Перейти к содержимому

Фотография

Подводные Крылья Управляемые . Теория и практика их применения на суда

УПК (Управляемые ПК).

Сообщений в теме: 415

#201 syoma

syoma

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 792 сообщений
  • Из:Germany
  • Судно: Beach Catamarans
  • Название: Topcat K1, K4, F2

Отправлено 17 июля 2020 - 14:52

А как Вы тягу к валу приделаете? Мотор 10нм весит 5кг и это только начало. Обратной связи не надо? Скорости вращения хватит? Сколько приводов потребуется? Накидайте в солиде кинематику. 

На вал мотора ставится рычаг. Он будет коротким - несколько сантиметров, а к нему уже будет цепляться тяга к крылу. 5кг - это уже конец. Должно получиться меньше. Обратная связь по датчику высоты/гироскопу. Для калибровки достаточно поставить один концевик, срабатывающий в крайнем положении. Скорость вращения у шаговиков 600 об/мин без существенной потери момента, соответственно полоборота (полный ход) он при желании сделает за 0,05с. Приводов надо три - два на перед и один на зад.

 

тут как бы напрашивается скромный вопрос 

автор вообще имеет опыт балансирования на САПе ? 

он точно представляет себе что это такое ?

 

А причем тут опыт балансирования на САПа к езде на подводных крыльях? Это примерно то же самое, как опыт балансировки на одноколесном велосипеде к езде на Сегвее. 

 

 

Я бы использовал что-то типа такого.

 

Дайте ссылку, посмотрю.


Сообщение отредактировал syoma: 17 июля 2020 - 14:54

  • 0

#202 syoma

syoma

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 792 сообщений
  • Из:Germany
  • Судно: Beach Catamarans
  • Название: Topcat K1, K4, F2

Отправлено 17 июля 2020 - 14:59

Я хочу сказать, что малопогруженных крылья теряют качество при приближении к поверхности, в той зоне, где они начинают автоматически регулировать глубину погружения.
Также, и глубоко погруженные крылья теряют качество, под воздействием регулирующего элемента. Они теряют качество, даже если мы будем управлять крылом изменяя угол всего крыла целиком.
Также, прошу заметить, что и для малопогруженных, и для глубоко погруженных крыльев, нам придется использовать и возить с собой вспомогательные элементы. Для малопогруженных крыльев это будут стартовые крылья, для глубоко погруженных управляемых, это будут привода.
Результат сравнения двух систем, будет зависеть не от принципа (малопогруженные или глубоко погруженные крылья), а от старательности проектирования и изготовления.

 

Я согласен в общем с тем, что вы написали, но не согласен с первым тезисом, который меняет весь вывод. Давайте проведем мысленный эксперимент:
 

Предположим у вас есть две полностью одинаковые лодки одинаковой массы, которые двигаются по идеально гладкой воде в установившемся режиме на одинаковой скорости. Одна из них идет на малопогруженных крыльях, а другая на глубокопогруженных. Никаких возмущений нет, кроме того, что в обоих случаях подъемная сила крыльев компенсируют силу тяжести.Крылья рассчитаны и установлены на идеальный для данного режима угол атаки. Какая лодка будет затрачивать меньше мощности на движение и почему? 


Сообщение отредактировал syoma: 17 июля 2020 - 15:22

  • 0

#203 Infineon

Infineon

    Яхтенный капитан

  • Модератор форума
  • 1 452 сообщений
  • Из:Ярославль
  • Судно: Волга

Отправлено 17 июля 2020 - 15:16

Обратная связь по датчику высоты/гироскопу.

 

Обратная связь по углу наклона крыла. Если у привода не хватит мощности и он проскочит пару шагов, система никогда в жизни не вернется в равновесие. Зреют сомнения насчет вашего 20-ти летнего опыта в построении САУ.

 

Дайте ссылку, посмотрю.

 

Линейный актуатор с обратной связью

 

А о смысле затеи в целом, не задумался бы?

Так вроде очевидно же. Затея бредовая, никогда не будет реализована, но, вдруг, человек попробует в металле, поделится наработками и тогда, я приобрету новые знания. Умный учится на чужих ошибках, дурак - на своих.


  • 0

#204 syoma

syoma

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 792 сообщений
  • Из:Germany
  • Судно: Beach Catamarans
  • Название: Topcat K1, K4, F2

Отправлено 17 июля 2020 - 15:40

Обратная связь по углу наклона крыла. Если у привода не хватит мощности и он проскочит пару шагов, система никогда в жизни не вернется в равновесие. Зреют сомнения насчет вашего 20-ти летнего опыта в построении САУ.

Крыло тогда изменит подъемную силу, что отразится на показаниях гироскопа, как возмущение. Конечно, можно также добавить датчик угла для более быстрой реакции, но пока я ни вижу причин для проскока шагов. Если будут - добавим. 


  • 0

#205 Infineon

Infineon

    Яхтенный капитан

  • Модератор форума
  • 1 452 сообщений
  • Из:Ярославль
  • Судно: Волга

Отправлено 17 июля 2020 - 15:48

я ни вижу причин для проскока шагов

Не видите, потому, что нет данных о необходимом усилии. Когда суп, или как он там, массой 100+ кг шандарахнет по небольшой волне, то динамическая нагрузка будет явно больше 10Н и слетит вся синхронизация. Для продолжения дискуссии, хотел попросить Вас поделиться ссылками, фотками ваших наработок, хотя бы в САУ. Чувствую я, что впустую трачу свое время.


  • 1

#206 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 664 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 17 июля 2020 - 16:15

Скорость вращения у шаговиков 600 об/мин без существенной потери момента

Прежде чем писать такие вещи, Вы бы хоть посмотрели на графики по приведенной Вами ссылке. 7 Нм до 200 оборотов и 2 Нм при 600. 

Если это без существенной потери момента, тады ОЙ!

А вообще реклама забавная. В описании написано до 8.2 Нм, в табличке 9.2, а на графике - 7.  Чему верить? При этом о разнице между моментом троганья и рабочим - ни слова.  :D

Что касается управления крылом на волнении, надо учитывать, что сила на крыле изменяется не синфазно профилю волны. Имеется сдвиг, который зависит от разных параметров и может быть как положительным, так и отрицательным. 


  • 0

#207 abrasha

abrasha

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 009 сообщений
  • Из:Северо - Запад
  • Судно: МЛ- 5,6 м , швертбот
  • Название: Зенит

Отправлено 17 июля 2020 - 16:42

  :D

Что касается управления крылом на волнении, надо учитывать, что сила на крыле изменяется не синфазно профилю волны. Имеется сдвиг, который зависит от разных параметров и может быть как положительным, так и отрицательным. 

 

  Загрузите парню весь мозг ,"ругасса однако" на форум начнёт . Косность и застой кругом , скажет.  :D


 Чувствую я, что впустую трачу свое время.

 

    :D  Да , вы не одинок !


  • 0

#208 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 664 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 17 июля 2020 - 16:45

"ругасса однако" на форум начнёт . Косность и застой кругом , скажет.  :D

История Икара известна. Лучше предупредить заранее.

Хотя здесь правильнее вспомнить Манилова.


  • 0

#209 VikingLiner

VikingLiner

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 511 сообщений
  • Из:СССР, Минск

Отправлено 17 июля 2020 - 16:48

На вал мотора ставится рычаг. Он будет коротким - несколько сантиметров, а к нему уже будет цепляться тяга к крылу. 5кг - это уже конец. Должно получиться меньше. Обратная связь по датчику высоты/гироскопу. Для калибровки достаточно поставить один концевик, срабатывающий в крайнем положении. Скорость вращения у шаговиков 600 об/мин без существенной потери момента, соответственно полоборота (полный ход) он при желании сделает за 0,05с. Приводов надо три - два на перед и один на зад.

 

 

А причем тут опыт балансирования на САПа к езде на подводных крыльях? Это примерно то же самое, как опыт балансировки на одноколесном велосипеде к езде на Сегвее. 

 

 

Дайте ссылку, посмотрю.

 

Шаговые моторы без подачи напряжения имеют очень малый момент (удержания). Поэтому в вашей схеме придется на одной фазе постоянно пооддерживать ток и напряжение, иначе от нагрузки/волны он сразу провернется в крайнее положение. Но при этом вопрос может возникнуть с перегревом обмоток 1 фазы -это надо считать или тестировать.

В станках ЧПУ, даже старых советских (2Р22, НЦ-31) шаговые моторы воздействуют через пару винт-гайка. при обесточивании обмоток и при обратной нагрузке от резца - суппорта/резцедержатель с резцом просто стопорится и не идет в крайние положения или вообще куда-нибудь.

 

 

По типу привода по ссылке https://lmotion.ru/actuatorcahb.shtml - такие (ватт по 100-300) стоят на вспомогательных приводах на гражданских самолетах. Но там 2 электродвигателя и специальный редуктор (если 1 двигатель заклинит, то привод всеравно работает, но с в 2 раза меньшей скоростью)


Сообщение отредактировал VikingLiner: 17 июля 2020 - 16:49

  • 0

#210 syoma

syoma

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 792 сообщений
  • Из:Germany
  • Судно: Beach Catamarans
  • Название: Topcat K1, K4, F2

Отправлено 17 июля 2020 - 16:58

Когда суп, или как он там, массой 100+ кг шандарахнет по небольшой волне, то динамическая нагрузка будет явно больше 10Н и слетит вся синхронизация. Для продолжения дискуссии, хотел попросить Вас поделиться ссылками, фотками ваших наработок, хотя бы в САУ. Чувствую я, что впустую трачу свое время.

Пожалуйста, не тратьте свое время. Вы не видите вообще в чем цель данного прототипа на SUP? Меня эта проблема в данный момент нахрен не интересует. Так как подключение энкодера или обратной связи к шаговику - это банальное безрисковое усовершенствование, которое можно сделать в любой момент времени в будущем и возможно, это будет сделано уже на совершенно другой лодке, а возможно из-за особенностей конструкции будет совершенно другой привод, где энкодер и не понадобится.

Зачем вы предлагаете думать об этом сейчас? Кто на этом SUPе будет скакать по волнам на крыльях, если он для этого совершенно не предназначен? Зачем бежать впереди паровоза? Только чтобы показать свою исключительную компетентность во всем и унизить собеседника?


Сообщение отредактировал syoma: 17 июля 2020 - 17:51

  • 0

#211 VikingLiner

VikingLiner

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 511 сообщений
  • Из:СССР, Минск

Отправлено 17 июля 2020 - 16:59

Прежде чем писать такие вещи, Вы бы хоть посмотрели на графики по приведенной Вами ссылке. 7 Нм до 200 оборотов и 2 Нм при 600. 

Если это без существенной потери момента, тады ОЙ!

А вообще реклама забавная. В описании написано до 8.2 Нм, в табличке 9.2, а на графике - 7.  Чему верить? При этом о разнице между моментом троганья и рабочим - ни слова.  :D

Что касается управления крылом на волнении, надо учитывать, что сила на крыле изменяется не синфазно профилю волны. Имеется сдвиг, который зависит от разных параметров и может быть как положительным, так и отрицательным. 

 

Да, нестыковка.

И очень важен момент страгивания (т.е без подачи напряжения на мотор).

 

9.2 - это Holding Torgue - похоже это максимальный момент - при постоянном питании 1 фазы.


  • 0

#212 S_smirnov

S_smirnov

    Лодочный моторист - экранопланостроитель

  • Модератор
  • 22 927 сообщений
  • Из:Балахна
  • Судно: Казанка, СВП

Отправлено 17 июля 2020 - 17:03

...
Какая лодка будет затрачивать меньше мощности на движение и почему?

Та, которая более старательно спроектирована и построена. Именно поэтому.
  • 0

#213 syoma

syoma

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 792 сообщений
  • Из:Germany
  • Судно: Beach Catamarans
  • Название: Topcat K1, K4, F2

Отправлено 17 июля 2020 - 17:32

Та, которая более старательно спроектирована и построена. Именно поэтому.

Да? А с точки зрения гидродинамики похоже, что лодка с глубокопогруженным крылом. Потому что качество крыла согласно рис. 10 из КиЯ за 1964 год на оптимальных углах атаки при том же коэффициенте подъемной силы лучше у глубоководного, чем у малопогруженного крыла. Причем этак процентов на 15.

И это в принципе логично - малопогруженное крыло должно терять часть своей подъемной силы по мере приближения к поверхности, но лобовое сопротивление-то никуда не девается.

 

Или я не прав? Что там с гидродинамикой?

ris_10_10.jpg


Сообщение отредактировал syoma: 17 июля 2020 - 17:44

  • 0

#214 S_smirnov

S_smirnov

    Лодочный моторист - экранопланостроитель

  • Модератор
  • 22 927 сообщений
  • Из:Балахна
  • Судно: Казанка, СВП

Отправлено 17 июля 2020 - 17:53

 
Или я не прав? Что там с гидродинамикой?

Добавьте глубокопогруженному крылу шарниры и тяги, учтите их сопротивление, и сравните ещё раз.
  • 1

#215 syoma

syoma

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 792 сообщений
  • Из:Germany
  • Судно: Beach Catamarans
  • Название: Topcat K1, K4, F2

Отправлено 17 июля 2020 - 19:08

Добавьте глубокопогруженному крылу шарниры и тяги, учтите их сопротивление, и сравните ещё раз.

Это несерьезно. Это не учитывается в данном вопросе, как и прочее вспомогательное оборудование. Чисто качество крыльев.


  • 0

#216 S_smirnov

S_smirnov

    Лодочный моторист - экранопланостроитель

  • Модератор
  • 22 927 сообщений
  • Из:Балахна
  • Судно: Казанка, СВП

Отправлено 17 июля 2020 - 19:25

Это несерьезно. Это не учитывается в данном вопросе, как и прочее вспомогательное оборудование. Чисто качество крыльев.

Без системы стабилизации глубокопогруженное крыло на лодке неработоспособно. Поэтому шарниры и тяги для него не вспомогательное оборудование, а самое основное.
Учтите ещё бОльшую длину стоек, и их сопротивление. А также, больший дифферентующий момент создаваемый глубокопогруженным крылом на более длинных стойках.
  • 1

#217 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 664 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 17 июля 2020 - 21:08

Или я не прав? Что там с гидродинамикой?

 

С гидродинамикой там следующее.

Если рассматривать задачу в Вашей постановке (сообщение 202), то однозначного ответа нет, т.к. все будет зависеть от профиля крыла.

Крылья СПК работают на малых углах атаки: 2-4 градуса. Максимум качества у большинства профилей в районе 4+ градусов.

Для глубокопогруженного крыла угол атаки можно выбирать меньше, чем у малопогруженного. Именно из-за того, что сила с глубиной растет. Но при этом качество с уменьшением угла атаки падает.

Да это видно и из приведенного Вам графика. При малых Cy<0.25, а это как раз диапазон малых углов, качество малопогруженных крыльев выше.

Поэтому мощность может потребоваться бОльшая. Кроме того, как правильно указал коллега Смирнов, растет сопротивление стоек, падает пропульсивный коэффициент и т.д.

Но зато может уменьшится (а может и нет) волновое сопротивление.

Поэтому, повторяю, однозначного ответа нет. Считать надо. Конкретную задачу.


  • 0

#218 syoma

syoma

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 792 сообщений
  • Из:Germany
  • Судно: Beach Catamarans
  • Название: Topcat K1, K4, F2

Отправлено 17 июля 2020 - 22:27

Без системы стабилизации глубокопогруженное крыло на лодке неработоспособно. Поэтому шарниры и тяги для него не вспомогательное оборудование, а самое основное.

 

В простейшем случае, что мы рассматриваем, в качестве стабилизации может выступать самая обычная перебалансировка, как это сделано, например, на данном плавсредстве:

Тут нет ни тяг, ни шарниров.

 

Также регулировать угол крыла можно за счет шарниров, расположенных выше уровня воды, аналогично триму на подвесных моторах.

 

Поэтому остаются стойки. Но оставлю их на вашей совести, если вы действительно считаете, что они вносят существенный вклад.

 

Для глубокопогруженного крыла угол атаки можно выбирать меньше, чем у малопогруженного. Именно из-за того, что сила с глубиной растет. Но при этом качество с уменьшением угла атаки падает.

Да это видно и из приведенного Вам графика. При малых Cy<0.25, а это как раз диапазон малых углов, качество малопогруженных крыльев выше.

 

Начиная с весьма малых глубин эффект поверхности уже незаметен и подъемная сила с глубиной расти почти не будет.

 

Сорри, но если говорить об оптимальном режиме движения на глубоководных ПК, я не понимаю зачем для него выбирать угол атаки, отличный от того, при котором получается наилучшее гидравлическое качество. Т.е. фактически ухудшать его характеристики. В этом случае для получения нужной подъемной силы гораздо оптимальнее подбирать нужную площадь.


  • 0

#219 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 664 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 17 июля 2020 - 23:24

Сорри, но если говорить об оптимальном режиме движения на глубоководных ПК, я не понимаю зачем для него выбирать угол атаки, отличный от того, при котором получается наилучшее гидравлическое качество. Т.е. фактически ухудшать его характеристики. В этом случае для получения нужной подъемной силы гораздо оптимальнее подбирать нужную площадь.

Потому что с увеличением угла атаки уменьшается скорость начала кавитации. Т.е. поедем оптимально, но медленно. Это если еще сможем на крыло выйти. 


  • 0

#220 syoma

syoma

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 792 сообщений
  • Из:Germany
  • Судно: Beach Catamarans
  • Название: Topcat K1, K4, F2

Отправлено 18 июля 2020 - 00:21

Потому что с увеличением угла атаки уменьшается скорость начала кавитации. Т.е. поедем оптимально, но медленно.

А малопогруженные крылья такой проблемой не страдают? И вообще до кавитации нам еще далеко.


Сообщение отредактировал syoma: 18 июля 2020 - 00:25

  • 0

#221 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 664 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 18 июля 2020 - 00:37

А малопогруженные крылья такой проблемой не страдают? 

Нет, поскольку устанавливаются с малыми углами атаки.


  • 0

#222 syoma

syoma

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 792 сообщений
  • Из:Germany
  • Судно: Beach Catamarans
  • Название: Topcat K1, K4, F2

Отправлено 18 июля 2020 - 00:38

Кстати, в качестве приводов на SUPе также можно использовать мощные сервомашинки от радиоуправляемых моделей.

Например вот такая https://www.promodeler.com/DS630BLHV выдает 4.4 Нм. Скорость 0.1с на 60 градусов. Должны существовать и мощнее.

Например http://mks-servo.com...rd-Servo/HBL388 выдает уже 6,6 Нм. Там стоят нехилые такие редуктора и поэтому вал фиг провернешь. И еще в них уже встроен потенциометр и контроллер, который сам выставляет и держит нужный угол в зависимости от поданной на вход команды.

 

И вес их всего 100 грамм.


Сообщение отредактировал syoma: 18 июля 2020 - 01:01

  • 0

#223 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 664 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 18 июля 2020 - 00:48

Кстати, в качестве приводов на SUPе также можно использовать мощные сервомашинки от радиоуправляемых моделей. Там уже фиг провернешь.

Например вот такая https://www.promodeler.com/DS630BLHV выдает 4.4 Нм. 0.1с на 60 градусов. Должны существовать и мощнее.

Мы использовали вот такой FL57STH76-1006A. В нормальных условиях он пыхтел, но вертел.

А когда приложили поперечную нагрузку около 10 кг (не сравнимую с весом лодки!) сдох.

Причем никакой информации о том, что не крутится нет. Отсюда вывод о необходимости датчика угла. 

Это вообще беда шаговых двигателей - после сбоя или выключения питания информация о положении вала отсутствует. 

Чаще всего программируют переход в ноль до концевика и оттуда начинают отсчет.


  • 0

#224 VikingLiner

VikingLiner

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 511 сообщений
  • Из:СССР, Минск

Отправлено 18 июля 2020 - 01:43

Я бы сделал  ПК под 35 угла, как Глубокие V. Они саморегулирующиеся. +- 50% нагрузки.

ну да - КПД их на 15% хуже!  -Зато никаких умных/глючных приводов - тупая  физическая машина!

=-Как на воаеных судах СССР..


Сообщение отредактировал VikingLiner: 18 июля 2020 - 01:45

  • 0

#225 VikingLiner

VikingLiner

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 511 сообщений
  • Из:СССР, Минск

Отправлено 18 июля 2020 - 01:50

Мы использовали вот такой FL57STH76-1006A. В нормальных условиях он пыхтел, но вертел.

А когда приложили поперечную нагрузку около 10 кг (не сравнимую с весом лодки!) сдох.

Причем никакой информации о том, что не крутится нет. Отсюда вывод о необходимости датчика угла. 

Это вообще беда шаговых двигателей - после сбоя или выключения питания информация о положении вала отсутствует. 

Чаще всего программируют переход в ноль до концевика и оттуда начинают отсчет.

 

 

Да!


Кстати, в качестве приводов на SUPе также можно использовать мощные сервомашинки от радиоуправляемых моделей.

Например вот такая https://www.promodeler.com/DS630BLHV выдает 4.4 Нм. Скорость 0.1с на 60 градусов. Должны существовать и мощнее.

Например http://mks-servo.com...rd-Servo/HBL388 выдает уже 6,6 Нм. Там стоят нехилые такие редуктора и поэтому вал фиг провернешь. И еще в них уже встроен потенциометр и контроллер, который сам выставляет и держит нужный угол в зависимости от поданной на вход команды.

 

И вес их всего 100 грамм.

Да ну вы что , это рожно!


Нет, поскольку устанавливаются с малыми углами атаки.

Но там есть вопросы!


  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей