Maker: réaliser un sous-marin DIY avec des Lego technique et une carafe en plastique

Voici de quoi stimuler pas mal de Maker. Qui pourrait croire qu'il est possible de réaliser un sous-marin télécommandé avec une carafe d'eau en plastique et un peu de d'ingéniosité.

Source: Cette vidéo de Brick Experiment Channel

La vidéo "Building and Testing a Lego-powered Submarine" est disponible ici sur YouTube ... mais il y a quelques points d'intérêt à développer

1) Comment évaluer le poids du ballast
En cours de physique on apprend que la poussée d’Archimède est la force -poussée verticale ascendante- qui pousse le corps vers la surface. Cette poussée est proportionnelle au volume d'eau déplacé. Dans le cas du sous-marin, c'est le volume de la carafe.

Pour que sous-marin reste entre deux eau (ne coule pas, ne flotte pas), le poids de sa charge (force appliqué par sa masse) DOIT équilibrer le poids d'eau qu'il déplace (la force de la poussée d'archimède).

Il est très facile de connaître le poids du volume d'eau déplacé... car il correspond au poids du volume d'eau dans la carafe :-)

Mesurer le poids d'eau déplacé (inclus le poids de la carafe)
Source: Cette vidéo de Brick Experiment Channel

Le sous-marin et son équipement doit donc atteindre 1880gr... ou rester juste en dessous pour assurer un peu de flottabilité.

Équilibrage avec une charge ballast - il faut arriver approximativement à 1880gr
Source: Cette vidéo de Brick Experiment Channel

En procédant par essai/erreur en testant la flottabilité, il est possible d'approcher le charge de ballast idéale... Bon, il faudra encore équilibrer la répartition de la charge... mais l'idée est là!

Test de flottabilité... le sous marin doit rester entre deux eaux.
Source: Cette vidéo de Brick Experiment Channel

2) Utiliser une seringue comme ballaste

Pour plonger, c'est simple, il faut charger plus de poids dans le sous-marin.
Charger du poids, ce n'est pas bien difficile, il y a plein d'eau autour.
Il suffit d'en charger un peu dans le sous-marin pour plonger... et de l'expulser pour remonter à la surface.
Un moteur (type verin) et une seringue... et c'est joué :-) ... voila un ballast de sous-marin.

3) Faire mieux avec Raspberry-Pi

A bien y regarder, la charge du ballast est assez importante. Elle pourrait être remplacée par une charge utile plus intéressante comme par exemple un bel accu-Lipo, Un PiZero-W une caméra Pi.

Raspberry-Pi Zero W + Caméra Pi
Source: shop.MCHobby.be

Il devieni même possible d'envisager commander le sous-marin depuis une interface WEB depuis une tablette :-)

4) Onde radio sous l'eau = catastrophe
François de framboise314 me faisait remarquer que les ondes radio ne passent pas bien, mais pas bien du tout, sous l'eau. La solution consisterait alors à avoir un bouée flottante ratachée au sous marin. Celle-ci prendrait le relais et transmettrait les informations par WiFi longue distance.

Source: les meilleures drones sous marin

5) Construction alternative
En regardant de plus près les produits proposés dans les 10 meilleurs drones, nous retrouvons une solution basée sur un tube en PVC... qui laisse fort à penser qu'il est possible de réaliser un drone sous-marin à partir d'un tube d'égouttage en PVC :-)