dynamická ponorka - skromné pokusy

[semo]

Posílám svoji rozestavěnou dynamickou ponorku. Jen tak aby řeč nestála. Je to takový pokus. Inspirací mi byla začátečnická ponorka SPOK, o které psali v RC Revue. Ta je podobné koncepce, ale je ze dřeva. Mě laminování nevadí.

- Trup je laminován na pozitivním polystyrenovým ztraceným kopytě.
- Paluba/kryt je z tlustého plexiskla (aby se neprohybalo) uchyceného mosaznými šrouby.
- Těsnění plauby je sanitárním silikonem.
- Zadní část je oddělena přepážkou, kdyby se kolem osy motoru nebo táhel protlačila nějaká kapka vody.
- Táhla z drátu na výplet kol prochází mosaznou trubičkou podobného vnitřního průměru. Proti průniku vody jsou chráněna z obou stran obyč. smršťovací bužírkou a trubičku ještě naplním nějakým mazivem. Ale překvapivě to těsní perfektně už teď. Zkoušeno na flašce s vodou (viz. obrázek), na kterou jsem hodně mačkal.
- Panty kormidel jsou z mosazné trubičky přimotané nití a zalité epoxidem, osa z ocel. drátu.
- Ponorka se nebude rozebírat často, nabíjení a zapínání je přes konektory ve věži.
- váží asi 1.5 kg a dlouhá je cca 40cm - 50cm, nevím přesně.
- motor MIG 400, 6čl NiMH 3000mAh, regulátor DSys asi na 30 ampér

Zatim jsem ji zkoušel ve vaně, neteče do ní. Je potřeba ji ještě trochu dovážit. Uvidím, jestli bude fungovat ponořování. Případně bych přidal dopředu nepohyblivý hloubkový kormidla, aby se líp chytla.






Pozn: to bílý kolem trubičky táhla neni silikon, ale epoxid s mikrobalony.

A pardon za mizernou kvalitu fotek.

[micer]

Vypadá to pěkně a poctivě udělané, myslím, že má šanci fungovat a něco vydržet. Přes to bych měl pár poznámek.

Plexi těsná paluba se dělá a je OK, ale plexi (pokud je to normální polymethylmetakrylát) nikdy ani na okamžik nesmí přijít do styku s lihem (etanolem a pokud možno ani jinými alkoholy), nikdy nečistit lihem! Pokud se tak už stalo, vyhodit a znovu! Ono se na pohled nestane vůbec nic, ale líh rychle vsakuje do polymeru a způsobí, že velmi zkřehne. Pak to po čase praskne jak bezpečnostní sklo (na spoustu malých střípků) v tom nejnevhodnějším okamžiku a nepotřebuje to ani náraz nebo moc tlaku.

To, že se ponorka uzavře a bude těsná a dlouhodobě v suchu, je iluze. Nebude. I pokud všechny průchody (hřídel, táhla, případně dráty) budou dokonale těsnit, vevnitř (třeba mikroskopicky) kondenzuje voda a narušuje co může. Laminát ani plexisklo nejsou těsné, nasakují jako hmoty vodou a voda je v nepatrném množství prostupuje. Pokud je vnitřek odvětrávaný, není to žádný problém, ale když je uzavřený, uvnitř se voda objeví. Aby se nemuselo porušovat těsnění a na větších ponorkách povolovat třeba 50 šroubů kolem těsné paluby, dělá se to tak, že se na palubě udělá malý výřez a na něm další malý plexi kryt třeba jen na 4 nebo 6 šroubů, ten se pak při uložení modelu po dni, kdy se jezdilo, otevře. Vnitřek větrá. V extrémním případě (a u malých ponorek) se to dá udělat i tak, že se na přídi a na zádi vyvrtá v plexi otvor a v něm vyřízne závit. Pak stačí 2 šrouby se širokou hlavou (spíš nerez než mosaz) a těsnění pod ni aby se otvory zavřely. Před uložením se šrouby vyšroubují, na jeden otvor se nasadí vývod akvaristického vzduchovacího kompresoru a nechá se několik hodin proudit vzduch, ten to vysuší. Viděl jsem i ponorku, která měla šroub v nejnižším místě na břiše, i tak se to dalo odvětrávat (jen pak majitel nesmí zapomenout ten šroub našroubovat před jízdou, to byl poněkud slabší moment ukázky).

Další možnost je uvnitř trupu ponorky nechat sáčky se silikagelem, aby sušily vzduch, ale bez kontroly stavu vlhkosti a občasné výměny to nemá smysl, takže je to jen prodloužení intervalů mezi demontáží paluby, ne odstranění nutnosti to dělat.

Dalším důvodem pro to, aby do trupu byl průchod třeba jen hadičkou, jsou teplotní změny a následné tlakové změny, hodně to dělá hlavně v létě (ponorka na slunci venku / ponorka ve vodě). Po zchlazení ve vodě klesne tlak a trup nasává vodu jakoukoli mikroskopickou trhlinkou a pórem (+ do laminátu a plexi). Když už je voda uvnitř a po ohřátí se odpaří, stejným způsobem se ven nedostane. Hadička dovoluje vyrovnat tlaky po vyndání z vody (trup se nedeformuje) a před jízdou trochu natlakovat trup (stačí nepatrně), to průsaky hodně omezí.

[semo]

Díky, to je skvělá informace, s tim lihem. To jsem opravdu nevěděl. Mám dojem, že mi na to zatim ani neukáplo pivo..tak to snad bude dobré :-). Dám na to pozor.

S těmi průsaky to bude asi taky pravda (trochu mě to trápilo, že to nemám dořešené). Je v tom sice pár pytlíků se silika gelem, ale asi bude opravdu lepší udělat ještě nějaké větrání. Kompresorek na rybičky nemám, tak bych udělal jen menší kruhový otvor do paluby a asi 2 - 3 šrouby. Mohlo by to stačit? Ze spodu paluby bych zalepil závity (zapichovací matky, nebo něco z modelářský bižuterie). Jen nevím, jaký těsnění použít - nebo spíš, kde ho sehnat. Aby bylo dost měký, ale odolnější, než ten silikon.

[micer]

Větrací kruhový otvor o průměru tak asi 3 cm by měl stačit, když bude vždy při uložení odkrytý. Zapichovací matky do plexi ... no to asi nebude nejlepší nápad :-)) ... přilepit tam nízkou nerezovou matici by neměl být problém nebo prostě komplet kroužek (mezikruží) z plechu kolem větracího otvoru a v něm tři otvory s vyřezanými závity - to by mělo větší plochu na lepení a líp by to drželo.

Těsnění nemusí být odolné, stačí levné a snadno výměnné. Instalatérské O kroužky se dají koupit, nebo plát gumy (i mechové) a vyřezat jde cokoli - třeba http://www.gumapraha.cz/sortiment.

[semo]

Jo, myslel jsem zapichovací matici, ale s upilovanýma špičkama :-). No musel bych si jí líp prohlídnout. Mechová guma by fungovala? Žena zrovna takovou před pár dny koupila.

[micer]

Chce to zkusit, jsou různé "stupně mechovosti". Mechová guma má výhodu, že je měkká a vyrovná nepřesnosti, ale pokud je řezaná z plátu (tj. s odkrytou porézní strukturou směrem k vodě), tak to chce vrstvu alespoň 5 mm (v daném případě jde o šířku stlačeného těsnění, ne o tloušťku plátu, ze kterého je to řezané). Nemusí to být absolutně těsné, nevím jak kdo, já nikdy souvisle víc než 2 hodiny s ponorkou ve vodě nebyl a když pak je guma zevnitř navlhlá, tak se nic neděje. Nesmí projít kapky. A zase, pokud je uvnitř i nepatrně zvýšený tlak, tak je to lepší, než když je tam podtlak.

[semo]

Tak už jezdí. Palubu jsem zatim utěsnil nějakou tou zelenou mechovou gumou. Neteče tam, je to dobré :-). Jezdí celkem svižně a je s ní docela zábava. Zkusím ji vzít příležitostně někam do lomu, kde je čistá voda. Ještě by potřebovala nějaký nástřik.

[video]https://youtu.be/bHESnJ8-ae0[/video]
Fotky z průběhu stavby:
https://semos333.rajce.idnes.cz/Ponorka/

[PetrP]

Hezké, gratulace k úspěchu! Ponorky mě sice tolik netáhnou (raději mám větší lodě) a také mě hlavně odrazují technické komplikace. O to víc však chovám uznání a respekt ke konstruktérům, co se s tím dokáží úspěšně vypořádat a postavit spolehlivě funkční model ponorky.

Ještě všeobecný dotaz na zkušené ponorkáře. Působí vždycky ponorky s dynymickým ponorem takto energicky jako na videu (k ponoření potřeba vysoká rychlost aby byl dostatečný přítlak na kormidla a po zpomalení pod vodou následuje rychlé vynoření)? Lze i s pouhým dynamickým ponorem dosáhnout "maketovější", tedy plynulejší a pozvolnější ponoření a vynoření, anebo je něco takového možné pouze se systémem statického ponoru?

[semo]

Tohle by mě taky zajímalo. Ale takhle: mám ještě dost velkou zásobu vztlaku. Kdyby byla těžší a měla dejme tomu ještě kormidla vepředu, dalo by se ponořit i pomalejc.

[Pepa Darvaš]

Budeš s tím honit líné kapry? To je štika.

[micer]

Působí vždycky ponorky s dynymickým ponorem takto energicky jako na videu (k ponoření potřeba vysoká rychlost aby byl dostatečný přítlak na kormidla a po zpomalení pod vodou následuje rychlé vynoření)? Lze i s pouhým dynamickým ponorem dosáhnout "maketovější", tedy plynulejší a pozvolnější ponoření a vynoření, anebo je něco takového možné pouze se systémem statického ponoru?

V první řadě určitě gratuluji k úspěšné zkoušce plavidla, pokud se opravdu chová tak, jak konstruktér zamýšlel. Hlavně, že to přineslo zábavu a nové zkušenosti. Mně se tomu říkat ponorka moc nechce - naznačím proč v následujícím textu.

Odpovědi na citované otázky (a spoustu dalších) můžete najít ve starších číslech časopisu RC revue, kam jsem kdysi psal, a ponorky měly několik roků svou rubriku ve většině čísel. Zde pouze velmi stručně.

Ponorka s dynamickým ponorem NEMUSÍ lítat naprosto nemaketově jak splašená. Jádro je v tom splnit dva protichůdné požadavky: Chcete, aby nepatrná síla od kormidel při malé rychlosti vedla k ponoření, ale současně aby v klidu vyčnívalo nad hladinu co nejvíc - celá věž a kus paluby nebo hřbetu. To se dá jedině tak, že vše co je nad hladinou v klidu má jen nepatrnou váhu a současně nepatrný výtlak při ponoření - to je vše. V praxi to znamená, že ponorka má těsný trup uvnitř (většinou roura z plexi nebo PVC) a tenký (možno maketový) vnější obal, prostor mezi nimi (minimálně centimetr kvůli povrchovému pnutí vody) se volně zaplavuje. Věž je tenká, lehká, dutá, zaplavovaná. Pak stačí mnohem menší rychlost => mnohem menší síla pro ponor, a jezdí to skoro maketově, ne úplně, ale skoro.

Zpomalení pod hladinou je nesmysl. Pokud je ponorka správně postavená, je schopná plout pod hladinou se stejným výkonem motoru rychleji než na hladině. A mimochodem, většinou to platí i o skutečných ponorkách. Naopak s dynamickou ponorkou se pod hladinou musí ubrat plyn aby se víc neponořovala a držela hloubku, pak dokonce ani není nutné aby měla řízená hloubková kormidla! Viz http://www.rcrevue.cz/ke-stazeni/testovane-modely a dál video Sea-Wolf V2 (a to není zrovna dokonale navržená ponorka z hlediska ponoru, ještě pořád musí jet příliš rychle - řízený je ocas, přední kormidla přes páku od sklopné "antény").

Na videu nového modelu je vidět nedostatek příčné stability, kolíbá se. Není to zásadní, ale příště to chce narvat těžké věci víc dolů. Obecně model ponorky plave tím líp, čím je větší (což platí vlastně o funkci všech modelů). Rozumně se začínají chovat modely kolem 80 cm délky a 5 - 7 kg suché hmotnosti - a ještě se dají dobře vozit v autě a dávat do vody "jednomužně".

Kdo jezdil s rychlým člunem, tak určitě zná nežádoucí stav, kdy loď vyskočí, zapíchne se do vody a jede chvilku pod hladinou. Taky se neříká, že je to ponorka. Podobný druh plavidel, které jsou na poloviční (abych nepřeháněl ... třetinové) cestě mezi ponorkami a rychlostními čluny, má i svou kategorii a soutěže, nebo spíš předváděcí akce. Většinou mají podobu delfína, žraloka, nebo také bojového letadla (F14 jsou v oblibě). Skáče se s nimi do dálky, přes laťku nad hladinou, pod vodou v bazénu dělají výkruty a jiné akrobatické prvky .... Nic proti tomu, jako zábava a podívaná je to pěkné, ale opravdu je to model ponorky?
podívejte se na video - http://www.rcrevue.cz/ke-stazeni/modelarske-akce/ - pak "Ponorky v Neulengbachu 2005" čas 2:53 a dál pár sekund.

[semo]

Zkusil jsem včera jezdit v lomu, kde je voda čistá a dá se tak líp řídit. Pod vodou jedu vlastně tak dlouho, dokud ji dobře vidím: Na řízení hloubky je poměrně citlivá, takže v momentě, kdy začne vítězit reflexe nad refrakcí, přestanu vidět správnou polohu a buďto vyskočím, nebo radši uberu plyn, abych to nezapích do dna. Zpomalení pod vodou, jak psal PetrP, jsem nepozoroval.

Ještě reakce na micerův příspěvek: Ano, ten princip lehké, zaplavované paluby a věže je mi znám. Já ale nechtěl dělat maketu. Spíš jsem chtěl vyzkoušet, jestli se mi vůbec podaří vyrobit něco, do čeho nepoteče a nějak jezdí. Aby byla ponorka rychlá, jsem chtěl - jinak bych tam nedával MIG 400, ale třeba jen 280ku. Z tohoto pohledu považuji akci za docela úspěšnou - je rychlá a neteče do ní. Něco bych teď udělal i jinak, to je jasný, ale to jsou zkušenosti.
K příčné stabilitě: nemám zkušenost s jinýma modelama ponorek (či hopsadel, nebo jak tomu chceš říkat :-) ), ale osobně mi případá stabilní. Vše těžké je co nejníž: zátěž z plátkového olova je přilepena tavnou pistolí až uplně na dně. Akumulátor leží taky na dně. Motor je také asi půl centimetru nade dnem. Je ale fakt, že ta paluba z plexiskla je trochu těžší. Věž je sice olaminovaná a napuštěná balza, ale trochu to váží. Nicméně pohupování ani nepozoruju - respektive nekazí jízdní vlastnosti. No ale opakuju, že jiný jsem neviděl.

[PetrP]

S tím zpomalením jsem měl na mysli úmyslné, nikoli, že by ponorka sama zpomalovala. Tedy že když se při plavbě pod vodou ubere plyn, ponorka rychle vyplave (což vysvětluje ten zmíněný nadbytek vztlaku).

Pravda že v RC revue články o ponorkách vycházely, ale buď jsem je pořádně nečetl, anebo zapomněl.

(Pokud by někoho zajímaly staré ročníky RCR a nedařilo se je sehnat, tak časopis je k dispozici v Národní technické knihovně v Praze Dejvicích.)

[semo]

S tím zpomalením jsem měl na mysli úmyslné, nikoli, že by ponorka sama zpomalovala.

Ajo takhle. No trochu se ubrat dá i pod vodou, aniž by vyplavala. Odhadem na půl plynu, ale musí se víc tlačit dolů :-).