Проекты

Модифицированная доска для сёрфинга с подводным крылом на электрической тяге

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск»

Направление работы: 3D-моделирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2065
Предметы: Технология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 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 этим людям приходят такие новые изобретения, как электросёрф.

Электросёрф – это подводное крыло. 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 электросёрфы пробуют крепить на всё, 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. Модифицированная доска для сёрфинга позволяет заниматься любимым спортом вне зависимости от климатических условий.

Цель

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

Задачи

  1. Изучить рабочие аналоги.
  2. Спроектировать и разработать оптимальную доску исходя из веса райдера и массы оборудования.
  3. Подобрать аккумулятор, исходя из длительности срока эксплуатации, и подобрать винт и для него оптимальную частоту вращения, исходя из мощности двигателя и угла атаки электросёрфа.
  4. Разработать гидроизолированные контакты для монтажа и демонтажа у мачты электросёрфа с интегрированными проводами управления трёхфазного двигателя.
  5. Провести тестирование собранной модели.

Оборудование

  • 3D-принтер
  • Паяльная станция
  • Осциллограф
  • Мультиметр

Описание

После анализа аналогичных устройств авторы приступили к разработке собственного устройства.  Сначала авторы купили уже готовую доску и электросёрф.  Авторы разработали системный блок, основываясь на данных, полученных в ходе исследования аналогов. Затем был собран и установлен на доску электродвигатель. После проведения нескольких тестов авторы определились с габаритами доски и сделали её под заказ. Распечатали на 3D-принтере несколько трёхлопастных гребных винтов разных размеров, используя пластик ABC, чтобы подобрать тот, который подходит к электросёрфу. Под эти винты были изготовлены защитные кожухи, которые повышают безопасность винта.

Тестирование собранной модели электросёрфа

Результаты работы/выводы

На основании рабочего устройства можно сделать выводы о том, что работа выполнена успешно. Поставленные задачи реализованы. Тема проекта может вызвать предпринимательский интерес крупных компаний. 

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

На проект был получен положительный отзыв завкафедрой технологии и оборудования металлургии НИТУ МИСиС, к.т.н., доцента Макарова А.В.