Всем привет. В рамках серии экспериментов с разными подводными устройствами я добрался-таки до подводных вёсел. Всегда хотел попробовать собрать подводную лодку на вёслах, тем более самая первая и экспериментальная подлодка, еще при Петре, была как раз на вёслах, но совсем другой конструкции.
Это тестовый образец, просто ради веселья, посмотреть с чем можно столкнуться.
В общем, я сделал небольшую нарезку видеороликов и постараюсь кратко описать то, что вышло.
Собирал этот первый и тестовый аппарат из самых простых материалов - для корпуса я взял пищевой бокс с герметичной крышкой. В качестве движителя использовал сервопривод, который предварительно загерметизировал. Лопасти вёсел вырезал из пластиковой доски, ну а веретено весла (ось, палка, древко, держалка) сделал из латунной резьбовой шпильки на 2 мм. Ну и втулку для вращения лопасти я просто сделал из стержня от гелевой ручки, а далее дело осталось только за термоклеем и немного пайки.
Теперь чуть подробнее и по порядку.
Для начала сам принцип работы такого весла - оно работает за счет того, что во время обратного хода веретена - лопасть складывается и не оказывает сопротивление среде. Конечно, тут есть потери за счет большой площади лопасти, так как сила трения под водой никуда не делась, но все равно - система работает. А значит можно продолжать экспериментировать! :)
Начать нужно было с создания механизма, который будет круговое движение от сервопривода преобразовывать в обратно-поступательное. Далее уже на движущуюся часть механизма прицепил сами вёсла.
Вращение лопасти решил ограничивать гайками на веретене. Спаял три вряд, вышел как раз нужный мне угол для ограничения вращения.
Следующий интересный момент - герметизация сервопривода.
Самый простой и быстрый вариант - залить все внутренности густой смазкой (лучше силиконовой, так как литол со временем уничтожит нейлоновые шестерни).
Смазка создаст серьезное дополнительное сопротивление у шестеренок, поэтому скорость вращения сильно сократится. Зато вода не попадет внутрь, поскольку вода не может сжать смазку, чтобы пробраться внутрь. Единственное что грозит такой системе - вымывание смазки при длительном использовании под водой.
"Втулки" для движущейся части механизма я выточил из алюминиевого профиля:
Следующий этап - установка "ворот", за которые будут цепляться вёсла. Я не стал их закрывать сверху, чтобы вёсла можно было легко убрать на хранение. Все эти элементы выполнены из пластиковых перфорированных деталей, которые я давным давно заказал и не знал куда пристроить. Ну и термоклей, конечно. Который уже отвалился из-за постоянного перепада температур.
И напоследок, немного электронных компонентов. Аккумуляторы я использую литий-железофосфатные, вместе с ними плата балансировки, понижайка до 5 вольт и пара тумблеров. Один внутри включает систему (чтобы понижайка не жрала ток во время простоя), а второй снаружи корпуса и запускает сервопривод уже. Все компоненты идеально вписались в пищевой бокс. Сервоприводом управляет ардуина, поскольку скоро этот бокс планирую еще и в качестве стенда для замера тяги использовать - хочу провести тест вёсел разной формы и разного типа.
В общем, как-то так. Все эти тесты мне нужны были перед созданием полноценной подлодки на вёслах. Сейчас ею и занимаюсь. И самый интересный вопрос - какая эффективность будет у такой подлодки в сравнении с классической схемой моторов с винтами? Планирую узнать. Если такого рода проект понравится, то я обязательно напишу статью с полноценной подлодкой на вёслах и проведу сравнение тяги и потребляемой мощности между веслами и винтами.
И вот видео со всеми подробностями сборки, а так же со всеми косяками через которые пришлось пройти: