как водится идея должна выдержаться некоторое время. И вот по прошествии времени я еще раз задумался над этим проектом. Все таки делать маленькую игрушку, которая будет летать по комнате это не та задача, которую я запланировал. Видимо нужно идти к увеличению размеров и массы. Дирижабли тем и хороши в отличие от других летательных аппаратов, что они способны поднимать большие грузы. Итак планируемый объем купола 7 кубометров. Это примерно 7кг грузоподъемности. Думаю при проектировании электроники нужно в первую очередь исходить из размеров изделия. Геометрический размер в таком случае будет примерно следующий: 3метра в длину и 0,8м радиус.
А плохи дирижабли тем, что их сдувает ветром как нечего делать и противостоять этому может оказаться не сильно эффективней, чем на весу вертолётной платформой вес удерживать. Там где вы собираетесь летать как с ветром дела обстоят?
первоочередные задачи: 1) выбрать оптимальные двигатели (для этого необходимо рассчитать лобовое сопротивление воздуха при движении на крейсерской скорости. этим я уже занимался и нужно еще раз все пересчитать) 2) выбрать необходимое питание от солнечных батарей и емкость LiPo аккумуляторов. (задача полной автономности дирижабля в течении дня. при этом не обязательно чтобы он все время летел, можно чтобы он просто висел на одном месте и просто компенсировал ветер. ) 3) для управления целесообразным считаю использовать нетбук или кпк. (при этом легко организовать передачу информации по 3G, gprs каналу. облегчается программирование. )
Добавлено спустя 3 минуты 5 секунд: На самом деле ветер будет только помогать. На воздушных шарах летают по намеченному маршруту за счет того, что меняют высоту. на разной высоте разное направление ветра и можно ловить попутный.
Добавлено спустя 6 минут 7 секунд: Ключевая идея проекта - автономность. Для этого я настаиваю на солнечных батареях. Задача дирижабля - мониторинг местности, картография, метео исследования, экологические исследования, охрана, раннее оповещение о пожарах, ретрансляция сигналов, да и еще куча чего можно придумать.
Добавлено спустя 3 минуты 59 секунд: вот неплохое предложение:
по моему до 400м 3g работает. но для дирижабля можно не всегда быть на связи. ориентация по gps, сохранение данных на нетбуке.
Добавлено спустя 3 минуты 10 секунд: кстати есть вот занятный нетбук на андроиде toshiba. стоит около 10тыс. весит всего около 800г. вот только не знаю хорошо ли что там андроид? говорят туда можно линукс поставить, тоже не понятно хорошо ли. вообще не знаю как лучше организовать управление с нетбука. может взят нетбук с виндой и в лабвью запрограммировать...
ИМХО, нетбук - куча лишнего веса, уж лучше роутер типа DIR-320 взять, к нему аккумулятор, по USB камеру и 3G-модем, по уарту контроллер моторов и прочей мелочи. В полкило полюбому уложиться можно.
Интересная идея с роутером. нужно только рассмотреть все плюсы и минусы роутера: плюсы: роутер легче. минусы: с нетбуком можно сохранять данные в память при потере связи с землей. можно организовать более интеллектуальный автопилот. проще писать программу управления (неограниченное место для программы в отличие от маленькой памяти контроллера). Видите ли в перспективе хочется сделать абсолютно автономный дирижабль, который сам летает целый день без связи с землей, а связывается лишь при необходимости передачи какой то информации, например фоток или метеоданных или сигнала тревоги. Не уверен, что на это хватит "мозгов" контроллера. хотя я могу ошибаться, в этом деле я только новичок. работал только с orduino nano. Может быть более мощные контроллеры смогут справится с задачами автопилота, сохранения массива данных на флеш, работы с датчиками, управления питанием и еще чем нибудь.
Добавлено спустя 9 минут 38 секунд: на счет лишнего веса: продаются дирижабли вот например 16ти кубовый, длиной 7м может поднять полезной нагрузки 2,3кг. причем масса двигателей, батарей и системы управления уже учтены (напомню 16ти кубов гелия поднимают 16кг). Если на такой дирижабль повесить 800граммовый нетбук, то останется еще 1,5кг для солнечных батарей и системы управления питанием. Еще движки можно взять не по 800Вт, а по 100Вт, при этом скорость будет 23км/ч, а не 45км/ч.
Добавлено спустя 7 минут 23 секунды: время полета у 16 кубового дирижабля объявлена 0,45часа и это при 1600Вт общей мощности, если взять 2 движка по 100Вт то можно будет летать в 8 раз дольше, т.е. 3,6часа. а если получится прикрепить солнечные батареи на 100Вт, то в светлое время суток можно летать 7,2 часа. А если ловить воздушные потоки и не летать все время на максимальной мощности, то так весь день и пролетает.
Добавлено спустя 1 минуту 5 секунд: поправка :"А если ловить воздушные потоки и не летать все время НЕ на максимальной мощности, то так весь день и пролетает."
Добавлено спустя 44 секунды: фу ты! не надо поправку:)
Согласен, большой дирижабль поднимет и нетбук. И главный плюс у нетбука - меньше возни с разработкой ПО, море готовых примеров в инете. А что касается памяти - не зря был назван роутер с USB. К нему просто подключается хаб порта на 4 (естественно и роутер, и хаб без родных корпусов, просто платы) - и туда включается камера (или вебка, или мыльница, позволяющая съемку по командам с USB), флешка гиг на 16-32, модем и еще можно gps-свисток подключить.
А еще сейчас написал - и задумался, а ведь роутер можно заменить телефоном на андроиде. Подороже конечно будет, зато памяти поболее, проц помощнее, тот же линух, рута уже на большинстве девайсов получать научились, usb там везде как правило OTG, т.е хостом быть может. Если найти например б/у с треснутым экраном - может и не сильно дорого выйти. А по энергопотреблению явно лучше будет, роутеры по этому параметру не оптимизируются, греются зверски и жрут по 5 Вт, а то и больше. Да, кстати нетбук будет есть еще больше. А это важно как минимум для ночи, когда это все хозяйство будет работать на аккумуляторах.
солнечная батарея хорошая, но дорогая: дешевые но непонятно сколько весят:
Добавлено спустя 2 минуты 30 секунд: вот неплохая модель дирижабля, можно использовать за прототип пишут, что до 10кг тянет полезной нагрузки. непонятно только сколько стоит.
да, гелий это одна из главных проблем. Сейчас ищу материал для купола . говорят лавсан хорошо. вот только где купить этот лавсан, а главное какой именно лавсан. грешу мыслью купить готовый дирижабль, вот только для этого уже команда нужна, сам такую покупку конечно не потяну. если кто-то из уважаемых участников форума знает, где можно купить материал для купола, буду очень признателен.
по поводу управления у меня есть убеждение, что дешёвенький андроидофон в связке с ардуиной(к примеру нано, раз уж вес важен)будет очень продуктивна: 1) легкость программирования сложного алгоритма, более мощный проц. 2) обязательно ест камера в андроидофоне, к которой из приложения должен быть довольно простой доступ. 3) имеется карта памяти, поддержка 8 и более гигов. пишите туда видео, фото, логи, всё что угодно. 4) многие модели имеют GPS(есть возможность не просто знать координаты, но название местности, если использовать свободные карты), акселерометры ... навигационные алгоритмы быстрее можно считать на мощном проце. 5) есть коммуникация по GPRS, EDGE. 3G в дорогих моделях. В интернетах есть сотни примеров поливалок для комнатных растений по аське, на ПК пишется прога принимающая по аське сообщения и командует ардуиной в соответствии с сообщениями. 6) автономность - сутки телефон работает на своей батарейке очень хорошо 7) ардуину(просто я баловался только с этим МК) использовать лишь как прораба, руководящего винтами, элеронами, нагревательным элементом(не обязательно же это должно быть открытое пламя)- электрический нагреватель. Датчики типа: температура, влажность, скорость ветра, нужно конечно уже размещать на МК.
Т.о: Смартфон - мозг, имеющий доступ к сенсорам(камера, GPS, G-сенсор) имеющий возможность общаться(GPRS, Wi-Fi?) и решающий(при автономной работе, при командах по GPRS - передающий команды) куда лететь.
MK(не буду писать arduino) - низкий уровень, он(МК) понимает, что лететь вправо это подать питание на такой пин. знает, что подняться это включить нагревательный элемент или пшикнуть баллончиком с гелием.
Мне это способ кажется наиболее органичным, модульным. Общаться смартфон и МК могут как по USB так и по синезубу(МК нужно дополнить будет модулем специальным), но по usb как мне кажется энергоэффективнее.
Добавлено спустя 4 минуты 27 секунд: В качестве оболочки почему полиэтилен не рассматриваете? вакуумные упаковки делают из него, ничего не просачивается ни в одну из сторон, по поводу не прочный? всё зависит от марки.
спасибо за предложение. В целом очень разумно. Я бы только сразу отверг электронагреватель, поскольку это очень энергозатратно, никаких батареек не хватит. А полиэтилен действительно не пропускает воздух, а вот гелий вылетает с удовольствием, поскольку молекула у него значительно меньше. читал про метеозонды, так они написано из резины сделаны, значит тоже быстро сдуваться будут. Кароче материал-проблема. надо искать спец ткань для дирижаблей, вот только где... Вот еще одна вещь меня напрягает: встретил уже двух производителей дирижаблей моего размера у которых совокупная мощность движков около 1500Вт. неужели это минимально необходимая мощность , чтобы такой дирижабль по улице летал? ведь если посчитать по формуле N=с*ро*S*V^3/2, где с=0,65 коэффициент обтекаемости (кстати не самый лучший), ро =1,22 плотность воздуха, V=6,3м/с скорость, S=2.54 м^2 площадь поперечного сечения, получится N=263Вт, а не 1500!конечно если взять скорость не 6,3м/с (23км/ч) а например 11,3м/с (41км/ч)то конечно 1500 можно получить. Но неужели 23 км/ч не хватит для полетов по улице?