מזל"ט היברידי: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

תכנון ופיתוח של רכב תת מימי אווירי המבוסס על ארבע.

מעטפת הלחץ האלקטרוניקה של הרכב תוכננה ויוצרה באמצעות חומר אקרילי שיכול לעמוד בלחץ אטמוספרי במצב אוויר ולחץ חיצוני של 10 בר במצב מתחת למים כדי לעוף הן באוויר והן מתחת למים עד 100 מטר.

שילוב מנוע DC ללא מברשות ושילובי מדחפים קבועים אוויריים נבחרו לרכב מסוג הארבע וכל מנוע מסוגל לייצר כוח דחף נדרש למצב אווירי וגם מתחת למים.

סוג רכב זה ישמש הן ביישומים אזרחיים והן בצבא לצורך מעקב באוויר ובתנאים מתחת למים וכו '.

הערה: זהו אב הטיפוס הראשון שלנו ב- HYBRID DRONE

שלב 1: בחירת רכיבים (רכיב מכני)

הערה: בחירת רכיבים בהתאם לרצונך וגם תוכל לחשב את מטען הרכב על בסיס רכיבים

• בלוק אקריליק - 170*170*50 מ"מ
• צינור אקריליק - מזהה = 25 מ"מ, OD = 30 מ"מ, L = 140 מ"מ
• צינור אקריליק - מזהה = 150 מ"מ, OD = 160, L = 150 מ"מ
• בלוק גליל אקרילי - D = 50 מ"מ, L = 200 מ"מ
• כלורופורם (או) אנאבונד
• טבעת O- (2 כמות)
• מתאם מדחף- (4 כמות)
• מדחף אוויר נגד כיוון השעון (CCW) - 10x4.5 _ (2 כמות)
• מדחף אוויר בכיוון השעון (CW) - 10x4.5 _ (2 כמות)

הערה: אורך המדחף מגביר את כוח הדחיפה למצב האווירי. כאשר ככל שהאורך באורך המדחף מפחית את כוח הדחיפה במצב מתחת למים

שלב 2: בחירת רכיבים (רכיב אלקטרוני)

הערה: בחירת רכיבים בהתאם לרצונך וגם תוכל לחשב את מטען הרכב על בסיס רכיבים. כוח הדחיפה הנדרש הוא הדבר החשוב ביותר להורדת הרכב.

1. מנוע BLDC - (4 כמות)

   • בחירת המנוע BLDC היא החשובה ביותר. בחירת המנוע מבוססת על כמות הדחף שהיא תימסר ובדיקת מפרט המנוע.
   • מטען כולל המבוסס על המנוע הנבחר למשל: מטען כולל (3 ק"ג)/(כמות המנוע = 4) = 0.75 ק"ג* (גורם הבטיחות = 3) = 2.25 ק"ג.
   • בחירת המנוע המבוססת על ערך הדחף היא מעל 2.25 ק"ג.
   • החל ציפוי הידרופובי במנוע BLDC כדי למנוע קורוזיה.

2. בקר מהירות אלקטרוני (ESC) - (4 כמות)

   ה- ESC נבחר על בסיס ערך הזרם הגבוה ואז משווה לזרם המקסימלי של המנוע.

3. משדר ומקלט אותות

4. בקר

   בקר טיסה -ArduPilot APM, Pixhawk וכו '

5. סוללת ליתיום פולימר

   בחירת הסוללה המבוססת על הספק המנוע ברכב הנדרש במצב מרבי

6. רצועת לד

שלב 3: עיצוב

עיצוב הרכב המבוסס על תכונות אווירודינמיות, הידרודינמיות וחומריות וכו '.

פלטפורמת התוכנה פיוז'ן 360 תשמש לעיצוב הרכב בעובי הנדרש.

עובי עיצוב הרכב המבוסס על תכונות החומר והרכב עמד בלחץ מתחת למים 10 בר במצב של 100 מטר

הרכב תוכנן:

• מסגרת צילינדר וצינור X
• כובעי קצה
• בסיס מוטורי

כל המידות הן במטרים.

שלב 4: ייצור

הערה: אם יש לך מכונת הדפסה תלת מימדית בקלות אתה יכול להיות מפוברק

תוכנת Fusion 360 משמשת לעיצוב הרכב בדגם תלת -ממדי להמרה בקובץ תלת -ממדי (STL)

באמצעות מדפסת תלת מימד להעלות את הקובץ ולאחר מכן תוכל להדפיס את הרכב שלך.

אם אתה יכול להשתמש במכונת הדפסה תלת מימדית המבוססת על תכונות נימה אתה יכול לשנות את עובי הרכב כך שיעמוד בלחץ מתחת למים עד 10 בר במצב של 100 מטר וגם ביצע בדיקת לחץ כלשהי כדי לוודא שעיצוב הרכב בטוח או לא בטוח.

במקרה שלנו, אנו משתמשים בחומר אקרילי לייצור המבוסס על שימוש במכונת CNC או מכונת חיתוך בלייזר וכו '.

ייצור הרכב:

• צילינדר - צינור אקרילי בקוטר 160 המשמש לחיתוך מידות שנקבעו וליצור 4 חורים במצב שווה והכל יוצרים חוטים משני קצות הצינור.
• מסגרת צינורית X - 4 צינורות חתוכים בגודל שווה לפי המידות
• מכסי קצה-בלוקים מרובעים מעובדים ליצירת מכסי קצה לפי מימד. הגודל של עובי מכסה הקצה של רכב הבטיחות יהיה פי 2 מעובי גליל הרכב.
• בסיס מנוע - בלוקים עגולים מעובדים ליצירה בהתאם למידות.

שלב 5: הרכבה

הערה: אם אתה יכול להשתמש בהדפסה תלת -ממדית לתהליך הייצור ואתה לא צריך את תהליך ההרכבה.

במקרה שלנו, אנו משתמשים בכלורופורם או אנאבונד כדי לתקן את חלקי הרכב כגון צילינדר, מסגרת צינור X, בסיס מנוע.

מנוע Bldc קבוע בבסיס המנועים ומחובר 4 מדחפים בעזרת מתאם מדחף.

הרכב יהיה אטום במצב מתחת למים באמצעות חותם לאיטום חלקי חוט המנוע.

טבעת ה- O מחוברת לשני מכסי הקצה כדי לספק איטום נוסף ושני מכסי הקצה הם מסוג פתוח וסגור.

חלקי מכסה הקצה סיפקו סרט טפלון כדי למנוע את הדליפה ולאחר מכן לאטום לחלוטין את כל הרכב.

עליך לוודא שהרכב אטום לחלוטין כדי לעמוד בלחץ התת -ימי

שלב 6: חיבור הבקר

חלקי הבקרה מייצגים ארבעה מנועים ושני מנועים מסתובבים בכיוון השעון ושני מנועים נוספים מסתובבים בכיוון השעון. המנועים נשלטים על ידי בקרי המהירות האלקטרוניים (ESC).

ESC מחובר לבקר טיסה ולהניע את הרכב בעזרת משדר ומקלט אות 2.4 GHz

ardupilot.org/ardupilot/index.html

הערה: אם הוספת עוד כמה רכיבים כמו מצלמה, אור LED, חיישן לחץ מתחת למים, סונאר וכו 'הפצת המונים על חשוב מאוד

הערה: השתמש בתוכנת Ardupilot כדי להתקין את קובץ התוכנית בבקר הטיסה. כיול ESC הוא גם חשוב.

שלב 7: פרוטוטייפ

גורמים שנחשבו במים

• צִיפָה
• יציבות הרכב
• Cavitation
• נוספה מסה עקב האינרציה של הנוזל שמסביב וכו '.

הערה: שידור ה- S ignal מהווה בעיה מרכזית במצב התת -ימי

• אנו מתכננים להשתמש בהעברת אותות אלחוטית אך נמצא כי הרכב יציב ובקרה אלחוטית פועלת במרחק של כ- 0.5 או 1 מ 'מעל פני המים. ולכן אנו מתוכננים לפתח מערכת תיאטרון צפה המשמשת את המצב מתחת למים.
• מערכת הקשירה תהיה המצוף והכבל יתחבר לקצה האחד ברכב וקצה אחר מחובר למערכת קשירה ואורך קשירת כבל המערכת נשלט על ידי שימוש במנוע המבוסס על טווח עומק.

הערה: זהו אב הטיפוס הראשון שלנו ב- HYBRID DRONE

בדיוק הוספתי את סרטי הבדיקה הראשוניים שלי (: _'_:)

תודה

בברכה

על ידי

צוות אייר אושן