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Ocean's One

Sottomarino R/C acrobatico

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Ciao a tutti,

 

faccio seguito a quanto già scritto in  Tecnica e Notizie in merito al progetto del modello di sottomarino acrobatico.

La discussione originale è contenuta nel thread "I nostri progetti mai realizzati", con riferimento ai post dal 26/8/20 al 6/9/20.

 

Stante il forte interesse e la possibilità che effettivamente tale progetto veda la luce, gli dedichiamo una discussione dedicata.

Proseguiamo in questa sede, dopo aver definito bene il punto di partenza.

Come potete vedere nell'altro thread, avevamo preso in considerazione tre ipotetiche configurazioni, rispettivamente monomotore, bimotore e quadrimotore, fra le quali la più promettente era quella quadrimotore, che potrebbe trarre beneficio da un certa comunanza dell'elettronica con i droni quadricotteri.

Riporto nuovamente qualche ipotesi della configurazione di massima per questa soluzione:

 

Aquad-base1-200904.png

 

Aquad-base2-200904.png

 

Aquad-base3-200904.png
 

Ho già apprezzato l'ottimo supporto di @gepard e @Call_Me_V nella definizione della parte SW/HW, per cui continuerò a contarci...

Grazie, ragazzi. :thumbsup:

La filosofia del modello è già stata spiegata nell'altro thread: potenza bruta e pochi orpelli, dedicando tutta l'elettronica installata a supportare le capacità di manovra. Penso quindi principalmente a giroscopi e accelerometri.

Mi chiedo se, degli ultimi post dei due suddetti comandanti ci sia qualcosa da riportare in questa sede per chiarezza, oppure se si trattava ancora di considerazioni generali che solo ora genereranno info specifica da scrivere qui.

(Ad ogni modo, se @gepard e @Call_Me_V lo ritengano, possono copiare qui il contenuto di qualche loro post precedente).

 

Invece, certamente devo incollare qui la segnalazione di @gepard in merito al video del sottomarino R/C ad alte prestazioni, i cui dati potremmo prendere come riferimento per il dimensionamento della propulsione del nostro modello.

Veramente interessante. Lo commentiamo presto.

Ciao!

 

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Ciao, bentrovato 🙂

 

Riporto solo queste considerazioni che ritengo importanti per garantire la sicurezza del "pilota" e del pubblico presente:

 

- Quando c'è di mezzo la potenza l'aspetto sicurezza deve essere il requisito fondamentale.

- Occorre fare in modo che delfinando non prenda il volo e balzi fuori dalla vasca in modo pericoloso.

- Occorre valutare bene le misure necessarie ad evitare collisioni con il bordo, il fondo della vasca o altri natanti. L'idea di usare dei "baffi" metallici potrebbe non essere sufficiente se non pericoloso.

- L'elettronica può essere resa completamente stagna senza dover utilizzare un WTC, così come le batterie quindi non vedo un problema legato alla profondità. Al limite come trigger del failsafe si può usare l'intensità del segnle radio, alcune riceventi hanno già questa funzione.

 

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@gepard

Indubbiamente la sicurezza è un tema importante.

Va in questo senso la mia scelta di avere un modello "cabrato" che comunque punti la prua in alto se lasciato a sé stesso.

Per il resto, certamente c'è da pensare bene alla sicurezza.

Ci arriveremo quando definiremo meglio le specifiche. Sarà molto importante specialmente quando tu, io e il buon Vincenzo produrremo in serie il modello e lo venderemo in migliaia di esemplari... :biggrin: 

 

 

Va be', torno a bomba alla realtà.

Vorrei commentare il contenuto del video del "Fast RC Submarine".

Fra l'altro, dopo la valutazione di pesi e volumi si potrà capire la necessità di un WTC stagno molto esteso o, al contrario, la possibilità di avere l'elettronica resa waterproof, come ipotizzavi tu.

Allora, commentiamo un po' il video nei suoi diversi aspetti:

 

SCAFO

Il tipo del video ha usato un tubo da 3"(76mm) interno e 3,5"(88mm) esterno, in esecuzione a semplice scafo. E' un bel tubo con una paretona da 1/4" (6,35 mm), molto solida, a cui lui aggiunge anche due tappi torniti completamente pieni.

Certamente non ha lesinato sulla solidità e sul peso, anche perché il volume del modello non è affatto piccolo.

La lunghezza poi sarà sui 75 cm, da cui si evince un volume di circa 3,3 litri.

Ad occhio, il modello galleggia con il 10% di volume fiori dall'acqua, per cui il peso potrebbe essere vicino ai 3 kg.

Come paragone, per il nostro modello a semplice scafo potremmo stare sui 60 mm di diametro e 600 mm di lunghezza, ovvero 1,7 kg di peso, poco più della metà del modello del video.

Se staremo sul diametro 60 mm, la sezione frontale sarebbe solo i 2/3 di quella del modello di riferimento, che ha un diametro di 76 mm. (poi però per noi ci sarebbero le ali e altre appendici...)

 

MOTORE

Inizialmente questo signore spara un sproposito: motore taglia 3660 con 1800W di potenza, raffreddato ad acqua e con un ESC da 100 ampere!!!

Tutto vero, ma quella potenza il motore ce l'ha con una batteria 6s (22,2V), mentre il tipo ha ammesso di usare solo una batteria 3s (11,1V) o al massimo 4s (14,8V).

Forse nutre timore reverenziale di fronte a cotanta potenza. :smiley22:

Ora, passando da una batteria 6s ad una 4s la tensione si riduce a 2/3 e così pure la corrente. Conseguentemente la potenza dovrebbe essere 4/9 di quella massima, ovvero attestarsi attorno agli 800 W, comunque non pochi.

Pensando ad un nostro modello, di pari prestazioni ma con una sezione frontale di 2/3, potremmo stimare 600 W totali, ovvero 150W per ciascuno dei quattro motori. Se stiamo su una batteria 3s (11,1V), significa 13-14A per motore, probabilmente gestibili da regolatori da 20A.

 

BATTERIA

Il modellista del video ama vivere sul filo del rasoio, avendo scelto soli 3000 mAh di capacità.

Se il motore assorbe 50-60A, l'autonomia è di 3 minuti a potenza massima. Più ragionevolmente, si può sperare in 10 minuti di autonomia in condizioni pratiche (ma l'avete visto che una volta ha dovuto nuotare per recuperare il modello?).

Altro punto: 60A su 3Ah significa una corrente 20C, che richiede una batteria idonea a sopportare questi stress. Probabilmente una batteria 30C per lui è necessaria.

Anche noi potremmo avere  una cinquantina di Ampere di picco, per cui la nostra batteria dovrebbe essere almeno da 5000 mAh, ma magari anche di più per un'autonomia decente (con 8000 mAh avremmo un tranquillo 6C effettivo e probabili 20 min di autonomia) 

 

PROPULSIONE 

Il motore ha un KV di 1460, che a 22,2V significa 32000 rpm!!!

Logico che il tipo non abbia mai alimentato il motore a tale tensione. :blink:

Anche a 15V con la 4s dovrebbe fare 20000 rpm e cavitare come un forsennato.

Devo riascoltare questo video: forse mi sono perso che usa un riduttore?

Ad ogni modo, ha optato per un'unica elica molto piccola.

Immagino abbia voluto limitare la coppia per non far avvitare il modello, puntando più sul numero di giri che sulla coppia per ottenere una potenza elevata.

Noi invece, con eliche controrotanti di grandi dimensioni, potremmo trarre più beneficio dalla spinta delle eliche già a medi rpm che non da regimi di rotazione molto elevati.

 

 

C'è dell'altro, ma già così abbiamo messo molta carne al fuoco.

Vostri commenti?

 

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Da profano noto alcune cose. L'utilizzo dei tubi geberit di generoso spessore garantiscono tenuta agli urti, e anche il tappo di prora è un buon ammortizzatore. Più sezioni, offrono maggiori possibili vie d'acqua. Sicuramente pratico usare le chiusure a scatto di un baule, ma non certo sicuramente bloccate e stagne. Ha certamente un peso non indifferente, e la prima dote di un acrobata è la leggerezza. Ha eliminato del tutto le sovrastrutture, dalla vela ad un ponte simile ad un battello tradizionale. Più simile ad uno stadio di un missile, che ad un oggetto atto a navigare sott'acqua. E infatti è evidente che questa persone proviene da esperienze aero in ambito RC. Molto reattivo, non so però quanto sia intrinsecamente capace di compiere figure acrobatiche. Divertente all'inizio, poi si trova subito il limite secondo me. Salta come un cefalo a pelo d'acqua e compie accelerazioni, ma cos'altro può fare? 

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Fanghino, concordo con tutto quanto dici.

In merito alle capacità di manovra e al conseguente divertimento nell'utilizzo, però, lasciami mettere le mani avanti: per intanto lui ha fatto un modello veloce ed in grado di saltare, mentre io sono ancora solo alla teoria.

E' vero che mi piacerebbe dotare il modello di maggiori capacità di manovra, ottenute con superfici idrodinamiche più ampie, ma non è affatto detto che ci riesca, anche se lo spero veramente!

 

Per me è un argomento completamente nuovo, mentre il modellista in questione ha applicato un principio semplicissimo: se si spara il "proiettile" molto veloce, lui salterà alto.

La fisica ci dice che una velocità iniziale di 5 m/s (18 km/h) può determinare un salto di circa 1 metro, ed infatti così è stato.

Io invece vorrei fare più affidamento sulla portanza delle superfici del modello e sulla spinta delle eliche, che dovrebbe consentirgli di sostenersi sulla coda.

Questo, per ora, è dimostrato in solo TEORIA! :unsure:

 

Speriamo veramente di riuscire a realizzare un modello del genere, e poi scoprire al collaudo che i miei conti erano ragionevolmente esatti!

Vedremo...

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@Ocean's One come sempre, analisi impeccabile :smiley19:

 

Solo che a mio avviso, visti anche i dettagli che hai citato, il "tipo del siluro" ha "rabattato" (passatemi il termine) un po' di pezzi e realizzato qualcosa che immagino sia ben lontana da quanto avevi/(abbiamo) in mente :biggrin: perciò, se siete d'accordo direi di partire con il nostro progetto!!!

 

Da dove si parte? dimensioni/pesi? meccanica da te postata?

 

.....vai che lo mettiamo in produzione "di getto" :dribble:

 

Edited by Call_Me_V

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Call_Me ha colto la mia sensazione, e Ocean's l'ha espressa. Se fosse un'auto americana, direi grande cubatura e cavalli, ma rozza nell'insieme. L'idea del farlo planare, di "progettazione fine" va ben oltre, e richiede infatti una superiore conoscenza e complessità progettuale. L'esito sarà più ammirevole, altro che uno sparo a 5mt/s. E poi, son partigiano, il tifo lo faccio per Betasom!

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Certo, @fanghino

Fosse stata un'auto, avrebbe scelto un V8 di 7000cc, per non farsi mancare nulla...!

Condivido appieno la tua impressione, come del resto vedo anche nel post di @Call_Me_V

Il "tipo del siluro" ha messo insieme un bel po' di pezzi tenendo l'occhio sulla potenza bruta, in puro American Style, ottenendo un modello veloce e potente, ma lontano dalla nostra idea.

 

Quindi, cerchiamo di focalizzarci meglio su quale possa essere la nostra idea e fare delle scelte coerenti.

Suggerisco di partire dalla definizione dei motori, che sono il punto cardine.

A livello di prestazioni, i motori devono fare due cose:

 

1) consentire di raggiungere una velocità di almeno 5 m/s (18 km/h). Con questa velocità d'uscita, il modello potrebbe saltare fuori dall'acqua di circa 1 metro. Poi, ben venga anche una velocità maggiore: anzi, il dimensionamento andrebbe per forza fatto su una velocità maggiore, visto che il regresso delle eliche ce ne fa perdere un bel po'...

 

2) generare una forza almeno pari al peso del modello. Se i motori sono sui 2-300 grammi l'uno, il modello completo peserà sui 1500-2000 g; per farlo uscire verticalmente dall'acqua, non di slancio ma in sostentazione sulle eliche, la spinta delle eliche deve essere superiore ai 2 kg. In realtà potrei esagerare e dire 4 kg, ovvero 1 kg di spinta per ogni motore: questo perché non so cosa succeda quando i motori sono vicini al pelo dell'acqua ed aspirano anche molta aria.

 

Fra l'altro, già così mi accorgo di porre requisiti non semplici. facendo un paragone con le moto, questo deve essere sia una moto da cross, potente e veloce per saltare di slancio, sia una moto da trial, con tanta trazione per arrampicarsi a minima velocità. E già tutto ciò mi da molto da pensare: sto forse esagerando?

 

Visto che lo sapremo solo alla fine, per intanto vediamo di definire qualche specifica, conseguenza di quanto sopra.

Ho fatto una breve ricerca con "brushless underwater thruster" e trovato diversi modelli interessanti.

Siamo spesso su thrusters con eliche di diametro 60-80 mm, motori brushless da 12V a 24V (3s-6s) con 20-30A di assorbimento e una spinta di 1-2 kg (la spinta viene raramente indicata, ma quello è l'ordine di grandezza)

Facciamo quindi qualche conto della serva, supponendo di rimanere sui 12 V ed una quindicina di ampere.

 

Potenza elettrica = 12V x 15 A = 180 W (spesso incrementabili fino a 300)

Questa potenza diventerà potenza meccanica con inevitabili perdite che ora non so quantificare.

Tuttavia, so quantificare quanto mi serve: arrivare a 7-8 m/s esercitando una spinta totale di 4 kg.

Potenza = forza x velocità = circa 300 W, che però devo moltiplicare almeno per due perché non è vero che io avrei la spinta massima alla velocità massima (di solito la spinta max ce l'ho a bassa velocità).

Diciamo che servirebbero 600 W, ovvero 150W per motore.

Stimando i 180W elettrici per motore di sui sopra, sembra che un buon punto di partenza si riesca a trovare.

 

Specifiche!

- Thruster ad elica intubata, waterproof, con motore brushless

- diametro 60-80 mm

- 2 motori con rotazione oraria + 2 con rotazione antioraria

- tensione 12-24V (probabilmente staremo sui 15V)

- assorbimento 15-25A (di più consumerebbe troppo)

- peso < 200 g

- spinta > 1kg

- KV ed RPM da definire (con elica passo 30 mm, 5m/s sono 10000 rpm, bisogna capire se cavita)

 

Un po' di numeri ci sono.

Chi vuole rifletterci sopra insieme a me?

 

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Dopo una prima ricerca sul web, ho raccolto i dati che vedete in questa tabella:

 

Thrusters-200928.png

 

Purtroppo non tutti i motori dichiarano specifiche complete. E' vero che gli rpm sono calcolabili dal KV e la potenza da tensione e corrente, ma in qualche caso i dati sono troppo carenti.

Comunque direi che un'idea ce la siamo fatta: potenza di 100-150W su LiPo 3s oppure fino a 300W su 4s, spinta di 1-2 kg ed assorbimento sui 15-20A.

Sarebbe già buono il motore verde della prima riga, che però ha un KV molto elevato, per cui mi devo aspettare molti rpm (>15000). E' vero che ha un diametro piccolo, ma i giri sono lo stesso tanti!

Gli altri motori stanno attorno ai 5-6000 rpm per spingere fino a 3 kg.

 

Però, ripensandoci, meglio più spinta o più rpm?

La velocità di 5 m/s con un'elica di passo 50 mm corrisponde a 6000 rpm, ma con il regresso dovremmo tenerci un margine di almeno +50% e gli 8-9000 rpm magari servirebbero.

Non vorrei che i motori che girano più piano siano dei "trattori": spingono forte, ma in velocità si siedono...  (però magari ci sarebbe la scappatoia di aggiungere un elemento alla Lipo, passando da 3s a 4s)

 

Numeri, numeri...

 

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Ciao ragazzi,

perdonate la "latitanza" dell'ultimo periodo ma mi sono dedicato "anima e core" a due attività fondamentali per il mio Kiletto, ovvero la tenuta stagna in pressione e la realizzazione di una pompa peristaltica totalmente stampata con la 3D senza altri ammennicoli (come cuscinetti, viti e via dicendo).....perciò sono impazzito tra tolleranze e stampe......ma questa è un'altra storia ....era solo per dirvi che non mi sono perso per strada ma si riparte con i vari progetti, tra cui il mitico SUB Acrobatico e allora ripartiamo :biggrin:

 

@Ocean's One condivido i tuoi conteggi e le tue assunzioni dalla velocità di almeno 5 m/s (18 km/h) fino alla selezione della tipologia di motori, anzi, complimenti per aver già individuato un bel set di motori da cui sceglierne qualcuno per i primi esperimenti......partendo dal presupposto che non voglio assolutamente sconvolgerti i piani, ma nelle varie valutazioni e ricerche su internet dei motori nella tua tabella, ne ho (probabilmente) individuati vari della lista da te indicata (tipo il verde, il rosso e il bianco ma anche i primi due neri) e stavo vedendo che sostanzialmente hanno montato un motore brushless all'interno di un thruster stampato con stampanti 3D con materiale PLA (dove esplicitato)......perciò mi si è accesa immediatamente la lampadina :cool: e ho cercato qualche modello su thingiverse di thruster......ovviamente è venuto fuori il mondo, perciò mi sono detto ma se al posto di fare acquisti in questa prima fase, nella quale ci sono varie incertezze riutilizzassimo qualcosa di già disponibile a "costo zero"???? Quindi ho ricercato nella mia "libreria hardware" qualcosa di immediatamente utilizzabile allo scopo per poter fare qualche test e poi successivamente qualche considerazione al volo......e le parti più attinenti sono le seguenti

20200930_231613.thumb.jpg.cd7cae3ecea344b40a3cc8a9168de06e.jpg

 

motore brushless Samguk da 2400 KV (lo so sono eccessivi e potrebbero far "cavitare le eliche come matte" ma meno potenti al momento non ne ho:biggrin: e comunque possiamo farli lavorare ben lontani dal massimo) che sostanzialmente sono motori per droni da racing + ESC da 30 A usabili con lipo 2S-4S, con firmware annesso!! Quattro coppie da dedicare al progetto sono già disponibili!!

 

Qualche link con un po' di caratteristiche in più per i motori --> Link_1 e Link_2

 

Ma volevo capire se l'idea potrebbe piacerti.....in tal caso facciamo delle considerazioni/conteggi mirati con tali motori (riguardo spinte, RPM, correnti e via dicendo), ci studiamo un thruster che possa ospitarli (avremmo il vantaggio di modellare a piacimento i thruster, prevedendo come meglio crediamo agganci/lunghezza/dimensione/scassi/aperture e così via ) e scegliamo delle eliche adatte, dimensionate sul motore e sui thruster. Fatto ciò possiamo cominciare a testarne uno indipendentemente dal modello del sub acrobatico per capire come si comporta.....Che ne peni? Ti potrebbe piacere l'idea?

 

 

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Vincenzo,

innanzitutto apprezzo il tuo entusiasmo e tutto il materiale che potresti mettere a disposizione. 

Provare un motore anche non ottimale per iniziare a farsi delle impressioni spesso è molto utile.

In altre situazioni lo farei certamente, ma qui quel KV così alto mi mette un po' in crisi. E' vero che potresti parzializzare i giri per non cavitare, ma in questo modo parzializzeresti anche la potenza, rendendo la prova poco rappresentativa della spinta massima che è possibile ottenere.

 

C'è poi l'aspetto del dimensionamento dell'anello del thruster e soprattutto dell'elica.

Quest'ultima è estremamente importante, perché da essa dipende la potenza che è effettivamente possibile scaricare.

E' un po' come la scelta dei rapporto di trasmissione in un veicolo da competizione. Se il rapporto della marcia più alta è troppo corto, la potenza del motore non verrebbe sfruttata appieno e la velocità massima sarà più bassa, limitata dal fuorigiri del motore (se è termico).

Al contrario, un rapporto troppo lungo non farebbe prendere abbastanza giri al motore, che non potrebbe così erogare tutta la potenza di cui sarebbe in grado.  Con un brushless questa seconda condizione sarebbe ancora più gravosa, perché costringere il motore a girare molto più piano di quanto il regolatore vorrebbe porta ad uno stress eccessivo, per quel poco che so dei motori brushless.

 

Ti faccio un esempio con gli ultimi due motori in tabella, uguali come dimensioni e simili come KV, ma con il primo dotato di meno della metà della potenza del secondo: necessariamente, la sua elica dovrà essere meno "impegnativa" di quella dell'altro.

Ed infatti, guarda bene, il primo ha un'elica bipala e il secondo tripala, e magari anche con un passo maggiore. Con l'elica più performante, il secondo motore riesce in condizioni ottimali a scaricare molta più potenza, da cui nasce una spinta molto maggiore.

 

La scelta dell'elica giusta è quindi molto importante: se la sbagli non avrai spinta, oppure al contrario rischierai di sovraccaricare il motore (immagina un brushless in acqua con un'elica di 20 cm! Dopo quanti millisecondi si brucerebbe, lui o l'ESC?)

Ora, io non dico che arriveremmo a questi estremi, ma in ogni caso  la scelta dell'elica giusta o la fai bene o non la fai, se da questa ti aspetti prestazioni molto spinte.

 

E' vero che nel dimensionamento io potrei cavarmela imparando per bene dalle tabelle, visto che avevo già trovato un foglio Excel proprio per la scelta delle eliche, ma stavolta non ho voglia di essere ingegnere fino in fondo... :biggrin:

Principio KISS: mantengo la cosa semplice, non calcolo nulla e mi compro un'insieme motore-elica-anello che qualcuno ha già ottimizzato al posto mio.

Senza calcoli, saprò già che l'elica è giusta per quel motore e che la spinta ottenibile è vicina all'ottimo che si può ottenere con quella potenza in gioco.

Poi, eventualmente, noi decideremo se giocarci un elemento in più o in meno sulla batteria per affinare la soluzione, o anche come settare di fino gli ESC. Quello sì...

 

Spero di non smorzare troppo il tuo entusiasmo, ma vorrei fare una partenza la più razionale possibile.

Per tua info, i costi che ho indicato con " = " sono circa 40-50 EUR per motore, ma possiamo scendere fino a circa 20 EUR cad per i " - - " verdi.

Quindi, io farei questa spesa. Invece, se tu hai già gli ESC da 30A, quelli andrebbero bene.

 

Edited by Ocean's One

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Ciao raga, l'idea KISS è la migliore anche secondo il mio parere... con la soluzione commerciale hai un motore adeguato all'elica. Invito comunque a tenere in mente che i brushless più kv promettono, minore potenza hanno soprattutto in un fluido denso come l'acqua.

Di certo Ocean's non avrà l'esigenza scenica di una elica che gira lenta come su un modello di SSBN ma un motore da 20k rpm che faccia girare un'elica generosa in acqua ti drena la batteria, ti intiepidisce l'Esc e a 20k rpm non ci arriva lo stesso.

Poi nel dubbio,  se i motori scelti sono quelli verdi in cima alla tabella personalmente abbinerei un esc da 40 amp... tanto per tenerlo "fresco" durante il lavoro e garantire partenze fulminee senza che vada in protezione.  😉

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KISS forever allora.....per quanto preferisco i Metallica o alla peggio i Bullet for my Valentine....scusate la battutaccia :doh: 

 

Perdonate ma la vedevo più percorribile come prima strada avere già la maggior parte dei componenti in casa ma capisco bene le vostre remore e considerazioni riguardo un motore con tanti KV. Mentre riguardo l'ESC io non andrei oltre i 30 A visto che i motori verdi a cui ci stiamo riferendo "viaggiano" sui 17 A, perciò ben distanti rispetto il valore massimo. In più riguardo la dissipazione del calore si possono aggiungere dei dissipatorini in alluminio con alette che magari in modo furbo si montano in contatto con l'acqua e scambiano termicamente il calore con essa permettendo una bassa temperatura sui MOSFET (di gestione motore).

 

Edited by Call_Me_V

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Grazie Vincenzo della tua comprensione.

 

Per l'ESC, non mi voglio intromettere fra te ed Andrea: vedete pure voi.

Dico solo che, se riusciamo ad andare in porto con la soluzione che vi propongo ora, delle strutture per dissipare il calore degli ESC ci saranno comunque.

 

Ecco una primissima idea di WTC.

(il WTC ci deve necessariamente essere, visto il bilancio di spinta idrostatica).

 

Sketch-inner-201007.png

 

Diametro sui 60 mm, il tappo di prua stampato in 3D (1), e per ora un tubo in alluminio a pareti un po' spesse (2), che funge contemporaneamente da tirante, filettato alle estremità, e da tubo di raffreddamento, con l'acqua che scorre all'interno e con i 4 ESC (4) a contatto della sua superficie esterna.

 

Il pacco batterie (3) potrebbe essere disposto attorno al tubo, se fatto di elementi tondi indipendenti (ma ci sono con scarica da 20C o 30C?)

Visto che i motori peseranno in acqua almeno 500 g, avere 500 g di batteria a prua non è un problema. Che capacità ne verrebbe fuori?

 

Infine, chiedo un aiuto per i passacavi poppieri (5), che devono essere ben 12 per i 4 motori|

 

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Qualche ulteriore considerazione, valutando altre possibili soluzioni in aggiunta  alla precedente configurazione, che chiameremo "A" e che potremmo definire "a tirante cavo".

Principio base è di garantire un buon raffreddamento agli ESC ed in generale alla poca aria interna, usando un componente metallico per scambiare calore fra gli ESC e l'acqua.

La soluzione già proposta prevede un tubo centrale che funga simultaneamente da elemento di raffreddamento e da tirante per la chiusura; possiamo però considerare altre soluzioni, dove il tirante centrale è un normale tondino filettato e lo scambio di calore avviene attraverso un'altra superficie, realizzata in alluminio e non in plastica stampata 3D.

 

Sketch-inner-201008.png

 

Una prima variante (B) considera la realizzazione in alluminio della parte poppiera, con gli ESC a diretto contatto e facilmente raffreddabili. I cavi degli ESC saranno molto corti, ma il peso dell'alluminio a poppa potrebbe creare qualche problema di bilanciamento, costringendo a portare le batterie a prora estrema e forse aggiungere anche della zavorra.

 

In alternativa (C), si potrebbe realizzare in alluminio il cono prodiero, portando il peso al posto giusto per bilanciare il peso dei motori a poppa. Gli ESC sarebbero ben raffreddati, ma avrebbero dei chilometrici cavi per arrivare fino ai motori, con possibili interferenze con l'elettronica di bordo.

 

Un ultima soluzione (D) prevede la scomposizione dello scafo cilindrico in tre sezioni, di cui quella di raccordo realizzata in alluminio e con gli ESC a contatto. La sezione di prua conterrebbe come sempre le batterie, mentre quella verso poppa avrebbe un diametro un po' maggiore (76 vs 60 mm) in modo da avere più spinta e compensare meglio il peso dei motori a poppa.

Si tratta di una soluzione ottimale, ma più complessa delle altre e meno allineata con il principio KISS.

 

Ecco il riepilogo:

 

A) Soluzione a tirante cavo (precedente post)

Bilanciamento del battello = buono

Lunghezza cavi ESC = buona

Complessità meccanica = medio-elevata

 

B) Soluzione con ESC a poppa

Bilanciamento del battello = pessimo

Lunghezza cavi ESC = ottima

Complessità meccanica = bassa (KISS rispettato)

 

C) Soluzione con ESC a prua

Bilanciamento del battello = ottimo

Lunghezza cavi ESC = pessima

Complessità meccanica = bassa (KISS rispettato)

 

D) Soluzione con ESC nella sezione centrale in alluminio

Bilanciamento del battello = ottimo

Lunghezza cavi ESC = buona

Complessità meccanica = alta!!!

 

...e mo' ?

 

Edited by Ocean's One

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La soluzione C è la più KISS e si può migliorare schermando opportunamente e facilmente i cavi degli ESC ad esempio facendoli passare o dentro una maglia di schermatura recuperata da un pezzo di cavo di antenna TV oppure dentro tubi di alluminio (eventualmente posti all'esterno in strutture idrodinamiche).

Qualsiasi sistema di schermatura si scelga occorre che venga messa a massa.

Edited by gepard

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@gepard

grazie, molto utile.

Io pensavo anche di intrecciare fra loro i tre cavi di ciascun motore: può servire?

Concordo che la soluzione C sia molto KISS, ma c’è un altro problema da risolvere: gli ESC sì trovano davanti alla batteria e i loro cavi praticamente vincolano il cono di prua a quello di poppa.

Per la ricarica mi piacerebbe estrarre completamente la “suscettibile” LiPo, e quindi dovrei allontanare il cono prodiero con gli ESC dentro.

Però per farlo dovrei scollegare uno ad uno i 12 cavi ESC-motori e forse anche quelli dell’alimentazione degli ESC dalla batteria (ci sono anche quelli dei segnali ma sono facili...)
Per evitare di scollegare il tutto, dovrei fare i cavi più lunghi di almeno altri 15 cm, per un clamoroso totale vicino agli 80 cm!

In alternativa dovrei trovare dei connettori rapidi almeno per i gruppi di tre, e dimensionati per 30A almeno.
Un’ultima alternativa potrebbe essere di fare uscire i cavi degli ESC dalla prua e farli correre esterni sotto lo scafo, visto che tanto dovranno essere esterni per collegarsi ai motori  “a bagno”.

 

Si riesce a risolvere questo enigma?

Se sì, concordo che la soluzione C sia da preferire. (Oltretutto avremmo il cono di prua metallico più resistente agli urti.)

 

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hmmm, questione interessante...

Per i segnali bastano 6 fili (Vcc, GND, e i 4 canali), poi servono due cavi dalla batteria in grado di sopportare la corrente massima data dalla somma dei 4 ESC ed infine 12 cavi in uscita dagli ESC.

 

Il pacco batterie verrebbe fissato all'ogiva in questo modo ci sarà un collegamento cortissimo e diretto con gli ESC.

 

Per i cavi di potenza (ESC) si potrebbe pensare di usare degli spinotti opportunamente dimensionati

Per i 6 del segnale bastano dei semplici punti di contatto, non so il nome preciso, @Call_Me_V aiuto!)

 

L'idea è di fare una flangia di contatto tra l'ogiva di prua e il resto del WTC ed in questa fissare spinotti e contatti.

La flangia dovrebbe essere un disco che circonda le batterie, quindi spinotti e contatti sarebbero disposti radialmente.


 

Quando devi aprire, sviti il bullone a prua e tiri l'ogiva, tutti gli spinotti si disconnettono e puoi avere piena accesso alle batterie.

 

Spero di aver descritto bene l'idea.

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@gepard 

Si, l’idea è molto chiara e brillante, solo che dobbiamo capire bene che componenti usare.


Incorporare 12 spinotti sulla flangia è possibile, ma devono essere posizionati in maniera precisa per innestarsi con una buona interferenza. Se per inserirli tutti occorre imporgli un minimo di gioco, ho paura che poi uno o due di essi non facciano un contatto saldo a sufficienza per una ventina di ampere.

Dopo un centinaio di aperture, poi, la situazione peggiorerebbe pure...

 

Veramente mi piacerebbe trovare dei connettori multipli fra le forniture industriali, ma temo sia difficile.

Io ne ho visti solo di piccoli: per esempio, un connettore tondo a 19 poli (1+6+12 coassiali), ma era tarato per soli 2 ampere.

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Grazie mille!

:smiley19:

 

Da una prima veloce letta ho trovato gli amperaggi a pag, 67 (corrente max di test, occorrerà ridurla in po’ per avere un valore continuativo)

 

Comunque c’è di tutto, da 5 a 150A. Quelle più interessanti sono le taglie da 17, 23. 33 e 46A; questi sono i puntalini, le sedi femmina e i cavi; mi manca ancora da capire il tipo di connettore multiplo abbinabile a queste taglie, e soprattutto le sue dimensioni esterne.

 

Comunque grazie della segnalazione.

Talvolta al lavoro uso anch’io questo fornitore, che ha sempre ottimi prodotti...

 

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