THEMA:

Hallo reinerdoll,
Ich glaube, du solltest im April mal zur Modellbau-Messe nach Dortmund kommen
und dich mit Helmut Huhn, oder Heinrich Kistenich unterhalten,
was die Tiefenregelung angeht.
Mit der Kabelsteuerung und Video-Übertragung könntest du dir vor Ort ein
Bild bei den Kollegen Norbert Brüggen, oder Enno Kansy machen. Die betreiben
so etwas nämlich mit ihren ROV's.
Norbert vertreibt/baut auch die entsprechenden Elektronik-Teile für die Tanks.

@a96 :

nun, ich möchte das, was ich beim quadrocopter mit erfolg zusammengebastelt habe, einfach auf das medium wasser übertragen :

eine regelung für höhe und lagewinkel. mit ein wenig messtechnik kann aus gyro und acc der lagewinkel sehr gut gemessen werden (fusionsprinzip vom segway). die tauchtiefe ist denke ich über ne druckmessung auch nicht sehr kritisch, vielleicht ein wenig temperaturabhängig, aber das sind ein paar prozent. klar macht das langsame stellglied (kolbenpumpe) die regelung nicht einfacher, aber es muß ja auch nicht schnell gehen.
auch klar ist, daß das dynamisch einfacher ist, aber da schließt sich der kreis : will man dynamsich regeln, stört mit sicherheit der nachgezogene datenkanal, egal ob draht oder faser.

die geschichte mit der boje ist natürlich eine ernsthafte alternative. wenn man der dann einen wlan-accesspoint spendiert, ist das datentechnisch identisch mit der glasfaser. ich kann mir nur nicht so recht vorstellen, wie das mechanisch gehen soll. man muß entweder die volle drahtlänge erst mal ne weile über grund ziehen, bis es tief wird, oder man braucht eine automatische winde in der boje, die den draht nach bedarf ein- oder ausholt, das krieg ich mechanisch nicht hin.

Hallo Reiner,
wenn du die Lageregelung planst, solltest du vor allem ein dynamisches Stellglied in Form von Hubpropellern in Betracht ziehen; im Prinzip reicht ein Hubtriebwerk, das entweder weit vorn oder weit achtern (d.h. weit vom Schwerpunkt bzw. Auftriebsmittelpunkt angeordnet ist.
Ich fürchte, ein Stellglied für die Lageregelung mit Kolbentanks oder Pumpen, das mittels Aufnahme von Ballastwasser oder durch Umpumpen von Flüssigkeit von vorn nach hinten (oder umgekehrt) statische Vertikalkräfte erzeugt, wird dir regelungstechnisch Probleme bereiten. Die Stellkräfte bauen sich hier nur langsam auf (du musst ja erst Ballastmengen "aufintegrieren", das dauert). Die hinterhergeschleppte Glasfaser erzeugt demgegenüber relativ schnell veränderliche Störkräfte.
Bei einem Hubtriebwerk hast du dagegen die Stellkräfte wie bei einem Multicopter sofort in der benötigten Größe verfügbar.
Wenn unbedingt statisch (wenn kein Hubpropeller integrierbar ist), dann ist es besser, entweder im Rumpf ein Ballastgewicht in Längsrichtung zu verschieben oder fest installiertes Ballastwasser mittels Kolben o. ä. zu verschieben. In diesem Falle braucht keine Arbeit gegen den Tauchdruck geleistet zu werden, wodurch hier die benötigten Leistungen geringer und von der Tauchtiefe unabhängig sind. Hast du dagegen Ballastwasseraufnahme/ -abgabe von/ nach außen, so muss der Kolbenantrieb oder die Pumpe jedesmal Arbeit gegen den Tauchdruck leisten, und zwar umso mehr, je tiefer du tauchst. Die gegen den Tauchdruck geleistete Arbeit W entspricht dem Produkt aus Tauchdruck p mal dem Volumen der verschobenen Wassermenge V, d.h. in 10m Wassertiefe sind das für 1Kubikzentimeter Volumen 0,1Ws an Energie, zuzüglich der Verluste durch Kolben- und Getriebereibung, elektrische Verlust usw..
Das ist zu berücksichtigen.
Für eine Schweberegelung (Regelung auf eine konstante Tiefe bei nicht fahrendem Boot) gilt das Gleiche. Mit einem Ballastwassertank (Kolbentank oder Pumpe-Tank-System kann man das Boot zunächst zum Abtauchen bringen und die eigentliche Regelung übernimmt dann ein Hubtriebwerk (das ist auch da schneller und ökonomischer). Für die Schwebe- und Lageregelung benötigt man allerdings zwei Triebwerke (vorn und achtern), die einmal für die Schweberegelung gleichsinnig, für die Lageregelung gegensinnig arbeiten.

klarer fall, langsames stellglied und schnelle störgröße, das kann nicht gut gehen. auch die energiebetrachtung ist völlig klar.

wie machen das denn große u-boote ? ich kann mich nur an "das boot" erinnern, da reden die immer vom "einpendeln" oder ähnlich.

klar wäre ein vertikaltriebwerk dynamisch das beste. sieht man auch an all den rov-kisten. aber große u-boote haben sowas nicht, oder ?

viellelicht sollte ich ne mannschaft einbauen, die nach vorne rennt, das hab ich auch im "boot" gesehen. aber im ernst : ne masse große distanzen vor-und zurück schieben ist mechanisch gar nicht so einfach. vielleicht mit ner seilwinde ..

Hallo Reiner,

das "Einpendeln" der großen Boote dient lediglich dazu, restliche Luftmengen unter Deck und in den Tauchtanks nach außen entweichen zu lassen. Luftblasen in den Tauchtanks oder unter Deck sind unerwünscht, da sie destabilisierend wirken, weil ihr Auftrieb mit der Tauchtiefe stark variiert (aus dem Grund werden die Perlen im Sektglas immer größer und schneller, je weiter sie im Glas nach oben steigen).

Die Lage- und Tiefenregelung der großen Boote erfolgt überwiegend dynamisch durch die Tiefenruder, da sie meist in Fahrt sind. Ansonsten kann ein Boot über die sogenannten Regelzellen, die über Pumpen gefahren werden, entsprechend eingesteuert werden.

Hallo Reiner ich steure mein Boot über den PC oder wahlweise über eine normale Fernsteuerung auch über einen raspberry pi. Hin und Rück Kanal ist über Funk. Die Bandbreite ist aber winzig. Also an Video nicht zu denken. Aber ich arbeite gerade an einem durch sonar erzeugtem Bild. Brauchst du life cam brauchst du leider ein kabel. LG