HYBRID DRONE: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Perancangan dan pengembangan kendaraan bawah air dan udara tanpa awak berbasis quad-copter.

Casing tekanan elektronik kendaraan telah dirancang dan dibuat menggunakan bahan akrilik yang dapat menahan tekanan atmosfer dalam kondisi udara dan tekanan eksternal 10 bar dalam kondisi bawah air untuk terbang baik dalam kondisi udara maupun bawah air hingga 100 meter.

Motor DC brushless dan kombinasi baling-baling pitch tetap udara telah dipilih untuk kendaraan jenis quadcopter dan masing-masing motor mampu menghasilkan gaya dorong yang diperlukan untuk kondisi udara maupun bawah air.

Jenis kendaraan ini akan digunakan baik dalam aplikasi sipil dan militer untuk pengawasan di udara dan kondisi bawah air dll.

CATATAN: Ini adalah prototipe pertama kami di HYBRID DRONE

Langkah 1: Pemilihan Komponen (KOMPONEN MEKANIK)

CATATAN: Pemilihan komponen berdasarkan keinginan Anda dan Anda juga dapat menghitung muatan kendaraan berdasarkan komponen

• Blok Akrilik - 170 * 170 * 50mm
• Tabung akrilik - ID=25mm, OD=30mm, L=140mm
• Tabung akrilik - ID=150mm, OD=160, L=150mm
• Blok silinder akrilik - D=50mm, L=200mm
• Kloroform (atau) anabond
• O-Ring- (2 kuantitas)
• Adaptor baling-baling- (4 kuantitas)
• Penghitung Baling-Baling Udara Searah Jarum Jam (CCW) - 10x4.5 _ (2 kuantitas)
• Baling-Baling Udara Searah Jarum Jam (CW) - 10x4.5 _ (2 kuantitas)

CATATAN: Panjang baling-baling meningkatkan gaya dorong meningkat untuk kondisi udara. Ketika peningkatan panjang baling-baling mengurangi gaya dorong dalam kondisi bawah air

Langkah 2: Pemilihan Komponen (KOMPONEN ELEKTRONIK)

CATATAN: Pemilihan komponen berdasarkan keinginan Anda dan Anda juga dapat menghitung muatan kendaraan berdasarkan komponen. Gaya dorong yang dibutuhkan adalah hal yang paling penting untuk lepas landas dari kendaraan.

1. BLDC Motor - (4 kuantitas)

   • Pemilihan motor BLDC adalah yang paling penting. Pemilihan motor berdasarkan seberapa besar daya dorong yang akan diberikan dan untuk mengecek spesifikasi motor.
   • Total payload berdasarkan motor tertentu misalnya: total payload (3kg)/(kuantitas motor= 4) =0,75kg* (faktor keamanan=3) =2,25 kg.
   • Pemilihan motor berdasarkan nilai dorong di atas 2.25kg.
   • Oleskan pelapis hidrofobik pada motor BLDC untuk menghindari korosi.

2. Pengendali Kecepatan Elektronik (ESC) - (4 kuantitas)

   ESC dipilih berdasarkan nilai arus tinggi kemudian dibandingkan dengan arus maksimum motor.

3. Pemancar dan penerima sinyal

4. Pengontrol

   pengontrol penerbangan -ArduPilot APM, Pixhawk dll

5. Baterai polimer lithium

   Pemilihan baterai berdasarkan daya motor kendaraan yang dibutuhkan dalam kondisi maksimal

6. strip LED

Langkah 3: DESAIN

Desain kendaraan berdasarkan sifat aerodinamis, hidrodinamik dan material dll.

Platform perangkat lunak fusion 360 akan digunakan untuk merancang kendaraan untuk ketebalan yang dibutuhkan.

Ketebalan desain kendaraan berdasarkan sifat material dan kendaraan telah menahan tekanan bawah air 10 bar dalam kondisi 100 meter

KENDARAAN DIRANCANG:

• Bingkai silinder dan tabung-X
• Tutup akhir
• Dasar motor

Semua dimensi dalam meter.

Langkah 4: FABRIKASI

CATATAN: Jika Anda memiliki mesin cetak 3D dengan mudah, Anda dapat dibuat

Perangkat lunak Fusion 360 digunakan untuk merancang kendaraan dalam model 3D untuk dikonversi dalam file 3D (STL)

Menggunakan printer 3D untuk mengunggah file dan kemudian Anda dapat mencetak kendaraan Anda.

Jika Anda dapat menggunakan mesin cetak 3D berdasarkan sifat filamen Anda dapat mengubah ketebalan kendaraan untuk menahan tekanan bawah air hingga 10 bar dalam kondisi 100 meter dan juga melakukan beberapa uji tekanan untuk memverifikasi desain kendaraan aman atau tidak aman.

Dalam kasus kami, kami menggunakan bahan Akrilik untuk dibuat berdasarkan penggunaan mesin CNC atau mesin pemotong laser dll.

Fabrikasi Kendaraan:

• Silinder - Tabung akrilik berdiameter 160 digunakan untuk memotong dimensi yang ditentukan dan untuk membentuk 4 lubang pada posisi yang sama dan semuanya membentuk benang pada kedua ujung tabung.
• Rangka tabung-X - 4 tabung dipotong dengan ukuran yang sama sesuai dimensi
• Tutup ujung - Blok persegi dikerjakan untuk membentuk tutup ujung sesuai dimensi. Faktor ketebalan tutup ujung kendaraan yang aman adalah 2 kali ketebalan silinder kendaraan.
• Basis motor - Blok bundar dikerjakan untuk membentuk sesuai dimensi.

Langkah 5: PERAKITAN

CATATAN: Jika Anda dapat menggunakan pencetakan 3D untuk proses fabrikasi dan Anda tidak perlu melakukan proses perakitan.

Dalam kasus kami, kami menggunakan kloroform atau anabond untuk memperbaiki bagian-bagian kendaraan seperti silinder, rangka tabung-X, dasar motor.

Motor Bldc dipasang di dasar motor dan dipasang 4 baling-baling dengan bantuan adaptor baling-baling.

Kendaraan akan disegel dalam kondisi bawah air menggunakan emseal untuk menutup bagian kawat motor.

Cincin-O dipasang pada kedua tutup ujung untuk memberikan sealant tambahan dan kedua tutup ujung adalah tipe buka dan tutup.

Bagian tutup ujung untuk menyediakan pita Teflon untuk menghindari kebocoran dan kemudian untuk sepenuhnya menutup seluruh kendaraan.

Anda harus memastikan kendaraan benar-benar disegel untuk menahan tekanan bawah air

Langkah 6: KONEKSI KONTROLER

Bagian kontrol mewakili empat motor dan dua motor berputar searah jarum jam dan dua motor lainnya berputar berlawanan arah jarum jam. Motor dikendalikan oleh Electronic Speed Controllers (ESCs).

ESC terhubung ke pengontrol Penerbangan dan untuk menggerakkan kendaraan dengan bantuan pemancar dan penerima sinyal 2.4ghz

ardupilot.org/ardupilot/index.html

CATATAN: Jika Anda telah menambahkan beberapa komponen lain juga seperti kamera, lampu LED, sensor tekanan bawah air, sonar dll. Distribusi massa sangat penting

CATATAN: Gunakan Perangkat Lunak Ardupilot untuk menginstal file program di pengontrol penerbangan. Kalibrasi ESC juga penting.

Langkah 7: PROTOTIPE

FAKTOR-FAKTOR YANG DIPERTIMBANGKAN DI BAWAH AIR

• Kemampuan mengapung
• Stabilitas kendaraan
• kavitasi
• Penambahan massa karena kelembaman cairan di sekitarnya, dll.

CATATAN: Transmisi sinyal merupakan masalah utama dalam kondisi bawah air

• Kami berencana menggunakan transmisi sinyal nirkabel tetapi kendaraan ditemukan stabil dan kontrol nirkabel bekerja sekitar 0,5 atau 1 m dari permukaan air. jadi kami berencana untuk mengembangkan sistem teater terapung yang digunakan dalam kondisi bawah air.
• Sistem tether akan menjadi pelampung dan kabel akan terhubung ke salah satu ujung di kendaraan dan ujung lainnya terhubung ke sistem tether dan panjang kabel sistem ini diatur dengan menggunakan motor berdasarkan jarak kedalaman.

CATATAN: Ini adalah prototipe pertama kami di HYBRID DRONE

Saya baru saja menambahkan video pengujian awal saya (:_'_:)

Terima kasih

sehubungan dengan

oleh

Tim Udara Laut