Принтер и промышленный пластик
Разработка Дмитрия Есина — это аппарат осмотрового класса. Простыми словами он не собирает пробы грунта и не ремонтирует трубы под водой, но может смотреть, фиксировать и передавать информацию.
«Аппарат предназначен для поиска объектов, доставки датчиков, слежения за флорой и фауной водоемов, а также для диагностики подводной части судов», — объясняет студент.
Корпус устройства напечатан на 3D-принтере из ABS-пластика. Это прочный и ударопрочный материал, который часто используют в промышленности. В качестве движителей — бесколлекторные двигатели. От обычных моторов они отличаются тем, что у них нет трущихся щеток, поэтому они дольше служат и работают эффективнее.
Двигатели выполнены по схеме водомета. В отличие от обычного винта, который торчит наружу, водомет втягивает воду через специальный канал и выбрасывает ее сзади. Такая схема безопаснее, поскольку винт не запутается в водорослях и не повредит рыбу.
Глубина, скорость и управление
Сейчас аппарат тестируют на глубинах до 20 метров. Он развивает скорость 0,5–0,8 метра в секунду. Для сравнения: это чуть быстрее, чем скорость черепахи, но для подводных исследований такого темпа достаточно.
«Управляет аппаратом полетный контроллер», — объясняет Дмитрий. Это устройство, которое обычно используют в дронах-квадрокоптерах. Под водой оно работает не хуже. Поддерживает заданную глубину, стабилизирует положение и распределяет сигналы между двигателями, чтобы аппарат двигался правильно.
Освещение обеспечивают мощные светодиоды. Без света под водой, особенно на глубине, делать нечего. В планах у разработчика — установить RPV-камеру, чтобы управлять аппаратом от первого лица, как в компьютерной игре.
Качество поверхности и сопротивление воде
Многие детали, включая импеллеры — лопастей внутри водомета, которые создают тягу, — напечатаны на фотополимерном принтере. Он использует жидкую смолу, которая затвердевает под лучами ультрафиолета. Печать получается очень гладкой.
«Это важно, чтобы минимизировать срывы потока», — говорит Дмитрий. Если поверхность шершавая, вода обтекает ее с завихрениями, и эффективность падает. Гладкая деталь работает тише и экономичнее.
Домашние условия
Дмитрий Есин говорит, что такой аппарат можно собрать самостоятельно дома. Печать корпуса разбивается на несколько частей, которые потом склеиваются. Для склейки используют дихлорметан или дихлорэтан — это специальные растворители, которые не просто приклеивают детали, а слегка плавят пластик на стыках. Слои спекаются, и шов получается почти таким же прочным, как литая деталь.
«Прочность получается близкой к литой», — уточняет разработчик.
Себестоимость всего устройства — примерно 50 тыс. рублей. Но цена зависит от поставщиков: где-то пластик дешевле, где-то дороже двигатели. Промышленные подводные аппараты такого класса стоят в разы дороже.
Планы на будущее
Работа над проектом стартовала в октябре 2025 года. Дмитрий делал аппарат для подготовки к выпускной бакалаврской работы. Первые испытания прошли уже в марте.
«Самым трудоемким этапом стала 3D-печать корпуса, — вспоминает студент.
Но печать — это полдела. Гораздо сложнее оказалось настроить аппарат так, чтобы он не тонул и не всплывал и сохранял нейтральную плавучесть. Для этого нужно точно рассчитать вес всех деталей и объем вытесняемой воды. Балансировку Дмитрий проводил в обычном бассейне АлтГТУ.
В ближайших планах — испытания в реальных водоемах, уже с камерой на борту. Дмитрий хочет проверить, как аппарат поведет себя в мутной воде, на течении и при выполнении конкретных задач — например, при поиске затопленного объекта.
Дмитрий Есин планирует поступать в магистратуру по направлению «Приборостроение» и дальше модернизировать свой аппарат.
«Такие разработки особенно востребованы в приокеанских зонах — Владивостоке, Североморске, Архангельске, — считает он. — А также в Екатеринбурге, Астрахани и Севастополе».
В портовых городах подводные аппараты нужны для осмотра днищ кораблей, чтобы вовремя заметить пробоину, коррозию или налипшие ракушки. В Астрахани и Севастополе — для исследования рек и морского дна. В Екатеринбурге, несмотря на удаленность от морей, водоемов тоже достаточно – карьеры, озера, заводские пруды.
