THEMA:

Hallo Forum

Für ein Schulprojekt bin ich dabei, eine Unterwassersonde zu entwerfen. Diese soll mit einer Akkuladung möglichst lange ab- und wieder auftauchen können. Bei der Dimensionierung der verschiedenen Teile habe ich nun das Problem, dass die Tauchtanks relativ gross sind, da laut Literatur mindestens 10% des Bootgewichts mit dem Tank geändert werden müssen.

Wenn ich mir Eure U-Boote anschaue, dann habe ich das Gefühl, dass das Tankvolumen kleiner ist als diese 10%. Leider konnte ich keine Diskussion um die angepasste Grösse der Tauchtanks finden. Wie gross muss das Volumen des Tanks sein, damit das U-Boot vernünftig sinkt und steigt? Oder ist der Wasserwiederstand so gross, dass eine kleine Dichteänderung gleich viel bewirkt wie eine grosse?

Frohe Grüsse
Argach

Die Frage ist eigentlich wie viel U-boot aus dem Wasser ragen soll wenn es aufgetaucht ist.
Das bestimmt wie viel Auftrieb du mit den Tauchtanks erzeugen musst.

Heisst das, dass die Tankrechnung vor allem für das Auftauchen bzw. Schwimmen gemacht werden muss, das Untertauchen klappt dann schon?

Nein. Das Volumen des Tanks ist in allererster Linie für den Schwebezustand wichtig. Ein U-Boot und sein(e) Tanks ist (sind) theoretisch dann richtig dimensioniert, wenn es im getauchten Zustand bei geflutetem(n) Tauchtank(s) schwebt. Theoretisch deshalb, weil dieser Schwebezustand praktisch kaum zu erreichen oder längerfristig beizubehalten ist. Wenn jetzt noch eine Untertriebsreserve im Tank vorhanden ist, d.h. wenn im Tank noch Platz für weiteres zugeflutetes Ballastwasser ist, sinkt das Boot und liegt am Grund auf, so man das will. Das Volumen des Tanks (ohne Untertriebsreserve) entspricht dem Volumen des Überwasserschiffs, das ist der Teil des Bootes, der sich im aufgetauchten Zustand über dem Wasserspiegel befindet => siehe den obigen Beitrag von UwOrtWalT. Je weiter das Boot über den Wasserspiegel heraustauchen soll, desto größer muß das Tauchtankvolumen sein.

Das heisst für Dein Projekt: das Volumen Deiner Sonde, das in aufgetauchtem Zustand aus dem Wasser herausragen soll/muß, entspricht dem Volumen Deines Tauchtanks. Jetzt noch ca. 5% des gesamten Sondenvolumens dazugeben, und Deine Sonde sinkt bis auf Grund. Natürlich in Abhängigkeit von der Tiefe des Grundes und der Druckfestigkeit Deiner Sonde. Auf Deinem Sender kannst Du das mit einer Proportionsteuerung für Deinen Tauchtank feinfühlig regeln. Es gibt auch elektronische Regelungen, die den Schwebezustand "automatisch" halten, indem sie jede durch geringstes Aufsteigen/Absinken verursachte Tiefenänderung erfassen und durch minimales Fluten/Lenzen ausgleichen. Da habe ich aber keine Erfahrung mit, ich fahre mein Boot auf Sicht und regle händisch.

Danke für Eure Erklärungen. Tönt logischer als befürchtet. Da die Messungen unter Wasser stattfinden sollen, muss die Sonde vor allem soweit aus dem Wasser kommen, dass sie gut sicht- und greifbar ist.

Die Tiefe wird sowieso mittels Druckmesser kontrolliert und angepasst, damit die Messungen am gewünschten Ort stattfinden.

Wie schnell sinkt ein U-Boot mit 5% Zusatzballast? Habt Ihr da Erfahrungswerte?

Ein schönes Wochenende und nochmals vielen Dank für Eure Hilfe
Argach

Sinken sollte es möglichst langsam bis gar nicht, Tiefe steuert man über Tiefenruder oder bei Roboter über senkrechte Propeller...