Катер
ПРОЕКТ НА ТЕМУ:
СКОРОСТНЫЕ
КАТЕРА
С ДВС
Подготовил: Державинский Никита, 6А класс
2007 год
ВВЕДЕНИЕ:
В процессе совершенствования современной техники специального назначения (малогабаритные и беспилотные винтовые и реактивные летательные аппараты) все самые совершенные материалы начинают применяться именно в ней, так как требования по прочности и весу являются преобладающими. Стоимость при этом уходит на второй план. Эти же требования в полной мере относится и к модельной технике, одновременно облегчая и упрощая изготовление корпусных, силовых и иных элементов конструкции.
СПРАВКА
Данная модель разрабатывалась для отработки навыков управления скоростными катерами и для участия в соревнованиях класса FSR-3.5 (получасовая гонка по треугольному маршруту) и класса F3A (скоростные катера фигурного курса) на стандартной и произвольной трассе.
При этом использовался весь имеющийся опыт постройки подобных судов и личные разработки. В процессе проектирования сразу закладывалось использование самых современных материалов - стекло и углепластика, кевлара, микросфер, современных двигателей и систем управления.
ТРЕБОВАНИЯ К ИЗДЕЛИЮ
- Безопасность для окружающих
- Управляемость
- Непотопляемость
- Относительная дешевизна
- Достаточная мореходность
- Простота изготовления
- Удобство управления и эксплуатации.
ОСОБЕННОСТИ ИЗДЕЛИЯ
Модель явилась второй конструкцией после изготовления варианта с чисто глиссирующим стеклопластиковым корпусом с электродвигателем (ЭД) класса F1Е. В данной модели присутствовали недостатки присущие моделям с ЭД:
- Ограниченная мощность и ресурс имеющегося коллекторного ЭД (250 Вт кратковременно), (ресурс щёток 15 мин).
- Необходимость водяного охлаждения ЭД и регулятора хода.
- Невысокий срок службы серебряно - цинковых аккумуляторов (6 месяцев).
- Невозможность ускоренного заряда аккумуляторов данного типа.
Учитывая вышесказанное, в следующей конструкции был применен ДВС рабочим объёмом 2,5 см3 с управляемым карбюратором и максимальной мощностью 0.5 л.с. с воздушным винтом, допускаемым по правилам соревнований в данных классах. С целью улучшения путевой устойчивости и управляемости воздушный руль, расположенный в потоке винта, имеет увеличенную площадь, вынесен назад далеко за центр масс и выполнен по полубалансирной схеме. Для получения необходимой весовой балансировки, система управления расположена в носовой части в герметичном корпусе. Так как модель изготавливалась в единственном экземпляре, её производство велось прямым методом, без применения обратных матриц.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
- составление эскизного проекта, расчёт водоизмещения
- подбор материалов
- составление рабочих чертежей
- изготовление спонсонов (поплавков) (резка проволокой по шаблону)
- изготовление палубы
- изготовление бокса под аппаратуру
- оклеивание бокса и палубы стеклотканью в вакуумном мешке
- изготовление моторамы
- изготовления пера руля направления
- соединение спонсонов и палубы
- наклеивание фанеры S 1мм на днище спонсонов
- оклеивание спонсонов стеклотканью и полосами углеткани
- присоединение моторамы к палубе
- установка двигателя, топливного бака, системы управления
- ходовые испытания
- оценка полученных характеристик
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КАРТА
Покупные материалы и комплектующие стоимость
Пенопласт 50руб.
Фанера 1мм 60 руб.
Стекло и углеткань 300 руб.
Двигатель Os-Max 15CV-A 5000 руб.
Топливная система 350 руб.
Винт 100 руб.
Обтекатель винта (кок) 120 руб.
Система управления Futaba 9CS 22 000р
Топливо (5 л) 780 руб.
Стартовое оборудование 1500 руб.
Антенна 100 руб.
Краска 200 руб.
Промышленная эпоксидная смола 50 руб.
ИТОГО 30 610 руб.
РЕКЛАМНЫЙ ПРОСПЕКТ
ОЦЕНКА ИЗДЕЛИЯ
Максимальная скорость движения на штилевой воде при использовании стандартного (тренировочного) топлива около 60 км/ч, а радиус разворота на полной скорости – 1.2 метра. Катер имеет весьма большую устойчивость при поворотах любого радиуса, в том числе самых крутых. Это достигается специальной конструкцией внутренней части спонсонов. При этом за два года эксплуатации катер ни разу не перевернулся. При использовании гоночного топлива с добавкой нитрометана скорость существенно возрастает. В целом, как модель, катер явился весьма удачным изделием. На полной скорости - больше 80 % хода ручки газа, катер практически летит на экранном эффекте, едва касаясь воды задними частями спонсонов, легко перелетая плавающие предметы. К недостаткам данной конструкции можно отнести относительно невысокую мореходность, свойственную всем глиссирующим корпусам данного типа, и двигающихся в данном режиме.
ПРИМЕЧАНИЕ
Для дальнейшего улучшения скоростных характеристик небходимо применение специализированных гоночных двигателей, винтов, топлива и рулевых машин, а также применение сложной системы стабилизации, предотвращающей взлёт. Этот вариант приведет к удорожанию изделия (примерно в 10 раз) и поэтому не рассматривался, так как изделие изначально закладывалось как тренировочное, а не спортивное.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Данные сайта RCdisign
- Журналы “Моделист - конструктор” за 1970 - 2000г.
- Журналы “Моделярж” (Чехия) 1980 - 1990г.
- Журналы “Хобби для всех” 2003 - 2006г.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица подбора воздушных винтов
для авиамодельных двигателей
Двухтактные двигатели
Четырехтактные двигатели
Os-Max 15CV-A - Сделан на базе автомобильного мотора. АВС пара. Коленчатый вал, в отличии от 15LA, на подшипниках качения. Благодаря двухигольчатому карбюратору роторного типа имеет очень быстрый отклик.
Технические характеристики рулевых машинок фирмы HITEC
Тип Усилие
4,8/6V Kg/см Скорость
4,8/6V Sek/60 Раб.
V Размеры
мм Вес
gr.
HS-50 0,6/- 0,09/- 4,8 20,9x11,4x22 5,8
HS-55 1,1/1,3 0,17/0,14 4,8/6 22,8x11,6x24 7,8
HS-60 1,1/1,3 0,2/0,16 4,8/6 26x13x24 13,5
HS-75BB 6,6/8,2 0,45/0,34 4,8/6 44x23x25 35
HS-77BB 4,4/5,5 0,18/0,14 4,8/6 44x23x25 35
HS-81 2,6/3,0 0,11/0,09 4,8/6 29x12x29 16
HS-81MG 2,6/3,0 0,11/0,09 4,8/6 29x12x29 19
HS-85BB 3,0/3,5 0,16/0,14 4,8/6 29x13x30 19
HS-85MG 3,0/3,5 0,16/0,14 4,8/6 29x13x30 22
HS-125MG 3,0/3,5 0,17/0,13 4,8/6 30x10x34 24
HS-5125MG 3,0/3,5 0,17/0,13 4,8/6 30x10x34 24
HS-5245MG 4,4/5,5 0,15/0,12 4,8/6 32x17x31 32
HS-225MG 3,9/4,8 0,14/0,11 4,8/6 32x17x31 31
HS-225BB 3,9/4,7 0,11/0,14 4,8/6 32x17x31 28
HS-303 3,0/3,7 0,19/0,15 4,8/6 41x20x36 44,5
HS-322 2,8/3,5 0,19/0,15 4,8/6 41x20x37 43
HS-325BB 2,8/3,5 0,19/0,15 4,8/6 41x20x37 43
HS-422 3,3/4,1 0,2/0,16 4,8/6 41x20x37 45,5
HS-425BB 3,3/4,1 0,2/0,16 4,8/6 41x20x37 47,5
HS-525BB 3,3/4,1 0,18/0,13 4,8/6 40x20x36 44,5
HS-525MG 3,3/4,1 0,18/0,13 4,8/6 40x20x36 50,8
BB подшипник на выходном валу
MG металлический редуктор
А скорость как измеряли?
А проект, случаем не для олимпиады потехнологии готовите???