Bygga radiostyrd U-Båt, Hur lösa kommunikation?

[Meduza]

Ja du måste ju ha någon form av luftpump nere i båten om du ska ha slang upp för att suga ner luft...

Själv hade jag nog gjort ett system som tryckte ut vatten ur barlasttankarna med CO2-patroner, en stor typ sodastream för normaldrift och en liten 12-grammare för "nödtömmning" som inte används annars.

[persika]

Ett alternativ till att ha kompressor eller patroner med trycksatt gas, är att kemiskst framställa koldioxid. Bikarbonat och citronsyra (båda i pulverform) ger CO2 när blandningen blötas med vatten, kan då användas för att fylla barlasttankar (flyttankar) från vatten.

[Gimbal]

Strunta i luft och pumpar helt och kör med hydraulkolv-varianten som Grym redan nämnt. Luft bara komplicerar till det utan att ge några fördelar vad jag kan komma på. Två kolvar som suger in vatten, en i fram och en i bak. Det är väl mer eller mindre standard på radiostyrda ubåtar?

[Nerre]

Frågan är ju hur mycket volym kan behöver kunna förändra för att kunna dyka och stiga vettigt med en liten ubåt?

För det som ger lyftkraften är ju volymen av ubåten (hur mycket vatten den pressar undan) i förhållande till dess vikt. Luftens vikt är nästan försumbar när man räknar på det hela.

När man fyller dyktankarna gör man ju att ubåtens volym krymper.

En ubåt som har volymen 20 liter måste väga 20 kg för att sjunka. Det intressanta är väl hur fort den stiger/sjunker om den har volymen 21 liter respektive 19 liter (d.v.s. en 2-liters dyktank).

[Meduza]

Nej en ubåt som har volymen liter och väger 20kg borde väl vara neutral

Och med 21 liter så blir det 1kg lyftkraft uppåt och med 19lit blir det 1kg "sjunkkraft"

[Gimbal]

Såvida man inte håller till i saltvatten.

Önskvärt är väl att ligga neutralt i vattnet när man "dyker" och köra sig upp och ned med prop plus roder. För att ta sig till ytläge kan man "blåsa" tankarna för att få något extra kilo i lyftkraft.

[Nerre]

Ja det skulle stått "mer än 20 kg"...

[jadler]

Intressant idé med många tänkvärda svar och funderingar.

Några reflektioner:

• Uppfinns inte hjulet ännu en gång. Läs på så mycket du kan om hur riktiga (stora, bemannade) ubåtar fungerar, vilka konstruktioner man har använt för att lösa olika problem. Gör samma sak för modell-ubåtar.
• En sak att tänka på vad gäller både nöduppstigning och ev kabel till flytboj är att man inte säkert vet om det är fritt från ubåt till yta. Hela eller delar av farkosten kan vara under ett klipputsprång, eller så kan den ha åkt under en stock där kabeln till flytbojen fastnat.
• Vad gäller kommunikationen med ubåten, se till hur proffsen gör det. Jag har aldrig sett någon fjärrstyrd undervattensrobot (TV, film, fakta, fiktion) som inte har kabel.
• En lösning för avvägningen är att låta farkosten vara tyngre än vattnet. Sätt en propeller i dysa i varje horisontellt hörn av skrovet, monterade så att du kan justera vinkeln för en vattenstråle som går parallellt med båtens sida. Med gyro och acc-mätare därtill skall det gå att både avväga båten (få den att ligga still i djupled), att vinkla båten i den riktning man vill, och att driva den i den riktning man vill. Då klarar du dig utan tankar och roder.

Du nämner ett djup på tio meter, är det målet eller kommer du att vilja gå djupare? Kom ihåg att trycket ökar med ungefär en atmosfär (1 bar) för varje tio meters djup, så bara tio meter ned är trycket det dubbla mot vid ytan. Att pumpa ned luft är kostsamt, mer ju djupare man går.

Kompressor för att skapa komprimerad luft verkar väldigt onödigt, om din farkost inte skall vara under ytan i flera dygn. Bygger du så stort som du skrev kan du utan vidare slänga in några vanliga dykartuber. Säg att du har en tub på 10 liter på 200 bar, det är 2000 liter fri luft vid ytan (1000 liter vid 10 m djup, 500 liter vid 30 m djup etc.)

Beroende på ditt mål med farkosten (prototyp för framtida bemannad farkost, eller en robot för att utforska den tysta världen) kan olika lösningar vara mer eller mindre lämpliga. Är det det senare målet skulle jag spontant tänka mig ett moderskepp på ytan, med batterier, dator, kommunikation m.m., och en kabel till en undervattensrobot som i princip bara skulle behöva innehålla lampor, kameror och motorer.

Vill du ändå använda luft för avvägning så tänk på att lösa problemet med luftens expansion vid uppstigning. Fyller du en elastisk behållare med luft på tio meters djup så kommer volymen att vara den dubbla när du når ytan. Från 30 meters djup blir det fyrdubbla volymen. Det är därför sportdykare som gör en fri uppstigning måste blåsa ut luft under hela uppstigningen, annars kan man "spränga" lungorna.

Eftersom det omgivande trycket varierar kraftigt med djupet (jämfört med vid höjdförändring i luften) borde väl en relativt enkel tryckmätare kunna ge ganska bra uppgifter om aktuellt djup och förändring i djup (för avvägning). Där har man en klar fördel jämfört med luftfarkoster.

[4kTRB]

Kollade på ett naturprogram på TV häromdagen.
De placerade sändare på hammarhajar och han sa att det var UHF-sändare
och räckvidden till mottagarna var ca 180m.

Sedan fick de för sig att placera sändare för sattelitmottagning på en haj
men då var de tvugna att vänta tills hajen steg upp strax under ytan för att
de skulle få ett mail på datorn om var den befann sig.

UHF kanske borde fungera fint?

[Biker]

Glöm det

[4kTRB]

De var inga långa antenner som de använde.
Såg ut som de skulle passa för UHF.
Har amerikanarna kommit längre på det området om vi i sverige måste ha långvåg?

[grym]

någon som provat ultraljud för undervattenskommunikation ?, det når ju långt, men frågan är hur mycket info man kan föra över på ett rimligt sätt

[4kTRB]

Den svenske program-prataren måste sagt fel i programmet för nu hittade jag sidan med forskarteamet
som de visade.

• Since 2006, sharks have been tagged with acoustic transmitters and satellite tags during fieldwork at the Galapagos Islands, mostly by free diving using pole spears (Figure 1). Such transmitters communicate with underwater receivers (listening stations; Figure 2) that have been placed at key sites throughout the archipelago (Figure 3). I will retrieve and analyze the records of individual transmitters at the listening stations to learn about the sharks' daily movements into and out of the key sites. I will also follow six individual sharks from a boat (Figure 4). Each shark fitted with transmitters that send information on how deep the shark goes and the temperature of its surrounding water. Sharks fitted with satellite tags (Figure 5) will relay daily geographical coordinates, diving profiles, and water temperature, which will be displayed on a web site with weekly updates (www.migramar.com). All of this work will be carried out with the participation of Ecuadorian scientists from the Galapagos National Park (GNP) and the Charles Darwin Foundation (CDF).

http://biotelemetry.ucdavis.edu/pages/hammerhead.html

[Gimbal]

Tittar vi på en riktig ubåt av andra-världskrigstyp så hade den en stor mängd yttre tankar (dvs utanför trycksskrovet). Dessa tankar var öppna till havet på undersidan och hade öppningsbara ventiler på ovansidan, för att dyka öppnades samtliga dessa ventiler och alla luft pressades ut medan vattnet strömmade in från hålen i botten. Det var viktigt att få ut all luft eftersom den annars pressas ihop beroende på vattentrycket/djupet varvid lyftkraften minskar ju djupare man dyker vilket krånglar till balanseringen. En del av dessa tankar användes även som bränsletankar, de var fortfarande öppna i botten men diseloljan flyter ju ovanpå vattnet.

Sedan har vi även tankar inne i tryckskrovet, dessa fylls och töms med pumpar. Huvudtanken fylls också smockfull och nu börjar vi närma oss dykläge, främre och bakre trimtankar fylls till förinställda värden framtagna vid trimdykningar. Är det bråttom ned kan även en speciell dyktank också fyllas (då sjunker vi), den töms dock så fort vi kommer ned eftersom det är livsfarligt att vara för tung om något skulle gå fel.

Vi är nu mer eller mindre neutrala i vattnet och dykroder + propeller trycker ner oss på önskat djup.

Vid normal uppstigning användes roder för att köra upp till ytan, väl uppe töms de interna tankarna med pumpar och de yttre blåses tomma med tryckluft eller avgaser från diesel motorerna.

Vid nöduppstigning kan man blåsa de yttre tankarna med luft, men då är det uppstigning som gäller, det går inte att ångra sig utan man poppar upp på ytan som en kork. (eller sjunker till botten om läckan var för stor)

Med andra ord, man håller inte på och labbar med tryckluft under normala manövrar. Luft fjädrar och är inte särskilt lämpligt att balansera jämnvikten med.

[Gustav180]

Det går att radiokommunicera under vatten med tillräckligt låg frekvens. Det finns ett par sådana sändare i hela världen med ultralångvåg. Bärvågen ligger runt 20kHz! Mao blir det rätt långa antenner. På "riktiga båtar" är det en wire som går mellan för och akter och max djup är några meter. Det fungerar således inte med RC-frekvenser. De studsar bara på vattenytan eller absorberas.