看到下面这样一款船模，馋得我直流哈喇子啊。42万，存款都没这么多，那就自己造一款乞丐版的去要饭吧。

      初步计划花十分之一的价格造一个乞丐版的原型机出来。电子设备，特别是远程的数传和图传比较贵，暂时列入远期计划吧，先把近程遥控版的简单实现一下。那么水面下的无动力牵引可以暂时不做（因为近程不入海的话，没有波），所以主要实现廉价的船体和5公里内遥控，因为内湖水面没有波，所以，需要设计个简单版本的电机动力，让船体至少能受控动起来。

水上部分

      基本思路有了以后，就开始设计水上部分——船体，因为要预留远程电子设备的开发制作经费，这部分比较贵，至少要几万吧，所以船体的预算控制在1000以内。

      因为经费有限主要是穷，所以船体去制模是想都不想的，连手工模都不要想。我能想到的是用最便宜易得的可乐瓶。其好处至少有这样几点：

1、浮力（载荷重量）非常容易简易计算，因为每一个可乐瓶的体积都是固定的，200ml、250ml、500ml、600ml、1.2L，不同的国标规格，非常统一，一致性好。

2、我可以设计方案，只要设计连接方式，3D打印制作连接件（体积小，3D打印有优势，价格可以负担），就能根据需要和设计制作成大小可以扩展的各种形状的船体。

3、可乐瓶为基础，易于实现分舱设计，如果遇到局部碰撞损伤，不至于在返航途中连带电子装备沉没，安全系数很高。

4、可乐瓶在搭载传感器时配重比较方便，要调整重心只要把载荷分配到不同的分舱就可以实现。

5、可乐瓶因为是常见垃圾，不需要特意储备，所以整个船体在出航前带出门很轻便，可以临时轻松地完成组装。

6、可乐瓶为基础，不会像其他充气艇，在使用时需要充气设备（一般家庭不会常备），所以如果 在今年郑州水灾这种场景下，只要后期设计方案进一步完善，就可以方便地投入使用，有一定的应急和作为备灾产品的价值。

      当然，可乐瓶的缺点也很明显：

1、可乐瓶不是耐用品，虽然有一定的弹性，但没有经过长期测试证明用于船体时可以长期抗撞击。不过好在它实在太便宜了，甚至作为备灾的可能选项，都不需要特意储备。

2、以可乐瓶作为船体，显然是未经过流体力学优化的，执行水面任务时，一定存在不小的阻力和动力损耗。不过“只要推力足够大，板砖也能飞上天”（【洛克希德】巴特·奥斯本1998年语）。

      一番思索以后，开始实施方案捡垃圾。虽然饮料瓶的容量固定就是那么几种，但是因为口径不一，筛选起来还是要费一番思量。困难是存在的，既要能把PCB电路放入瓶体，又要考虑电机的大小，还要能把电池放入瓶体，所以口径是很重要的。为此，我捡筛选了好几种常见的饮料瓶，将它们和18650电池比对，留出PCB余量后，优先选用一种瓶子验证一下可行性。

控制机构

      如前所述，我的远期方案是不需要电机的。因为大航程远行，多大容量的电池都是不够用的，而瓶口尺寸决定锂电池不能满足一次远航所需。而水面部分即使安装太阳能板，也应当优先保障图传和船载传感器的供电，每天的日照时长受天气影响很大。也许等燃料电池技术进步了，依靠瓶里内预装的燃料，或者直接取自电解水的化学能，或许在远航小体积无人船的动力电源方面不会这么拮据。

      所以我的方案中，目前电机座的设计是中间过渡形态，等远程方案成型，现在设计的电机座也许改做机械手安装座。电机的选择和动力预期、航程、电池容量、瓶体口径都相关。目前仅用单节18650电池，故可以选择LTC4054(ADI)芯片充放电管理。但这个动力显然对于特殊水面环境是不够的。但是两节以上垂直串联的18650座（瓶体能放得下）我没有在淘宝上找到便宜的，这侧面说明我的设计是之前少有人尝试过的，所以需求也没有被照顾到。所以未来为提高动力，我可行的有三种方案：1）两个单节18650座垂直串联；2）双体船（正反桨动力可以对冲一下偏航）或分布式3.7v动力；3）不局限电池座和PCB一体或者电池安装在瓶体外。

      电机问题想明白以后，然后是转向舵面。这个只要弄过航模就很清楚。还有为了不在水面侧翻，准备设计一对平尾。

      控制机构的构成想清楚以后就着手实施。因为船体采用了便宜的材料，所以控制机构的安装部件就显得很紧凑，这样极大地降低了3D打印的成本。之前捷配3D打印有满减券的时候，基本只要付个邮费就能打印一两个零件。现在满减券没有了，我推荐去美艺橙这家，前几天双十一跟老板还价，老板态度可好了，当天淘宝还推送了一张满60减9的券，算下来花了53还包邮。

      这是设计图和实物图的对比，光洁度还可以。

      PCB设计首先用Arduino开发板搭建，然后设计了插接板和一体板。除了控制部分的接口，还多一枚MAX7219点阵屏（美信Maxim）。设计它的目的是为了在5公里内遥控时，可以提供肉眼可以识别的标志，特别是郑州大雨那种场景，如无明亮的醒目标志，即使顺利遥控，也很容易将船体弄丢。后期看可行性，也许可以尝试开发一下基于nRF文本传输的MAX7219屏字符通信。

水下部分

      水下部分虽然是远期目标，但试着先落实到图纸上并试制作了一版。这部分参考这个网站的图片。

      这部分我外行了，和朋友们有争论的地方是其多排摆叶的角度是需要主动控制的，还是纯被动随水流推动的。我的理解倾向于纯被动的，仅限制上翻45度仰角和下翻45度俯角之间摆动即可。按此想法绘制了图纸并制作了初稿。

      对照原图，可以看出我做的是双体梁，所以摆叶在翻转时可能不够灵敏，也许后期需要调整。这一部分没有经验也缺乏资料，所以画图时考虑了很久。最开始8月份的时候捷配的铝基板打样在面积10x15厘米以内还是免费的，当时群里看到有人直接做了一把一米长的尺。受其启发，做了一次20x6厘米的v割机底板如下图。

      本来计划着这个设计稿的摆片也照此办理，结果捷配改规则了，不只是面积，长宽不能超15x10厘米，快乐突然就没了。所以后来找了一家金属激光切割加工店，50块包工包料切了水下部分。哎，薅羊毛的人太多了。关键是年轻人不讲武德，老一辈教育我们，你们薅羊毛不能紧搁一只羊薅啊，太明显了，那羊也难受啊！

总装和联调

      目前开发板验证通过，但因为DigitalKey海外再转顺丰发货的LTC4054芯片等交付较晚，PCB一体板的贴片和验证还需时日。另外，水下部分在寻找可以测试的场所，需要专业造浪的设施。修改和优化折腾是免不了的，兴许哪天心情好主要是皮再写一篇出埃及记出巽他记更新一下进展。