Bygga radiostyrd U-Båt, Hur lösa kommunikation?

[ochkl0620]

Hoppas ni får ett gott garv... jag kan inte ett dugg om CAD program
Paint is tha shit!

[AndLi]

Hur funkar barlast och pumparna? Ska ni ha med komprimerad luft också? Blir väll svår att pumpa ut vatten?

[marr125]

Bygg en ROV de är en dykar robot kan man väl säga fast man styr den själv

en ROV är mer kontrolerbar än en ubåt!!!!

jag funderar på att bygga nåt sånt här ungefär ialafall

rov_compress.jpg

[ochkl0620]

Men det får bli nästa projekt med en ROV.
Jo det har jag med funderat på hur jag ska fixa barlasten... Kanske att man har ett litet övertryck inne i skalet som man släpper ut i barlast-tankarna o sedan pumpar tillbaka när man släpper in vatten.

[AndLi]

Inne i skalet tillsammans med elektroniken? Inte en egen tank?
Om man nu lyckas bygga en tillräckligt liten kompressor för att pumpa tillbaka luften gäller det ju att man inte trycker in en massa fukt också. Och inte får in så mycket vatten att man börjar försöka komprimera det med...

Skulle man inte kunna använda tuber från typ PaintBall gevär? Trycket borde väll räcka rätt långt ner för att tömma tankarna... När man sen vill sjunka så öppnar man bara för vattnet(från havet= och dumpar luften/gasen ut i havet?

Problemet bli ju när man lufttrycket i tuberna blir så lågt att de inte orkar trycka ur vattnet ur tankarna, då gäller det att man har en rejäl sladd att dra upp den med

[ochkl0620]

Jo det var lite galet tänkt av mig... Återkommer efter maten

[ochkl0620]

Kom på en sak!
Om jag sätter (2st?) små 12V kompressorer typ biltema som pumpar tillbaka luften till ett
tryckkärl från tankarna då? De borde ju fungera:)
Föresten? har 2L "fri" luft samma flyt-förmåga som 2L komprimerad luft?

[Walle]

I så fall hade en flaska med många många många liter komprimerad luft under 200 Bars tryck flutit som en kork, eller t.o.m. svävat i luften! Så svaret är nej

[Mizzarrogh]

Jag har funderat en del i samma banor, men en stark gummisäck och flaskor (tex återfyllbara sprayburkar för tryckluft eller CO2 flaskor) sedan ventiler till dem, skapar man neutral flytkraft kan man ju köra upp farkosten till ytan om något sk*ter sig, ungefär som ROV ugglorna här, eller varför inte ett system med barlast v grus eller något man kan dumpa så den flyter. Även om metalltuben sjunker som en sten så borde en flexibel gummisäck flyta om den undantränger vatten när den fylls (luft eller olja, whatever som har lägre densitet än vattnet omkring) Edit: Eller ännu enklare bara en luftbubbla instängd i en uppochnedvänd skål om förstås vad jag menar.

[grym]

man hadde kunnat göra balanseringstanken som en hydralkolv, med en elmotor som puttar ut eller in kolven och ändrar volymen lite

som finjustering

svårigheterna med en ubåt är ju att balansera den i vattnet, symetri på alla håll, både statisk och dynamisk

hur gack det med undervattenskommunikatioenen med blå laser som dom villa ha till ubåtar för många år sedan?

om det funkar några meter kanske man kunde ha dubbla kommunikatonssätt
vlf ner till ubåten och laser upp, då har man ju möjlighet till bandbredd för video

det är ju inte omöjligt att ha en slavföljebåt på ytan som tar hand om kommunikationerna

[xxargs]

Vad borde saltvattensimpedansen ligga på ?
(och hur räkna från MV/m konstanten?)

Har inte analyserat, men gissningsvis ca 1/8-del av luftens impedans , dvs runt 45 Ohm

Förslag på antenn?, dipol med sprötens längd halverade?

Tror det behöver kortas mer än så då √(Er = 70) ger att våghastigheten för elektromagnetiska vågen i mediat ligger på ca 1/8.2-del av ljusets hastighet - det här trögar ned elektromagnetiska vågen i mediat mycket, mycket mer än tex. blyglas för ljus.

(av dessa resonemang borde det följa att luftfuktighet och lufttryck påverkar vanliga antenner)

Det gör det säkert - men prestandanskillnaden blir nog inte så stor om Er är 1.030 för torr luft eller 1.050 vid och mycket vatten i luften vid oväder, medans att passera en vattenyta så gör man ett hopp från Er=1 -> Er=70 i dielektricitetskonstant eller att brytningsingexet n ( som är n = √Er) hoppar mellan 1 till 8.2 och med sedvanliga optiska formeln eller impedansformeln i kvadrat med:

reflekterad effekt = ((n1 - n2)/ (n1 + n2)^2 = ((√70 - 1) / (√70 + 1))^2 = 0.618 - dvs. nästan 62% av infallande effekt studsar/reflekteras vid övergången mellan de olika medierna.

Sedan kan fasen på reflektionen bli olika beroende om man går från låg till hög densitet i mediat (hög densitet = hög dielektrisk konstant = hög kapacitans = låg våghastighet efter ledare) eller reflektionen är 180 grader fasvridet vid omvänd riktning.

Impedans räknas ut med formeln Z = √(L/C) när man inte har några förluster och Luftens/Rymdens impedans kan definieras som roten ur av rymdens magnetiska permabilitet genom rymdens dielektriska konstant dvs:

Za = √([4PIe-7 H/m] / [8.85e-12 F/m]) =~ 377 Ohm

och med Er = 70 borde då ge Zw = √([4PIe-7 H/m] / [70 * 8.85e-12 F/m]) =~ 45 Ohm

(fasen, min antagande tagen med intuition verkar stämma!!)

så skall du räkna fältstyrka i V/m så är det över 45 Ohm istället för 377 Ohm.

med detta så med ca 1/8-del i pinnlängd för 1/4 och halvvågsdipolerna så inser man att det behövs ganska mycket fältstyrka per m^2 då antennarean är i stort sett 1/64-del i nottagen area gentemot en luftantenn och dessutom är spänningen bara 1/8-del per meter gentemot luftantennen - det blir liksom lök på laxen dämpningsmässigt här.

ovanstående resonemang gäller för fullt utvecklad radiovåg - det blir säker en massa mellanvärden vid korta avstånd där tex magnetiska kopplingen kanske är dominerande när man arbetar på låga frekvenser mm.

Om man sänder på någon lämplig frekvens i kHz området med antenn i vattnet, vilket djup kan man förvänta sig att kunna kommunicera?

Det beror på vattnets konduktans utöver sedvanliga 1/R^2-dämpningen.

om man tittar på hur en transmissionsledning med förlust fungerar så använder man formeln:

γ = α+jβ = √([r+jωl] * [g+jωc]) för en parledning där förlust i dielektrium hamnar som konduktans i 'g' (mätt i Siemens) och som i sin tur styrs av g = ωcδ där δ i sin tur är förlustvinkeln - ofta tecknad som tan(fi)=0.0003 där 0.0003 är typiskt värde för plast [1]. γ är den komplexa dämpningen där α är dämpfaktor i Neper och jβ är hur mycket fasen skruvar sig i radianer på den sträckan man definierat γ.

Omräkning mellan Neper och dB är att det går 6.868 dB på 1 Neper (ni som har läst statistik och informationsteori har säkert sett '6.868' dyka upp som en konstant här och där i formlerna och kan börja ana en viss koppling...)

Spänningsfallet efter kabeln pga. dämpning brukar då tecknas U =Uin * e^-γx där x är sträckan. Dvs. är 'γ' baserad en meter slängd så är x efter antalet meter man vill se dämpningen på (liknar ganska mycket ränta på ränta räkning faktiskt, fast här med komplexa tal - dvs. resultatet har en magnitud och en vinkel). man ser här att det är tämligen simpelt att konvertera detta till antal dB per sträcka med 6.868 * αx i dämpning om man bara är intresserad av dämpningen och inte fasläget.

Hur det här nu skall översättas till strålningsfält och dess dämpning utöver sedvanlig 1/r^2 med avstånd för antennbruk har jag inte orkat tänka ut ännu, det får bli en annan dag.


[1]

Tan(fi) = DF = 1/Q = ESR/Xc

man skall också tänka på att DF (dissipations factor) ofta anges i procent men inte alltid och vilket som gäller 'är sådant som man bara skall veta' [sic] ...

[ochkl0620]

Jag får tacka för riktigt vettiga svar, men... jag fattar inte ett dyft av detta
Kom föresten på en sak med barlasten. Istället för att förvara luft i båten, skulle det inte funka med att dra en slang upp till bojen som antennen sitter på? Då gör ju bojen nytta på 2 sätt

[sodjan]

Då kan du lika gärna dra signalerna genom (eller tillsammans med) slangen också.

[ochkl0620]

Ja ännu bättre

[ochkl0620]

Men blir det tungt att dra ner luft i en slang ca 10 meter under ytan?
Och sedan bör man väl ha en slang som inte pressas ihop av trycket?