System Wbudowany Dla Zdalnie Sterowanego Fizycznego Modelu Poduszkowca.

[kamilos1270]

Witam serdecznie wszystkich modelarzy, chciałbym przedstawić wam dość fajny model poduszkowca własnego autorstwa. Model poduszkowca jest również moją pracą inżynierską, jej treść udostępniania jest w ANS Tarnów. Koncepcją modelu, było zastosowanie jednej jednostki napędowej do wytwarzania siły ciągu jak i statycznej siły unoszenia. Całość obsługiwana jest poprzez aparaturę sterującą 2.4 GHz i dodatkowo "nadzorowane" poprzez system wbudowany STM32F767ZI. Model wyposażony jest również w czujniki: ciśnienia, temperatury, obrotów, przyśpieszenia a ich odczyty prezentuję zdjęcie "PoduszkowiecDane".  Poduszkowiec posiada system regulacji ciśnienia poprzez specjalną lotkę umieszczoną za śmigłem. Jej kąt jest regulowany poprzez dwa serwomechanizmy w oparciu o aktualne ciśnienie.  Ma to na celu poprawę charakterystyki pracy komory wyrównawczej w momencie niskich obrotów jak i hamowania. Model posiada regulacje dysz wewnątrz komory jak i dysz poduszki powietrznej przez co można regulować przepływ i ciśnienie. Cały ten model to istne laboratorium na którym można testować różne zwariowane pomysły przy niskim wkładzie własnym. Poniżej folder z zdjęciami poduszkowca jak i zebranymi danymi:

https://drive.google.com/drive/folders/1CKvVWsEHFkQ30-N5OrmuWlOyG-iSX83J?usp=drive_link

Krótki filmik z małego testu poduszkowca:

Jeśli chodzi o dalsze plany to:

-dokładniejszy film z działania

-różnorodne testy jak i modyfikacje.

 

 

Pozdrawiam

Kamil

Tarnów/Małopolskie

[Andrzej Klos]

Kawal niezlej roboty. Gratulacje!

[robert.pilot]

Gratulacje, super praca?. Na poduszkowcach się nie znam, chciałem kiedyś zbudować ale zostałem przy samolotach?... Wrzucaj ciekawostki z tej dziedziny, z miłą chęcią się podszkolę...?

[koniorc]

Gratuluje projektu. Napisz jeszcze ile waży poduszkowiec oraz jaką ma powierzchnie poduszki (na linii styku z podłożem).

I mam teraz propozycje pracy magisterskiej. W załogowych poduszkowcach wyzwaniem jest hamowanie z dużej prędkości na lodzie. Generalnie robimy to tak że obracamy poduszkowiec tyłem, gaz w podłoge i czekamy aż raczy się zatrzymać :). Odwrócenie ciągu jest rozwiązaniem ale jeśli poduszkowiec ma jeden wentylator to szybko traci kierunek lotu i zaczyna się obracać. Spróbuj opracować odwracacz ciągu z korektą kierunkową. Wykorzystaj układ przyspieszeniomierzy tak aby po włączeniu rewersu poduszkowiec automatycznie trzymał kierunek lotu. Podejmujesz wyzwanie :)?

[kamilos1270]

@koniorc waga poduszkowca to około 5 kg , w przybliżeniu powierzchnia styku to 0.4 m2. Jeśli chodzi o problem hamowania z dużej prędkości to w przypadku tego poduszkowca jest to rozwiązane w fajny sposób: pod spodem jest przykręcana specjalna wkładka z sklejki 3 mm która się wyciera od hamowania i można ją wymieniać. Problem hamowania poduszkowców jest dość problematycznym zjawiskiem ale wątpię by taka innowacyjna technologia mogła zagościć na mojej pracy magisterskiej z wiadomych powodów  Obecnie już pracuję nad dwoma sposobami: hamowaniem przez poduchę oraz systemem specjalnych dysz hamujących. Na tym nie koniec bo jeszcze wpadłem na pomysł stabilizacji poduszkowca na nierównej powierzchni. W momencie gdy poduszkowiec się unosi i znajduję się na nierównej powierzchni to zsuwa się w najniższy punkt, ten system ma za zadanie trzymać go w miejscu. Także reasumując modelarstwo to potężna dziedzina w której można wiele zdziałać i każdemu to polecam  

[RomanJ4]

Trzymamy kciuki za Twoją pracę i pomysły. W końcu jak by nie patrzeć światowe wynalazki często rodziły się w garażach... 

[koniorc]

9 godzin temu, kamilos1270 napisał:

waga poduszkowca to około 5 kg , w przybliżeniu powierzchnia styku to 0.4 m2

takie parametry dają uśrednione ciśnienie statyczne w poduszce na poziomie 1,2 hPa, z pomiarów wychodzi Ci średnio 2,5 hPa warto by się nad tym zastanowić. Jeśli fartuch masz typu balonowego i najpierw powietrze jest wdmuchiwane w balon a z balonu pod poduszkowiec to taka wartość dla balonu jest jak najbardziej poprawna. Pokaż proszę zdjęcie od spodu tak żeby było widać schemat przepływu powietrza. Druga kwestia to czy mierzysz ciśnienie statyczne czy dynamiczne? Tu także zdjęcie czujnika w odniesieniu do kierunku przepływu powietrza odpowie na to pytanie. 

 

9 godzin temu, kamilos1270 napisał:

pod spodem jest przykręcana specjalna wkładka z sklejki 3 mm która się wyciera od hamowania i można ją wymieniać

dla modelu to się na pewno sprawdza, w poduszkowcu załogowym próba hamowania z dużej prędkości częścią kadłuba o lód czy grunt to minimum hałas w kabinie, zazwyczaj uszkodzony kadłub w najgorszym scenariuszu to przewrotka i poważny wypadek.

 

9 godzin temu, kamilos1270 napisał:

Obecnie już pracuję nad dwoma sposobami: hamowaniem przez poduchę oraz systemem specjalnych dysz hamujących

Spróbuj przeliczyć jak taki system dysz hamował by duży poduszkowiec. Średni poduszkowiec o masie 1500 kg będzie miał ciąg 200 - 300 KG i ciśnienie w poduszce ok 7 hPa. Taka wartość ciągu daje dostateczne hamowanie lecą tyłem do przodu. Czy system dysz jest w stanie wygenerować 200 kG ciągu w tej wielkości poduszkowcu?

9 godzin temu, kamilos1270 napisał:

wpadłem na pomysł stabilizacji poduszkowca na nierównej powierzchni.

to także realny problem bo idea poduszki jest taka aby wyeliminować  tarcie. Warto przeliczyć (zagadnienie równi pochyłej) jaką siłę musisz wygenerować aby przeciwstawić się składowej siły ciężkości w kierunku spadku równi dla konkretnych kątów spadku. Trawiaste podłoże zawsze daje trochę tarcia co zapobiega spadkowi ale też utrudnia ruszenie i podjazd pod górę, w praktyce wszystkie górki bierze się z rozpędu podpierając się wektorem ciągu żeby utrzymać żądany kierunek.

Jeszcze raz gratuluje dobrego projektu!

[kamilos1270]

@koniorc niestety wprowadziłem ciebie ale chyba też wszystkich w mały błąd. Wykres na którym ciśnienie oscyluje wokół wartości 2.5 hPa to ciśnienie uzyskane za pomocą systemu regulacji - tej lotki za śmigłem. Stosunek obrotów śmigła do ciśnienia bez systemu regulacji przedstawia zdjęcie poniżej:

 

Obecnie poduszkowiec posiada ustawienia komory i dysz odpowiadającym linii niebieskiej w której ciśnienie dochodzi już do 6 hPa. Czujnik mierzący ciśnienie znajduję się na przodzie modelu, jak i z tyłu (Zebrane dane pochodzą z tylnego czujnika ciśnienia). Ciśnieniomierz tylny znajduje się bezpośrednio za śmigłem w tunelu doprowadzającym powietrze do komory wyrównawczej (Zdjęcie na dysku google na którym możemy zauważyć śmigło). Niestety nie posiadam pomiarów podczas poruszania się modelu,  jak tylko zastosuje moduł wifi lub bluetooth to będę analizować nowe dane. Jak wspominałem wcześniej zastosowałem wkładkę drewnianą która również "mocuję" poduszkę:

Poduszkowiec jest również przystosowany pod poduszkę typu "Finger skirt", były prowadzone testy ale niezbyt udane. Muszę dopracować inny kształt tych "palców poduszki" i jest szansa że poduszkowiec będzie się poruszać też po trawie. 

Jeśli chodzi o obliczenia to jest to dość ciekawa kwestia i bardzo interesująca. Przed budową będę przeliczać poruszone przez ciebie kwestie - dyszę oraz wymaganą siłę działania w zależności od kąta powierzchni. 

Dzięki jeszcze raz za komentarze oraz możliwość rozmowy na żywo  

[koniorc]

Zaznacz proszę jeszcze na zdjęciu fartucha ktorędy powietrze wypływa pod kadłub.

[kamilos1270]

Na zdjęciu w mojej poprzedniej odpowiedzi możemy zauważyć spód poduszkowca. Pod tą "wkładką" z sklejki 3 mm, znajduję się wydrukowany element z dyszami przez które wydostaje się powietrze pod fartuch. Ten element o którym mowa nazywa się podłoga nr 2:

Na potrzeby eksperymentów stworzyłem również podłogę nr 1:

W komorze wyrównawczej mamy również możliwość zmian dysz wylotowych:

 

Zastosowane różne rodzaje podłogi jak i dysz przekładają się na zmianę parametrów przepływu powietrza a co za tym idzie ciśnienia. Skutek zastosowania różnych komponentów widoczny jest na wykresie ^ w mojej poprzedniej wypowiedzi "Ciśnienie w stosunku do obrotów"