教學級潛水艇設計建議

1. 防水設計

為確保電子元件不受水影響，建議使用密封艙設計：

• 外殼材料：壓克力、ABS 塑膠、玻璃纖維或鋁合金。
• 密封方式：
  • 使用 O 型環與矽膠墊片密封開口。
  • 接縫處可用防水膠（如環氧樹脂）。
  • 使用防水接頭（如 IP68 等級）。

2. 潛水與上浮原理

可使用壓載系統（Ballast System）或動力控制（Dynamic Diving）。

(1) 壓載系統

• 使用水泵或電磁閥控制進水與排水。
• 進水 → 增加重量，使潛水艇下沉。
• 排水 → 減輕重量，使潛水艇浮起。
• 可搭配氣泵或 CO₂ 氣瓶加速排水。

(2) 動力控制

• 使用水平操縱翼（Diving Planes）控制潛水艇角度。
• 依靠螺旋槳推進力使其下潛。

3. 推進與控制

(1) 推進方式

• 螺旋槳（Propeller）：防水無刷馬達驅動。
• 水噴射系統（Jet Propulsion）：吸水噴水推進。

(2) 控制系統

• Arduino、Raspberry Pi 或 STM32 控制。
• 姿態控制： IMU 傾角感測器（如 MPU6050）。
• 遠端控制：
  • 無線電（RF 2.4 GHz）- 適合淺水。
  • 聲波通信（Acoustic Modem）- 適合深水。
  • 有線控制（Tethered Control）- 穩定可靠。

4. 電源管理

• 鋰電池（Li-Po 或 Li-ion）- 高能量密度。
• 鉛酸電池 - 安全但較重。
• 降壓模組（Buck Converter）穩定供電。

5. 其他設計考量

• 攝影與感測：防水攝影機、超音波測距。
• 機械結構：防震支架、流線型外殼。
• 散熱設計：水冷或鋁片導熱。

結論

這台 60 公分長、40 公分深的教學潛水艇可使用壓載系統 + 螺旋槳推進，並透過有線或聲波控制進行遠端操作。材料應選擇防水、耐壓的塑膠或金屬外殼，確保電子元件完全密封。

你打算在哪種水域測試這台潛水艇呢？