Самодельная подводная лодка с надводной wi-fi антенной

Подводную лодку я начал мастерить в сухопутной Рязани, где родился и вырос, а достроил уже в Санкт-Петербурге спустя 25 лет. На своем «Ките» я вдоль и поперек изучил Финский залив, Ладогу, озера в Ленинградской области, был арестован как диверсант, а сейчас готовлю сюрприз для финских пограничников.

В юности я увлекался авиацией и даже сварил из подручного материала в отцовском гараже каркас для автожира*. А еще хотел сделать махолет** со складывающимися крыльями, даже притащил детали с местного рязанского аэродрома, где стояли кукурузники Ан-2.

КСТАТИ

* Автожир — винтокрылый летательный аппарат, но в отличие от вертолета подъемная сила в нем создается за счет авторотации несущего винта. ** Махолет поддерживается в полете за счет маховых движений плоскостей.

Но с автожиром и махолетом тогда не заладилось. К тому же я сбежал из дома, решив путешествовать по Сибири. Полтора месяца ездил в товарных вагонах. Меня, конечно, задержали и вернули домой.

Вот тогда и подумал: «Надо путешествовать скрытно. Как? А под водой! Но для этого нужна подводная лодка».

Теория

Модель подводной лодки строится по тем же принципам, что и настоящая. В водоНЕпроницаемый корпус, внутри которого скрыты все органы управления и электроника. Снаружу он окружен «легким» проницаемым корпусом, служащим для обтекания и красивого внешнего вида. Наша модель будет состоять только из прочного корпуса.

На скорости подводная лодка может погружаться за счет рулей глубины, а в статическом положении только с помощью балластной цистерны. Как это работает? При плавании на поверхности масса лодки чуть меньше массы объема вытесненной воды (закон Архимеда). Т.е. если лодка имеет объем 3л, то ее масса должна быть чуть меньше 3кг. Затем лодка начинает набирать воду внутрь прочного корпуса. Объем корпуса остается тот же, а масса увеличивается — и лодка погружается. В этот момент внутри корпуса немного увеличивается воздушное давление, но не на столько, чтобы нарушить герметичность.

Теоретические расчеты погружения модели подводной лодки.

При строительстве есть 3 основные проблемы. Они вполне независимы и могут решаться отдельно.

• радио-аппаратура (2.4 ГГц не работают под водой)
• герметизация — корпус, вал двигателя и тяги рулей
• балластная цистерна

Начнем по порядку.

Как я усовершенствовал подлодку

Сначала хотел просто отремонтировать субмарину, но потом решил ее полностью перестроить. Тем более что к тому времени уже оканчивал судостроительный институт.

Старый корпус я разрезал и удлинил, теперь лодка приняла сигарообразную форму. Вместо педалей появились три двигателя — два бензиновых по 80 лошадиных сил и один электрический, система подруливания, видеокамера и прожектор на днище и что-то вроде выдвижного перископа — это тоже видеокамера.

Расширил рубку, и теперь в лодке помещаются 2 человека.

Строил лодку в обыкновенном деревянном сарае в промзоне на окраине города. Вся эта эпопея со строительством — от первого педального варианта до нынешнего — затянулась почти на 25 лет.

Герметизация

Нам нужно обеспечить герметичность 3 элементов:

• прочный корпус
• вал двигателя
• тяги управления рулей

Прочный Корпус

часто называется ВПЦ (ВодоНеПроницаемыйЦилиндр) или WTC (WaterTightCilinder), представляет собой пластиковую трубу диаметром 75 мм длиной 600мм. С обоих торцов в нее вставляются цилиндрические заглушки с канавкой под уплотнительное кольцо. Труба покупается в сантехническом магазине, заглушки будем делать из нескольких слоев листового ПВХ толщиной 4-5мм, а кольца заказываем в Китае (о том как покупать на Алиэкспрессе написано в конце статьи).

Заглушка будет состоять из 6 слоев. Внутренний диаметр трубы равен 71 мм, толщина уплотнительного кольца 3,5мм. Тогда основные листы имеют диаметр 70мм, маленькие 65мм и внешний большой 75мм. Очень важно и очень сложно соблюсти соосность листов, чтобы кольца прижимались равномерно к трубе. Для центровки используется болт диаметром 6мм (или строительная шпилька). Сначала сверлим отверстие, затем чертим цилиндр нужного диаметра и вырезаем лобзиком с запасом. Доводим до нужного диаметра на оси зажатой в дрель. Я обтачивал наждачкой на бруске.

Склеиваем листы тоже на оси, стараясь соблюсти перпендикулярность. Самый лучший клей для ПВХ «Момент-Гель». Титан не берет, обычный «Момент» — тоже. Все, одеваем резиновые кольца и идем тестировать на герметичность.

Позже напечатал заглушку на 3d-принтере — очень понравилась точность. Сейчас планирую все детали напечатать. Об этом в отдельной статье.

Дейдвуд

Так называется узел, обеспечивающий герметичность вала двигателя. В торцы внешней трубы впаиваются подшипники. Вставляется вал и внутрь трубы забивается густая смазка (например литол). Ее надо иногда добавлять, т.к. вода постепенно вымывает.

Валы и подшипники купил на Али, медные трубки и смазку на строительном рынке. Я нашел подшипники 3мм внутренний и 6мм внешний диаметр. Соответственно покупаем валы из нержавейки на 3 мм, и медную трубку с внутренним на 6 мм (внешний получился 8мм). Валы обязательно покупать специальные, обычная проволока несиметрична, будут биения. Сначала припаиваем патрубок, затем просверливаем в нем отверстие. Для пайки понадобится кислота и 3-ья рука

Тяги рулей

Тяги выводим через резиновые манжеты закрепленные на медных трубках диаметром 6мм. Диаметр самих тяг 1.5мм. Я использовал жесткий провод со снятой изоляцией.

Самодельная игрушка подводная лодка

Сегодня вашему вниманию предлагаются чертежи самодельной подводной лодки. Изготавливается такая субмарина из обычной фанеры толщиной 3 мм и жести от консервных банок.

Во времена Советского Союза игрушек в магазинах особо и не было. Зато продавались наборы Сделай сам. Казалось бы простые в изготовлении контурные модели различных кораблей, самолетов, катеров и подводных лодок не только развивают воображение при игре с такими игрушками, но и позволяют получить начальные конструкторские навыки при сборке.

Реконструкцию одного из таких наборов – самодельную подводную лодку на резиномоторе мы и предлагаем сделать своими руками.

Для изготовления самодельной субмарины вам понадобится следующее:

Фанера 3 мм размером 210х55 мм Лобизк (можно ручной или электрический) Плоскогубцы Жесть от консервной банки Свинец 5 грамм (можно взять грузик для балансировки колес) Резиновый жгут длиной 400 мм (можно купить в модельном магазине или в аптеке, так же подойдут соединенные между собой резинки для денег) Пара булавок с головками в виде колечка (можно заменить карнизной струной) Суровые или шелковые нитки Клей БФ-2 или любой другой водостойкий Водостойкая краска (нитроэмаль, масляная или акриловая из канцтоваров)

Посмотрите на чертежи подводной лодки.

По клику на картинке вы можете сохранить увеличенный чертеж модели подводной лодки на резиномоторном приводе.

Несмотря на простоту конструкции самодельной подводной лодки, работу следует выполнять в следующей последовательности:

Корпус лодки и лопасти горизонтальных рулей выпиливаются лобзиком из фанеры. Контур лодки легко перенести смаштабировав чертеж в графическом редакторе и напечатав на бумаге обвести по месту на фанере или перерисовав по квадратам (клетка квадрата на фанере должна быть10X10 мм).

Выпиленный корпус самодельной субмарины зачищается напильником и наждачной бумагой, необходимо убрать заусенцы и сгладить края.

Прорези, в которые вклеиваются лопасти горизонтальных рулей, так же необходимо обработать. Рули желательно обработать сделав округлым переднюю часть и сходящую к вехней поверхности заднюю. Это относится только к выступающей за габариты фанерного корпуса ложки частей.

Вклеиваются рули с помощью имеющего у вас клея, соблюдайте инструкцию! Обычно первый слой клея просто высушивается, а соединение деталей происходит после намазывания второго слоя клея.

Сквозь кормовую часть корпуса модели подводной лодки проходит вал гребного винта. Вал изготовляется из булавки, имеющей головку в виде колечка. Сквозь это колечко пропускается нить резиномотора, а к противоположному концу булавки припаивается или приклеивается клеем «БФ-2» гребной винт, изготовленный из жести.

Отверстие для вала проще всего прожечь раскаленной на огне булавкой или тонкой проволокой. Делать это следует не торопясь, так как от правильного расположения отверстия зависят ходовые качества лодки. Также можно использовать и шуруповерт с тонким сверлом.

Поскольку кормовая часть корпуса лодки после прожигания отверстия становится менее прочной, ее следует обмотать катушечными нитками и промазать клеем «БФ-2».

После всего этого модель можно окрасить какой-либо яркой краской, предохраняющей фанеру от действия воды. Яркая окраска поможет вам находить модель, если она уплывет далеко или запутается в водорослях при погружении. Очень хорошо сначала пропитать модель горячей олифой, затем, просушив, покрыть два раза масляной краской.

Если используются акриловые краски, то надо равномерно покрыть ими всю модель. Не оставляя непрокрашенных мест. После полимеризации акриловая краска становится неподвластной воде и защищает фанеру от промокания и разбухания.

Винт и руль вырезаются из жести от консервной банки. Вырезав винт, прокалывают его в середине тонким шилом или остро отточенным кончиком гвоздя. Это будет отверстие для вала. Булавка (вал) должна входить в это отверстие плотно, с некоторым усилием.

Вал и винт соединяются в такой последовательности: сначала булавка (вал) вставляется в отверстие с внутренней стороны прорези для резиномотора, затем на нее надеваются три маленькие шайбочки, вырезанные из тонкой жести или латуни. Шайбочки должны быть гладкими и свободно вращаться на булавке.

Можно поставить маленькую стеклянную бусинку между шайбами, она будет работать как подшипник и уменьшит трение, тем самым облегчив вращение вала.

Последним на булавку надевается гребной винт, Отрегулировав его положение так, чтобы между ушком булавки и стенкой прорези для резиномотора оставалось 2—3 мм, свободный конец булавки загибают колечком и припаивают к винту. Следует предварительно отжечь булавку, чтобы она при загибании не сломалась. Это можно сделать в пламени газовой горелки, свечки или просто на спичке. Колечко на винте необходимо для закрутки нити резиномотора заводной ручкой или маленькой дрелью.

Резиномотор представляет собою колечко из резиновой нити сечением 1X1 мм, длиной около 400 мм. Чтобы резина не потерялась в воде, случайно соскочив с модели, нить вдевают в прорезь корпуса лодки (как в ушко иголки) и завязывают узлом. Затем один конец резинового кольца пропускают в ушко вала винта, а другой (с узелком) зацепляют за выступ в носовой части лодки. Резина должна быть слегка натянута в прорези. Если она будет провисать, это создаст неудобства при заводке.

Ходовые качества лодки сильно зависят от того, как изогнуты лопасти винта. Модель с хорошим винтом уйдет дальше, будет лучше погружаться и развивать большую скорость. Поэтому изготовлению винта следует уделить самое серьезное внимание. Изгибать лопасти следует в два приема: сначала, до пайки, изгиб винту придается пальцами, а после пайки с помощью плоскогубцев задние кромки лопастей изгибаются более круто (до 40° от оси вала). Во время запусков лодки можно найти наивыгоднейший угол изгиба лопастей, подгибая их в ту или другую сторону.

Последний этап работы по изготовлению самодельной модели подводной лодки — установка балласта на килевой брус. Для этого нужно приготовить полоску свинца размером 12X22 мм, толщиной около 1 мм. Вес ее должен быть не более 5 г. Эта полоска выгибается в форме П-образной скобки и ставится на килевой брус приблизительно под «пушкой», находящейся на палубе. Передвигая грузик, мы можем регулировать продольный дифферент модели и скорость ее погружения.

Свинцовый балласт можно заменить медной проволокой толщиной 1 мм, намотав ее виток к витку на килевой брус. Проволоку следует предварительно взвесить и отрезать кусочек весом в 5 г.

При первом опробовании модели лодки на воде следует добиться, чтобы грузик ее не топил. Модель должна погружаться только до линии, соединяющей переднюю и заднюю плоскости горизонтальных рулей. Если лодка тонет, грузик следует уменьшить, понемногу отрезая от него кусочки свинца (или отматывая проволоку).

Отрегулировав груз, возьмите модель левой рукой, а заводную ручку — правой, зацепите крючком колечко гребного винта и закрутите резиномотор, быстро вращая ручку между большим и указательным пальцами правой руки. Одним движением пальцев удается закрутить винт на 3—4 оборота. Для полной закрутки резиномотора потребуется сделать 50—60 движений.

Такая модель подводной лодки предназначена для запуска в бассейне или на речке со слабым течением.

Если вам интересна подводная лодка для запуска в ванной или в аквариуме, то посмотрите на готовую радиоуправляемую подводную лодку.

Купить радиоуправляемую подводную лодку

можно тут .

Она имеет небольшие размеры и управляется через передатчик. Из за малых размеров с ней не выйти на открытый водоем, но зато, такую радиоуправляемую подводную лодку можно запускать во время купания ребенка!

Так же интересно: Авиамодель своими руками — делаем радиуоправляемую авиамодель из потолочной плитки. Металлический конструктор с радиоуправлением — можно делать радиоуправляемые машинки и гонять на них. Самодельная яхта на радио — как сделать яхту своими руками. Радиоуправление берем стандартное от игрушки или модели. Самодельный катер для завоза приманки — в помощь рыбаку, делаем радиоуправляемый катер для завоза прииманки своими руками.

Самый дешевый квадрокоптер

Как сделать квадрокоптер своими руками

Конструктор с радиоуправлением

— из такого конструткора можно собирать самодельные радиоуправляемые модели автомобилей.

Балластная цистерна

Обычно это самая сложная часть подводной лодки. Но мы сделаем ее просто — воспользуемся микронасосом. Точнее перистальтическим микронасосом — он сам держит давление и не требует дополнительных клапанов. Сам насос способен развивать давление в 1 атмосферу, это значит он сможет прокачать цистерну на глубине до 10 метров. Управляется насос так же как обычным электромотором — регулятор хода или серва с микро-переключателями.

Есть вариант наполнять резиновый шарик, но он может лопнуть. Воспользуемся шприцом на 150 мл, называется шприц-Жане. Насос сам двигает поршень. Позже можно повесить датчики и контролировать объем поступившей воды.

Оригинальная силиконовая трубка в насосе 2.54мм, поменял на 46мм. В итоге пропускная способность увеличилась в 1.5 раза. Мотор расчитан на 6 вольт, подаю 12. Мотор немного нагревается, но не критично. Итоговая скорость 100мл за 20 сек.

Компоновка

Лодка имеет размеры 60см длина и 7,5см диаметр. Внутренний диаметр 71мм. Заглушки заходят на 2.5см каждая.

Внутри корпус поделен на «отсеки».

• 1 — аккумулятор и приемник
• 2 — цистерна
• 3 — насос
• 4 — сервы и регуляторы хода
• 5 — главный мотор

Цистерна должна находиться по середине, чтобы лодка погружалась горизонтально (не было дифферента).

Элеметны крепления изготовлены из листового пористого ПВХ толщиной 5мм. Затем они стягиваются на железных шпильках, расположенных вдоль корпуса. Заднюю заглушку тоже следует закрепить на шпильках, чтобы обеспечить жесткоть узла с мотором и тягами рулей.

Изначально для управления мотором и насосом использовались регуляторы хода. Но реверс у них на много медленнее прямого вращения, что не удобно для насоса. Во время испытания я не ставил отдельную схему питания UBEC и использовал встроенный BEC на 1 ампер. Т.к. мне пришла бракованная серва, которая заклинивала, в этот момент ток подскакивал и палил весь регулятор. Может и не весь, но он больше не работал как положено. Так я спалил 3 регулятора и решил сделать схему с микро-переключателями. Она очень простая и обеспечивает симметричное вращение вперед/назад. Но стабилизатор питания на 3 ампера все таки лучше поставить.

Мотор 550-ой серии избыточен для модели такого размера, можно поставить меньше. Крепится он шурупами на специальный кронштеин к задней заглушке. Соединение с валом через латунную муфту.

Так же стоит поставить модули Fail-safe на каналы насоса и двигателя. Двигатель настраивается на выключение, а насос на продувку цистерны.

Все чертежи на отдельной странице.

ЛУЧИКИ

Что может быть лучшим подарком для моряка на День Защитника, чем модель корабля? Пусть самая простая, но сделанная своими руками! Шикарную модель подводной лодки несложно изготовить из самых простых и неожиданных материалов.

Вам понадобятся: — корпус от большой хлопушки; — гладкий пластмассовый шарик (елочный, например), по диаметру подходящий к хлопушке; — колпачок от антиперспиранта (идеально подходит по форме колпачок от Mennen Speed Stick); — картон; — жестяная крышка от консервации; — 1 спичка; — 1 ватная палочка; — ножницы; — шило; — клей; — черная краска в баллоне. Изготовление:

Корпусом лодки будет хлопушка, на которой крепятся все остальные части субмарины. Прорезаем примерно посередине корпуса хлопушки отверстие, в которое вставляем колпачок – рубку (ограждение выдвижных устройств). Кормовую часть лодки делаем из картонного конуса. Также из картона вырезаем рули поворота, носовые и кормовые рули глубины. Можно закрепить рули, сделав выступы на них и прорези в корпусе: так надежнее, но сложнее. Проще загнуть краешки и приклеить хвостовое оперение к конусу. Из жестяной крышки ножницами (не маникюрными, а хорошими ножницами для кройки) вырезаем винт. Изогнув лопасти, делаем шилом отверстие по центру и закрепляем винт на корме с помощью оси, сделанной из спички. Винт подлодки даже крутится! Если сложно сделать 6 лопастей, попробуйте три или четыре.

Кормовую часть склеиваем с корпусом – самая сложная часть работы сделана! Носовую часть изготовить гораздо легче: нужно просто засунуть шарик в корпус хлопушки примерно наполовину и плотно закрепить. Получится закругленный нос подводной лодки. Чуть отступив назад, приклеиваем носовые рули глубины. Проделав в крыше надстройки раскаленным на огне шилом два отверстия, вставляем антенну и перископ, сделанные из стержня ватной палочки: одна короче, другая длиннее.

Сборка окончена, пора приступать к покраске.

Быстрее и проще всего покрасить нашу лодку из баллончика. Вот какая красавица получилась! Не хватает только бортового номера.

Его можно написать корректором, но лучше, чтобы получилось четко и красиво, распечатать белые буквы и цифры на черном фоне и приклеить на надстройке лодки с обоих бортов.

Балансировка

Объем корпуса приблизительно равен 2,8 литра. Масса всех деталей около 1кг, пришлось добавить еще 1,8 кг груза. Главный принцип прост:

Объем надводной части должен быть меньше объема цистерны

Он может быть любой массы, лишь бы общая оставалась 2.8 кг. Поэтому надводные элементы делают из меди или тонких пластиков.

Балансировка осуществлуяется в 2 положениях:

• Надводное — Двигая/добавляя грузы и приклеивая пенопласт в подводную часть, добиваемся нулевого дифферента. Важно на этом этапе крепить пенопласт только ниже ватерлинии.
• Погруженное — добавляем пенопласт выше ватерлинии и добиваемся горизонта.

Купить на Алиэкспресе

Ссылки — ключевые слова для поиска. Так же выбирайте галочку «бесплатная доставка» и «сортировать по цене».

• подшипники 362.5 — mr63zz
• валы из нержавейки 3мм — stainless steel shaft 3mm
• резиновое уплотнительное кольцо — o-ring 72mm
• латунная муфта 3.17 х 3 мм — coupler 3.17mm 3mm
• резиновая гофра для тяг — Waterproof Push Rod Rubber
• винт 40мм под вал 2мм — three leaf propeller 40mm
• мотор 550 серии — dc motor 550
• насос — Dosing Pump Peristaltic 6v
• силиконовая трубка — silicone tube 4*6
• регулятор хода — esc 320a
• серво 12кг — MG995
• серво 2.5кг -sg92r
• микро-переключатели — kw11-3z
• стабилизатор питания — ubec 3a
• fail-safe — fail safe suit
• провода мягкие — awg 18
• хомуты на трубки — vacuum metal clips 6mm

В хозяйственном магазине или на строительном рынке:

• медная трубка 8мм
• медный провод жесткий 1.5мм
• паяльная кислота + припой
• труба канализационная ПВХ 75мм — 250руб
• листовой пористый ПВХ — 500руб/м²
• шприц Жане — 150руб
• контакты для мягких проводов
• шпильки 6мм