Проект простейшей подлодки.

аделфос продолжает

Интересно, как будет выглядеть рулевая система.
На фотографиях не видно ни рулевой колонки, ни привода руля.
Непонятно, где балластные цистерны. За счет чего будет осуществляться погружение и всплытие?
Второй вопрос, как пилот будет дышать внутри корпуса?
Самый простой способ, взять с собой акваланг.
Неплохо бы испытать корпус на наружное давление,
погрузить его без пилота и подержать полчаса под водой.
В целом, на мой субъективный взгляд, сделано слишком просто.
Экономить конечно надо, но на себе не стоит.

Я уже писал об устройстве раньше. Если заметили, то с хвоста видно 3 вала для винтов. Средний будет основным на электромоторе с реверсом. два боковых от ручного привода через редукторы, могут работать как вместе так и по отдельности. Они же и есть рули управления как у танка гусеницы. Это более эфективно можно будет развернуться на месте.
Я против балластных цестерн на малых лодках - это каменный век. У меня будет стоять под днищем камера. В здутом положении у лодки будет небольшая отрицательная плавучесть, стоит камеру чуть надуть лодка всплывет. На поверхности давление не большое и камера накачивается до упора, половина лодки поднимается. Достаточно иметь камеру объемом в 120 литров - для моей лодки.
Максимальная глубина погружения - 10 метров, поэтому делать её из супер прочного сплава ненужно. Думаю достаточно металлический остов, сверху фанера 10 и плюс 5 слоев стеклоткани. Иллюминаторы толщиной 15 мм.
испытывать на водонепроницаемость буду на земле. закроюсь внутри и открою баллон с сжатым воздухом . Доведу до 1атмасферы и посмотрю будет ли где стравливать.
Дыхание буду определять опытным путем так же на земле. Сяду в нее, задраю люк и буду дышать. Засеку время на сколько хватит воздуха, с собой будут три небольших баллона со сжатым воздухом.
Постройка подводки во многом зависит от целей. Я поставил цель - зделать маленькую переносную лодку. Чтобы её свободно перевозить в прицепе с озера на озеро. Мне не нужно не супер оборудование ни супер глубина погружения ни супер долгота подводного прибывания. По сути это прототип будущей уже более серьезной лодки на несколько мест.
У нас край озер. Есть озеро Тургояк. Очень чистое и прозрачное. Там много разных пляжей и атракционов. Вот и есть мечта, сделать лодку для подводных экскурсий и попробывать наладить небольшой бизнес на этом. Но это пока просто меча. Сейчас нужно доделать малое, а там будет видно.

Про каменный век не надо. Балластные цистерны есть почти на всех подводных аппаратах.
Камеру внизу делать опасно с точки зрения остойчивости. Посчитайте положение центра тяжести и центра величины лодки с надутой камерой, так и перевернуться можно. Может я и ошибаюсь, но посчитать надо для уверенности.
Камера по сути это аналог воздушного пузыря у рыб. Только у рыб он увеличивается или уменьшается соответственно при всплытии или погружении рыбы. То же самое придется делать и с камерой, увеличивать или уменьшать давление в зависимости от глубины. Только отслеживать придется вручную, насколько я понял, на данном аппарате автоматики не предусматривается.

Насчет вспомогательных винтов, наверное имеет смысл, учитывая, что на малых скоростях руль будет неэффективен.
Аккумуляторы для электродвигателя желательно использовать гелевые, как отметил BBKing, они безопасны при качке.
Еще не мешало бы подумать про наружное освещение под водой.
Насчет баллонов со сжатым воздухом для дыхания не совсем понятно.
Во-первых, как будете отслеживать концентрацию углекислого газа? Здесь нужен газоанализатор.
Хотя, можно взять и клетку с лабораторными мышами . На подводных лодках вроде так делали .
Во-вторых, по мере добавления воздуха из баллонов внутри лодки будет повышаться давление.
Воздух надо как-то стравливать за борт. Иначе будет уши закладывать.
Над системой воздуха для дыхания стоит еще подумать, здесь не все так просто.

Насчет управления - в принципе сойдет, хотя я считаю, что 2 электромотора по бортам с поворотом вверх-низ более эфективно. В плане велопривода плохо то, что расход воздуха возрастает в несколько раз, а хорошо что можно будет доплыть до берега если сядут аккумуляторы.
Для не гелевых аккумуляторов прийдется делать герметичный корпус, так как они выделяют водород, который в комплекте с воздухом и искрением коллектора или переключателя в замкнутом корпусе может оглушить всю рыбу в озере
Автокамера вместо жестких БЦ это еще тот шедевр, особенно если чиркануть ей по острым камням или разбитым бутылкам на дне. Опять же согласен с Dogfish на счет центра тяжести. И еще, на сколько я помню вес лодки 200 кг + 700 кг балласта - 120 л БЦ в сумме дадут не половину корпуса над водой, а около 1/7 высоты корпуса.
По поводу фанеры ничего не скажу, не силен в сопромате А вот по стеклоткани, я как-то разсказывал что делал шлем из 2-3 слоев самой толстой стеклоткани... Короче вырезал в нем окошко. Ненужную вырезанную часть легко сломал руками. По прочности как фанера такой же толщины. Наверняка проблемма в том, что толстая ткань несмогла полностью промочиться эпоксидкой. Так что советую использовать ткань средней толщины.
На картинках вроде бы видно, что иллюминаторы просто приклеены на силикон, без болтов. Это зря, вылетят еще при испытаниях на водонепроницаемость на суше. Кстати, если будешь использовать автомобильные сальники на гребных валах, держат они только со стороны пружины и до 0.5 атм, что впринципе и есть 5 метров. При испытаниях давлением из нутри через них будет сифонить.
Воздуха в корпусе хватит на несколько минут. Потом он начнет смешиваться с СО2 и дышать будет становиться тяжелее, вплоть до отравления. Лучьше обеспечить постоянный приток воздуха из баллонов в район рта и носа, и поставить выпускной клапан в нижней части корпуса. Насчет давления в ушах надобы узнать какие упражнения делают дайверы, хотя можно и просто позевать, вроде бы должно помочь.
В мутной воде плавать не интересно, а если видимость будет около 5 м, то и дневного света для 5 м глубины хватит.
А вот форма корпуса, и особенно хвост, очень понравились.
В принципе вполне реально будет использовать лодку для небольших глубин, так что удачи!

Ну разбили мой проект в пух и прах!
Впринципе я согласен с замечаниями, но практика может многое опровергнуть, а кое что и подтвердить.
резиновый пузырь прячется в специальном кармане поэтому до дна не достает, на фотках этого не видно, но потом покажу.
Сальники у меня не автомобильные, а деревенские. Т.е. две толстые фанерные шайбы внутри трубки, а между ними плотно забита пакля с литолом. Выглядет ужасно, но как сантехник могу сказать, что давление в 1 атмасферу выдержит легко, хотя на практике видно будет.
Корпус фанерный на железном каркасе, а стеклоткань просто для герметизации, думаю тоже выдержит, хотя кто её знает.
Вобщем на этой недели заканчиваю обклеивать, а через недели две нужно делать испытания, тогда уже опишу все что получиться.
всем пока.

Желаю удачи!
Просто мы пытаемся помочь избежать ненужных ошибок в конструкции лодки.
К конструкции лодки нельзя относиться легкомысленно, все-таки от ее надежности и продуманности зависит жизнь пилота.

У нас все более-менее чистые водоемы с морской водой. Мужики разсказывали что соленая вода моментально вымывает все виды смазки. Что будет в пресной не знаю. Но если будут проблеммы, то можно попробовать вместо пакли использовать грубую, необработанную кожу. Где-то читал, что намокая она разбухает, тем самым уплотняя соединение, а вода служит смазкой.

а почему нельзя цгб надувные по бокам сделать? так не логичнее будет? хотя этот вопрос вроде бы поднимался. взять дешевую надувную лодку вырезать днище и надеть на подлодку до центра. эффект тот же, а остойчивость выше. я если честно всё метаюсь между прочными цгб и резиновыми. плюсы-меньше сечение. минусы- может перетереться. рассматриваю вариант гармошки. или с каким-нить внешним корпусом раздвимжным . вот.

а вообще проект хотя бы за практику и дешевизну хороший! метров 10 думаю выдержит.

по испытаниям на воздухе с помощью внутреннего давления я бы поосторожнее))) лодка всётаки на наружное избыточное больше расчитыввается.... даже то что будет отлично сделано может вылететь. пример пластиковая бутылка, расчитанная исключсительно на внутреннее давление....

я бы наверное машинным насосом на 10 атм. из лодки бы лучше воздух выкачал, а внутрь за стекло манометр поставил бы.
а если твоим вариантом(внутренним давлением) то на практике на электростанциях например водородные трубы, стыки краны и другие ответственные узлы по дедовски мыльной водой смазывают перед испытаниями и по пузырям смотрят- то есть нужен человек снаружи который будет за этим смотреть.

присмотрелся к фоткам))) если надувную резиновую лодку приделать герметично сверху к входному люку, то на поверхности при всплытии только она и будет торчать... Какая конспирация!!! человек на резиноваой лодке выплыл, догрёб до середины озера, половил рыбки, нырнул, всплыл, ну и так далее))))

попробовал фанеру на прочность.... что-то 10метров с трудом набирается по прочности((( ну если только поверх ещё что-нить намотать укрепляющее. плюс она прогибается при давлении, со временем может все больше трескаться, что чревато..........

пробовал стеклотекстолит...-разница: не трескается-упругий!

и в конструкции пока на глаз не прикинуть устойчивость каркаса.... я бы побольше шпангоутов сделал... а то может быть фанера выдержит, а каркас может не устоять.......

Высылаю новые фото. Честно скажу, не знаю как теоретически просчитать прочность лодки. железный каркас, фанера, тонкий слой стекловолокна. Но когда крепишь фанеру, то делаешь дополнительные деревянные шпангоуты укрепленные на уголке, что бы фанера не прогибалась. Это все же прототип, что бы увидеть все слабые места изготовления. Следущую лодку все же буду планировать из железа и немножко другой конфигурации.
всем пока, доделаю вышлю фото.

По поводу нагрузок, на глубине 10 метров давление составляет 1 атмосферу , что озночает давление на 1 кв. сантиметр состовляет 1 киллограм, в 1 метре квадратном 10000 сантиметров умножить на 1 кг. будет 10 тонн, на стекло площадью 0,5 м2 на глубине 5 метров будет давить вес в 2,5 тонны, и какое стекло выдержит? Я делал боксы для подводной съеми, на глубине 8 метров (площадь иллюминатора была 100 кв. см.,это 10см. на 10 см.) толщина стекла 10 мм. лопнуло стекло и залило камеру, до этого я я бокс все время надувал ( создовал избытосное давление внутри), а в тот раз было лень вот и поплотился. Господа делайте выводы.

Выход - уравновешивать давление внутри и снаружи. Вроде бы до 12 м проблем с декомпрессией быть не должно. Правда увеличивается расход воздуха но и это решаемо. В своей конструкции я буду использовать именно такой способ. Кстати Михаил, вы вроде бы имеете дело с дайвингом!? Не подскажите где можно посмотреть таблицы по декомпрессии?

у меня тоже лопнул один иллюминатор, когда я переворачивал лодку. под стекло попался камушек и я всей массой лодки на него надовил. вышло 150 кг на 1см. лоптуло 15 мм стекла. думаю учту ваше предупреждение и добавлю еще по 5 мм оргстекла.

возьми свою используемую фанеру, вырежи из неё полоску шириной 1 см, и длинной равной расстоянию между "ближайшими" опорами из железа(шпангоуты либо стрингеры), ложишь между стульев, ставиш на неё мешок с песком (для равномерной нагрузки) и догружаешь нужным количеством килограмм,

если 10метров-это 1кг на см квадр, то на 50 сантиметровую полоску тебе нужно будет положить мешок сахара(50кг) поправьте, если ошибся

если выдержит, значит выдержит)

круто, надо попробывать.

Вообще сейчас существуют компьютеры для декомпресии, они учитывают масу параметров, таблицы сложны.Такой компьютер представляет из себя большие часы наручные.По обще принятым понятиям с глубины 12,5 метров можно подниматься без декомпресии, надо незабывать что вы строите подводную лодку, это прдусматривает, что давление внутри жесткого корпуса остается постояной. Физиология человека расчина на работу при давлении 1 атм, и порциальное содержание кислорода в смеси 4%,опеделенная влажность,температура, примеси и т.п..Минисубмарина является замкнутым пространством с минимальным объемом, где все химические процесы протекают очень быстро, на пилота находящегося внутри накладываются еще больщие психологические и физиологические нагрузки, которые неучитываются не одними таблицими. Спринтер на сто метровки испытывает очень большие нагрузки, так вот пилот субмарины испытывает эти нагрузки раз в десять больше. И вы хотите за счет увеличения давления внутри решить многие проблемы, тогда лучше уже сухой гидрокостюм, акваланг, это намного дешевле.Пошышение давления вдыхаемой смеси (воздуха), если у вас есть хронические заболевания, вы обременены алкоголем может привести к летальному исходу, повышение в крови СО2 ускоряет растворение и уселение действие алкогля, большие %СО2 отравление, Азот пьянит, кислород-яд, и многое другое. Поэтому если вы делайте подводную лодку делайте подводную лодку, а не дорогой жесткий гидрокостюм, уделите больше внимания жесткому корпусу, и иллюминаторам.

по поводу проведения испытаний материалов, вообще существует такаая наука как сопртивление материалов). Смоделировать процессы можно, взять кубик с размерами 1см. на 1см., или 5см. на 5см. поставит в центр рейки грузить гирьки, по 1,5,10 кг, я думаю в хозяйстве можно найти, или гантели.Если полоска сломалась, это ......., а по прогибу, если контролировать вес нагрузки то приблезительно можно определить глубину погружения.

кстати, на фото -по теням видно что прогиб жесткого корпуса внутрь, это ослобляет жесткость корпуса, лучше если будет наоборот.

ну испытания практические можно по всякому проводить.... с мешком проще, но если есть гирьки то конечно лучше их(я так и делал: полоску на подставки, на середину кубик, на него доску и сам на неё)))), да и они с запасом будут , если полоска выдержит....

Господа специалисты по сопрамату, давайте обсудим эту субмарину

В описании к ней дано:
Тип 1 атм. субмарина
Глубина погружения 140 футов (42,7 м)
Толщина корпуса из стеклопластика 5/8 дюйма (16 мм)
Толщина иллюминаторов из поликарбоната (оргстекла) 1/2 дюйма (12,7 мм)
Что смущает, так это толщина огромных иллюминаторов из оргстекла в 13 мм для 40 м глубины и атмосферным давлением внутри. Хотя мне кажется что субмарины именно этой фирмы я видел по Дискавери, и там говорили что давление внутри равно забортному. Короче вопрос в том может ли иллюминатор таких размеров и толщины выдержать давление в 4 атм или поликарбонат и оргстекло это разные по крепости вещи?

Сопромат тут не спасет
Здесь считается пластина, это уже строительная механика.
Самый простой способ, найди программу для расчета конструкций методом конечных элементов типа Nastran или Ansys.
Nastran у меня есть.

эта лодка на вид)))) явно мокрого типа. ну или по крайней мере с противодавлением, пусть не 1 к 1, но близко к этому. читал про неё по моему, но сейчас на вскидку не скажу где, найду, ссылку дам. считаю, что подлодка должна быть подлодкой (норм атм давление и приемлемая автономность с подвижностью), иначе смысла нет, да и с аквалангом намного приятнее и удобнее и проще.

хотя в описании реально написано атмосферное давление сухая.....