Лодка с неполным погружением,вопросы.

Приветствую знатоков!
Задумал ,для начала,сделать простейшую лодку.Предполагаемые места обитания-реки.Корпус хочу сделать из металлических бочек,по примеру китайской. http://vsyako-razno.ru/8077-kitaiskaya-podvodnaya-lodka-svoimi-rukami-4-foto.html Отличия:отсутствие рубки,возможен небольшой фонарь такого типа http://vk.com/id15032804?z=photo15032804_295139238%2Feac5f8ab4b607c5042 ,но меньших размеров.Привод хочу сделать педальный.Корпус разъёмный,на фланцах с прокладкой,кильсоны и привальные брусья будут соединяться на несъёмную муфту(как на некоторых байдарках).
Ни баллонов,никаких систем дыхания,кроме невысокого шнорхеля,но с клапаном для возможности кратких нырков.
Планируемый экипаж-2 взрослых,один ребёнок,плюс багаж.(Для туризма).

Скажите,пожалуйста,что вообще об таком деле думаете,каковы мои шансы на успех?

Вот фото фонаря,если предыдущее не работает.

Приветствую нового участника форума! По проекту могу сказать, что все возможно, но сразу расскажу о "подводных камнях".
Рубка в большинстве случаев нужна для того, чтобы лодка не набрала воды при посадке высадке экипажа. Вы хотите сделать фонарь. Если в фонаре будет верхний люк, то это практически то же, сто и рубка. Если фонарь будет открываться от корпуса, то необходимо обеспечить высоту над водой, при полной загрузке, около 20 см.
Велопривод штука хорошая, но он не позволит развить такую скорость, чтобы лодка смогла нырнуть без балластных цистерн. Если делать балластные цистерны, то необходимо будет предусмотреть систему откачки воды из них. И еще, я очень сомневаюсь, что в диаметре стандартной 200-литровой бочке вы сможете крутить педали, но возможно сделать велопривод ползункового типа или как в старых детских автомобиля.
Далее по весу. Для вашего проекта вам понадобится 3, а то и 4 бочки. Плюс объем носовой и кормовой части, а также фонаря. Минус вес экипажа и багажа. Итого 700-900 кг сухого веса лодки. Частично сухой вес можно уменьшить за счет дополнительного балласта из местного грунта и камней.
Глубина погружения для неукрепленных бочек составит не более 2-3 метров. Но тут еще нужно смотреть из чего будет сделана рубка и особенно размеры и толщина иллюминаторов.
Следующий момент это спуск на воду. Нужно предусмотреть как махину весом почти в тонну, доставить на глубину, на которой появится плавучесть.
Вроде бы основные моменты я рассмотрел. Если появятся вопросы, не стесняйтесь, задавайте.
P.S. А лодочка у конрабандистов на фото, ну очень нравится

Я на контрабандную тоже зарился,рассматриваю и такой вариант.Но на листовом железе уйдёт много денег,да и слишком много сварных швов надо будет герметизировать,а полуавтомата у меня нет.
Бочек поланирую 4.В бочке педали крутить можно,если рычаг небольшой,например как у детского велосипеда.
Решил всё-таки фонарь,с откидным верхом для себя,но пассажирские-просто прозрачные люки,плюс-носовой и бортовые иллюминаторы.
Вопросы начинаются с идеи балластных цистерн,думаю сделать пару с подкачкой изнутри ручным автомобильным насосом.Не подскажете идеи конструкции?
Ещё вопрос по герметизации валов,слышал про сальники,но не особо представляю,как их делать,подскажите,пожалуйста!
Ну и вопрос по герметизации швов и люков.В первом случае,я так понимаю-герметик,если да,то какой лучше?А во втором-прокладка из резины,если да,то какая подойдёт?

Кстати бочки наверно всё-таки нужно укрепить парой шпангоутов,на всякий случай.А что скажете об идее разъёмного корпуса из двух половин?Для транспортировки на верхнем багажнике легкового автомобиля.

Если кто не видел,о вышеприведённой ПЛ:"Тамильские тигры (террористическая организация на Шри–Ланке) начали строить подводные лодки." http://www.dezinfo.net/foto/11727-strashnoe-oruzhie-v-rukax-terroristov-5-foto.html

По поводу сварки, бочки бывают из тонкого металла и из немного потолще. В первом варианте без полуавтомата не обойтись, во втором при некоторой сноровке можно попробовать варить инвертором или даже трансформатором, если рука набита. Я например учился варить на своей лодке трансформатором. Но у меня металл 3 мм и почти все швы делал в нижнем положении. Лежачий шев варить проще всего и при определенной снаровке герметизировать незачем. Но для надежности я обваривал с двух сторон. А с бочками, если варить не умеешь, прийдется искать спеца.
Фонарь все же советую делать с люком, иначе прийдется делать огромные балластные цистерны, а их потом еще и вручную откачивать. Ктати балластные цистерны желательно делать двух видов: большие для погружения и малые для регулировки глубины. Самый простой вариант сделать надувные поплавки, но можно попробывать из пластиковых канализационных труб большого диаметра.
По поводу носового иллюминатора не вижу смысла. Как я понимаю для того, чтобы крутить педали положение будет полулежачее ногами впред . Смысл глядеть через ноги?, это если еще удастся так вывернуться.
Для герметизации можно использовать плотную резину (не каучук). Сальники можно подобрать в автомагазине. Можно ставить по несколько штук подряд. Тут особое внимание нужно будет уделить посадочным местам (для сальников) и полировке вала. Также можно использовать сальниковую набивку. Но чтобы она плотно герметизировала ее нужно будет выжать.
Разборной корпус это нормально, но все же для прицепа. На сколько я помню, на верхнем багажнике допускается 50-70 кг везти иначе стойкам кранты. Хотя у меня один знакомый умудрился так везти рельс в 300 кг. Но там уже давно копейка как трактор использовалась, потому не жалко. А вы хотите почти тонну на крышу...
Я бы вам посоветовал для начала сделать модель 1 к 10 и с ней поэксперементировать с плавучестью и массой. Это вам поможет осознать некоторые вещи. Для этой цели можно использовать консервные банки. Скрепить их и загерметизировать силиконом.

Я сам сварщик,на работе ещё есть аргон!))Попробую электродом,а если будут дыры,можно заварить их аргоном с присадкой из нержавейки.А вообще можно попробовать подкатить к гаражным автодельцам и попросить попользоваться,за вознаграждение,их полуавтоматами.Шов,конечно же с двух сторон.
Носовой иллюминатор для пассажира,я планирую сидеть в корме,чуть выше,чтобы голова в фонаре была.Привычка с водного туризма,да и все управляющие и ходовые тяги короче получатся,чем через весь корпус тянуть.
БЦ в виде набувных поплавков-интересная идея,не найдётся ссылок на примеры применения?
Что такое "сальниковая набивка"?
С моделью будет сложно,не такой склад характера!))Хотя понимаю,что так было бы правильней,но в полном объёме у меня всякие штуки выходят лучше,да и корректировать по месту проще.
Я вот только не пойму,почему вес будет почти тонна?4бочки,"внутренний велосипед",сиденья,что ещё в ней тяжелого?Хотя,наверное,иллюминаторы вывесят нехило..

Сальниковая набивка бывает разных размеров и типов, в зависимости от требований. Например такая

В свое время она даже на уплотнение коленвала шла на некоторых авто.
Вес вам прийдется добавлять самому для того, чтобы лодка могла погрузиться. То есть, 1 кг это 1 литр дисцилированной воды при температуре 20 грС. Я вам и предлогал для этого модель сделать. Давайте по другому. Возмите литровую пластиковую бутылку и наберите в нее какого нибудь груза, например песка. Можно поставить ее на весы и набивать ее песком, пока она не станет весить килограмм. Опустите ее в воду и увитете, что она еще несовсем утонет. У нее будет легкая положительная плавучесть, по скольку объем литровой бутылки немного более 1-го литра. Так и вашей лодкой. 4 бочки это уже 800 литров, плюс фонарь литров на 200-300 потянет. Получается, чтобы эта конструкция смогла погрузиться вместе с фонарем, ее вес должен быть около 1000-1100 кг. Допустим ваша семья вместе с багажем будет весить килограмм 300, остальные кило вам прейдется добавить самому, чтобы и лодка и фонарь могли погрузиться.

Malahia пишет:Я сам сварщик,на работе ещё есть аргон!))Попробую электродом,а если будут дыры,можно заварить их аргоном с присадкой из нержавейки.А вообще можно попробовать подкатить к гаражным автодельцам и попросить попользоваться,за вознаграждение,их полуавтоматами.Шов,конечно же с двух сторон.
Носовой иллюминатор для пассажира,я планирую сидеть в корме,чуть выше,чтобы голова в фонаре была.Привычка с водного туризма,да и все управляющие и ходовые тяги короче получатся,чем через весь корпус тянуть.
БЦ в виде набувных поплавков-интересная идея,не найдётся ссылок на примеры применения?
Что такое "сальниковая набивка"?
С моделью будет сложно,не такой склад характера!))Хотя понимаю,что так было бы правильней,но в полном объёме у меня всякие штуки выходят лучше,да и корректировать по месту проще.
Я вот только не пойму,почему вес будет почти тонна?4бочки,"внутренний велосипед",сиденья,что ещё в ней тяжелого?Хотя,наверное,иллюминаторы вывесят нехило..

НИ В КОЕМ РАЗЕ НЕ ВАРИТЕ ЧЁРНЫЙ МЕТАЛЛ НЕРЖАВЕЙКОЙ!!!
Дело в том, что в воде возникает ЭДС - то есть вы создаёте этим гальванический элемент. При этом нержавейка "мгновенно" сожрёт чёрный металл, он для неё как цинк для железа. Варите всё теми же материалами, что и металл. А если придётся что-то совмещать - только через диэлектрические прокладки.
Насчёт прочности - помните, что каждый метр глубины создаёт давление в 1 тонну на квадратный метр поверхности.
А вообще - идея вполне реализуема (особенно если учесть, что вы не собираетесь глубоко нырять), только надо посоветоваться с другом Архимедом, чтобы выяснить с ним все ваши объёмно-весовые отношения, да кое-что по "МЕЛОЧАМ".
Кстати, приветствую на форуме!

НИ В КОЕМ РАЗЕ НЕ ВАРИТЕ ЧЁРНЫЙ МЕТАЛЛ НЕРЖАВЕЙКОЙ!!!


Принял к сведению!

Кстати, приветствую на форуме! [/quote]

Благодарю!))

А что вы думаете по поводу установки такого типа движителя по обоим бортам?Такая схема значительно упростила бы конструкцию,возможно и увеличила бы скорость! http://vk.com/album15032804_167395134?z=photo15032804_295203203%2Falbum15032804_167395134

Malahia пишет:А что вы думаете по поводу установки такого типа движителя по обоим бортам?Такая схема значительно упростила бы конструкцию,возможно и увеличила бы скорость! http://vk.com/album15032804_167395134?z=photo15032804_295203203%2Falbum15032804_167395134

Чрезвычайно низкий КПД, особенно при фиксированных лопастях! При поворотных лопастях и без кожуха ещё чего-то можно рассматривать как вариант...
А вообще-то, имея такой "двигатель" как ноги (при длительном передвижении это - порядка 100Вт/чел.), надо ставить движитель с максимально возможным КПД. На настоящее время это - винт, и максимально простая чисто механическая передача. (Помним, что самый наилучший шариковый подшипник даёт потерю мощности - ок. 2% - каждый!)
Кстати, если посмотреть на эволюцию, то первые пароходы были колёсными (с поворотными лопастями!). Сейчас они остались только в ретро...

Принял,взял на рассмотрение винт.У меня лежит тут шестилопастной вентилятор от компрессора,диаметр,примерно,500.Учитывая малую скорость,предполагаю внедрить его в поворотную трубу.В таком случае нужно,чтобы винт поворачивался вместе с трубой?Или можно его установить фиксированно?

Malahia пишет:Принял,взял на рассмотрение винт.У меня лежит тут шестилопастной вентилятор от компрессора,диаметр,примерно,500.Учитывая малую скорость,предполагаю внедрить его в поворотную трубу.В таком случае нужно,чтобы винт поворачивался вместе с трубой?Или можно его установить фиксированно?

Такая "труба" называется - кольцевая насадка. Ставится обычно для защиты винта от внешних повреждений или для увеличения тяги на малой скорости для высокооборотных винтов. Я не уверен, имеет ли это смысл в вашем варианте, но если уж решили, то, конечно, "ломать" гребной вал - это нонсенс. Просто на гребной винт ставят поворотную насадку. (Кстати, насадка - доп. сопротивление, и - потеря мощности ).

Здесь не соглашусь с Александром, крыльчатка от вентилятора в трубе это чистый водомет, не то же самое, что винт в насадке. Да и принцип работы крыльчатки отличается от гребного винта.

Dogfish пишет:Здесь не соглашусь с Александром, крыльчатка от вентилятора в трубе это чистый водомет, не то же самое, что винт в насадке. Да и принцип работы крыльчатки отличается от гребного винта.

Так что посоветуете?Попробую завтра фото крыльчатки скинуть,посмотрите.

Ещё решил использовать три бочки,попробую продумать,как всё внутри разместить.Для БЦ подумываю использовать 3 кислородных баллона-лдин со сжатым воздухом,два ругих просто как цистерны.Из баллона с воздухом продувать БЦ.Что думаете?Взлетит,или не взлетит?))

Dogfish пишет:Здесь не соглашусь с Александром, крыльчатка от вентилятора в трубе это чистый водомет, не то же самое, что винт в насадке. Да и принцип работы крыльчатки отличается от гребного винта.

Dogfish, не надо забывать, что ногами крыльчатку с D=500 просто физически не раскрутить до создания реактивной тяги. Так что о водомёте в данном проекте речи просто быть не может . Поэтому я даже не принимал такое во внимание. А шестилопастная крыльчатка с диаметром 500 - это, скорее всего охлаждающий вентилятор компрессора, т. е. попросту - воздушный винт. И сажать его в трубу (да ещё с соплом!) смысла совершенно не имеет.

Malahia пишет:Ещё решил использовать три бочки,попробую продумать,как всё внутри разместить.Для БЦ подумываю использовать 3 кислородных баллона-лдин со сжатым воздухом,два ругих просто как цистерны.Из баллона с воздухом продувать БЦ.Что думаете?Взлетит,или не взлетит?))

Кислородные баллоны рассчитаны на 200 атмосфер и имеют немалый вес (крыша авто точно отдыхает). А почему не пропановые? В полевых условиях (в походе) закачать 10 атм. допустимо, но 200 - практически не реально.

Александр пишет:

Malahia пишет:Ещё решил использовать три бочки,попробую продумать,как всё внутри разместить.Для БЦ подумываю использовать 3 кислородных баллона-лдин со сжатым воздухом,два ругих просто как цистерны.Из баллона с воздухом продувать БЦ.Что думаете?Взлетит,или не взлетит?))

Кислородные баллоны рассчитаны на 200 атмосфер и имеют немалый вес (крыша авто точно отдыхает). А почему не пропановые? В полевых условиях (в походе) закачать 10 атм. допустимо, но 200 - практически не реально.

От идеи верхнего багажника я уже отказался,действительно вес немалый.Кислородные баллоны весят по 65 кг.Все они вместе будут выполнять функцию балласта,только два из них будут ещё и наполняться водой,в случае необходимости,ёмкость у них-по 40 литров.Пропановые имеют больший диаметр,их будет просто сложно разместить в бочках!))
А закачать 200 атм...Можно,долгими привальными вечерами,заодно и в качество физ.тренировки!))

Dogfish, не надо забывать, что ногами крыльчатку с D=500 просто физически не раскрутить до создания реактивной тяги. Так что о водомёте в данном проекте речи просто быть не может . Поэтому я даже не принимал такое во внимание. А шестилопастная крыльчатка с диаметром 500 - это, скорее всего охлаждающий вентилятор компрессора, т. е. попросту - воздушный винт. И сажать его в трубу (да ещё с соплом!) смысла совершенно не имеет. [/quote]

А как тогда лучше поступить?

На вскидку сложно сказать. Можно поставить гребной винт от лодочного подвесного мотора. Крыльчатку в трубе тоже можно, только малого диаметра через повышающий редуктор. Крыльчатки используют в осевых насосах и вентиляторах, там где нужен большой расход и малый напор. Для гребных винтов наоборот, затраты энергии на отбрасывание воды являются потерями, там движущей силой является подъемная сила, которая образуется при обтекании потоком сечения лопасти, имеющей форму крыла.

На Евросабах стоят три ГЭД по 1 л.с. каждый с диаметром винта 350 мм. Этого хватает, чтобы разогнать 2,4-тонную бочку до 4-х узлов.
Подобные винты от забортников (двухлопастные) использованы и на Сержанте Пепперсе, как в качетсве главного винта, так и в качетсве подруливающих.

Что до мускульного привода, у нас в университете есть команда гоночных водных велосипедов. Разрабатываем и строим мы их сами. Спонсорские деньги, все такое, соревнования между европейскими универами. Так вот, у каждого из них по два человека давят педали. Это порядка 600 Вт. (На велотренажере с ЭКГ я выжимаю короткое время 350-400 Вт). Один из наших великов, на котором мы выиграли лесколько регатт (IWR - International Waterbike Regatta) и стали чемпионами мира ЕМНИП в 2008-м, в состоянии разогнаться с этой мощностью на валу до 12-14 узлов, несмотря на весьма неоптимальную передачу. На Балтике, когда мы делали переход из Гамбурга в Росток, на дистанции порядка 10 км мы преспокойнейше выжимали узлов шесть соевршенно без напряжния. Могли бы и больше в течение длительного времени, но на волне при повышении скорости у нас падала остойчивость и потому, по меньшей мере, когда я там был, мы больше газа не давали. Павда, и лодочка с учетом сендвичной конструкции из углепластика и алюминиевой рамы, весит всего 65 кг.

В следующий раз, когда буду у нас на "верфи" могу сфоткать конструкцию рамы, передачи, винта.

Винт двухлопастной, дальше у меня начинаются проблемы с русскими техническими терминами. Skew практически ноль, Pitch (кажется это шаг), очень большой. Могу уточнить параметры оборотов и винта, если надо. Аж самому интересно стало. Соотношение диаметра винта к диаметру втулки что-то порядка 10 к 1, т.е. очень длинные и узкие лопасти. Заранее извиняюсь за непрофессионализм в этой теме, но теорию винта я слушаю только на следующем семестре. Скользящий подшипник гребного вала тефлоновый с водяной смазкой. Уплотнение спрошу.

На видео эпизод с Балтики. Я - спереди.

Из старого:





Здесь немного видна конструкция винта