УДК 629.124
Технология создания беспилотного судна для обслуживания рыбхозяйств
М.В. Цыварев
МБОУ «СОШ №21»
E-mail: m.tsyvarev@mail.ru
На текущий момент проблема кормления рыбы в плавучих садках не потеряла своей актуальности. При этом, ввиду удорожания цен на рыбу, а также в условиях решения задач импортозамещения требуется создание беспилотного судна со специфическими характеристиками. На текущий момент кормление происходит путём обхода на катере садков людьми. Данное судно может быть произведено с использованием отходов производства. Эксперименты показали устойчивость судна на воде хорошую манёвренность и скорость обхода садков, что делает его пригодным для использования рыбхозяйствами для кормления рыбы.
рыбхозяйства, беспилотные суда, кормление рыбы, наводные садки
The technology of creating an unmanned vessel for the maintenance of fish farms
M.V. Tsyvarev
School of General education №21
E-mail: m.tsyvarev@mail.ru
To date, the problem of feeding fish in floating cages has not lost its relevance. At the same time, in view of the rise in price of fish prices, as well as in the context of solving the import substitution tasks, it is required to create an unmanned ship with specific characteristics. At the moment, feeding takes place by traversing the cages by people. This vessel can be produced using waste products. Experiments have shown the stability of the vessel on the water, good maneuverability and speed of traversing cages, which makes it suitable for use by fish farms for feeding fish.
Fisheries, unmanned vessels, fish feeding, landed cages
На сегодняшний день большое значение отдаётся выращиванию рыбы в условиях рыбхозяйств. Это очень важно для нашей страны как в экономическом, так и в для развития импортозамещения. Реализация задуманных проектов невозможна без строительства специализированных судов, которые будут кормить эту рыбу. Примеров такой техники на данный момент нет, в основном кормят рыбу живущие рядом с фермой специально обученные люди. Но это малоэффективно, за день им приходится обходить десятки садков. Для оптимизации процесса можно использовать специализированные суда для кормления рыбы в садках, аналогов которых нет в мире. Постоянно неблагоприятные метеорологические условия только усугубляют процесс кормления. Таким образом, сложившаяся ситуация требует поиска нового инженерного решения для оптимизации процесса кормления рыбы на фермах, проведения его испытаний в открытом водоёме и поиска способов его массового производства.
Обеспечить усовершенствование стандартных судов сложно, так как на данный момент большая часть рыбхозяйств используют для кормления обычные «казанки», где корм люди вручную засыпают в садок, их модернизация не будет эффективна. Для создания специального судна для кормления рыбы требуется другой принцип действия. На таком альтернативном принципе основаны беспилотные суда. Такие суда, ввиду того, что не имеют экипажа на борту, будут обладать большей грузоподъёмностью и компактностью. Создать такое беспилотное судно возможно несколькими способами. Для оптимизации процесса кормления рыбы следует применять суда, компактные, манёвренные и способные работать при любых метеорологических условиях.
В ходе работ нами были получены корпуса из фанеры. Для увеличения прочности были использованы композитные материалы, такие, как фанера, также он был покрыт слоем ткани и эпоксидной смолы. Было замечено, что использование электрического двигателя в отличие от бензинового не будет ухудшать сложившуюся экосистему водоёма.
Для комплексного изучения возможности применения беспилотных судов для кормления рыбы рыбхозяйствами, был составлен план исследований, который включает в себя проведение экспериментов по следующим направлениям:
1. Повеление судна на воде, проверка системы разгрузки корма в садок и энергетической установки.
2. Выбор управления беспилотным судном.
3. Долговременные испытания судна с использованием композитных материалов на воде при разных условиях.
4. Изучение возможности внедрения беспилотных судов в процесс кормления рыбы в садках на водоёмах.
5. Поиск способов удешевления процесса производства
6. Поиск потенциальных покупателей
На текущий момент получены следующие результаты:
Судно хорошо чувствует себя на плаву, для разгрузки корма в него вмонтирован скребковый конвейер, который поднимает корм над поверхностью воды достаточной для засыпки корма в садок сверху вниз. Во время дождя судно работает, без каких либо нареканий, в отличие от ветра, он сильными порывами в выступающую часть конвейера сбивал его с курса, данную проблему можно решить заменив скребковый конвейер на шнековый, тем самым уменьшить габариты установки. Проблем с энергетической установкой не наблюдается, аккумуляторов хватает на долгое время. Судно получилось компактным и манёвренным, на обход 10 садков ушло около 2 часов, это несколько дольше, чем эту работу бы выполняла бригада людей на катере.
После проведения нескольких испытаний с автоматизированной системой обхода садков было решено отказаться от этой идеи в пользу управления судном оператором с помощью радиопередатчика. Над поверхностью воды передатчик работает на расстоянии около 1 километра, что вполне достаточно для его задач.
После долгих испытаний было выяснено следующее: использование композитных материалов при производстве малогабаритных судов только улучшило его характеристики, выросла прочность корпуса, и снизилось торможение судна за счёт уменьшения трения корпуса о воду. Испытания было решено продлить, чтобы выяснить, как себя поведёт покрытие из эпоксидной смолы в других условиях. Учитывая не высокую стоимость эпоксидных смол, покрытие таких судов является выгодным.
Внедрение беспилотных судов рыбхозяйствами облегчит и ускорит их работу, вместо целой бригады рабочих, судном управляет только оператор. Себестоимость такого судна может достигать не более 100 т. руб. с учётом оплаты труда и уже только рыбхозяйствам решать внедрять их в свои водоёмы или нет.
Стоимость производства таких беспилотных судов сильно зависит от затраченных материалов. Выявлено, что наилучшим материалом для корпуса судна является фанера толщиной от 4 до 6 мм. Данный материал доступен в большом количестве на деревообрабатывающих предприятиях. Так же выявлено, что для производства ВФШ возможно напечатать его на принтере при помощи 3D печати.
Производство этого судна в среднем получилось дешевле используемых сейчас лодок «казанка». Таким образом, учитывая низкую себестоимость и увеличившуюся скорость обхода садков, основными покупателями данного судна станут рыбные хозяйства, пожелавшие оптимизировать кормление рыбы в наводных садках.
Таким образом нами был обозначен комплекс ранее не проводившихся испытаний янтарного беспилотного судна, предназначенного для кормления рыбы в садках, промежуточные результаты которого говорят о возможности применения их рыбными хозяйствами, увеличении прочности судна за счёт использования композитных материалов
Литература:
1. https://bolshoyulov.ru/samodelnye-lodki-iz-fanery-ot-chertezhej-do-spuska-na-vodu/
2. https://boatcity.ru/boat/izgotovlenie-iz-stekloplastika.html
3. https://россельхоз.рф/stati/ribovodstvo/vyraschivanie-ryby-v-sadkah.html
References:
1. https://bolshoyulov.ru/samodelnye-lodki-iz-fanery-ot-chertezhej-do-spuska-na-vodu/
2. https://boatcity.ru/boat/izgotovlenie-iz-stekloplastika.html
3. https://россельхоз.рф/stati/ribovodstvo/vyraschivanie-ryby-v-sadkah.html