Hydroplane RC

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Albbb
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Hydroplane RC

Mensaje por Albbb » Mar Abr 27, 2021 4:08 pm

Hola!
Soy Alberto Perez y quería presentaros mi proyecto Hydroplane RC que he creado a partir del barco unlimited hydroplane h1.
Me he basado en ese diseño pues algunas pruebas que hice anteriormente no logre que funcionarán y por lo que decidí tomar las medidas básicas de uno ya bien diseñado, por lo que se podría decir que mi diseño no es 100% mío sino que que está inspirado o basado en el H1. Lo considero una especie de reinterpretación o adaptación al mundo del RC.
Se trata de un proyecto creado con Fusión 360 y impreso en PLA transparente.
Empecé realizando algunos diseños iniciales con más o menos éxito. La embarcación tenía buena pinta y continúe con el diseño.
20210328_130042reduc.jpg
Fui modelando de una manera mas o menos intuitiva pero intentando distribuir el peso por la parte frontal.
Hydroplane v45.png
Hydroplane v45.png (288.83 KiB) Visto 900 veces
Finalmente he realizado la primera prueba en el puerto.

Después de montar todo el proyecto, he ido al puerto y he probado el barco.
Al principio estaba un poco desanimado pues me dio la sensación que el barco no flotaba bastante, hasta que descubrí que sencillamente este tipo de embarcaciones, necesitan velocidad para una buena sustentación o flotación. El principio del hydroplane, según lo que me he podido informar, no es un barco de "flotación" si no que se mantienen a flote por un principio de planeo donde gracias a la velocidad el barco casi no toca el agua, tan solo una parte minúscula.
Debido a esto, el barco cuando esta sin velocidad casi se hunde por completo.
Pero cuando empieza a tomar velocidad, todo el frontal se coloca en la posición correcta.
Bien. Llegados a este punto, el barco ha funcionado a la perfección. El timón gira muy bien. Al motor le cuesta un poco al principio tomar la velocidad, puesto que si lo haces lento, el barco se hunde totalmente como si fuera un submarino, pero si le das un buen tirón del principio, empieza a flotar y ya funciona todo correctamente.
Dado que no imagine que el barco se hundiera, la cubierta superior no la diseñe con ese propósito, y lo que paso es que le entro un poco de agua, pues no esta preparado para estar sometido a presiones diferenciales. Esto será un tema que tendré que solventar si quiero que no le vuelva a pasar.
Por suerte todos los componentes estaban preparados para mojarse, excepto el transmisor..... Y por ello, en la ultima parte del video, se descontrola el barco hasta llegar al punto critico. Pues perdí el control totalmente y no había programado el FailSafe para que frenara... Fallo.
Ahora quiero volver a componer el barco y seguir realizando pruebas en un lugar mas abierto, pues como se puede ver en el video casi no puedo coger la velocidad necesaria para ver su comportamiento.
Me preocupan 3 cosas:
1. Los flotadores he visto que necesitan mas rigidez, ya sea con un pegamento mas fuerte o bien reforzándolos con varillas de carbono.
2. La entrada de agua por el la parte de arriba del casco. Esto es un problema menor pero habrá que rediseñar algunas piezas...
3. La estabilidad. Hubo una de las veces que el barco dio un giro muy brusco y pienso que si hubiera ido mas rápido se habría roto. No se que pasara cuando tome mas velocidad.
En cuanto vuelva a imprimir la pieza, intentare a ir a algún lago con mas espacio para poder ganar algo de velocidad.
Tema de la velocidad, no tengo idea de como saber a cuanto corre, pues no le tengo puesto ningún sensor de velocidad. Es posible que intente ponerle algún sistema, pero por ahora no tengo ninguno.

Un saludo y hasta la próxima! Espero que os guste!

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Re: Hydroplane RC

Mensaje por asesorplaza1 » Mié Abr 28, 2021 12:19 am

Un proyecto muy interesante y muy bien explicado y ejecutado.

Me permito hacerte unos comentarios con la finalidad de intentar ayudarte a mejorar el proyecto.

En cuanto a los flotadores, te propongo 2 opciones.

1 - Yo imprimiría las paredes un poco mas gruesas, en vez de 2.5 mm como las has impreso, yo le daría 3 mm, a si de pronto no parece mucha diferencia, pero al ser impreso con PLA, si se notará al diferencia. Vale que se aumenta el peso de los flotadores, pero se gana considerablemente en resistencia frente a golpes fortuitos, o al constante golpeteo contra el agua. El casco dejará de ser translucido, pero al final lo vas a pintar, por lo tanto te da igual.

2 - Para evitar que se pueda hundir por una rotura del casco, yo estudiaría la posibilidad de rellenar los flotadores y la parte del casco que no este ocupada por la electrónica, con espuma de poliuretano, esa que venden en botes de 1 Kg. que cuando sale del bote es liquida y en contacto con el aire se solidifica, pesa muy poco y la flotabilidad es máxima, siendo arquitecto es un material que conoces mejor que yo.

No lo he visto ni en las explicaciones del video ni en patreon, pero supongo que al casco después de imprimirlo, le has dado (por fuera al menos) algún tratamiento endurecedor, si no lo has hecho, deberías informarte sobre el tema, no solo para darle mas consistencia al plástico, si no también para darle una capa protectora y cerrar los posibles poros que pueda tener entre las capas de plástico, ten en cuenta que el agua no solo puede entrar por la junta de la tapa (por arriba en tu caso), si no que también puede entrar (como nos pasa en los barcos de madera) por entre las juntas de las piezas que forman el casco, en tu caso, por entre las capas de plástico que forman el casco.
Al imprimir con plástico fundido, todos nos pensamos que no se puede quedar ninguna clase de hueco entre las capas o pasadas que da la impresora, y aunque a simple vista no se aprecien, el agua tiene la capacidad de colarse por los sitios mas insospechados.

Para ganar consistencia en las partes pegadas y que no se suelten, después de montar el barco, se le puede dar una capa fina de resina exposi de 2 componentes, la que se usa para la fibra de vidrio, con el fin de sujetar todas las piezas por fuera, como si fuesen una.

Para evitar comentarios obscenos sobre espuma de poliuretano, la resina y el plástico, os informaré de que tanto la espuma de poliuretano como la resina se calientan durante el proceso de secado, llegando a alcanzar temperaturas, que según marcas y mezclas, pueden llegar a los 60º C. El PLA para poder ser trabajado con la impresora 3D, se calienta a temperaturas entre los 180º C y 200º C, por lo tanto, teóricamente, hay margen para poder utilizar los dos materiales sin problemas, por supuesto que haciendo primero pruebas con piezas que no sirvan, por aquello de que la teoría no siempre es perfecta y deja un margen de error.

Un saludo



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Re: Hydroplane RC

Mensaje por tsanshon » Mié Abr 28, 2021 4:17 pm

Hola Alberto.

Bienvenido al foro.
Un proyecto muy chulo. Lo seguiré con interés.
Para mejorar la rigidez puedes probar a imprimir con relleno.

Un saludo.
Alberto.



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Re: Hydroplane RC

Mensaje por Albbb » Mié Abr 28, 2021 4:42 pm

Hola asesorplaza1 y tsanshon

Gracias por los comentarios y el tiempo que dedicasteis a escribirme! Desde luego me ha sido de gran ayuda.

Cuando me comentas lo de los 3 mm de espesor, pienso que si, que puede ser una muy buena opción, ya que tengo que modificar los flotadores con tal de que aguanten mas choques futuros que seguro que los hay, incluso con los mismos golpes contra el agua. Aumentare el grosor a 3mm y les pondré una varilla interna de 5 o 6 mm que reforzará los esfuerzos cortantes que tenga.
Lo del ser pla translucido, no me preocupa, solo quería ver si les entraba agua por dentro, pero una vez que y he visto que no, ahora lo puedo pintar sin problemas.

El tema de rellenar los flotadores, pienso que no hará falta, porque es que ya se quedaba muy hundido, si le añado mas peso, mas luego la pintura y etc... lo mismo acabo con un submarino, pero lo tendré encuentra si veo que empieza a filtrar agua para adentro.
Y sobre la consistencia, has dado justo en el clavo! Tengo comprada una resina de poliéster que vi que usaban en las embarcaciones reales y que da muy bien resultado con el agua y la resistencia. Estaba esperando a realizar las primeras pruebas con tal de aplicársela.
Primero de todo, reparar las partes y aplicarle estas mejoras.

Por lo que me comentais sobre el relleno, pues la verdad es una gran idea tambien, realente cuando relleno por triangulaciones (una de las opciones que hay) geometricamente el triangulo es la forma "indeformable" que conocemos y pienso que seria una buena opcion. El tema es que si das un golpe, dado que es un golpe puntual, el "caperuzon" es decir la capa mas exterior se parte aunque tengas el interior rellenado. Eso es lo que pienso dado mi conocimiento, por lo que creo que si tengo que poner prioridades de mejora, optaria:
1 Subirle el espesor
2 Rellenar con la espuma expansible
3 Rellenar con material PLA
En el caso del expansible, la gran gran gran mejora que tiene es que : no pesa y es "elástico" por lo que si se da un golpe recupera la forma. Mientras que el PLA en si es mas rígido y una vez llega al punto de rotura solo queda el pegamento cola :lol:

Os cuento un poco mas cuando vaya haciendo!
Puede que tarde un poco pues tengo la impresora 3D en el taller... por lo que lo mismo me demoro unos dias...

Un saludo y gracias por vuestros aportes :)



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Re: Hydroplane RC

Mensaje por aurelioape » Sab May 01, 2021 5:51 pm

Tu barco es una cucada, no conocía la embarcación aunque había visto rc parecidos, sobre todo usando una hélice aérea, al estilo de los airboats de los pantanos americanos.
Si lo he entendido bien has usado los planos del real. Estoy lejos de poder explicar por qué no se puede escalar directamente del real al RC, pero es así. Hay cosas que funcionan bien en su tamaño adecuado y solo en ese. Mi Pen Quick me obligó a aumentar el casco y poner orza y bulbo si no quería verlo acostado en el agua con una ligera brisa. El de verdad, escora, claro; pero lo adecuado.
A mi modesto entender a tu barco le falta desplazamiento, con esas dimensiones la línea de flotación está muy baja. No sé si en tu plano esa línea está marcada y si el modelo la respeta. He intentado ver el original en flotación; pero no lo he encontrado, sería interesante comparar. Me sorprendería muchísimo que el real tenga esos problemas para iniciar la marcha.
Redimensionar el casco significa tirar el trabajo, lo sé; pero creo que será la opción más eficaz a la larga.
Una intentona previa cambiando el centro de gravedad, creo que mejorará el comportamiento. Yo lo retrasaría para levantar la proa, en moderado te permitirá afrontar la ola y a velocidad ya estás planeando y no influirá.
Cambiar el ángulo de ataque de la hélice, dependiendo de su dificultad, también tendrá ese efecto.
El relleno de flotadores me parece completamente necesario, eso te puede salvar el modelo. La rigidez del conjunto ganaría mucho con la introducción de unas varillas de carbono de proa a popa en los flotadores y no descartaría dos transversales uniéndolos. Como una H con dos puentes.
Un solo timón al lado de la hélice es sorprendente, los ingenieros a veces hacen cosas que rompen lo intuitivo, lo natural sería en el plano de crujía; en fin, doctores tiene la iglesia...



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Re: Hydroplane RC

Mensaje por Albbb » Sab May 01, 2021 11:40 pm

aurelioape escribió: Sab May 01, 2021 5:51 pm Tu barco es una cucada, no conocía la embarcación aunque había visto rc parecidos, sobre todo usando una hélice aérea, al estilo de los airboats de los pantanos americanos.
Si lo he entendido bien has usado los planos del real. Estoy lejos de poder explicar por qué no se puede escalar directamente del real al RC, pero es así. Hay cosas que funcionan bien en su tamaño adecuado y solo en ese. Mi Pen Quick me obligó a aumentar el casco y poner orza y bulbo si no quería verlo acostado en el agua con una ligera brisa. El de verdad, escora, claro; pero lo adecuado.
A mi modesto entender a tu barco le falta desplazamiento, con esas dimensiones la línea de flotación está muy baja. No sé si en tu plano esa línea está marcada y si el modelo la respeta. He intentado ver el original en flotación; pero no lo he encontrado, sería interesante comparar. Me sorprendería muchísimo que el real tenga esos problemas para iniciar la marcha.
Redimensionar el casco significa tirar el trabajo, lo sé; pero creo que será la opción más eficaz a la larga.
Una intentona previa cambiando el centro de gravedad, creo que mejorará el comportamiento. Yo lo retrasaría para levantar la proa, en moderado te permitirá afrontar la ola y a velocidad ya estás planeando y no influirá.
Cambiar el ángulo de ataque de la hélice, dependiendo de su dificultad, también tendrá ese efecto.
El relleno de flotadores me parece completamente necesario, eso te puede salvar el modelo. La rigidez del conjunto ganaría mucho con la introducción de unas varillas de carbono de proa a popa en los flotadores y no descartaría dos transversales uniéndolos. Como una H con dos puentes.
Un solo timón al lado de la hélice es sorprendente, los ingenieros a veces hacen cosas que rompen lo intuitivo, lo natural sería en el plano de crujía; en fin, doctores tiene la iglesia...
Hola aurelioape

Como dices, me base en los planos del Hydroplane Unlimited H1, pero mas que en los planos, en 3 fotos del exterior que encontré de perfil, planta y alzado y fui recomponiendo y modificando según las necesidades del RC. Lo de escalar como bien dices, esta difícil porque los componentes son de diferente medida y entran factores que por H o por B no acaban de coincidir, por ello digo que hice una especie de mix y genere un modelo basado en ese pero sin llegar a ser una replica fiel, pues no era la intención.
El tema de la linea de flotación, tampoco lo tengo muy muy claro, pero fijate que he estado investigando y he encontrado lo siguiente:
https://www.rmhobby.es/lanchas-rc/1260- ... 75329.html
Un barco similar al mío y fíjate que le pasa cuando arranca (Pongo video que se ve en el minuto 1:20)

Si te fijas, le pasa idéntico a mi, no obstante, luego mas tarde se ve que le navega perfectamente incluso diría que muchísimo mas suave que el mío. Tengo claro que el mío aun esta en fase de prototipo y es la prueba prueba que realizo.
"Redimensionar el casco significa tirar el trabajo, lo sé; pero creo que será la opción más eficaz a la larga. " Toda la razón, por ahora no lo hare pero se que si quiero llegar lejos con este barco, hay que hacer un redimensionado, poco, pero algo si. Primero me centrare en encontrar todos los detalles que vaya encontrando, y una vez tenga el listado completo, creo que volveré a imprimirlo con las mejoras. Estará interesante ver la comparativa pienso.
Cambiarle el centro de gravedad también pienso que puede ser una gran mejora, sobre todo para hacer que se sumerja un poco mas la hélice y no le cueste tanto tomar la velocidad inicial.
Rellenar los flotadores, creo que será definitivamente una prioridad, pues ya soys 2 personas o 3 que me lo habéis recomendado y pues pienso que por vuestra experiencia os hare caso.
Lo de las varas internas ya tenia pensado como hacerlo, me gustaría haber subido unas fotos de la parte del casco que se las puse, pero cuando la monte no tome ninguna foto. Esta vez no me pasara :)
Lo del timón, pienso que no afectaría mucho centrarlo y ponerlo en el eje, o bien desfasarlo unos centímetros, pues lo único que hace es provocar un poco de momento , pero al estar al final de la embarcación, creo que es fácil de absorber. Yo de diseño dinámico he estudiado poco, tengo mas experiencia en estructuras isostáticas, por lo que mis conocimientos se quedan un poco cortos respecto este tema.
Bueno, como siempre, mil gracias por vuestros aportes, me son de gran ayuda y sobre todo conocimiento :)

Un saludo!



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Re: Hydroplane RC

Mensaje por aurelioape » Dom May 02, 2021 7:42 am

Intenta desplazar hacia popa, las baterías y el receptor, que será lo más sencillo de modificar y hacer un intento de navegación. Si no hay suficiente mejora puedes lastrar con un plomito en el punto más a popa que puedas (según las pruebas valora improvisar un pescante para sacar por popa el lastre y aumentar la palanca sin sobrecargar el modelo); el resultado de navegación te dará una buena pista de si el modelo necesita una pequeña corrección o una revisión más profunda de diseño.
Si tu barco corre como ese, ya te puedes buscar un gran lago con un margen de maniobra grande, salvaguarda anti errores de pilotaje, no hay frenos, jeje. Espero que seas muy hábil con el mando porque eso vuela (literal, procura que no haya viento; en los rumbos con él en contra, será muy fácil que te lo voltee).
Suerte.



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Re: Hydroplane RC

Mensaje por Albbb » Lun May 03, 2021 7:29 am

aurelioape escribió: Dom May 02, 2021 7:42 am Intenta desplazar hacia popa, las baterías y el receptor, que será lo más sencillo de modificar y hacer un intento de navegación. Si no hay suficiente mejora puedes lastrar con un plomito en el punto más a popa que puedas (según las pruebas valora improvisar un pescante para sacar por popa el lastre y aumentar la palanca sin sobrecargar el modelo); el resultado de navegación te dará una buena pista de si el modelo necesita una pequeña corrección o una revisión más profunda de diseño.
Si tu barco corre como ese, ya te puedes buscar un gran lago con un margen de maniobra grande, salvaguarda anti errores de pilotaje, no hay frenos, jeje. Espero que seas muy hábil con el mando porque eso vuela (literal, procura que no haya viento; en los rumbos con él en contra, será muy fácil que te lo voltee).
Suerte.
Hola!

Hare las modificaciones y iré registrando los avances. Ojala corra como ese! jaja aunque temo que se me desmonte a piezas a esa velocidad... o que algún trozo se parta... ya me veo nadando en medio del lago recogiendo trocitos de barco... :lol:



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Re: Hydroplane RC

Mensaje por Albbb » Mié May 05, 2021 11:29 am

Hola

Ya he impreso de nuevo la pieza que se me rompió.
20210505_104224_Low.jpg
Esta vez, con tal de reforzar y con algunos consejos que me habeis dado, le he puesto un refuerzo para poner en los flotadores unas barras longitudinales para que tengan un poco más de inercia.
20210505_104232_Low.jpg
20210505_104304.jpg
He comprado 2 varillas.
Una de aluminio (Tubo)(Hueco) de 5.8mm - 42 g/m
Una de fibra de carbono maciza de 6mm - 39g/m
Todo el mundo usa la fibra de carbono en el modelismo pero... Mi duda es.
Entiendo que la fibra pesa un pelo menos, pero es mas resistente?
Por las pruebas que he podido hacer, la fibra de carbono se astilla y se fragmenta cuando llega a su punto máximo de elasticidad. Mientras que el aluminio se rompe el material. Siempre hablando de esfuerzos cortantes. Por que si los sometes a fuerzas provocadas por momentos, lo que pasa es que una se astilla y la otra se dobla. Pero para que se me entienda, si colocas la barra así
20210505_104304.jpg
y intentas imaginar como si se partiría, seguramente el material acabaría con fisuras o directamente cortado.
Por lo que me da a pensar que es mejor el aluminio para este caso.
He buscado las graficas de tensión deformación publicadas encontrando esta del aluminio
EJEMPLO+DIAGRAMA+TENSIÓN-DEFORMACIÓN.jpg
EJEMPLO+DIAGRAMA+TENSIÓN-DEFORMACIÓN.jpg (87.03 KiB) Visto 660 veces
No tengo claro que este grafico sea muy fiable, pues hay valores que no me cuadran mucho. A todo caso 35000psi son muchos, imagino que si alguien por el foro que entienda un poco más que yo puede que aclare un poco este tema.
A todo caso, que opináis?
Fibra de carbono? o mejor Aluminio?
Alguna otra idea?

La idea seria colocar una de estas varillas y añadirle el pegamento Nural 25

Un saludo



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Re: Hydroplane RC

Mensaje por aurelioape » Jue May 06, 2021 9:50 pm

Yo pondría carbono. Difícilmente lo someterás a un esfuerzo que lo astille, es muy corto y las tensiones ligeras, para su resistencia natural; hablo desde la ignorancia, solo por sentido común y experiencias previas.
El peso también es muy importante, cada gramo cuenta, y parece que no le conviene subir más la línea de flotación.



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