Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Kas päikeseenergial töötav autonoomne paat risti Vaikse ookeani?

Ma võitlen, et laskuda Half Moon Bay, Kalifornia liivarannale viivatest trepist, kohutavalt 60-kilo päikeseenergial töötavast laevast SeaCharger minu õlal. Paljude “mis-the-heck-is-that”? Ma saan läheneva laine poole. Jalutuskäigu kiirusel liigub paat läbi esimeste mitme laine, ilma et see oleks ümber pööratud. Vabastasin, ma teen oma tee rannale tagasi, siis pöörake ümber ja vaatan oma kahe ja poole aasta pikkust projekti, mis aeglaselt läände pööramas, järk-järgult kaovates valguskapslites.

Vanem mees, kes on vaadanud kogu aeg, läheneb minule ja ütleb mulle, et ta on kahju, et ma kaotasin oma paadi kontrolli ja et ta on kindel, et see peseb rannal kusagil. Kinnitan talle, et paat on autopiloodil, läheb täpselt seal, kus see peaks minema. "Ja kus see on?" Küsib ta. "Hawaii." Tema nägu on hindamatu.

Tõepoolest tundub, et see väike, omatehtud paat, mis elab üle 2400 miili avatud ookeanist, et jõuda Hawaii, tundub rumalalt ebarealistlik ja ma tean seda rohkem kui keegi teine. Sõprade abiga ma ehitasin oma garaažis kaheksa jala pikkuse autonoomse, vahtu ja klaaskiust, päikeseenergiat kasutava laeva, mitte raha teenida ega võistlust võita, vaid lihtsalt väljakutsena. Ja see oli väljakutse. Aasta pikkuse projektina algav projekt muutus 30 kuu pikkuseks veaks, kompromissiks ja alustamiseks. Nii et järgmise paari tunni jooksul veetsin ma oma muret ja muret, liimides oma telefoni ekraanile, oodates iga telemeetria raportit, mille SeaChargeri satelliitmodem saatis. Kui selgub, et paat on ikka veel teel ja läheb hästi, siis ma saan oma veoautosse ja sõidan koju.

Järgmise või kahe päeva jooksul näib, et SeaCharger teeb väga hästi. See on tuulik Kalifornia ranniku ääres, ja ma võin öelda, et pardal olevalt suhtumisandurilt SeaCharger on tuules terav. Ent paat teeb oma teed läände, aeglaselt, kuid kindlalt, teatades iga kahe tunni tagant satelliidi kaudu. Isegi öösel liigub paat liigutades, kogudes ja säilitades päikeseenergiat oma suure liitium-raudfosfaadi akus.

Esmaspäeva hommikul, pärast merel viibimist vaid kaks päeva, ei saa paat oma tavalist värskendust saata. See ei ole täiesti kuulmatu, et see ei jää värskenduse juurde - mõnikord ei anna satelliitide üldine positsioon piisavalt tugevat signaali - kuid see on väga haruldane. Nii et ootan järgmise update jaoks veel kaks tundi. Jällegi, midagi. Paat on surnud ja ma tean seda. Mitte kunagi eelmiste testide käigus pole ta kunagi järjest kaks värskendust kaotanud. Ma ütlen sõbrale, mis juhtus, et paat peab olema lekkinud või hai poolt söönud, kuid see on nii või teisiti surnud. Mu sõber vastab, öeldes, et tal on tunne, et paat on hea. Ma leian, et tema kinnitus on ebamõistlik, kuid kummaline lohutav. Muidugi, kaks tundi hiljem, kontrollib SeaCharger imekombel uuesti ja ma hingan kergendust.

Järgmiste paari nädala jooksul ilmnevad ikka ja jälle probleemid: mootoriregulaator peatub ootamatult ja tuleb lähtestada, tugevad hoovused peaaegu peatavad paadi kulgemise, hägune päev põhjustab paadi patareide mahla lõppemise. Iga kord on ainus teave, et paat on liikunud. Sellel pole ilma-andureid ja ainult minimaalseid diagnostilisi andureid. Täiendavad andurid ei oleks mitte ainult kulukad, vaid ka riskantsed: suurenenud keerukus tähendab, et rohkem asju tuleb murda.

Kuid ilma ilma või muu teabeta on minu kujutlusvõimet lihtsalt metsik. Eeldan tihti, et üks neljast kodusest veekindlast elektrikontaktist on lekkinud. Professionaalsed veekindlad ühendused võivad maksta üle saja dollari. See ei olnud valikuvõimalus, nii et tegin messingist toruliitmikest välja pistikukehad, lisades oma Sherline töölaua veski O-ringi sooned ja paigaldades elektrilised kontaktid (ostetud kohalikust hobipoodist) kvaliteetsete (ja kallite) 3M epoksiididega . Kogu paat on täis selliseid assambleid nagu see, mis ühendab hobi-klassi või omatehtud komponendid professionaalsete klassidega. Ainuüksi harrastusklassi komponentide kasutamine võib ohustada paadi usaldusväärsust, kuid puhtalt professionaalse kvaliteediga komponentide maksmine võib seada ohtu mu abielu. Kuhu raha kulutada ja kuhu minna odav on kohtuotsus, mis tuli SeaCharger'i projekteerimisel ja ehitamisel teha ikka ja jälle. Kui paat seisab nüüd ja siis oma Vaikse ookeani vahelisel teekonnal, mõtlen ma pidevalt, kas ma läksin ühel ajal liiga palju odavaks.

Üks suuremaid küsimusi on see, kas paadi päikesepaneelid jäävad ellu. Kindlasti ei ole päikesepaneelide tüüp, mida võite leida RV katusel, kindlasti mereveesse paigutamiseks, samas kui SeaChargeri päikesepaneelide tekk tekib korrosiivse merevee tõttu pidevalt. Veelgi enam, lihtsus osutub võtmetähtsusega: SeaChargeri päikesepaneelid on valmistatud ainult lamineeritud plastkihtidest, eemaldades alumiiniumraami ja tüüpilistes katusepaneelides leiduva klaasist väliskihi. Need õhukesed, kerged, pool-paindlikud paneelid võivad olla tüüpilises katusekonstruktsioonis liiga nõrgad, kus neile võib langeda puude oksad, kuid need sobivad ideaalselt kasutamiseks ookeanil, kus puud puud ja kus nende plastikust ehitus muudab need peaaegu immuuniks merevee korrosiooni suhtes.

Renogy andis mulle kaks nende päikesepaneelide komplekti tasuta (see oli ainus sponsorlus, mida ma sain selle projekti eest tagada, vaatamata mitmetele teistele katsetele). Paneelidele, kus väljuvad elektrijuhtmed, kantakse ekstra mere tihendusmaterjal ja paneelid on pistikupesade asemel paadi külge kinnitatud, lihtsuse ja usaldusväärsuse huvides. Redundeerimiseks kasutatakse kahte päikesepaneeli, kuid paadi muudes komponentides ei ole koondamist, enamasti kulude langetamiseks.

Paljud inimesed (kaasa arvatud mu naine) on küsinud minult, kui palju paat maksab. Esialgu hoidsin ma päris kviitungeid, et saaksin projekti kulusid jälgida, kuid ma ei olnud kunagi piisavalt närvi, et neid tegelikult lisada, ja lõpuks lõpetasin ma nende säilitamise. Kogemus on hindamatu, ja kui ma oma naisele ütlen, on põhjus, miks mul on inseneri karjäär, sest ma teen selliseid projekte ise.

SeaCharger kasutab nii palju kui võimalik elektroonikat. Paadi aju on Arduino Mega, GPS on pärit Adafruitist, satelliitmodem on pärit Rock7-st, kompass on pärit Devantechist ja aku kaitse- / laadimisahel on AA Portable Power Corp.-lt. stiilis harjadeta mootor keerutab propellerit ja R / C servo pöörab rooli. Usaldusväärsuse seisukohast ei muretse ma elektroonika pärast liiga palju, aga ma muretsen mootori ja servo pärast. Vesi ei ole probleem: mootor edastab propellerile pöördemomendi magnetilise siduri kaudu, nii et see jääb täiesti kuivaks. Ja servol on oma tellimusel valmistatud korpus, millel on kummivõlli tihendid, et hoida vett välja; see ümbris on projekteeritud ja ehitatud minu sõprade poolt ning ma usun, et nad said seda õigesti. Kuid suurem probleem on aeg, mis kulub Kaliforniasse Hawaii-sse jõudmiseks: mootor peab sõitma peaaegu enam kui kuu aega, samal ajal kui rooli servo peab täitma 2-3 miljonit tsüklit.

Hoolimata kogu mulle muret tekitavast kolmest nädalast merel, ei ole paat ikka veel elus, vaid tegelikult liigub väga hea klippiga. See on peaaegu uskumatu.Viimase kahe ja poole aasta jooksul on mu laste pidev hüüded: „Isa, millal paat läheb?!”, Olen motiveerinud ennast visualiseerides hetkega, mil ma seisan paadi kaldal kuskil Hawaiis kui SeaCharger ilmub lainete vahelisele kaugusele, siis jõuab see sadamasse ja sel ajal tõmban selle triumfeerivalt veest välja. Nüüd tundub, et see võib tegelikult juhtuda!

Sellise projektiga on lõpp-eesmärgi visualiseerimine väga võimas motivatsioon. Ma toetun suuresti ka minu usku Jumalasse, palvetades pidevalt, et ma ei tee katastroofiliselt halbu otsuseid ja et elemendid on karastatud. Ja lõpuks, oleks raske ülehinnata oma naise, perekonna ja võõraste julgustuse tähtsust üle kogu maailma, kes on projekti arengut jälginud.

Veel kolm nädalat. Ma seisan nüüd kaldal Mahukona sadamas Hawaii suurel saarel, vaadates SeaChargerit sadamasse. See hetk ei ole nii võidukas, kui see on sürreaalne. Ma tean, et see on sama SeaCharger, kes jättis Kaliforniasse 41 päeva ja 2 413 miili tagasi, kuid tuhmunud värv ja klammerduvad barnacles vihjanud ainult sellele, mida ta pidi kogema ja elama jääma.

Turvaline kaldal näib, et SeaCharger on väga heas vormis. Pärast mõnda värskendavat värvi ja mõningast ümberplaneerimist alustan uuesti Hawaiist, seekord suunates Uus-Meremaa poole 4 400 miili kaugusel. See on pikk tee ja miljon asja võib valesti minna. Ei ole mingit viisi, kuidas see tegelikult ... see on?

Osa

Jätnud Kommentaari