Детский буксировщик

[DED]

Прошу прощения, убрал пару своих последних сообщений, как не относящихся к теме буксировщика.
NEW, про "водный беспилотник" решил больше тут не писать.
А вот про "бутылочный" буксировщик постараюсь подробнее все выкладывать по мере получения новых результатов.

Так как он планируется главным образом для малышей от 3 до 7, первые же испытания в бассейне сразу поставили под сомнение правильность традиционной концепции - держать буксировщик перед собой на вытянутых руках.
И проектируемый вариант, и "Минимото" предельно некомфортны для надводного плавания. Малышей просто накрывает бурунами от винтов, и они сразу бросают буксировщик.
Явно просится выхлоп от винтов направлять под тело пловца. 
Кроме этого, ребенок ожидает от буксировщика бОльшей подъемной силы, чем при его теперешней около нулевой плавучести. Чтоб на него можно было опереться.   
То есть, явно просится более подъемная конструкция с выхлопом под животом.
Попробовал приладить небольшую плавательную доску. Но у нее тоже недостаточно избытка плавучести для комфортного дрейфа с выключенным движком.
Придется постоянно подрабатывать ногами.

[DED]

В итоге, после перебора различных вариантов построения надводного буксировщика,  остановился на плавательной доске 80х50см http://babadu.ru/store/product/1564837/
Через пару дней должны доставить. Эта доска подходит и взрослому и ребенку. Она обладает хорошим запасом плавучести.
Для удобства удержания на нее сверху спереди будут поставлены пара пластиковых ручек-захватов, на которых будет ручка газа.
Автономный моторный блок будет закреплен снизу доски.
С конструкцией моторного блока почти не осталось вопросов.
Пришлось его армировать внутренним несущим скелетом из стеклотекстолита, который одновременно является теплоотводом и каркасом для крепления всей электроники и аккумуляторов.
В данном варианте полностью отсутствует проблема отвода тепла от двигателя. Однако на больших нагрузках начинает выделять тепло регулятор оборотов бесколлекторника, и в небольшой мере сами аккумуляторы. Из-за этого изнутри запотевают холодные стенки бутылки.
Чтобы лучше отводить на стенки бутылки выделяемое электроникой тепло пришлось ставить внутри дополнительные радиаторы с принудительным внутренним обдувом.
Неплохо внутри разместить мешочек с силикагелем.

Теперь немного о нестандартных возможностях буксировочной доски.
Предусматривается два режима управления и плавания.
Первый режим - с управлением по радиоканалу порожняком (без человека) в скоростном глиссерном режиме.  За счет избыточной мощности мотора доска при разгоне до 15км/час выходит на гребень своей волны и переходит на глиссирование.
Этот режим может использоваться как для простых скоростных покатушек на воде, так и как вариант оперативной доставки доски терпящему бедствие. Несколько сот метров доска будет пролетать за пару десятков секунд.
Второй режим - режим ручного управления. В него доска переходит автоматически при трогании ручки газа. Если ручку газа не крутить какое-то время, доска снова переходит в режим радиоуправления. И можно управлять режимом буксировки с берега. Это в основном для катания малявки в бассейне, но может оказаться полезным при спасении человека, неспособного самостоятельно маневрировать.
В режиме буксировки в зависимости от веса человека скорость будет различной.

[DED]

Не уверен, что тема кого-то еще интересует, тем не менее для порядка докладываю, что на секретных стапелях третьего Рейха продолжается создание супер торпеды.
Потихоньку наращиваю "жирок" на несущем скелете.
Основное внимание приходится уделять надежной проводке силовых цепей. На памяти еще сильно впечатление от дугового пожара накануне от экспериментов "на соплях".
Пришлось контроллер управления двигателем посадить на теплопроводящем компаунде на дополнительный радиатор. Небольшим кулерочком создается достаточно интенсивная внутренняя циркуляция воздуха. За счет этого избыточное тепло лучше уходит в холодную воду через пластиковые стенки.
Для зарядки аккумуляторов наружу через крышку вытягивается пара разъемов.
Приемник на 2,4гГц уверенно работает на глубине до 1м. Глубже не планируется погружать аппарат.
Провода от движка будут заводиться через донышко бутылки с необходимой герметизацией герметиком.
Для герметизации тяги руля хочу использовать эластичную резиновую трубочку, плотно закрепленную с двух сторон на корпусе и тяге руля. Видимо, неплохо подойдет нипельная резинка.
Выключатель питания стоит внутри бутылки. Он без проблем нажимается небольшим продавливанием стенки бутылки.

Получил плавательную доску. Пенопласт 50мм, обтянутый красочной обшивкой. Выглядит симпатично. Под ней хорошо размещается торпеда.
Ломаю голову, как лучше сделать ручку газа. Главное, чтоб было удобно ребенку держаться и управлять.
Ручку буду делать сам на датчике Холла, поэтому может быть абсолютно любая конструкция - поворотная, курковая, нажимная, резиновая груша, и т.п.
Может, кто что посоветует?

[AS2]

[user]DED[/user], Хоть уже и не сезон, все равно интересно!

Когда будет видео ходовых?

[DED]

Холодновато уже внука в водоем отправлять. Нужно испытательный манекен продумать.
Наверное пластиковый мешок с песком попробую привязать сверху доски, и управлять дистанционно с пульта.

Не думал, что тема еще кого-то интересует.

[Сергей М]

Интересует и очень !!!
Хочется сделать набедренный буксировщик.
Не совсем понял как герметезировать двигатель?
Можно ли использовать аккумулятор от бесперебойника 12Вольт, 17 А/Ч ?  или два таких.

[Сергей М]

Жаль, что нет ответа.
Хотелось бы поставить двигатель в воду, решив этим проблему охлаждения.
На Алиэкспрессе не знаю как выйти на бесколлекторные двигатели?

[brodnik]

Сергей набери в поиске ПИЛОТАЖ ИЛИ ХОББИ КИНГ но чтобы идея заработала обороты бесколлекторника надо понизить до 1000 а они крутят больше 10000  иначе от кавитации не избавится  тогда винт кажется МП-2 от minn kota в трубе с зазором не  более 3мм от стенки до лопасти будет нормально тянуть

[DED]

Скоро новый плавательный сезон, надо потихоньку реанимировать работы по теме.

Альтернативой скоростному импеллерному водомету с его кавитационными засадами может быть низкооборотный больше лопастной вариант. Если несколько оутранеров гонять на низких оборотах (средних токах) в качестве фрикционов обода с большими гребными лопастями, то можно получить безкавитационный вариант. Четыре-шесть моторов в сумме дадут мощность около 300-500Вт. Получается легкая и ажурная конструкция.
Питающие котлеты (пара штук - 16Вх10Ач) будут располагаться в 1л пластиковой бутылке. Это уже проверенный и отработанный на практике вариант. Меняться комплекты для перезарядки будут прямо в контейнерах. Быстро и удобно.

Вот первые черновые наброски для обсуждения.

[TRO]

Хочется конечно ошибатся, но вода под роликами будет как смазка, особенно на оборотах.
К тому же на ролики будет торсионная нагрузка, износ подшипников моторов.

[DED]

Тоже немного сомнения гложат по пробуксовке.
Но все-таки можно сделать хороший площадной прижим резиновых роликов (от коньков) к внутреннему профилю обода. Можно взять более широкие колеса от скейта.
По-любому на ось ротора придется ставить дополнительный внешний подшипник, на который ляжет основная торсионная нагрузка. Этот подшипник возьмет на себя основнуюу износовую нагрузку. Эти подшипники и придется менять каждый сезон.
В их качестве подойдут недорогие распространенные подшипники для роликовых и скейтовых колес.

Во всех аналогах буксировщиков с диаметром винтов около 30см максимальные обороты около 10об/сек.
То есть,  на максимальных оборотах оутранеры будут крутиться около 40об/сек при роликовых колесах, и около 50об/сек при скейтовых.
С другой стороны, небольшая пробуксовка может оказаться даже немного полезной для ослабления токовых бросков при резком газе.

[dikiu pes]

Во всех аналогах буксировщиков с диаметром винтов около 30см максимальные обороты около 10об/сек.

я этой темой озадачен, перечитал кучу инфы, по нашим буксировщикам  , из первоисточника от гл.конструктора Трошина,  эволюция шла с уменьшением оборотов и увеличением диаметра винта, 
- "протей " с двигателем на основе стартера +двухступенчатый планетарный редуктор , обороты около 1000 об/мин, диаметр 230мм.
-"протей -5му" с  низкооборотистым двиг на постоянных магнитах, коллекторный-500 об/мин, винт 320мм диаметр.

считаю, что есть смысл брать за основу, то что. уже расчитано и опробовано временем.

по буржуйским буксам нескажу. т.к. незнаком с ними.

еще. очень важное замечание, что человек  заметил- направление выброса воды не на пловца.  Т.е. винт котегорически размещают ЗА плавцом, а не перед ним.
Конечно,вам решать , как будете делать,но игнорировать опыт строительства буксировщиков с 1956 года не правильно.

поставить современный движек,акумы-будет песня!
В начале темы, интересная торпеда у вас вышла. А что с движком посоветуете? из современных безколлекторных?
Кстати, обратите внимание на проект " протон" (в гугл), расчитан для движения и по поверхности!

[DED]

Ну что вы, наоборот я стараюсь максимально использовать накопленный опыт. Просто самому интересно практически прочувствовать нюансы. Особенно полезными оказались экзерсисы с кавитацией - оборотами,  профилем и шагом винтов, срывами тяги, зазорами в тяговой трубе и пр.
Также полезными оказались наработки по герметизации аккумуляторов и контроллера двигателя в пластиковые бутылки, стойко выдерживающие перепады температур и давлений.
Неожиданно порадовали своим пофигизмом к воде бесколлекторные моторчики. Лучшего охлаждения, чем быстрая проточная вода для них невозможно придумать, поэтому их даже можно гонять с "перекалом" по току. То есть, выжимать из менее дорогих и маломощных моторчикой бОльшую мощность питанием их повышенным напряжением.

Что особенно радует - что личный опыт приходит к тем же выводам, что и накопленный другими разработчиками.
Сам собой напросился буксировщик с ламинарными потоками (без кавитаций) с большим диаметром винта, малыми оборотами и высоким крутящим моментом. Ласты или хвосты больших рыб "ходят" с частотой не более 1-2Гц, но тянут большой вес с приличными скоростями.
Явно просятся гребные винты с предельно возможной площадью.
Разумным компромисом сейчас видится многолопастной винт диаметром в районе 30см и оборотами до 10Гц.
По крайней мере на этапе опытного конструирования как нельзя лучше для этого могут пригодится вело обода. Очень легкий, прочный  и доступный конструктивный элемент.
Пару заспицованных ободов (спереди и сзади тягового винта) идеально подходят для механической защиты. Спицы обладают минимальным сопротивлением для потока. Эти обода по периметру крепятся между собой тонкой стеклотекстолитовой полосой, образующей трубу, внутри которой крутися обод с винтом.




Еще один оспицованный обод (посередине) легко заполнить нужным количеством лопастей тоже из легкого и прочного стеклотекстолита или дюраля, если потребуется лекальный профиль лопастей.
В итоге получается этакий велоободный сэндвич. Легкий ажурный и достаточно прочный.

В идеале для раскрутки внутреннего обода просится двигатель прямого привода на заказ для этой задачи.
То есть, по периметру среднего обода-винта расположены магниты, а на "статорной"  части тяговые катушки раскрутки.
Немастеровой народ будет смеяться, но такой движек вполне можно изготовить в домашних условиях.
Для этого придется разорить несколько десятков хардов, и выковырять из них ядреные плоские магниты.
Катушки по периметру тоже не представляют особой технологической сложности.

Вот на такое и не жалко будет потратить немного времени. По крайней мере будет наглядно работающий прототип для возраждающихся в РФ небольших фирм-производителей.

[TRO]

....
еще. очень важное замечание, что человек  заметил- направление выброса воды не на пловца.  Т.е. винт котегорически размещают ЗА плавцом, а не перед ним.

Это звучит конечно логично, но буржуи выпускали и варианты с винтом впереди. Кстати основная масса самолетов почему то в носу пропеллер имеют, а не в хвосте, тоже есть над чем задуматся.




У меня как раз два таких скутера дожидаются реставрации.

[DED]

[/quote]
А что с движком посоветуете? из современных безколлекторных?

[/quote]

Увы, я еще далек от уровня, когда позволительно другим давать советы.
При выборе движка нужно знать ВСЕ требования к разрабатываемому устройству:
условия эксплуатации, глубину погружения, тягу, скорость, запас хода, габариты, обслуживаемость, цену, технологичность, ремонтопригодность, долговечность, эргономику, безопасность и пр., и пр.

Я начинал делать свой девайс как детский буксировщик, но промахнулся там, где не ожидал.
Внук категорически отказывается им пользоваться из-за дикого вспенивания воды, когда его держишь перед собой, особенно при поверхностном плавании. Захлестывает с головой.
Зато попутно получилась скоростная радиоуправляемая торпеда. Но оно мне оказалось не очень надо.

К теме будет сказано. Несколько лет назад неожиданную неудачу потерпела моя первая "водная" разработка - аквабак.
Это вариант буксировщика на базе ДВС от газонокосилки внутри закрытого дюралевого бака для приготовления пищи.
Все прекрасно плавало и тянуло пловца. Даже выхлоп осуществлялся под воду на небольшую глубину, и все работало почти тихо.
НО!
Стоило замедлить ход или остановиться, как человек оказывался  посреди пузырящейся удушающей выхлопами "газировки".

Это я к тому, что часто при разработке натыкаешься на засаду, где ее совсем не ждешь.

[dikiu pes]

Это звучит конечно логично, но буржуи выпускали и варианты с винтом впереди. Кстати основная масса самолетов почему то в носу пропеллер имеют, а не в хвосте, тоже есть над чем задуматься.

Винт впереди пловца, это схема Кусто, ее при разработке отечественных буксировщиков исследовали, паралельно исследовались оригинальные амеровские Пегасы- строительство буксировщиков пошло по этому пути, винт сзади,акб по центру или в носу, ими же и балансируют центр тяжести. Плавец находится на трубе корпусе.
Схема Кусто признана дискомфортной из-за струи воды направленной на пловца и нагрузка на руки .
Остается только догадываться, почему некоторые коммерческие буксировщики упорно продолжают делать именно по такой схеме...
Схема "Пегас" прижилась в профессиональном секторе.

[dikiu pes]

В идеале для раскрутки внутреннего обода просится двигатель прямого привода на заказ для этой задачи.
То есть, по периметру среднего обода-винта расположены магниты, а на "статорной"  части тяговые катушки раскрутки.

Интересное решение! Кстати, встречал описание такого движка для подводной лодки. Думаю, простой и надежный вариант полдучится и компактный!
Как бы еще присобачить такое колесо к ногам, в раене щиколоток, но и так, чтоб было удобно  и безопасно снимать колесо с ног?
Есть  мыссль сделать этакую подводную " раскладушку", блок с акб на телескопической штанге соеденен с седлом от велосипеда, винт в насадке под седлом. А опору для тела, т.е. доску- надувной корпус из пвх. Впринципе сложного здесь ничего нет по изготовлению, получим компактный вариант для перевозки. Пока засада с движком.
У меня принципиально похожая тема " электро доска ныряльщика" .

[DED]

Для "щиколоточного" варианта однозначно лучше пара компактных водометов  в трубах.  Диаметром не более 100мм.
И пусть себе бурлят за кормой пловца.

Вариант с ободами под 300мм слишком громоздок для щиколоток, и хорош для держания руками чуть ниже перед собой. Он не вызывает вспенивания воды за счет меньших оборотов. В то же время предельно легок.
Он скорее заточен под развлекушечное безакваланговое пляжное ныряние  и надводное плавание.
Для серьезных дайверских задач наверное все-таки лучше профессиональный буксировщик.