Модель підводного човна з автоматом глибини

Більшість моделей підводних човнів, маючи невелику позитивну плавучість, при русі занурюються під воду за допомогою негативно встановлених рулів глибини. Після зупинки двигуна човен спливає на поверхню, але може статися, що, опустившись досить глибоко, вона заплутується гребним гвинтом за водорості або тину і втрачається. Знайти її буває досить важко, і іноді захоплююча саморобка втрачається назавжди.

Модель підводного човна на рис. 1, має автоматичний пристрій, що забезпечує її рух на заданій глибині. А виступаючий з води перископ дозволяє стежити за напрямком руху човна. Захочете - пустіть човен без занурення або пошлете її на глибину. Всі ці команди задаються установкою поплавця 1, який може переміщатися по перископа 2. Поплавок утримується в потрібному положенні пластинчастої пружиною 3. У свою чергу перископ пов`язаний з колінчастим валом 4, на кінцях якого закріплені керма глибини 5.

Мал. 1 Модель підводного човна з автоматом глибини

Залежно від висоти установки поплавця на перископі підводний човен може плавати на поверхні води, не занурюючись, йти під перископом на заданій глибині, опускатися на глибину, ховаючись повністю під водою.

На малюнку в центрі показані положення підводного човна в залежності від місця розташування поплавця на перископі і рулів глибини (кермо глибини в початковий момент встановлено горизонтально, підводний човен рухається по поверхні води, не занурюючись). Якщо ж поплавок знаходиться на деякій висоті, то рулі глибини в цьому положенні матимуть негативний кут установки. При русі човен почне занурюватися до зіткнення поплавка з поверхнею води. Подальше занурення її припиниться, т. Е. Поплавок переміститься разом з перископом щодо човна вгору і поверне колінчастий вал керма, глибини в горизонтальне положення - на спливання. У цьому зануреному положенні човен буде рухатися до повної зупинки двигуна, а поплавок і рулі глибини автоматично утримають її на заданій глибині. Після повної зупинки двигуна човен спливе. І нарешті, якщо поплавок впирається в корпус човна і затиснутий між стійками рубки 18, то рулі глибини встановлюються на занурення - мають негативний кут. Човен під час руху почне занурюватися і сховається під водою повністю. Вона спливе тільки після зупинки двигуна. Кінематична схема автомата глибини занурення моделі показана на цьому ж малюнку.

Для побудови підводного човна будуть потрібні: 2 дерев`яних бруска розміром 560X56X22 мм, біла жерсть, сталевий дріт діаметром 1,5-2 мм, пінопласт або брусок з деревини липи, авіамодельна гума, олово для пайки, свинець для грузика, шурупи, цвяхи.

Корпус човна виготовте з двох брусків 7 і 8, акуратно скріпивши їх шурупами. Ретельно обробіть корпус абразивної шкіркою.

Тепер з жерсті виріжте стабілізатор 9, що складається з двох половинок, лапки яких треба відігнути в протилежні сторони. Деталь 10 також зробіть з жерсті, причому складеної вдвічі. У місці вигину буде проходити вісь 11 керма повороту 15. Втулку 12 вала гребного гвинта 13 вставте в вигин деталі 10 і припаяти. Викрійку, цієї деталі рекомендується зробити з деяким припуском на обробку. Два виступу у верхній частині відігніть в різні боки. До них треба припаяти деталь 14. Її виготовте з дроту з рискою. Ця деталь служить фіксатором ручки керма повороту.
Після того як вузол буде зібраний (поставлений кермо повороту, на який перед пайкою гвинта необхідно надіти дві латунні шайби), його потрібно врізати між половинками корпусу човна. У корпусі зробіть пропив для стабілізатора.

Відео: Унікальна модель підводного човна на радіокеруванні

Заводну ручку 16 виготовте з дроту такого ж діаметру, як вал гребного гвинта. Втулку 17 заводний ручки впаяти між двома пластинами 18 з білої жерсті. Для того щоб ручка не оберталася у зворотний бік після закрутки гумового джгута на торцевій її частини запив косою зуб. Вузол заводний ручки і стійка 6 також врізаються між половинами корпусу човна. Стабілізатор і вузол заводний ручки закріпіть на правій половинці корпуса маленькими шурупами або дрібними цвяхами.

Дві стійки рубки вставте виступами в прорізи на палубі і закріпіть за відігнуті лапки шурупами.

Поплавок можна вирізати з пінопласту або бруска сухої липи. Не забудьте прорізати під перископ довгасте отвір і вкласти туди пластинчасті пружину. Відігнуті кінці пружини не дадуть їй вискакувати з отвору після того, як поплавок буде надітий на перископ. Від обертання поплавок утримується стійкою 6, яка входить в паз на носі поплавка.

Колінчастий вал зробіть з дроту. Її конфігурація видно на верхній і середній малюнках. Поворот колінчастого вала повинен бути легким. Для цього з боків половинок корпусу поставте пластинчасті підшипники. Поворот колінчастого вала обмежується двома штирями, вбитими в одну з половинок корпусу. Верхній штир зупиняє коліно в положенні, паралельному поздовжньої осі човна, а нижній - при негативному куті 8-10 °.

Рулі глибини припаяйте до кінців колінчастого вала на відстані 2 / 5l, де l - довжина керма. Паяти треба знизу (кермо накладається на вісь зверху).

Після того як виготовлені вузли моделі, половинки корпусу пофарбуйте зовні і всередині світлою нітрофарбою. Коли фарба просохне, приступайте до остаточної зборки. Знизу прикріпіть грузик 20 (найкраще зі свинцю). Підберіть його таким, щоб човен мала невелику плавучість, тому що в противному випадку буде потрібно більш потужний гумомотор. Грузик треба розташувати в такому місці, щоб човен трималася на воді горизонтально.

Відео: Радіокерована підводний човен 3311

Нагадуємо, що поворот керма глибини з колінчатою віссю, рух поплавка по перископа в стійці вгору або вниз повинні бути легкими, без заїдань.

Човен з автоматом глибини може бути виконана з мікроелектродвигунів, що живиться від батарейок. Особливо гарні для цієї мети круглі батарейки, комплект яких можна розмістити всередині корпусу.

На малюнку 2 показана модель підводного човна з мікроелектродвигунів.

Мал. 2 Модель підводного човна

Батарейка 1, мікроелектродвигунів 2 і гребний гвинт 3 встановлені так, що утворюють єдиний блок, легко відділяється від корпусу 4. І все ж не це найголовніше. Внутрішній простір моделі розділено на три відсіки. Кормовий відсік - герметичний. Він служить поплавком і врівноважує силу тяжіння рухового блоку. Носовий і центральний відсіки повідомляються між собою, тут встановлений поплавковий механізм важеля 5, керуючий носовими горизонтальними рулями 6 (рулі глибини). Крім того, центральний відсік має ряд невеликих отворів в днищі і в башті.

Як же діє цей механізм важеля, якщо ніякого механічного або іншого приводу до нього на малюнку, та й у самій конструкції, немає? Згадаймо закон Д. Бернуллі і подивимося, як застосував його на практиці винахідник.

У початковий момент модель занурена так, що з води виступає лише третина вежі. Передні керма встановлені строго горизонтально. Що станеться, якщо включити електродвигун? Модель, звичайно, попливе вперед, адже її гребний гвинт почне обертатися і створить упор. А раз так, то корпус її (днище і борту) почнуть обтікати з певною швидкістю цівки води. Згідно із законом Д. Бернуллі тиск в цьому місці падає. В результаті вода з центрального відсіку почне витікати через отвори в днищі, і рівень її в башті почне опускатися. А разом з рівнем опуститься і поплавок. Через систему важелів переміщення поплавка передасться рульовим лопатей. Їх передня кромка опуститься, човен попливе по похилій траєкторії в глибину. Але занурення моделі тривати довго не буде. На певній глибині надасть свою дію гідростатичний тиск. Спочатку воно припинить, а потім і зовсім змінить напрямок руху води крізь отвори в днищі корпусу. Рівень води знову почне підніматися, що відразу позначиться на становищі поплавка і, в кінцевому рахунку, на положенні керма. Їх передня кромка підніметься вгору, човен почне спливати.

Так, занурюючись і спливаючи, рухається човен, поки працює її двигун.