Проекты

Модифицированная доска для сёрфинга с подводным крылом на электрической тяге

Работа победителей конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Машиностроение, транспорт» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Машиностроение
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2065
Предметы: Физика, Математика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

В современном мире люди всё чаще отдают предпочтение активному образу жизни, и когда основу спорта такие любители уже изучили, появляется желание попробовать что-то схожее с этим занятием. На помощь приходят такие новые изобретения, как электросёрф.

Электросёрф – доска для сёрфинга с подводным крылом и мотором. Концепция модифицированной доски для сёрфинга не нова, около ста лет назад подводные крылья пробовали устанавливать на катера и яхты. Результаты таких экспериментов оказались весьма впечатляющими, удалось достичь небывалых скоростей и высокой устойчивости судов. С тех пор подводное крыло пробуют крепить ко всему, что движется по воде, в том числе на доски для сёрфинга, а в наши дни и на сёрфы с электромотором.

Электросёрф стал популярен среди любителей кайтинга, но из-за нехватки мест и ветра поклонники этого спорта вынуждены улетать в другие страны, где условия лучше. Наша модифицированная доска для сёрфинга позволяет заниматься любимым спортом, не подвязывая себя к каким-либо климатическим условиям.

Цель

Создание доски для сёрфинга с подводным крылом на электрической тяге и улучшение эффективности силового блока.  

Объектом исследования является модифицированная доска для сёрфинга с подводным крылом на электрической тяге. 

Предметом исследования являются методы повышения мощности работы силового блока и способы повышения надёжности для пользователя устройством.

Задачи

  1. Изучение рабочих аналогов.
  2. Разработка оптимальной доски с опорой на вес райдера и массу оборудования.
  3. Подбор аккумулятора с учётом длительности срока эксплуатации.
  4. Подбор винта и оптимальной частоты вращения с учётом мощности двигателя и угла атаки электросёрфа.
  5. Разработка гидроизолированных контактов для монтажа и демонтажа у мачты электросёрфа с интегрированными проводами управления трёхфазного двигателя.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  1. Нога (мачта)
  2. Фюзеляж
  3. Крыло
  4. Стабилизатор
  5. Водоизмещающий материал спец. формы
  6. Защитный кожух
  7. Крепление электросёрфа
  8. Корпус
  9. Крепление к ноге
  10. Электродвигатель
  11. Демпфирующая муфта
  12. Редуктор
  13. Сальник
  14. Гребной винт
  15. Рамка безопасности
  16. Аккумуляторная батарея
  17. Инвертор
  18. Приёмник радиосигнала
  19. Группа безопасности
  20. Гидрозащитный бокс
  21. Влагозащищённый пульт управления
  22. Коммутационные провода

Описание

В начале своей работы авторы купили уже готовую доску и электросёрф.

Разработали системный блок, основываясь на данных, полученных в ходе анализа аналогов.

Затем собрали электродвигатель, установили его на доску.

После проведения нескольких тестов авторы определились с габаритами доски и сделали её под заказ.

Авторы распечатали на 3D-принтере несколько трёхлопастных гребных винтов разных размеров, используя пластик ABC, чтобы подобрать тот, который подходит к электросёрфу.

Под эти винты авторы изготовили защитный кожух, который повышает безопасность винта.

В итоге авторы собрали рабочую модель электросёрфа.

Результаты работы/выводы

На основании рабочего устройства можно сделать выводы о том, что работа выполнена успешно. Поставленные задачи реализованы.

Тема проекта может представлять предпринимательский интерес для крупных компаний.

Перспективы использования результатов работы

Мы придумали дополнительные возможности для дальнейшей работы над проектом, например, распределение системного блока в самом электросёрфе.

Мнение автора

«В ходе работы над нашим проектом мы получили большой объём новых знаний и навыков, которые пригодятся нам в будущем для учёбы и профессиональной деятельности. Участие в конференции стало для нас интересным и полезным опытом. Конференция дала возможность не только развить наши умения по представлению своей работы большой аудитории, но и получить профессиональные советы и комментарии по улучшению проекта в будущем»