Бортовая аппаратура

Предлагаю в данной теме обсудить бортовую аппаратуру минисубмарин.
Измерение скорости, глубины, курса, крена, дифферента.
Индикация давления сжатого воздуха в баллонах, запаса дыхательной смеси, концентрации углекислого газа,
температуры и влажности воздуха внутри субмарины.
Уровень заряда аккумуляторов, частота вращения гребного винта, угол поворота винторулевой колонки.
Средства радиосвязи, может также звукоподводной связи, бортовая автоматика.
И это еще не все.

Для решения всех этих проблем и которые возникнут, предлогаю использовать персональный компьютер.Поставить сенсорный монитор для вывода информации, а ПК в автоматическом режиме все будет контролировать и при аварийной ситуации будет уведомлять. Легко наращивать и модернезировать.

Однозначно тема нужная и многогранная. Бортовой компьютер неплохая идея, хотя многое можно реализовать автоматикой. Я одно время задумывался сделать автоматическое поддержание равновесия в сторону носа и кормы. Система элементарная - висит маятник, который в случае крена замыкает либо одни контакты либо другие. Далее открываются электроклапана для соединения носовой и кормовой БЦ и реверсивный насос перекачивает воду в нужном направлении. Кстати, насчет электроклапанов, вроде бы такие стоят в автоматических стиральных машинках. Может кто имел с ними дело, возможно ли их перемотать на 12 в? Или может где-то 12-вольтовые используются?
Следующая система - поддержания атмосферного давления в корпусе. Необходимо изготовить герметичный цилиндр (типа консервной банки) одной стороной которого должна быть тонкая металическая мембрана, к которой присоеденены контакты. При увеличении давления мембрана вжимается и контакты замыкаются, срабатывает компрессор, который удаляет лишний воздух за борт, пока мембрана не приймет стандартное положение.
Наподобие этой системы можно сделать датчик предельной глубины. Здесь прийдется сделать немного наоборот. Внутрь герметичного цилиндра поместить контакты, которые замкнутся при определенном прогибе мембраны. Датчик размечается снаружи и при срабатывании контактов открывает "электроредуктор" баллона с сжатым воздухом и подает его в БЦ.
Для измерения глубины можно использовать обычный манометр на 3-10 атм. Прийдется сделать ему новый прочный копус и более толстое стекло. Необходимо его хорошо загерметизировать так, чтобы остался только отвод трубки. Размещается он снаружи вблизи иллюминатора. Можно и проще систему изготовить. Для этого понадобится кусочек трубки от капельницы или подобный. Заклеиваем одну сторону и размещеем ее перед илюминатором снаружи, открытым концом вниз. Про подобное устройство читал на нескольких дайверских форумах, там же описывалось как расчитать шкалу. Дайвера используют тонкие капилярные трубки и одевается она с браслетом-шкалой на руку. В нашем варианте (при постоянном положении субмарины) можно использовать и прочные стеклянные трубки различных диаметров. Моно в трубке разместить подкрашеный шарик-поплавок, для лучшей видимости, и заузить нижнее отверстие чтобы он не выпадал. Такая система достаточно точно показывает глубины, особенно небольшие, правда чуствительна к температуре воды, как наверное и любая другая.

Можно, можно и без приборов, по ощющениям, но зачем изобретать велосипед, если есть шикарные датчики которые калиброваны фирмой производителем,сертефецированы всеми странами. На них не сложно построить измерительную и регулирующюю автоматику, за которой ненадо следить. добавив блок хранения информации, потом можно ее обработать, найти ошибки и в спокойной обстановки их утранить. Если будут установлены камеры будет весь протокол всех событий происходящих на борту и за бортом.А копелярные глубиномеры я делал и пользовался ими еще лет 35 назад.Мини субмарина это относительно серьезная штука и давайте к ней подходить серьезно. Уменя много опыта работы с электронникой и я ей доверяю, и потом за последнии 20 лет в технологиях измерения,контроля, управления многое изменилось.К примеру в начале 80-годов комрьютер был размером с несколько платяных шкафов, а сейчас - с небольшую книгу, и он покруче.

Полагаю, для проекта простейшей минисубмарины бортовой компьютер не подойдет, из-за его
энергопотребления. Кроме того, электронные устройства в своей работе выделяют тепло, которое надо куда-то отводить.
А в принципе, при проектировании целесообразно рассчитать энергетический баланс, то есть рассчитать суммарное потребление тока всеми электронными, электрическими, электромеханическими устройствами.

Добавлю к перечню бортовой аппаратуры освещение, внутри и снаружи минисубмарины.

Согласен, электроникой субмарину оснащать просто необходимо, просто предлагаю более дешевые варианты... Ведь несмотря на огромный выбор, капилярные глубиномеры и сейчас делают. Как говорится "от каждого по способностям, каждому по возможности"
А простешую субмарину мы обсуждаем в другой теме, там действительно нужен элементарный минимум.

Безусловно, бортовой компьютер вещь универсальная, гибкая и удобная.
Какое программное обеспечение ставить? Полагаю, здесь нужна операционная система реального времени.

компьютер ит автоматика- ещи похожие но разные.... основное отличие: комп умер-умерла вся подконтрольная система, а умерла автоматика, другая часть этой автоматики будет работать....

а вот дублирование и сбор информации лдучше конечно на комп заводить.... да и у компа тоже своя надёёжность... на МКС мир стояло четыре компа и под конец всего полтора работало..... так и жили..... от штатной аврийной ситуации к почти штатной аврийной...

Мы строим СМ , оснащаем но забываем что все события происходят во времени, Мир сколько времени находился в космосе, а здесь погражение от нескольких минут до двух трех часов. В мини СМ ограничено пространство, ограничен обзор.Давайте приблизительно прикинем: приборы которые необходимо постояно контролировать:
давление внутри СМ, процентное содержание СО2, Давление в балоне компенсирующей системе(регенерация или вентеляция)
часы + таймер
глубиномер
компас
Давление в балоне баластной системе
вольтметор
плюс некоторое колличесто перключателей,кнопок, индикаторных ламп
Теперь все это представим физически: для нормальной считки информации с табло иего озсознания диаметр должен быть минимум 50-60мм, а то все 100мм, ящик в котором будет собран пульт управления и контроля
ПК по энерго потреблению, вопрос риторический на сегодняшний день, из доступных комплектующих
около 60-70 ватт, чтобы было понятно, есть такой популярный аккумулятор 7А,12v используется в UPS, резервное питание сигнализаций, фонарей и много где, стоимость около 14$, обеспечит работу ПК от 1 до 1,5 часов. ПК умирают довольно редко, конечно если вы его не захотите убить.
В аварийной стуации на СМ необходимо в основном две системы: система жизне обеспичения и система всплытия. Система жизне обеспичения всегда имеет незовисимую автоматику, а для аварийног всплытия придется дергать "ручник"., надоже сбросить баласт.
Тепло выделяемое ПК, не хватит что-бы согреться , а на глубине будет холодно там градусов 10-15С.
Я ненастаиваю не на чем, я внес предложение которое может сильно облегчить жизнь, и доставить удовольствие от прибывания под водой. Только большая прозьба, если кто-то из любителей иностранцев сделает подобное устройство, мы не будем охать и ахать какие они молодцы.
А для конструктивной работы, конечно если мы единомышленики, или сдесь, или надо место где можно было-бы четко прописать весь комплект оборудования которое необходимо установить на СМ, после этого определиться с энергопотреблением с учетом время пребывания, только после этого, мощьность аккумуляторной батареи, после этого , истосник возобновляемой энерги и его мощьсность.

Есть интересный вопрос - как измерять скорость, каким прибором?
Я могу предложить варианты:
- трубка Прандтля
- крыльчатка
- допплеровская гидроакустическая станция (вариант для олигархов )
Может кто-нибудь предложит что-то получше?

если поставить теплоизоляцию и направить эти 75 вт от компа в нужные места: "седло", кисти рук, ноги, спина, то вполне их хватит.... а по-моему пк на данных лодках пока излишество.... хватит пока и аналоговой автоматики. коэф использования пк будет не более 10%, а кушать он свои 75 вт будет исправно.....

КПД 10% -эта величина от чего, и как вы ее измерили, термо изоляция - приведет к увеличенюю себистоимости СМ приблизительно процентов на 40- 45, в следствии чего увеличится масса, объем,плавучисть, повышение пожароопасности, получится шикарное хранилище для влаги. ПК потребляет меньше 100 ват, а 100 ват это обычная электролампочка.
Не интересует не надо, просто было предложение, о котором через некоторое время придется вспомнить!
Так все таки на каком минимальном комплекте бортовой аппаратуре остановимся, ее параметры исполнение, потребление, себистоимость, вид представления информации?

теплоизоляция стоит намного меньше и в качестве неё подойдет много чего... нет ведь необходимости заклеивать все щели? на сиденье обязательно, так как на холодном железе чревато сидеть, руки и ноги, спина, ну и подогрев небольшой, ну и грамотно направить тепловыфе струи.

не кпд, а коэф использования. это например висит у вас люстра в квартире, а вы там бываете только с 6 вечера и до утра. Из них лампа включена с 9 до 12 вечера например, итого её загрузка 3 часа в сутки.
с пк: загляните в загрузку процессора: не более 10%. да и смысл пока в нём?

для дешевой лодки из приборов только глубиномер, часы, педали, фонарь и компас нужны.
для жизнеобеспечения со2, запас о2.
для комфорта аккумулятор, его обвязка, V, А... запас ВВД, пк, GPS, гальюн, курилка, женщины.....

А мне идея бортового компьютера нравится. На самых простейших проектах можно обойтись и без него. Но если это несложно реализовать в домашних условиях, то почему бы и нет. Просто не хотелось бы использовать в этой роли ПК. Действительно, объем данных исходящих от датчиков невелик. Больше мощности необходимо для вывода графики на экран. Опять же, что может послужить сенсорным монитором в 10-12 дюймов. Короче, нужно подумать чем можно заменить ПК. Может быть более слабым КПК, но монитор... Необходимо найти более приемлемый вариант с меньшими размерами и энергопотреблением. Ноутбук не подходит по форме "книжки". В идеале это сенсорный монитор со встроенным простейшим компьютером с возможностью подключения к нему.

Теплоизоляция - обычный пенопласт у нас стоит приблизительно 50$ 1 м3, а экструдированый 100.
ПК - может намного больше, чем вы можете себе представить, и - просто я занимаюсь такими системами
и четко понял что использование ПК облегчит жизнь процентов на 300. Для того чтобы оценить приимущество ПК, составте список и ПК это все сделоет, и еще останется.

сам тоже занимаюсь автоматикой и т.п.

а никто и не спорит что он всё сделает, только много ли ему делать придётся? в маломестной лодке? и ведь сам пк ничего сделать не может.... ему ещё одной обвязки мама не горюй нужно делать, не побоюсь этого слова целую рабочую и Надёжную систему. не проще ли всё на аналоговой автоматике сделать? и быстрее и надёжнее. а индикаторы и прочее... сейчас всяких хватает. мнемосхемку собрать))) не спорю, на каком-то этапе(росте колличества человек в лодке) нужно будет перейти на пк и т.п. но в маленькой? жпс с мобильником хватит)

Вопрос не по теме: для чего строится мини субмарина? для удовлетворения своего эго? или для того чтобы научистя их строить? или для того чтобы получить удовольствие от пребывания под водой?
Мой проект, включает и иследовательские цели. А для документирования процесов, фото, видеосъемка,
чтобы на берегу или в нелетную погоду, можно в спокойной обстоновки обработать накопившийся материал, устранить ошибки, проверить работу аппаратуры. Все будет задументировано. Я повторяюсь нет интереса к ПК давайте о нем больше не будим впоминать.

С бортовым компьютером, как мне кажется, уже разобрались.
Предлагаю обсудить первичные датчики, например, для измерения скорости, крена и дифферента.

Также интересует, реально ли установить на лодку малогабаритный сонар, по стоимости, энергопотреблению и т.д.?
Есть ли смысл устанавливать на лодку эхолот?

Если хочется цифровые приборы - почему бы не посмотреть в сторону однокристаллок. Дешево, экономично, удобно. Младшие модели PICов стоят вообще копейки. На крайний случай, если уж хочется, как базу использовать покет. А вот система датчиков и ИУ - это действительно интересно.
Сонар установить вполне реально и нужно, передне-нижнего обзора. Цена у него божеская (если не брать с цветными дисплеями), энергопотребление тоже можно пережить.
Датчик скорости нужно выбирать исходя из того, какую скорость собираемся мерить - абсолютную (относительно земли), или относительную (относительно потока воды, в котором находимся и который также может двигаться).

был проведен эксперимент: изготовлен електро нагреватель мощьностью 100 вт., труба, внутри нагреватель, с друугой стороны вентилятор, на расстоянии 10 см. рука (медецинская перчатка, в каждом пальце датчик температуры, избыток давления чтобы перчатка держала форму) проводились измерения температуры, на офисе 20-22 градусов цельсия, температура на перчатке не поднималась выше 28 градусов цельсия. Перчатка не является потребителем энергии она накопитель, поток воздуха способствует перемешиванию воздушного объема, что понижает температуру, и температура в эксперементальном помещении 20 градусов, а в субмарине будет ниже. Вывод придется одевать "валинки и меховые рукавицы".

согласен

Если давление внутри равно забортному,то возникает проблемма охлаждения воздуха

а какое отношение имеет отношение давление если субмарина герметична, и потом площадь человеческого тела около 1500 см2, и температура стабилизировано на уровне 36,6 градусов, а герметичный корпус имеет миннимум в два раза больше поверхность охлаждения и забортовую температуру около 20 гр.С, разность составляет почти 100% плюс обьем поглотителя тепла (вода) неограничен.

Смотрел как-то по Дикавери программу о субмарине, в которой внутреннее давление равно забортному. При погружении давление внутри корпуса увеличивалось и соответственно от резкого сжатия повышалась температура...

В любом случае когда происходит работа выделяется энергия, все определяется количеством энергии и массой, изначальной температурой тела, температурой окружающей среды, теплопроводостью материала, это сильно заумно, предлогаю вспомнить легководлазников - почему они одевают мокрые или сухие гидрокостюмы? и если одевают сухой гидрокостюм, то одевают шерстяное белье.