THEMA:

Hallo U-Boot Fahrer,

Meine erstes Boot geht nun in die ernste Phase.
Da stellt sich mir nun auch die Frage nach regelbarem Gewichtstrimm durch Verschieben von Akkus und Tauchtank.

Wie habt ihr das gelöst?
Wie sind eure Erfahrungen zur Wirksamkeit, und steuert ihr das manuell oder mit elektronischer Unterstützung?

Gruß,
Michael

Hallo Michael,

die Trimmung eines U-Bootes wird normalerweise nur einmal eingestellt und danach nur nach Umbauten geändert.

Wenn du allerdings nur einen großen Kolbentank eingebaut hast kann es sein, dass du diese Gewichtsverlagerungen ausgleichen musst.

Das kannst du so machen, dass du den Modell zwei Trimmzustände gibst, indem du die Trimmung Unterwasser damit einstellst, dass du Auftriebskörper in den austauchenden Teilen der Aufbauten anbringst, die die Trimmung beim Abtauchen von Überwasser zu Unterwasser ändern.

Die andere Möglichkeit ist natürlich die Trimmung durch Gewichtsverschiebung, wozu man besser den Akku verwendet, da dessen Anschlüsse flexibler sind und der Akku auch kleiner ist.

Bei einer manuellen Einstellung hast du immer das Problem, dass du die Lage deines Bootes durch das Wasser nicht genau ausmachen kannst, aber den Vorteil dass dir keine Elektronik eingreift.
Willst du das ganze mit einer Elektronik automatisch machen musst du bedenken, dass eine Automatik natürlich auch auf Lageänderungen durch die Ruder entgegenwirkt, was man nicht brauchen kann.
Außerdem reagiert das Modell auf eine Verschiebung des Schwerpunktes sehr träge, wodurch man schnelle Bewegungen nicht ausgleichen kann.


Allgemein ist es sinnvoller, die Massenverschiebungen bei Kolbentanks auszugleichen, ich habe schon von Tanks gelesen, bei denen ein Ausgleichsgewicht den Kolben entgegenläuft, einfacher ist es aber zwei Tanks einzubauen, die gegeneinander laufen.
Die beste Lösung dabei ist ein Doppelkolbentank mit gegeneinander laufenden Kolben.


Grundsätzlich wirst du aber mit den meisten Modellen eher fahren und dabei haben die Ruder eine weitaus größere Wirkung auf die Lage des Modells als der Schwerpunkt. Damit können bei einer guten Einstellung des Lagereglers auch Lastigkeiten ausgeglichen werden.

Der Nachteil bei zwei Kolbentanks die auch gleichzeitig zum trimmen genutzt werden ist, dass man niemals 100
er Tanks nutzen kann. Kann man natürlich schon, aber dann ist der Trimmeffekt weg. Wenn Dein Boot also buglastig ist, dann musst du den Hecktank mehr fluten als den Bugtank um das auszugleichen. Der Bugtank ist also nicht ganz voll, der Hecktank schon. Flutest du den Bugtank weiter, so wird dein Boot wieder buglastig. Also am Besten von Anfang an richtig trimmen um nur kleine Korrekturen vornehmen zu müssen. Denkbar ist, wie Dominik bereits erwähnte, die Verschiebung des Akkus durch ein Servo oder einen Elektromotor mit Spindel. Hab ich beides schon gemacht, geht einfach und ist gut. Beachten muss man aber, dass im Falle einer Karambolage die Masse des Akku eine ziemlich hohe Belastung für das Servo oder die Spindel darstellt. Also entweder einen Servosaver dazwischenbauen oder die Konstruktion sehr stabil auslegen.

Hallo Dominik,

Danke für die rasche und umfangreiche Antwort!

Doppelkolbentank wäre natürlich super, aber sowas ist meines Wissens nicht käuflich zu erhalten. Und selbermachen liegt derzeit etwas ausserhalb meiner technischen Möglichkeiten.
Zwei Tanks sind natürlich auch möglich, aber das Einzige, was ich da bisher gesehen habe, hatte die Antriebswelle dann durch den hinteren Tank laufen. Auch nicht trivial.
Bei meiner Skipjack habe ich einen Tank mit 500 ml eingeplant. Mal sehen, wie stark sich der auf die Trimmung auswirkt.
Ich hatte für diesen Fall schon ein mathematisches Modell erstellt, das die Schwerpunktverschiebung ausgleicht, aber dann muss man wieder einen Mikrocontroller einbauen, der die entsprechenden Korrekturen vornimmt, plus Lageerfassung des Kolbens etc. pp.

Das eine automatische Regelung von der Lageregelung der Tiefenruder beeinflusst werden kann ist klar. (ausser bei der gerade erwähnten, aber das wird Aufwand). Ich hatte mir schon überlegt, ob ich nicht die Signale der LR3 auch auf die Balastverschiebung legen soll. Das hätte den Vorteil, dass der Balast bei Fahrt praktisch mithilft, bei Stillstand dann alleine die Lage einhält Bei genauerem Nachdenken hab ich da aber Bedenken wegen der Trägheit der Trimmänderung.

Na ja, ich denke mal ich werde das doch manuell über einen Schieberegler und ein Servo steuern. Mit zwei definierten Positionen für Überwasser- und Unterwasserfahrt. Dann hab ich noch Möglichkeiten zu spielen.

Aber die Idee, die ausfahrende Kolbenstange zur Kompensation zu nutzen hat auch ihren Charme. Ich werde mal drüber nachdenken.

Gruß,
Michael

Tante Edit: Ups, Stefan, ich hab Deinen Beitrag gerade erst gesehen. Auch Dir vielen Dank! Beim Servo dachte ich an ein 20 Kilo Modell, mit Servosaver.

Hallo allerseits,
und gestattet mir auch ein paar Anmerkungen zur dem Thema.
Wie Dominik schon angedeutet hat, kann man die Veränderungen des Trimmzustandes um die Querachse beim Abtauchen durch eine geschickte Platzierung des Tanks minimieren und manchmal auch sogar kompensieren, zur Not durch gezielt angebrachte Auftriebskörper unter Deck oberhalb der Schwimmwasserlinie im aufgetauchten Zustand. Deren Auftrieb beim Abtauchen kann dann die Lastigkeit infolge der Wanderung des Schwerpunktes durch das aufgenommen Wasser ausgleichen.
So etwas wirkt dann ohne elektronischen Steuerungs- oder gar Regelungsaufwand.

Eine automatische Steuerung durch Gewichtsverschiebung, wo z.B. durch die Bewegung der Kolbenstange ein Trimmgewicht z.B. per Seilzug entgegengesetzt bewegt wird (auch mit Unter- oder Übersetzung), ist natürlich auch möglich.
Eine Regelung, die die Lastigkeit über den Neigungssensor erfasst und automatisch wirken soll, ist dagegen problematisch, weil durch die Trägheit des Bootes der Regelkreis so ohne weiteres nicht stabil ist, d.h. das Boot wird sich dann immer stärker zu Neigeschwingungen um die Querachse aufschaukeln. Ich hatte das früher schon einmal bei meinem alten U16 (Typ 206A) versucht. Trotzdem die statische Lastigkeitsregelung bei Fahrt deaktiviert war, war die Regelung instabil. Die Trimmvorrichtung (ein Bleigewicht, das über eine eigene Gewindespindel in einem Ovalrohr (Kleiderstange) durch einen Getriebemotor verfahren wird, wird jetzt nur noch mit manueller Steuerung bedarfsweise benutzt.

Eine andere Variante zur Trimmung ist die hydraulische Trimmung, bei der ein flüssiger Ballast von vorn nach achtern oder umgekehrt verschoben wird. Das habe ich z.B. bei meinem U32 (Typ 212A) realisiert. Dort habe ich zwei Gummibälge, die über eine Schlauchleitung in Verbindung stehen. Das System ist mit Glykol gefüllt. Der eine Balg ist mit dem Antrieb meiner Tauchzelle (Edelstahlwellrohr-Balgentank) per Gestänge gekoppelt und wird komprimiert, wenn die Tauchzelle zum Abtauchen expandiert wird. Die Flüssigkeit wird damit den Schlauch in den hinteren Balg gedrückt und erzeugt damit eine entgegengesetzten Lastigkeitsmoment. Durch gezielte Abstimmung des Ortes des hintern Tanks und der Gestängeübersetzung (per Zwischenhebel) lässt sich eine gute Kompensation erreichen.
Vorteil dieser Lösung ist, dass man relativ freie Wahl bei der Platzierung der Bälge hat und dass man keine mechanische Führung für Gewichte benötigt. Auch bei Kollisionen gibt es keine Belastungen in der Art, wie sie beim Verschieben größerer Gewichte (z.B. der Akkus) auftreten können. Nachteil ist allerdings, dass man hier passende Bälge beschaffen muss (z.B. Gummimanschetten von KFZ-Lenkgetrieben) und diese meist bearbeiten und anpassen muss (ich habe die Bälge gekürzt und aus Kunststoff Bodenstücke gedreht, die auch die Schlauchanschlüsse tragen).

Hallo Hermann,

auch ein interessanter Ansatz, eine Flüssigtrimmung umzusetzen.
Warum hast Du Glycol genommen? Eistauglichkeit?
Das Bild von Deinem Technikgerüst ist auch umwerfend. Sehr schön ausgeführt!
Hast Du da einen Stahlwellschlauch als Tauchtank verwendet? Schick!
Auf dem Bild sieht's so aus, als ob der Tank fest mit der Trimmung verbunden ist. Hast Du auch eine manuelle Eingriffsmöglichkeit?

Gruß, Michael