Wie sieht der optimale Schiffsantrieb aus?

[Harry]

Moin See- und Sehleute,

seit meinem letzten Besuch gehen mir ein paar Dinge durch den Kopf, die sich mit den Schiffen in Skandinavien beschäftigen.

ssilk hatte sich dieses Themas auch schon einmal angenommen, aber ich wollte den Thread nicht wieder hochholen, da meine Gedanken in andere Richtungen gehen.

http://www.miniatur-wunderland.de/php/f ... ht=schiffe

So genug der einleitenden Worte. Zuerst einmal, was möchte ich von den Schiffen:

1. Ihre Propeller sollen sich drehen und auch der eigentliche Antrieb sein. Das gefällt mir besser als ein Wasserstrahlantrieb.

2. Die Schiffe müssen sehr langsam fahren können, also die Propeller auch sehr langsam drehen (sorry ssilk, bei dem oben genannten Thread hatte ich hier eine Wissenslücke, mir war nicht klar WIE langsam die Schiffe sein müssen).

Aus 1. und 2. ergibt sich für mich ein mögliches Problem. Die Erfahrungen mit meinen eigenen Schiffen zeigte, dass Drehzahlen kleiner als 120 je Minute nicht sicher machbar sind. Die Automatik muss sich aber darauf verlassen können, dass die Motoren die eingestellte Drehzahl auch einnehmen.

Und hierfür habe ich ein paar Lösungsansätze.

1. Es werden Messingpropeller verwendet. Man kann mit Schraubstock und Zange die Steigung der Blätter so verändern, dass der Schub verringert wird. Man hat dann trotz hoher Drehzahl wenig Schub. Der Radeffekt muss manchmal per Querstrahler ausgeglichen werden. In er Regel dürfte aber die Anströmung des Ruders zum Lenken ausreichen. Das dürfte die einfachste Lösung sein.

2. Die Motoren werden in der Drehzahl geregelt. Ich habe keine Erfahrungen damit, wie weit man die Drehzahl herunterdrehen kann.

3. Einbau eines Schrittmotors, keine Ahnung, ob das praktikabel ist.

4. Hab ich schon mal an anderer Stelle erwähnt: niedrige Taktfrequenz ermöglicht geringe Drehzahl. Kuhwerder 18 läuft mit ca. 40 Hz.


Viele Grüsse
Harry

[Gast]

sagen wir es mal so, getriebe machen autos langsam
also auch schiffschrauben solangsam das man die umdrehungen zählen kann

gegenläufige wellen sorgen für geradeaus lauf

[Harry]

Hab ich vergessen:

Getriebe machen Krach und verschleißen: die empfinde ich als ungeeignet. Oder man findet Getriebe, die diese Eigenschaften nicht haben, dann ist es die Ideallösung. Die Modellbaugetriebe, die ich kenne, erfüllen diese Anforderungen nicht.

Ein Containerfrachter mit zwei Propellern sieht nur dann gut aus, wenn auch das Original zwei hat. Und das ist seeehr selten.

Viele Grüsse
Harry

Edit: vielleicht sind Flugmodell-Getriebemotoren geeignet, da gibt es sehr hochwertiges Material?

[Dankwardt]

Hallo

Wie klein soll es sein?
Die Motore mit Aufteckgetriebe von Faulhaber hören sich kaum anders an, wie ein einfacher Motor. Es ist nur eine Frage des Preises.

Bei einer Übersetzung von eingen Hundert ist auch mit Deinem Fahrregler kein Problem langsame Umdrehungen zu erzeugen.
Wie wäre es damit:
Allround-Getriebe Übersetzung 1: 480 Betrieb mit 3 - 6 Volt Baumaße: 16,5 x 11 x 7,5 mm
Mit 2 von den Getrieben auf den 2 Proellern kann man durch einen elektronischen Mischer im Sender das Modell besser lenken wie mit einem Ruder.
Ok. Dein Einwand ist zu beachten. Das Modell soll dem Original entsprechen.
Dann kommt aber ein Problem durch zuwenig Ruderwirkung auf, wenn langsam gefahren wird.

In einem anderen Maßstab
Vor meinem Schubschiff von 100 cm x 0,40 cm waren 2 Leichter mit je 200 cm. Mit den 3 Motoren konnte das Modell um eine beliebige Achse gedreht werden ohne Bugstrahlruder. Der Mischer im Sender erleichterte die Bedienung.
Die 12 eingebauten Ruder zeigten bei den Wendemanövern oder langsamer Fahrt keine Wirkung.
Hierbei wurden Motor mit Getriebe aus dem Modellflug verwendet.
Versorgung: aus Autobatterien die in den Leichtern als Gewicht nötig waren. (40 kg)
Fahrzeit: weiß ich nicht. Nach einigen Tagen Betrieb lief der Verband immer noch.
Funktionen Bei einer Vorführung in einem Schwimmbad konnten das Abkommeln der Leichter demonstriert werden.
Das Schubschiff kann mit eigener Versorung ca. 1 Stunde fahren.
Die Leichter sind voreinander (4 x 0, 4 m) oder nebenanander (2 x 0,8 m) koppelbar.

Das ist auch ein interessantes Thema, wenn da nicht so viel andere "Aufgaben" wären.

[Gast]

Wasserstrahlantrieb.


na ob das besser aussieht als zwei schiffsschrauben

[thf]

Moin,

na das eigentliche Problem scheint die sichere Positionierung auf engem Raum zu sein.
Durch das klare Wasser sind leider die Antriebsteile sehr gut zu sehen.

Vieleicht ne blöde Idee, aber:

Warum nicht einen "glatten" Prop ohne Vortrieb mitlaufen lassen und den Antrieb und die Positionierung durch Wasserstrahlantriebe realisisern. Diese müssen nicht so toll aussehen und können als Querstrahler (vorne und hintern) und Schubantrieb (Längsrichtung) realisert werden.

- Durch die 3 klar definierten Schubrichtungen, wirds dem Rechner auch besser gefallen.
- Schraubeneffekt dürfte zu vernachlässigen sein.
- Bei der Verwendung eines vernüftigen Wasserstrahlantrieb lässt sich das Ganze universell in vielen Modellen gleich realisieren.

OK, es bleiben einige hässliche Löcher um Rumpf die sich nicht immer analog der original Querstrahlruder positionieren lassen.

Gruß

Thorsten

www.mikromodell.de

[Robert Heinle]

Hallo beisammen,

es ist richtig, daß mit zuwenig Anströmgeschwindigkeit die Ruderwirkung verschwindet. Das gleiche Spiel existiert bei Flugzeugen: Flugzeug zu langsam, dadurch zu wenig Auftrieb(Anströmgeschwindigkeit), Plumps.

Jetzt kommt die Elektronik von Gerrit ins Spiel:
Es wird so lange die Motordrehzahl erhöht und Ruderausschlag gegeben bis eine Reaktion des Schiffes eintritt. Durch das "MiWuLa-GPS" erhält der PC einen neuen Standort des Schiffes (Bug und Heck haben getrennte Werte). Der PC berechnet neue Drehzahl, Rudereinschlag für das Heck und gibt dem Bugstrahlruder auch die entsprechende Richtung und Drehzahl.
Die Berechnungen erfolgen in kurzen Zeitabständen und dadurch pendelt das Schiff um eine vorgegebene Route.

Dadurch erledigt sich auch die Diskussion über 1 oder 2-Schraubenantrieb, da eventuelle Abweichungen sofort ausgeglichen werden.

@Gerrit:
Es liest sich ganz einfach, und ich denke, daß das endgültige System annähernd so funktioniert, aber "die Zahl der Programmzeilen wird Legion sein".

----------------------------------------------------------
Nachtrag:
Interessanter Thread zum Thema Hier
----------------------------------------------------------
Viele Grüße
Robert
--der als ehemaliger Schiffsmodellbauer sich auf freifahrende Schiffe freut

[Gast]

>>>>>>>>>man könnte sie aber auch mit klaren kunstsoffstreifen die im wasser nicht so auffallen drüften ähnlich dem car system führen ein streifen im wasser und zwei mal zwei am schiff sprich bug und achtern könnte mir vorstellen abzweigungen und kreuzungen währen auch machbar..<<<<<<<<<<

[Harry]

Ich hatte einmal ein großes Schiffsmodell mit Getriebemotor. Er klang furchtbar, der Antrieb. Im MiWuLa aber wird nur sehr wenig Leistung benötigt, das verringert auch die Getriebegeräusche.

Ich denke, ein Getriebemotor, so ca. 1:4 oder so, aus dem Flugmodellbaubereich wäre ein Versuch wert. Wäre doch schön, wenn die Propeller an den Schiffen wirklich ihren Zweck erfüllen.

Viele Grüsse
Harry

[Gerrit Braun]

Wir haben mit sehr steilen Messingpropellern (haben verschiedene Steigungen per Biegen ausprobiert) den Radeffekt teilweise deutlich, aber nicht ausreichend reduzieren können. Der Radeffekt mach das Regeln der Bewegungen / Manöver teilweise nahezu unmöglich. Er ist zwar simulierbar, berechenbar bzw also prognostizierbar, der Programmieraufwand steigt damit aber fast ins unendliche. Die gegenläufigen Schrauben auf einer Welle sind eigentlich das Optimum, da wir mit Wasserstrahlantrieb nur ansatzweise Versuche gestartet haben, diese aber aufgrund zu starker Lautstärke, Problemen in der "Dosierung", Problemen beim "Leerlaufen" der Pumpen (Luft-Ziehen) und auch zumindest im Ansatz schlechterem Ruderverhalten, voerst gestoppt haben (daher muss meine Aussage zu diesem Thema also nicht der Wiesheit letzter Schluss sein).
Noch kann ich mir Vorstellen, dass es eine Kompromisslösung aus folgenden Fakten gibt:

Propeller mit geringer Steigung (also recht flache Blätter) hat geringeren Schub, also besser zu dosieren.

Propeller mit geringer Steigung hat weniger Rad-Effekt.

Propeller mit hoher Steigung hat bessere Ruderwirkung.

Propeller mit hoher Steigung hat mehr "Potential" Not-Ausweichmanöver zu fahren.

Ich denke, das müssen die ersten computergesteuerten Praxis-Tests zeigen, auf die wir leider weiterhin noch etwas warten müssen, da die Technik (her die Physik) uns wieder ein oder zwei Fallen gestellt hat. Die Physik gehorcht einfach nicht und will sich nicht überzeugen lassen, ihre seit Millionen Jahren angewöhnten Marotten abzulegen (wie z.B. ganz aktuell: Beugung des Lichts bzw. von Wellen allgemein an Kanten...)

Viele Grüße

Gerrit

[genius]

Macht Duoprops, der Propeller direkt am Schiff wird normal lackiert, der zweite besteht aus durchsichtigem Kunststoff (z.B Epoxy, Glas, Plexiglas,...) und bleibt so möglichst unsichtbar.


Eine Welle ist ein Rohr, das die eine Schraube antreibt, die andere Welle geht durchs Rohr auf die zweite Schraube.


Dadurch gibts keinen Radeffekt mehr, die Schraubensteigung kann beliebig klein sein. Ich würde aber eine optisch langsam drehende Schraube bevorzugen; wie bei den Großen.



PS: Abstruse Idee:

Man könnte ja sogar bei dieser Technik den Radeffekt "dienbar" machen, und statt eines Heckquerstromruders verwenden *g* Jeweils nur mit einer der zwei Schrauben antreiben zieht das Heck in jeweils eine Richtung.

[genius]

Ergänzender Gedanke:

Eine der beiden Schrauben braucht eigentlich gar keine Steigung zu haben (vorzugsweise die Durchsichtige), dann kann man den Radeffekt ohne Vortrieb beliebig einsetzen.



Man hätte also die Funktion der Durchsichtigen Schraube:

Heck links / rechts versetzen durch Rotation ohne Steigung.



Oder beider Schrauben gemeinsam:

Beide Schrauben mit gleicher Drehzahl gegenläufig ergibt Neutralisierung des Radeffektes, aber Vortrieb der Schraube mit Steigung in die jeweilige Fahrtrichtung. Das ganze mit Stufenloser Drehzahlregelung.


Wenn das Material der durchsichtigen Schraube die gleiche optische Dichte wie Wasser hätte bliebe sie übrigens theoretisch komplett unsichtbar.



Auszuprobieren bliebe noch, eine wesentlich kleinere Schraube mit einem vielfachen Drehzahl der großen (Vortriebs)Schraube drehen zu lassen um den Radeffekt zu neutralisieren. Das Problem ist die möglicherweise nicht gegebene Linearität des Radeffektes der Kleinen zur großen Schraube im Verhältnis zur Drehzahl. Allerdings kann man dafür sicher empirisch einen Algorithmus ermitteln um diese Nichtlinearität per Reglerkurve auszugleichen. Dann würde man die kleine Schraube schon aufgrund der Größe fast nicht mehr sehen.


Und wenn man schon beim ausprobieren ist: Vielleicht reicht ein Sternförmiges Gebilde statt des durchsichtigen Propellers, spezialisiert auf Erzeugung/Neutralisierung des Radeffektes...