескольких этапов, это подготовка необходимых деталей, создание корпуса, а также сборка и испытания самоделки.
Процесс изготовления корабля:
Шаг первый. Добываем необходимые элементы
Сперва нужно разобрать машинку и достать все необходимые элементы. Для корабля будет нужен привод задних колес, электронная часть (радиоуправление), рулевая машинка, а также отсек, в который устанавливаются батарейки. Машинка разбирается при помощи отвертки, сперва снимается корпус, а затем откручивается радио модуль и другие элементы. При разборке нужно пользоваться фотоаппаратом или помечать провода. Иначе затем могут быть трудности. Нужно запомнить, как подключены провода, идущие от платы к двигателю, блоку питания, а также антенне. Часто в игрушках используются очень тонкие проводки. Их желательно убрать и припаять с сечением побольше.
Моторный отсек также нужно вырезать из днища, автор для этих целей использовал ножовочное полотно. Когда все элементы будут извлечены, их желательно проверить на работоспособность.
Шаг второй. Корпус корабля
Корпус вырезается цельным, для этого используется кусок пенополистирола толщиной 60 мм. Сначала нужно сделать выкройку из бумаги с контурами палубы кораблика. Размеры выкройки составляют 400 × 80 мм. Далее контуры переносят на пенополистирол и вырезают с помощью лобзика под углом или прямо. Кормовой срез нужно сделать под диаметр винта.
Шаг третий. Установка необходимых элементов в корпус
Чтобы установить вал, им нужно осторожно продавить отверстие к моторчику. Вал крепится к оси редуктора с помощью кусочка пластиковой трубочки подходящего диаметра. Ее можно приклеить или стянуть медной проволочкой. После этого моторчик нужно запустить, если он работает без усилия, значит можно устанавливать на вал винт.
Двигатель, а также рулевая машинка садятся на горячий клей.
Что касается надстройки корабля, то она сделана нарезанного тонкими кусками пенопласта. Листы соединяют между собой с помощью термоклея. Внутри надстройки находится плата радиоуправления. Что касается антенны, то она сделана из куска эмалированного медного провода, который закреплен на мачте, изготовленной из шпажки для шашлыков.
Шаг четвертый. Испытания корабля
теперь можно приступать к испытаниям. Вполне возможно, кораблик будет плавать криво, его можно легко отцентрировать с помощью киля. Что касается дальности управления, то она составляет целых 100 метров, что более чем достаточно для такой модели. Кораблик можно дорабатывать, меняя размер и шаг гребного винта.
Источник
Усовершенствованный способ изготовления реверсивного кораблика
Рыболовы, использующие на практике водяного змея для добычи рыбы, подмечали неудобства, связанные с возвращением или правильней сказать вываживанием трофея посредством снасти. Для подтягивания требовались определённые усилия и постоянный контроль натяжения шнура с одномоментной подмоткой, что комфорта ловле явно не доставляло. Особенно ощутимы эти неудобства при осуществлении охоты на дальних, за 100 метров и более, дистанциях на реках с умеренным течением и у порогов, где струи воды ещё сильнее.
Пытливый ум и смекалка рыболова дали основания к конструированию реверсивных корабликов, которые при определённых манипуляциях с управлением меняют траекторию движения на противоположную. Таким образом, подводя шнур к берегу, посредством влияния на направление движения судёнышка всё того же течения воды, но уже без режима дискомфорта сматывания шнура в авральном режиме с неконтролируемым вываживанием трофея. Возможность реверса даёт дополнительное размещение металлической скобы с кольцом, которую крепят к внешней стороне малой банки плавательного средства. В отличие от простого способа регулирования хода, где крепёж нити производится в стационарный крюк, в реверсивном варианте шнур вяжут к подвижному кольцу.
В момент запуска судёнышка на дистанцию кольцо от натяжения занимает определённое положение, отводящее изделие от берега. Если же после поимки рыбы или проверки наживки шнуру дают слабину, а потом резкую натяжку, происходит самопроизвольная перебежка расположения кольца в противоположную часть скобы. После смены положения крепежа идёт и замена траектории движения, возвращающая судно в противоположное направление. Скоба является наиболее примитивным способом организации реверсного движения. Рыболовами разработаны и более сложные механизм изменения траекторий хода, которые основаны на силах смещения точек крепления и требуют для производства дополнительных материалов, инструментов и эскизов, что уже под силу опытным механикам и слесарям.
Теория
Модель подводной лодки строится по тем же принципам, что и настоящая. В 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.
Теоретические расчеты погружения модели подводной лодки.
При строительстве есть 3 основные проблемы. Они вполне независимы и могут решаться отдельно.
Чертежи парусных яхт
Парусные яхты обладают высоким уровнем комфортности и удобства. Однако если яхта не имеет мореходных высоких качеств, то данные особенности не имеют никакого значения. Парусная яхта должна иметь определенный уровень нагрузки и сохранять необходимую высоту надводного борта. Не соблюдение данных условий может привести к потоплению судна. При построении чертежа парусных яхт основными параметрами являются ширина, длина, высота борта и осадка. Яхтенный рулевой должен знать такие параметры.
Чертеж парусной яхты представляет собой непростую криволинейную поверхность корпуса, которая изображается в виде проекций. Данная проекция имеет три плоскости, которые взаимосвязаны. Проекции изображают полосы пересечения обшивки с плоскостями. Положение таких проекций обязательно должны быть выполнены по правилам судостроения. Базовыми плоскостями являются основная, плоскость мидель-шпаунгота и диаметральная. Данные плоскости являются началом остальных координатных плоскостей и служат для правильного вычисления параметров яхты.
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.
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.
Аккумулятор и зарядное устройство
Не дорогой компьютеризированный зарядник позволяет заряжаться прямо от автомобильного аккумулятора. Стоит 680 рублей.
Аккумуляторы берем LiPo – это лучшее что можно найти на рынке модельных товаров.
Кладем в корзину 2 аккумулятора по 380 рублей, итого цена стала 5710.
Можно не скупиться и взять топовые, 2 штуки по 1150 рублей и общая цена будет 8150 рублей, но, так как рыбалка не каждый день, то дешевле раз в 3-4 года менять дешевые.
А вот видео как ходит самодельный катер для завоза приманки по озеру.
Про подключение всей электроники я расскажу в отдельной статье, а пока, давайте подобьем итоги.
Компоновка
Лодка имеет размеры 60см длина и 7,5см диаметр. Внутренний диаметр 71мм. Заглушки заходят на 2.5см каждая.
Внутри корпус поделен на «отсеки».
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.
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.
Сколько стоит построить катер для завоза прикормки
Итак, окончательная цена оборудования составляет 5 870 рублей.
Много это или мало?
Продающиеся в магазинах катера для завоза приманки стоят около 30 000 рублей. При этом на них используются коллекторные двигатели (20-30 поездок по воде и надо менять щетки двигателей или заменять движки) и устаревшая аппаратура на FM диапазоне (подвержена помехам, вы можете потерять управление катером).
Обычно, через полгода использования покупного катера для завоза прикормки его начинают переделывать – менять двигатели на бесколлекторый вариант (цену смотрите выше в статье), вместе с двигателем и регуляторы придется поменять на бесколлекторный вариант.
Передатчик и приемник так же требуют замены – ставят Turnigy 9x, она работает в помехозащищеном диапазоне 2.4 гигагерца.
Свинцовый аккумулятор за зиму теряет свои характеристики, если конечно его не разряжать и заряжать пару раз в месяц – но кто это делает? Так что по совету бывалых аккумулятор меняют на LiPo, они не подвержены таким явлениям, и покупают к ним зарядное устройство.
Фактически, от купленного катера остается только корпус и пара сервомашинок для открытия люков с приманкой.
Вы готовы отдать 30 тысяч рублей за пару сервомашинок ценой менее 300 рублей и корпус который делается за пару выходных?
Вот и получается, что сделать катер для завоза приманки своими руками гораздо выгоднее!
В догонку — а можно купить дешевый катер-игрушку за 2-3 тр, добавить к нему попловки по бокам (сделать из пенопласта и обтянуть тюлью на аквалаке, стеклоканью на жпоксидке или покрасить автоэмалью) и завозить на нем. Открывать отсеки кормушек можно с помощью рывка прочной ники или лески с земли — это самый дешевый вариант!
