ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА БЕСПИЛОТНОГО КАТЕРА

АННОТАЦИЯ

В статье рассказывается про обеспечение электрической системы беспилотного катера, из каких пунктов должна состоять реализация электрической системы.

Ключевые слова: беспилотный катер, электрическая система, изоляция.

Беспилотные катера приобретают большую популярность в различных областях деятельности человека. Данные аппараты имеют способность передвижения без экипажа на борту, управление осуществляется путем дистанционного контроля. Для корректной работы необходимо обеспечить реализацию безопасной и работоспособной электрической системы. Некорректный расчет проводов может привести к чрезвычайной ситуации и аварии.

При неправильном расчете может наблюдаться перегрев, падение напряжения или выход оборудования из строя, а также присутствует риск возгорания. Данные ситуации могут привести к нанесению ущерба экологии, архитектуре, а также вред здоровью и жизни человека. За частую при автономном управлении нет возможности быстрого устранения неполадок при обнаружении поломок на борту, исходя из этого необходимо обеспечить качественное оборудование, а также проводить осмотр оборудования перед эксплуатации аппарата, при необходимости устраняя неполадки.

При расчете проводов важным шагом является определение электрической нагрузки. Данный шаг стоит начать с составления списка устройств, которые потребляют электроэнергию. Необходимо знать номинальный ток, пусковой ток, а также максимальный ток потребления каждого устройства. Имеется необходимость в знании напряжения питания используемых устройств. Все данные необходимых значений находятся в технической документации.

При расчете необходимо обладать информацией о том, как работают устройства, к примеру, некоторые используемые устройства работают с какой-то периодичностью, а некоторые имеют непрерывное использование. При периодической работе нужно знать. как часто и на какое время происходит включение.

Очень важно выбрать качественный и подходящий материал для реализации системы электроснабжения. Самыми распространенными материалами для реализации данной задачи являются медь и алюминий. Данные материалы часто используются для проводников в связи с тем, что они устойчивы к коррозии, имеют легкость, долговечность, а также у них хорошие электропроводные свойства. Если сравнивать медь и алюминий, то у меди более высокая электропроводимость, что говорит о том, что при одинаковом сечении у медного проводника имеется способность пропускать больший ток и это приведет к меньшим негативным последствиям, чем при использовании алюминиевого проводника. У меди также присутствует преимущество в гибкости материала, благодаря чему уменьшается риск повреждения и перелома провода. Алюминий имеет меньший вес, за счет чего, его чаше используют при необходимости экономии веса в окончательной сборке.

При подборе проводов необходимо определить провода какого сечения будут удовлетворять параметрам системы. Сечение провода можно получить исходя из допустимого тока и допустимого падения напряжения. Допустимый ток необходимо учитывать по причине того, что провод должен безопасно пропускать максимальный ток. При несоблюдении данного пункта провод будет подвергаться перегреву, что в свою очередь может привести к аварийной ситуации и воспламенению. Допустимое падение напряжения – это снижение напряжения в электрической цепи при передаче электроэнергии от источника к потребителю, которое не превышает предельно допустимых значений. Для обеспечения корректной работы устройств на проводе падение напряжения не должно быть больше конкретного значения.

Важным этапом в электрической системе является изоляция, которая скрывает все оголенные провода. При подборе изоляции необходимо учитывать то, в какой среде будет эксплуатироваться аппарат. Изоляция должна выдерживать разные погодные условия.

Окружающая среда при работе беспилотного катера не всегда благоприятна, изоляция должна быть устойчива к воздействию морской воды и ультрафиолетового излучения, изоляционные участки могут подвергаться воздействию топлива и масла. При обеспечении изоляции необходимо учитывать максимальную температуру возможного нагрева системы. Температура не должна наносить вред изолирующему материалу. Изоляция должна иметь достаточную прочность для сокращения повреждений при различных механических нагрузках, таких как трение, вибрация, изгибы и т.д.

Некоторые провода должны быть изолированы дополнительными защитными материалами. Покрытие проводов может осуществляться различными материалами, к примеру гофрированными трубами ПВХ (поливинилхлорид) или ПНД (полиэтилен низкого давления), термоусадочными трубками, герметичными разъемами.

Гофрированные трубы используются для изоляции проводов от окружающей среды защищая их от механических повреждений. Провода помещаются во внутрь трубки подходящего диаметра.  Часто такой метод защиты используется при наличии риска перелома или запутывания проводов. Также данная изоляция обеспечивает защиту от химических реагентов.

Термоусадочные трубки нанизываются на провода и сжимают их посредством обработки горячим воздухом. Данную защиту используют для обеспечения изоляции на оголенных участках проводов, а также применяют при необходимости скрепления нескольких проводов в одну связку.

Герметичные разъемы необходимы для обеспечения надежного крепления электрических соединений с изолирующими свойствами. Данные разъемы защищают соединения от попадания влаги, грязи, пыли и т.д. Данный вид изоляции имеет хорошую устойчивость к вибрациям и различным механическим воздействиям, он имеет надежное соединение и обеспечивает защиту от коррозии. Герметичные разъемы легки в осуществлении крепления при этом имея минимальный риск повреждения проводов.

Прокладывать провода желательно с осторожностью соблюдая некоторые условия. В проведении проводов нужно избегать острых углов. Появление острых углов может привести к перелому провода или к повреждению изоляции. Для того что бы провода не перепутывались и не перемещались, их необходимо закреплять, используя хомуты или другие элементы, обеспечивающие крепление. При осуществлении крепления проводов уменьшается их трение и увеличивается долговечность.

Для уменьшения электромагнитных помех можно разделить силовые и сигнальные провода. Чтобы подавить электромагнитные помехи целесообразно использовать ферритовое кольцо. Данное кольцо устанавливается на кабель, его эффективность зависит от размера и плотности прилегания к кабелю. Также для обеспечения экранирования можно использовать медную оплетку, в которую помещаются провода. Данная оплетка обеспечивает не только уменьшение электромагнитных помех, но и защиту от механических воздействий.

Правильный расчет проводов, выбор подходящих материалов, надежное крепление и изоляция очень важны для надлежащей работы катера. При каких-либо неполадках вся система может выйти из строя и привести к необратимым последствиям. Важно не пренебрегать соблюдением стандартов и обращаться к технической документации оборудования. Необходимо своевременно устранять неполадки, за счет чего служба беспилотного катера может увеличиться на значительный срок.

Список литературы:

1. Какие бывают материалы изоляции кабеля? [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.a-cab.ru/articles/2023/kakie-byvayut-materialy-izolyatsii-kabelya/ (дата обращения: 28.05.2025).
2. Руководство по материалам электротехники для всех. Часть 1 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://habr.com/ru/companies/makeitlab/articles/405107/ (дата обращения: 28.05.2025).
3. Электромагнитные помехи и методы защиты от них [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://irbis.amursu.ru/DigitalLibrary/AmurSU_Edition/406.pdf (дата обращения: 28.05.2025).