Manchmal, besser oft, läuft es nicht so, wie der veritable Erbauer sich das so gedacht hat. Deshalb hier ein Addendum zu den Taucheinrichtungen der U9.

A bissl‘ was geht imma, vor allem, wenn’s der Perfektion dient.

Ich hatte in meinem Baubericht zur SM U9 schon beschrieben, dass das Boot eine Diskrepanz zwischen Überwasser- und Unterwasserlage zeigt. Dies heißt schlicht, die beiden Schwerpunkte sind nicht deckungsgleich, es neigt sich beim Tauchen um die Querachse.

Grau ist alle Theorie

Bei einem Überwassermodell ist es einfach: Gewichte vorne, mittig oder hinten reinpacken, bis die Wasserlinie stimmt. Bei einem U-Boot kommen noch ein paar Faktoren hinzu. Zuerst wird das Boot im aufgetauchten Zustand getrimmt, ob dies mit Gewichten oder Auftriebskörpern unterhalb der Wasserlinie erfolgt, hängt vom nötigen Gewicht ab, ab dem das Modell untergeht. Man versucht, so viel Gewicht wie möglich dicht am Schwerpunkt unterzubringen, der Rest verteilt sich je nach Platzangebot nach hinten und vorne. Wenn eine gute Wasserlinie gewünscht ist, ist dies mit dem nötigen Auftrieb bei den Tanks zu berücksichtigen.

Für den getauchten Zustand kommen 2 Punkte hinzu: das Volumen verteilt sich je nach Druckkörper nicht gleichmäßig, der Unterwasserschwerpunkt kann sich deutlich verschieben. Die Taucheinrichtungen (Schlauchsack, Kolbentank oder bei Pressluft die Abtriebszellen sollten an der Stelle sitzen, wo ihr Schwerpunkt mit dem Überwasserschwerpunkt übereinstimmt. Oft ist dies aber nicht möglich, da irgendeine Komponente den Platz beschlagnahmt. Das heißt dann in der Praxis, je mehr geflutet wird, desto mehr verschiebt sich der Schwerpunkt, das Boot wird Heck- oder Buglastig. Je länger das Boot, desto stärker wird die Hebelwirkung, 10 g mehr oder weniger an einem Ende haben eine fatale Wirkung.

Bei U9 habe ich das Problem schon geahnt, die Position der Schornsteine mit dem Raucherzeuger darunter bestimmt die Lage der Tauchtanks davor. Dazwischen sitzen noch die Servos, die sind am Bajonett platziert, um die Bowdenzüge einstellen zu können. Und mit 2 Tauchtanks sitzt der Schwerpunkt der beiden vor dem Bootsschwerpunkt. Ich habe deshalb versucht, die beiden Trimmtanks links und rechts des Druckkörpers möglichst weit hinten anzuordnen, sie liegen knapp hinter dem Bootsschwerpunkt. Ich hoffte, dies würde genügen, zudem befinden sich die Akkus weit hinten im Heck und sorgen dort für Gewicht. Trotzdem hatte ich die Lage des Schwerpunkts um etwa 8 cm zu weit vorne eingeschätzt, zeigt halt erst die Praxis. Die Kombination der Tauchkomponenten haben auch die Pressluftboote, dort werden die Tanks genauso über Ventile geflutet, aber mit Pressluft wieder ausgeblasen, zur Feinregulierung haben auch sie einen Kolbentank mit an Bord.

Die Diva

Pustekuchen! Überwasser sah alles gut aus, beim Fluten senkte sich der Bug, das Heck blieb an der Wasseroberfläche kleben. Mit Styrodur oberhalb der Wasserlinie im Bug habe ich zunächst versucht, das Boot in die Waagerechte zu bringen. Mehr Auftrieb braucht aber wiederum mehr Abtrieb, also mehr Gewicht im Heck. Aufgetaucht lag das Boot am Heck aber schon fast zu tief, also ergab sich dadurch schon ein Problem, da ich hier kein Gewicht nachlegen wollte. Ich konnte aber die Tauchtanks um je 3 cm kürzen und damit den Schwerpunkt etwas nach hinten rücken, das brachte schon Besserung. Zudem hatte ich kleinere Lenzpumpen gefunden und konnte die beiden Trimmtanks um 5 cm nach hinten verlängern, auch ein Ausgleich für die kürzeren Tauchtanks.
Das Boot hat zwar einen Lageregler, der bei Fahrt auf die Ruder wirkt und das Boot in der Waagerechten hält. Leider sind die Ruder bei U9 im Verhältnis klein und die Unterwassergeschwindigkeit gering (das Original schaffte 8 kn, dies entspricht beim Modell ca. 11 cm / Min). Bei dieser geringen Fahrt kommt kaum Druck auf die Ruder, damit kann die Lage kaum korrigiert werden. Und perfekt ist das auch nicht.

Dann halt Plan B. Ich hatte im Heck beidseits des kastenförmigen Druckkörpers in Taschen noch etwas Platz, den wollte ich als Trimmtank nutzen. Zuerst dachte ich daran, hinten und vorne einen Deckel einzukleben, was aber hinten an der Zugänglichkeit scheiterte. Daher baute ich die beiden Tanks aus Epoxiplatten, sie ähneln in ihrer Form einem Fischfilet. Gegen die Deckellösung verschenke ich zwar etwas Volumen und somit Auftrieb, aber ich kann die Tanks zur Wartung wieder heraus nehmen. Da die tiefste Stelle vorne liegt, die Pumpe aber achtern, sitzt ein Ansaugrohr im Tank. Von einer Sogwirkung darf man sich nicht viel versprechen, dazu sind nur Kolbenpumpen in der Lage. Kreiselpumpen saugen nicht! Ich konnte aber nicht ganz unten mit den Anschlüssen aus den Tanks, da der Platz zum Rumpf nur noch 4 mm beträgt, deshalb versuchte ich den Hub auf 1,5 cm zu begrenzen und hoffte auf das Gelingen.

Links und rechts eingesteckt (es hat etwas gedauert, bis ich überschüssiges Material vom Laminieren der Hülle entfernt hatte, hätte ich es rechtzeitig geahnt, wäre ich anders vorgegangen), Schläuche dran, Pumpe eingefädelt und mit Y-Verbindern angeschlossen. Die Lenzpumpe ist etwas kleiner, schon damit sie durch die Öffnung ins Heck passt und von der Lenzzeit her zu den größeren vorderen Tanks und Pumpen passt. Noch ein weiteres Magnetventil installiert, ich war gespannt auf das Ergebnis. Siehe da, es brachte etwa 300 g Auftrieb im Heck, um welche dieses im gefluteten Zustand schwerer wird. Natürlich gab es wieder (oder besser immer noch) Kinderkrankheiten. Manchmal haben sich die hinteren Trimmtanks ungleichmäßig ausgepumpt, mit eine Anpassung der Form und besserer Justage der Ansaugrohre konnte ich dies beheben.

Es könnte so einfach sein

Ich betreibe die beiden Tauchtanks an einer Tauchtanksteuerung. Jeden mit einer separaten zu bedienen hätte tatsächlich viel Charme: durch lenzen des jeweiligen Tanks könnte das Boot ganz leicht in die Horizontale gebracht werden. Dumm nur, dass ich nicht weiß, wohin mit der zweiten Steuerung. Und! Ich habe keine 2 Kanäle mehr dafür frei und nur einen Drehpoti auf der Funke. Ab davon verfolgte mich der Fehlerteufel. Erst wollte eine der vorderen Lenzpumpen nicht, Kabelbruch. Dann wollte die andere nicht mehr lenzen, das Netzgerät zeigte aber Leistung. Aha, ein kleines weiße Kunststoffteilchen hatte das Pumpenrad blockiert. Dann wollte die andere wieder nicht, wieder ein blockierendes Kunststoffteil, einem Faden von 3 mm Länge gleich. Schreck lass nach, wie kommt das Mikroplastik in mein Versuchsgewässer?

Dann wollte das Magnetventil im Turm für die vorderen Trimmtanks nicht öffnen, das Boot kann ohne deren Abtrieb nicht tauchen. Turm abschrauben, hinein pusten, klack, es öffnete. Wieder rein ins Wasser, fluten, nichts. Ans Netzgerät mit dem Ventil – klack. Hmmmm. Des Rätsels Lösung: die Bordspannung. Die Magnetventile sind für 12 V gebaut, die Sollspannung beträgt mit den LiFePos 9,9 V, damit schalten sie zuverlässig. Sinkt die Spannung durchs Fahren, stellt das hintere Magnetventil bei 7,5 V seinen Dienst ein, das im Turm aber schon bei 9 V. Ich hatte schlicht schon meine Akkus Leergefahren und bei unterschiedlicher Spannung schaltende Ventile. Das war wenigstens einfach zu beheben.

Mit 100 Sekunden Laufzeit der Tauchtanks von einem Ende zu Anderen waren diese nicht eben flott. Und es kam ein Problem hinzu: das U9 hat ein planes Deck, das hat zwar viele kleine Löcher, doch schlägt die Oberflächenspannung des Wassers gnadenlos zu (was bei einem kreisförmigen Querschnitt nicht der Fall ist). Schneidet das Deck unter, bricht die Oberflächenspannung zusammen, es ist viel zu viel Abtrieb dafür nötig, das Boot geht molto expresso in die Tiefe. Und die Tanks sind zu langsam, um wieder schnell genug zu lenzen. Bis der Grund das Boot jäh stoppt. Also flogen die Getriebemotoren vom blauen Claus raus und wurden gegen hochwertige Mabuchi ersetzt, doppelt so schnell und mehr Drehmoment. Dazu musst ich wegen des kleineren Durchmessers der Mabuchi Adapterplatten drehen, damit sie ans Getriebe passen. Dafür geht die Chose jetzt in 50 Sekunden, die Tauchtanks sind jetzt schneller, als das Magnetventil mit 2 mm Querschnitt die Luft aus den Trimmtanks entweichen lässt. Also sachte fluten und nach Magnetventilen suchen, die 3 mm Querschnitt haben…

Dadurch, dass die Mabuchi je 60 g leichter sind, stimmte die Trimmung wieder nicht mehr. Der nahe am Schwerpunkt gelegene Motor war einfach zu kompensieren, der im Bug sorgte dort für deutlich mehr Auftrieb, Styrodur fast komplett raus und Gewichte verschieben. Hatten wir ja schon.
Und siehe da, eines schönen Abends und ein gutes 3/4 Jahr nach der ersten Wasserung, schwebte sie ganz ruhig in knapp 1 m Tiefe.

Am besten schmeckt der Erfolg mit einem eiskalten Oktoberfestbier.


Die Tauchtechnik:
2 Kolbentanks mit je 700 ml mit einer gemeinsamer Tauchtanksteuerung
2 vordere Trimmtanks mit je 900 ml mit je einer Lenzpumpe und einem gemeinsamen Magnetventil zur Belüftung
2 hintere Trimmtanks mit je 150 ml mit einer gemeinsamen Lenzpumpe und einem gemeinsamen Magnetventil zur Belüftung

 

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