Проект простейшей подлодки.

если для указанной на рисунке капсулы из плоских поверхностей приделать правильной круглой формы наружные шпангоуты, то всё будет в норме. и можно стенку потоньше сделать. и варить удобнее. и форму держать будет, на разрыв. по такому принципу уравнительные цистерны раньше на подлодках делали, а они большое давление держали!!!!! и располагались "внутри" прочного корпуса. таже история и с лодками 21 серии, там корпус в центре вообще вогнутый(в форме восьмёрки) и ничего -держал))))

по поводу безпроводного управления и отказа от дырок в корпусе:

на машинах часто встречаются антенны для радио наклееные на лобовое стекло. использовать тотт же принцип. тем более что фонарь будеть не из стали, расположить канал передачи управления на фонаре снаружи и внутри ввиде наклеенных магнитных рамок, как в магазинах сейчас RFidы используют. реализация простая. тем более что это сигналы управления. питание салона лучше обеспечить от внутреннего аккомулятора, во-первых надёжность, во вторых хватит намного долше, если для электроники, то на недели, на освещение и прочее конечно меньше, хотя сейчас диодные фонарики -тоже экономичные и яркие...

Приветствую единомышленников. Был приятно удивлен, обнаружив ожившим этот сайт и форум. Сам я уже почти два года облумываю проект мини-ПЛ, удалось (по крайней мере теоретически) решить практически все проблемы. Но, увы, на постройку пока нету средств, надеюсь в ближайший год-полтора начать.
Мое личное мнение (исключительно ИМХО!):
1. Лодка должна быть стальной (за исключением случая, когда строитель имеет опыт работы со стеклопластиком). Да, стеклопластик вещь хорошая, я тоже к нему приглядывался. Но он не прощает ошибок. Простота техпроцесса обманчива. Сходиде на форумы самостройщиков (например катера.ру). Там куча ньюансов. Начиная от отжига ткани для обезжиривания (недожег, осталось масло-смола не будет должным образм держаться, пережег-убил прочностные хар-ки стекловолокна) и заканчивая технологией укладки ткани. Без опыта очень большая вероятность напартачить. А выявить дефекты стеклопластика намного сложнее чем в металле. Метал же прощает многие ошибки, все можно переделать и исправить намного проще чем на пластике. Специалиста по металлу (в отличие стеклопластика) можно найти в любом городе. Вечность тоже миф, за ним тоже нужен уход. При том что при нормальном уходе за стальным корпусом он действительно вечен. Да и цена тоже у пластика не фонтан, писали уже цены на смолу и ткань. (Кстати, BBKing писал про проблему покупки эпоксидки. На форуме стугны есть специальный раздел где что можно купить, там была и эпоксидка в нормальной фасовке.)
2. Не стоит изобретать велосипед. Наиболее предпочтительный по многим параметрам корпус - наиболее приближенной к веретеннообразной форме. С учетом ограничений технологии металлический корпус должен представлять с собой цилиндр, оконцовки либо конусные, либо сферические. Диаметр для одноместной лодки порядка 75 см. Посредине корпуса башенка высотой 40 см, делающая возможной нормальную посадку пилота и обзор. Башенка цилиндрическая, но должна иметь обтекатель для придания наименьшего сопротивления. Вообще, все должно быть направленно на уменьшение буксировочного сопротивления. Тогда в бюджетном варианте можно будет отказаться от ЭД в пользу педального привода или получить максимальный запас хода при минимальном количестве энергоносителя.
3. Привод в простейшем варианте педальный. Движитель - винт низкооборотный большого диаметра. Скорее всего придется еще делать подруливающее устройство, так как на малых скоростях пассивные рули малоэффективны.
4. Проблему уплотнений (особенно валов) не решил, в сальниках и муфтах не компетентен, нужно искать спеца из тех областей техники, где используются подобные вещи, хотя кое какие мысли по этому поводу есть.
5. Система погружения. Исходить нужно из того, что вода - практически не сжимаемая (в отличие от газа) субстанция. Поэтому как угодно мизерное кол-во выкачанной/закачанной жидкости может обеспечить всплытие/погружение. Разница только в скорости. Поэтому балластных цистерн должно быть 2 группы: БЦ1 большого объема и БЦ2 малого. БЦ1 обеспечивают необходимый запас пловучести в надводном положении. Их удобно разместить в оконечностях лодки, где "пропадает" место. Опорожнять их можно с помощью насоса, преодолевать заботное давление нет необходимости. Колличеством принятой в эти цистерны жидкости можно также регулировать продольный диферент. Цистерны заполняются при погружении не полностью, а только до состояния "башенка чуть выглядывает из воды", лодка имеет мизерный остаточный запас пловучести. БЦ2 - малого объема, должна находиться в центре масс дабы не нарушать диферентовку при заполнении. Прием в эту цистерну забортной воды в колличесте, чуть превышающем остаточный запас плавучести, приведет к погружению лодки. Заполнять цистерну нужно контролируемо через клапан, опорожнять - проще всего сжатым воздухом из небольшого баллона.
6. Система жизнеобеспечения. Проблема дыхания решается очень просто, можно получить недорого практически неограниченную в разумных пределах подводную автономность. Вы зациклились на примере аппаратов открытого цикла (аквалангах). А смотреть нужно в сторону аппаратов закрытого цикла. Это пожарные дыхальные автоматы, ребризеры и т.д. Суть заключается в следующем. Человек потребляет определенное колличество кислорода, взамен выделяя практически такое же количество СО2. Задача состоит в том, чтобы потом изъять из атмосферы ПЛ СО2 и добавить О2. Первая задача решается за счет химпоглотителей. Отечественный ХПИ (по сути это известь с некоторыми добавками), выпускатся в России, возможно и в Украине. Дешев. Грубо говоря, для одного человека в состоянии покоя потребуется полкило ХПИ в час для поддержания процента СО2 на нормальном уровне. Есть импортные поглотители, они процентов на 20 более эффективны, но почти в 10 раз дороже, порядка 10 баксов за кг. Восполнение кислорода легко решается за счет кислородных баллонов. Если добавить простейшую электронику (долларов на 500) это все можно полностью автоматизировать, но можно в крайнем случае пользоваться и расчетными таблицами и управлять в ручном режиме.
Вот собственно основные моменты. Все остальное - устанавливается по желанию, продумно многое, но, увы, мани-мани...

Приветствую Единомышленника!)))

То что предложено, практически на этом и остановились. по поводу педального привода и химпоглотителя: полкило в час-это при нормальном дыхании?)))

З.Ы. Местоположение? Город?

Приветствую присоединившегося к нашей скромной компании единомышленника!
По поводу уплотнений, то здесь на форуме по ним открыта специальная тема.

Интересно, как Андрей решил вопрос передачи крутящего момента от педалей на гребной винт.
Второе, какое усилие потребуется для вращения педалей, если сравнить с велосипедом?

Еще один вопрос, который мы все упустили из виду - кондиционирование воздуха и теплоизоляция корпуса.
На поверхности корпус лодки будет нагреваться под палящими лучами солнца, в воде он будет охлаждаться.
Пилот, крутящий педали, будет потеть. Воздух потребуется осушать, нагревать или охлаждать в зависимости от ситуации.

И мое Вам с кисточкой Андрей. Насчет стального корпуса согласен, что это достаточно простая, доступная и более дешевая технология. Проще всего использовать готовую емкость, но вполне реально изготовить прямоугольную поперек и веретенообразную вдоль форму по методу сшей и склей, как при изготовлении фанерных лодок. Главное использовать достаточное количество шпангоутов. Большой плюс стеклопластика в том, что с ним гораздо проще придать необходимую форму и он почти неподвержен корозии, к тому же незаметен для радаров И не так уж тяжело с ним работать. А насчет обжига, то сейчас существуют ткани ( в основном импортные) со связующим которое прекрасно пропитывается смолой. Как алтернативу можно использовать стеклоцемент.
Педальный привод это такой "геморой" в герметичном корпусе, что не стоить с ним и заморачиваться.
Кислород и из него вытекающее еще одна ненужная проблемма. Воздух более доступен и системы гораздо проще.
Для своего аппарата можно использовать любую систему, какую кому захочется. Но в данной теме мы разрабатываем аппарат наиболее дешевый и простой в изготовлении, а так же в эксплуатации.
Принцип двойного корпуса привлекателен тем, что позволяет снизить сухой вес подлодки и уменьшить уровень осадки в воде, что упрощает доставку и спуск на воду. Это не маловажно, поскольку обслуживание в "гараже" на порядок ниже чем на причале. Со стеклопластиком мы действительно немного увлеклись. Все же метал доступнее во всех отношениях. Проблему упрочнения капсулы из плоских листов решить за счет шпангоутов снаружи. Обтекаемому корпусу шпангоуты не обязательны. Систему дополнительной БЦ считаю очень интересной и возможно даже необходимой. Жаль,что я недодумался применить ее на своем аппарате.

Сообщество, я предлогаю вкачестве жесткого корпуса использвать полипропиленовую емкость для хранения воды оклееную стеклотканью на полиэфирной смоле. Емкость можно купить начиная от 100$, смола на разлив 3-4$ килограм, отвердитель 6-7$ килограм, отношение смеси 1/100. Полипропилен хорошо обрабатывается механически, достаточно прочен. Я делал прочные корпуса по такой технологии еще лет 8 назад, претензий досих пор нет.
Для передачи управляющих команд через не металлический корпус, можно использовать радиочастотные модули (производителей много, цена низкая), радиосигнал спокойно проходит через воду(5-10 см).
Для экономии электроэнергии и управления двигателями лучше всего использовать ШИМ-контролеры.
Автоматика для жизнеобеспечения будет стоить порядка 150-200$.
По моим прикидкам субматину по такой технологии на два человека при полной оснастка можно изготовить где-то за год и 2500-3000$, я думаю удовольствие стоит этих денег.

Отвечаю по очереди.

Украина, Харьковская область.

По ХПИ.
На практике с учетом различных факторов 1 кг ХПИ способен поглотить 80 л СО2. Если его вырабатывать "до нуля", то 120 литров. Человек при легкой работе выделяет 30 л/час, при тяжелой - 150 л/час (по нормативам пожарников это бег с пострадавшим на плечах).

Вопрос передачи момента на винт. 2 варианта:
1. Через дейдвуд. Недостаток - большые потери трения в сальниках.
2. Электропередача - малый КПД.
Тут нужно расчитать или экспериментально определить потери на трение, тогда можно будет определяться.
3. Спросить у М. Пучкова, как было у него на первом варианте его лодки с педалями

Теперь по усилиям. Сначала теория. Человек может в пике может выдавать недолгое время 250 Вт, длительное время 100-150 Вт.
Теперь практика. Был проведен эксперимент. Взят горный велосипед (для того, чтобы можно было регулировать без проблем коэф передачи), к колесу был присобачен генератор. Мерялась выходная мощность. В течение 10 минут можно получить 150 Вт, длительное время без особого напряжения 80 Вт. КПД генератора думаю можно принять где то 0,7. Тогда получим 200 и 110 Вт соответственно. Тут главное правильно подобрать передачу чтобы комфортно было крутить педали.

Насколько я понимаю, регенераторы пожарных работают через маску? При этом еще крутить педали... Это равнозначно кроссу в противогазе Не проще ли использовать двигатель от вентилятора охлаждения Газели (или несколько) и недорогой кислотный аккумулятор?

О кондиционировании воздуха я тоже думал. осушение воздуха предполагал решить совместно с очисткой его от СО2. При прокачке воздуха через фильтр сначала пропускать его через слой влагопоглотителя (использовать можно конденсацию за счет разности температур или поглотитель типа какого нибудь силикагеля). Есть еще электрические бытовые приборы для поглощения атмосферной влаги, энергопотребление у них мизерное, можно приспособить. Главная проблема - не дать влаге конденсироваться на стенках лодки. Для этого все стенки нужно изолировать 5-мм фольгированным изолоном (это вспененный полиэтилен, применяется довольно широко).
Кстати, поглощение СО2 ХПИ происходит с выделением тепла, можно его применить с пользой.


>> ольшой плюс стеклопластика в том, что с ним гораздо проще придать необходимую форму и он почти неподвержен корозии

Зато он подвержен осмосу, причем без специального защитного покрытия очень сильно. Об этом можно много прочитать на форумах владельцев пластиковых яхт. И эта беда у самодельных пластиков серьезней, так как недоступно формирование корпуса вакуумом/давлением.



>> к тому же незаметен для радаров Smile

Вот тут не поспоришь! Особенно с учетом, что все выходы партизанские ввиду невозможности регистрации. Да и контрабанду можно возить lol!

При таком раскладе вырисовывается стальной корпус с пластиковой рубкой и надстройкой легкого корпуса.

>>
А можно чуть подробней? Пароли-явки-цены?

>> Педальный привод это такой "геморой" в герметичном корпусе, что не стоить с ним и заморачиваться.

Тут я согласен. Это все от бедности.

>>Кислород и из него вытекающее еще одна ненужная проблемма. Воздух более доступен и системы гораздо проще.
Для своего аппарата можно использовать любую систему, какую кому захочется. Но в данной теме мы разрабатываем аппарат наиболее дешевый и простой в изготовлении, а так же в эксплуатации.



Так то оно так, та трошкы не так... Кислород есть вариант использовать технический, для сварочных аппаратов. Судя по технологии производства ничего вредного туда попасть не может. Нужно посмотреть еще ГОСТы чтобы убедиться. И не факт, что с воздухом все так просто. Главная проблема - не недостаток кислорода, а избыток СО2. Воздух нужно либо менять (куда вы денете под водой эти объемы, чтобы выкачать за борт или в баллон нужно изрядное колличество энергии) или очищать с помощью химпоглотителя. Добавлять можно и воздух, это на 20% кислород, но так как доля азота будет расти, через определенное время (в зависимости от объема вашей лодки) процент кислорода упадет ниже допустимого. Воздух можно использовать для коротких погружений. В конце концов, 1 м3 свободного объема лодки обеспечит час пребывания под водой. Но аварийный запас нужен обязательно, в любом доступном виде.

>>Принцип двойного корпуса привлекателен тем, что позволяет снизить сухой вес подлодки и уменьшить уровень осадки в воде

но одновременно повышает расход энергии при подводном ходе и требует более мощного двигателя

>>> Сообщество, я предлогаю вкачестве жесткого корпуса использвать полипропиленовую емкость для хранения воды оклееную стеклотканью на полиэфирной смоле. Емкость можно купить начиная от 100$, смола на разлив 3-4$ килограм, отвердитель 6-7$ килограм, отношение смеси 1/100.

Пароли? Явки? В смысле что за емкости, где применяются, типоразмеры, стойкость к воздействию сред и т.д. Возможно, это будет интересный вариант.


>>Я делал прочные корпуса по такой технологии еще лет 8 назад, претензий до сих пор нет.
А что это были за корпуса? Можно подробней? Как и в каких условиях эксплуатируются?


>>
Автоматика для жизнеобеспечения будет стоить порядка 150-200$.
Вот тут можно чуть подробней. Я не смог найти дешевых датчиков и клапанов с ЭМ управлением. Электроника действительно может базироваться на копеечном PIC-контроллере. А вот с датчиками концентрации проблема, особенно СО2, дороги заразы.

>>Насколько я понимаю, регенераторы пожарных работают через маску? При этом еще крутить педали... Laughing Это равнозначно кроссу в противогазе Smile Не проще ли использовать двигатель от вентилятора охлаждения Газели (или несколько) и недорогой кислотный аккумулятор?

Естественно, ни пожарники, ни водолазы с собой акб не возят, там все за счет энергии легких через дыхательный мешок в несколько литров. но у нас то проблема веса менее актуальна, естественно нужно использовать электричество для продува поглотителя, по другому тут никак не придумаешь, а скорость продува регулировать в зависимости от концентрации СО2, выросла концентрация - увеличилась интенсивность потока.

А зачем тогда велопривод?

к велоприводу : генератор+зу для аккумулятора питания электроники и продува воздуха.... покрутил-подзарядил и дальше ..... ну и плюс всгда радиосвязь будет и т.п. если что... а можно эту энергию и за борт пустить, то есть на движение-всплытие.... зависание...

По поводу, полипропиленовых емкостей,точно знаю их производит завод г.Донецке любых типоразмеров,
видел в продаже,в объявлении написано "вместимость под заказ", конкретно не узнавал, но то что видел впечатлил.
Полиэфирная смола спокойно продается на авто ринках для ремонта авто, большие объемы: от 1 л до200л
бочка в Харькове есть фирма, Северодонецк - завод, адреса есть интернете, доставку могут осуществлять "Автолюкс" и т.п.
По поводу датчиков, есть маленький вопрос(Во сколько вы ценете свою жизнь и здоровье). Я серьезно занимаюсь радиоэлектроникой, и цены на комплектующие знаю велеколепно, к примеру класный датчик давления я брал в этом году за 18$. Клапана, датчики газов есть и на радио рынках и фирма поставщиках, в крайнем случае под заказ почти все что угодно.
Я по такой технологии делал боксы для подводных фонарей и боксы для видео камер пока стоят не текут.

Пришли мы к общему согласию, сделали хороший проект,воплотили в материале, сделали первое погружение в ставке, а потом начнутся проблемы транпортировки к другим водоемам, можно автранспортом, а если на воде: дальность хода в подводном положении ограничена емкостью АКБ. А доставка лодки к месту погружения? чем ,как? Мои расчеты неутешительны. Может сразу подумать о транспортировке, меня прильщает такая комбинация, катамаран -между попловками висит субмарина, на борту есть все для отдыха, ремонта, погружений. В таком варианте можно решить много проблем.

Видел я такие проекты.
Гибрид прогулочной яхты-катамарана и опускающегося герметичного корпуса.

Замечательный вариант. Разработаем простейший, недорогой проект субмарины и в нагрузку к ней дорогущий катамаран для обслуживания и ремонта

У меня товарищь построил катамаран за одну зиму сам, самой дорогой вещью был парус,около 200$,ходил по Черному морю,был зарегистрирован и пограничники разрешили плавать, небыло не каких ограничений.Я понемая чем чем сложнее жизнь тем лучше!

Господа, спосибо за разъяснения, я теперь понял почему не делают миниподлодки,они проще,дешевле, и не кому не нужы, катамаран-посложнее,подороже и поэтому стоят дороже субмарины.

В данном варианте предлагается катамаран с возможностью обслуживания и отдыха экипажа. А это действительно подразумевает достаточно большое и дорогое судно. Гораздо проще подзаряжать аккумуляторы от электросети, а балоны на станциях обслуживания. К тому же теряется возможность спуска в различные водоемы. И к этому всему прибавляем то что катамаран предлагается как дополнение к субмарине. В варианте с катамараном лучше делать более дешевый батискаф. Электричество и воздух подавать с катамарана, но теряется некотарая романтика А вообще не забывайте что мы рассматриваем в этой теме наиболее дешевый и простой в изготовлении вариант субмарины для погружения на небольшие глубины.

Все смешалось, кони, люди.
Давайте все же сосредоточимся на минисубмарине.

Отвечу гостю, что на здесь на форуме собрались энтузиасты, любители миниподлодок.
И не имеет значения, нужны миниподлодки кому-либо еще или нет.
Достаточно того, что они нужны нам.

Строить специализированный катамаран в нагрузку к лодке дорогое удовольствие.
Гораздо лучше, если предусмотреть возможность размещения минисубмарины на любой, подходящей по грузоподъемности, яхте.
К минисубмарине потребуется еще сконструировать спусковое устройство, может быть нечто подобное шлюпбалке?

Пробовал пририсовать к капсуле корпус, ничего утешительного не выходит. Прихожу к выводу, что тот проект, которым я сейчас занимаюсь, наиболее дешевый и простой. Есть много минусов но и плюсов не мало. Короче посмотрите его на сайте и выскажете свое мнение и что стоило бы изменить.

Настало время и мне взяться за перо.
Предлагаю всем нам взять перерыв до конца праздников и что-то сочинить самим.
Через неделю сверимся, что у каждого из нас получилось.

Итак подготовил "неграмотные" чертежи, за что зараннее извиняюсь.
Что вышло: миниатюрная субмарина для погружений на глубину до 10 м.

Сухой вес - 350 кг
В погруженном состоянии - 800 кг
Длина - 185 см
Ширина корпуса - 60 см
Высота без шноркеля - 130 см
Корпус - металический
Осадка в надводном положении - 80-90 см
Плюсы - лодка получилась миниатюрной и достаточно легкой, для того что бы ее можно было перевозить легковым автомобилем. Корпус относительно дешевый, собирается всего из 4 стандартных листов металла размером 1х2 м. Толщина металла 3-4 мм. При 3 мм прийдется добавить около 70-100 кг балласта. При 4 мм масса балласта уменьшается на 60 кг. Используется минимум оборудования. Это значит, что вместе с дешевым корпусом при самостоятельном изготовлении, реализовать проект вполне реально.
Минусы - изначально лодка "расчитывалась" на давление внутри корпуса равное забортному. Поэтому, для того чтобы уменьшить сухую массу и использовать минимум материала было решено делать плоские борта с ребрами жескости. Это существенно уменьшает прочность корпуса, но при минимальной разнице давлений внутри и за бортом не играет существенной роли. Пока не проработано устройство автоматического поддержания давления, все в ручеом режиме. В рубке тесно, но для одного среднестатистического человека, места вполне достаточно. Из-за относительно большой осадки, спуск на пологом берегу может быть проблематичен.
Рассмотрим внутреннее устройство:

Как видно, пространство используется достаточно экономно. Под сиденьем находится блок аккумуляторов и штанга подруливающих електромоторов. Баллон с сжатым воздухом, распологается между ног. Впринципе его можно разместить снаружи корпуса. Справа от пилота находится система впуска-выпуска воздуха из балластных, расположенных спереди и сзади. Слева, рукоятка управления наклоном двигателей, компрессор и шноркель.

На рисунке видно, что трубопровод воздушной системы БЦ состоит из крестовины и 4 вентилей. Боковые вентили используются для регулировки потока воздуха БЦ. Верхний вентель позволяет выпускать воздух, через нижний подаем воздух в БЦ. В нижней части цистерн находится постоянно открытое отверстие.
В нижней части рубки установлен обратный клапан, для выпуска "отработоного" воздуха.
Далее прилагаю крой металла для корпуса







Крышку входного люка прийдется изготовить отдельно. В крое есть один минус, для обслуживания балластных цистерн в их нижней части устанавливаются лючки, закручивающиеся на болты из нержавейки. К сожалению неудалось эти лючки сделать из цельного металла. Прийдется сварить их из обрезов носовой и кормовой части. Из оставшихся небольших полос металла были вырезаны полосы 4 см шириной, из них сварены треугольники с нержавеющими болтами. Треугольники были приварены к низу носовой и кормовой частей, для крепления лючков обслуживания. Есть еще определенный порядок сварки частей, но об этом в следующий раз.

Здравствуйте. не ожидал, что есть ещё такие романтики. Я с 13 лет мечтал построить свою подводную лодку. Но в 13 лет мало что может получиться. Однако я построил три модели из дерева. Третья была самая удачная, но всеравно до испытаний дело не дошло. Сейчас уже мне 30 лет. много опыта и бюджет уже посерьёзней. Решил, вместе с другом построить мини подводку. Разрабатываю сейчас проект и на этой недели собираюсь строить. каркас будет сделан из дерева и фанеры облклеен стекволокном, по примеру изготовления яхт. двигатель электрический (есть у друга) через редуктор, редуктор от мини балгарки. винт подбирать опытным путём, но хочу всё же большого деаметра т.к кпд выше, ди и не надо так центровать, может поставлю ещё дополнительный понижающий редуктор. у меня дача в 30 метрах от озера, поэтому лодку сделаю на даче на тележке. аккамуляторы возьму тролейбусные, друг работал в депо может достать их даром.
в общем глубина у нас на озере не большая (5м), поэтому нет смысла делать что то навороченное. всю подводку буду делать из того что есть, плонирую потратить на неё не более 5 тыс. рублей.
буду информировать об успехах.
Но есть много мелких вопросов. попробую найти на них ответы на вашем форуме. классно, что он есть.