Denne autonome båd gik fra Californien til Hawaii og Beyond - 💡 Fix My Ideas

Denne autonome båd gik fra Californien til Hawaii og Beyond

Denne autonome båd gik fra Californien til Hawaii og Beyond


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Jeg kæmper for at komme ned ad trapperne, der fører til sandstranden i Half Moon Bay i Californien, der pludselig hæver 60-pund soldrevne SeaCharger på toppen af ​​min skulder. Midt i talrige "what-the-heck-is-that ?!" stirrer jeg ud i sidste øjebliks kontrol af propeller og ror, så vade ud knædybde og skubbe SeaCharger så hårdt som muligt mod de kommende bølger. Flytning i ganghastighed gør båden gennem de første flere bølger uden at vende. Aflastet, jeg tager mig tilbage til stranden, så drej og se på min to-et-et-halv-årige projekt, der kører mod vest og gradvist forsvinder i whitecaps. En vågent bystander nærmer mig og siger, at han er ked af, at jeg mistede kontrollen med min båd, og at han er sikker på, at det vil vaske op på stranden. Jeg forsikrer ham om, at båden er på autopilot, går præcis, hvor den skal gå. "Og hvor er det?" "Hawaii." Udseendet på hans ansigt er uvurderligt.

Min gode ven, JT Zemp, hjælper med en forsøgslancering. Foto af Jillaire McMillan

Faktisk er ideen om denne lille, hjemmelavede båd, der overlever 2.400 miles af det åbne hav for at nå Hawaii, virker dumt urealistisk. Jeg ved det mere end nogen. Med hjælp fra venner byggede jeg den otte fod lange, skum-og-glasfiber SeaCharger i min garage - ikke for penge eller konkurrence, men simpelthen som en udfordring. Og en udfordring var det. Det, der startede som et årligt projekt, blev omdannet til 30 måneders fejl, kompromiser og overskud. Så i de næste par timer bruger jeg min tid til at bekymre sig og fretting, limet til min telefon og venter på hver telemetri-rapport, der sendes af SeaCharger's satellitmodem. Når det bliver tydeligt, at bådene stadig er på vej, kommer jeg ind i min lastbil og kører hjem.

Røre og gå

For den næste dag eller to synes SeaCharger at gøre bemærkelsesværdigt godt. Det er blæsende ud for Californiens kyst, og jeg kan fortælle fra den indbyggede holdningssensor, at SeaCharger hæves skarpt. Men bådene bevæger sig stadig mod vest, langsomt men sikkert, rapportering i hver anden time via satellit. Selv om natten går båden videre med oplagret solenergi i sin store lithium-iron phosphate batteripakke. Derefter, efter kun to dage, kan båden ikke sende sin normale opdatering. Det er ikke helt uhørt - i nogle tilfælde giver satellitter ikke et stærkt nok signal - men det er meget sjældent. Så venter jeg ængsteligt yderligere to timer. Igen, intet. Båden er død, og jeg ved det. Det er aldrig gået glip af to opdateringer i træk. Jeg fortæller en ven, at den skal være sunket eller blevet spist af en haj. Min ven siger, at båden bliver god. Jeg finder hans beroligelse urimelig men trøstende. Sikkert nok, to timer senere, kontrollerer SeaCharger mirakuløst igen, og jeg trækker vejret i relief.

Testing af el-systemet for at sikre, at der ikke vil være nogen hiccups, når båden er alene på det åbne hav.

Problemer opstår igen og igen i løbet af de næste par uger - motorens styreenhed stopper og skal nulstilles, stærke strømninger stopper næsten bådens fremskridt, en skyfri dag forårsager, at bådens batterier løber tør for saft. Hver gang er den eneste information jeg har, at båden er stoppet med at flytte. Det har ingen vejrføler og minimale diagnostiske sensorer. Ekstra sensorer ville have været dyre og risikable. Øget kompleksitet betyder, at der er flere ting at bryde.

Men uden vejr eller anden information løber min fantasi vild. Jeg antager ofte, at en af ​​bådens fire vandtætte elektriske stik har sprang en lækage. Jeg byggede dem ud af messing armaturbeslag, tilføjede O-ringspor med en Sherline-skrivebordsmølle og potted de elektriske kontakter med 3M epoxy. Hele båden er et amalgam af hobby-grade / hjemmelavede komponenter og professionelle grade. Brug af rent hjemmelavede dele kan bringe bådens pålidelighed i fare, men at betale for rent faglige dele kan true mit ægteskab. Når som helst SeaCharger snuble, spekulerer jeg på, om jeg gik billig én gang for mange.

Solpanelerne er forholdsvis skrøbelige, men fordi de er alle plastiske, er de næsten uimodståelige for ætsende havvand.

Et af de største spørgsmål er, om bådens solpaneler vil overleve. De er ikke den type, du vil finde på et hus, da de ikke kan nedsænkes i saltvand. I stedet er de kun lavet af laminerede plastlag, uden de typiske aluminium- og glaskomponenter, der findes i andre paneler. Hvis de placeres på et hus, kan disse tynde, halv-fleksible paneler ikke modstå trægrene, der falder på dem, men der er ingen træer på havet. Ekstra marint tætningsmiddel påføres paneler, hvor de elektriske ledninger afslutter, og panelerne er fastsluttede til båden i stedet for at bruge stik. To solpaneler bruges til redundans, men der er ingen redundans i nogen af ​​de andre komponenter på båden, for det meste for at holde omkostningerne nede.

SeaCharger bruger elektronisk elektronik så meget som muligt. Bådens hjerner er en Arduino Mega, en Adafruit GPS, et satellitmodem fra Rock Seven, et kompas fra Devantech og et batteri beskyttelse / opladningskredsløb fra AA Portable Power Corp. En typisk børsteløs motor spinder propellen og en R / C servo vender roret. Jeg bekymrer mig ikke for meget om elektronikkens pålidelighed, men jeg bekymrer mig om motor og servo. Vand er ikke problemet: motoren overfører drejningsmoment til propellen gennem en magnetisk kobling, så den forbliver helt tør. Og servoen har sit eget tilpassede kabinet med gummiakseltætninger for at holde vandet ud. Men det største problem er den tid, der skal til for at komme fra Californien til Hawaii: Motoren bliver nødt til at køre næsten nonstop i over en måned, mens rorservo skal færdiggøre 2 til 3 millioner cyklusser.

A: Elektronikskabe B: Devantech CMPS-11 vippekompenseret kompas C: Seeeduino Mega D: Pololu Servo MUX Board E: R / C-modtager F: Adafruit GPS G: Brædderboard H: Servo I: Rørstyringsarm (tilsluttes til servo) J: Rør K: Solceller L: Båddække M: Hull N: Kulfibreaksler med indbygget elektronikledninger O: Spændingsregulator P: Batteristyring og D / C regulator Q: Data logger R: Batterier S: Balanceringskort T: R / C flyvemaskine børsteløs motor U: 4: 1 bæltebremsreduktion ved hjælp af GT2-bælte V: Thruster W: Propeller X: Prop skrue Y: Kølelegeme Z: Sort delrin thruster pod endcap Klik for større version Diagram af Hep Svadja

Glat sejlads

På trods af min bekymrende, efter 3 uger til søs er båden ikke kun i live, men flytter faktisk sammen med et meget godt klip. I de sidste to og et halvt år, midt imod mine børns konstante råb af "far, hvornår skal bådene ske?" Jeg har motiveret mig selv ved at visualisere det øjeblik, jeg står et sted i Hawaii, da SeaCharger vises i det fjerne , kommer motor i havnen, og jeg trækker det triumfeligt ud af vandet. Nu ser det ud til at det faktisk kan ske!

Efter 41 dage til havs tager SeaCharger en velfortjent pause i Mahukona Harbour før den næste lancering.

Tre uger passerer. Jeg står på kysten ved Mahukona Havn på Big Island med min kone, forældre, bror og en reporter fra den lokale avis. Jeg fanger det første glimt af SeaChargers solpaneler, der blinker i den indstillede sol, når den nærmer sig. Dette øjeblik er ikke så triumferende som det er surrealistisk. Dette er den samme SeaCharger, der forlod Californien for 41 dage og 2.413 miles siden, men den falmede maling og klamrer i kuglepenne er kun et tip om, hvad det skal have oplevet - og overlevet - for at komme her.

Som jeg formodede, akkumulerede båden en række kuglepenne, der sænkede det.

Sikker på land, SeaCharger synes at være i bemærkelsesværdig god form. Jeg er blevet spurgt snesevis af gange, hvad jeg ville gøre med SeaCharger, efter at den gjorde det til Hawaii, men jeg havde aldrig seriøst overvejet det. Nu er det tid til at bestemme. Vi kunne pakke den i en kæmpe kasse og sende den hjem, men denne mulighed appellerer ikke til vores lommebog eller vores følelse af eventyr. Sandheden er, målet med dette projekt var at sende en soldrevet båd over et hav. At gøre det fra Californien til Hawaii var bestemt en episk rejse, men det var ikke virkelig transoceanisk.Så jeg omprogrammerer båden til at navigere over Stillehavet mod New Zealand, en tilsyneladende umulig 4.400 miles væk, og lancere den.

Californien lanceringen var kold, blæsende og ekstremt nervøs. Men i Hawaii er der kun en mindre brise, der blæser over en perfekt hvid sandstrand. Jeg wade ind, talje dyb, lavere SeaCharger i varmt vand, og det tilfældigt motorer ud til havet. Der er ingen nerver eller spændinger. Jeg føler, at SeaCharger allerede har bevist sig.

Jeg marcherer mod vandet på en smuk dag for at genoptage båden fra Hapuna Beach, Hawaii, den 27. juli 2016. Foto af Jillaire McMillan

Yderst seaworthy

Som jeg skriver dette, er 90 dage gået siden SeaCharger forlod Hawaii. Det krydses både ækvator og International Date Line og har rejst over en fjerdedel af jordens omkreds. Ved en eller to gange kom det farligt tæt på kørslen på en lille ø, takket være en kombination af min dårlige planlægning og stormfulde vejrforhold. Hver gang SeaCharger nærmer sig en ø, undersøger jeg øens geografi og historie. Jeg lærte at Maori-navnet for New Zealand er Aotearoa eller "den lange, hvide sky". Gee, det havde sikkert været fint at vide det, før jeg sendte min soldrevne båd derhen!

Maori vidste hvad de talte om: der er masser af skyer omkring New Zealand. Og som SeaCharger gør sin tilgang, samler vinden og strømmen sig imod den og skubber den mod nord, da den forsøger at komme videre sydpå. Efter tre måneder til søs er båden dramatisk langsommere, sandsynligvis med en stor belastning af kugler. På et tidspunkt giver jeg op på New Zealand og sender en kommando til bådens satellitmodem for at gøre det vest for at få det til New Caledonia eller Norfolk Island. Men de utroligt venlige, entusiastiske New Zealanders, som forbereder SeaCharger's ankomst, forsikrer mig om, at forholdene vil ændre sig. Sikker nok, snart bliver vindene rolige og sydlige fremskridt igen.

New Zealand er kun 500 miles væk nu. Jeg har ingen anelse om, at SeaCharger vil nå frem til kysten. Uanset hvad der sker, er jeg begge yderst tilfredse og fuldstændig forbløffet over, at det er kommet så langt og varet så længe.

Måske er den største overraskelse for hele projektet været den intense interesse og uundgåelig støtte fra hundredvis af mennesker over hele verden. Jeg forventer New Zealands gymnasielærer, der fører en autonisk bådklub på sin skole og den spirende ingeniør, der grillede mig på de tekniske detaljer hos Maker Faire for at være interesseret i denne rekordbåd. Men det er endnu mere overraskende og tilfredsstillende at have min vintage-VW-elskende svoger og min kones havearbejde, bagning, homeschooling mom ven sporing det trofast online. Jeg er kommet til at indse, at denne rejse har en universel appel langt ud over det, jeg nogensinde havde forestillet mig, da jeg begyndte.

En enorm tak går til JT Zemp, Troy Arbuckle og Matt Stowell. Troy og Matt byggede roraktuatoren og hjalp med forskellige elektronik. JT var der fra begyndelsen og hjalp med den samlede systemarkitektur, fabrikation og testning.

Epilog: Adrift

Damon rapporterer, at roret den 18. november, efter 155 dage til søs, ikke længere reagerede. Denne gang er SeaCharger virkelig død, men ikke før det rejste en imponerende 6.480 sømil.



Du Kan Være Interesseret

Gaveguide, Forventende Moms

Gaveguide, Forventende Moms


GØR: NYC Møde 0 Sept 27th

GØR: NYC Møde 0 Sept 27th


Holiday Gift Guide 2011: Parkens valg

Holiday Gift Guide 2011: Parkens valg


Kit-A-Day Giveaway: To LED Dice Kits

Kit-A-Day Giveaway: To LED Dice Kits