Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : AUV - verrückt aber machbar?
Hallo Gemeinde,
Was jetzt folgt, mag wohl ein wenig verrückt klingen, weswegen ich etwas vorrauschicken will.
Ich möchte keine Diskussion über Sinn oder Unsinn solch eines Projektes anzetteln, es soll einzig um die technische Realisierung gehen. Es soll auch kein "ichfangmaleinProjektanmalsehenobichirgendwannweite rmach"-Thema werden, ich hab mir genau überlegt, ob ich das veröffentliche oder nicht. Das Resultat seht ihr hier.
Ja, gut, aber worum geht es überhaupt? Es handelt sich um ein AUV, ein Autonomes Unterwasser Vehikel. Das Ziel wird es sein eine Strecke von 2300Km zu bewältigen. Geographisch (Start in der Nähe von Büsum) und mit Sicherheitsreserve käme ich zum Sunnjord (Norwegen), interessanter aber wären die Shetland- oder Orkney- Inseln, aber das ist noch Träumerei.
Navigation: Navigiert werden soll mittels Kompass, hodometrisch und GPS. Für letzteres wird zwischenzeitliches Auftauchen notwendig sein, was aber auch zB. für Datentransfer genutzt werden könnte.
Design: Alles möglichst hydronamisch, auf die einfache Torpedoform werde ich verzichten, mir schwebt etwas in Richtung Pinguin-Form vor, leider sind meine 3D-Künste nicht sehr berauschend, weswegen ihr hiermit Vorlieb nehmen müsst. Eine Zeichnung liefere ich gern nach, wenn erwünscht.
Der Aufbau erfolgt aus Formen (GfK), da keine großen Tiefen erreicht werden sollen, wird es wohl auch dem Nutzen angemessen sein. Einziger Nachteil, nur noch schwer veränderbar (hoffentlich dank Strömungssimulation unnötig).
Energieversorgung: Ja, das ist und bleibt das schwerwiegendste Problem, ein überdimensionierter Li-Ion Akku wird mir wohl nicht erspart bleiben. Die Wiederaufladung mit Solarzellen dürfte sich als problematisch erweisen. Vorschläge sind herzlichst willkommen.
Antrieb: Der Antrieb wird vollkommen in den Rumpf integriert, keine außenstehenden Propeller o. Ä.. Geplant sind ein Haupttriebwerk mit Schubvektorsteuerung, sowie drei weitere, eins am Bug, je zwei am äußeren Ende der Tragflächen. Alle werden Wasserstrahltriebwerke sein, da hab ich mir schon was besonderes ausgedacht, ein Brushless Motor, mit einem Innenläufer, in den die Propellerblätter integriert sind, und der nicht über eine Welle gelagert ist. Das ermöglicht eine enorm flache Bauweise, und gerade Ein- und Auslaufkanäle (Widerstandseinsparung), und damit auch den Einbau in Traglächen.
Ob das Projekt in dieser Form jemals verwirklicht werden wird bleibt zweifelhaft, jedoch bin ich der Meinung, dass es einen enormen Zuschuss an Wissen erbringen wird. Ich bin ein Freund von Open-Source, es wird alles hier veröffentlicht.
Und ein AUV wird es auf jeden Fall werden, nur die Dimensionen werden wohl differieren :)
merci , so long
Da ich mich mit der See nicht auskenne : Gibts da ne Strömung oder soll das Ding die 2xxxkm aus ner Batterie fahren?
MeckPommER
16.10.2008, 15:21
Vorweg sei gesagt: ich habe extrem wenig Ahnung, was die Umstände deines Projekts angeht. Ich stelle mir nur grade eine Pinguinform vor von ca. 1m Größe, setze 4BL-Motore ein und packe den Rest in Gedanken mit LiPo-Akkus voll ...
... 400Ah ... oh Herr, lass es keinen Kurzschluss geben! ...
... auch bei leichter Fahrt sind die Akkus in spätestens 2 Tagen leer. Unterwegs Sonne zu tanken wird nicht viel bringen, fürchte ich - es sei denn, man gestaltet den Pinguin klein, fährt in der Nacht, während er den kompletten Tag an der Wasseroberfläche ist und sich sonnt. Beten kann man dann nur für das Ausbleiben ungünstiger Strömungen, gegen die das Gefährt ncihts entgegenzusetzen hat und für das Ausbleiben etwaiger Meeresbewohner, die den Pinguin optisch als lecker einstufen oder dir die Solarzellen zuka..en :)
Gruß MeckPommER
P.S.: ein Projekt muss nicht realisiert werden, um interessant zu sein. Selbst wenn es nur ein wenig "umherspinnen" ist, führt es zum Nachdenken über Machbarkeiten.
Yossarian
16.10.2008, 15:25
Hallo
Such mal nach AUVIC.
http://www.engr.uvic.ca/
Mit freundlichen Grüßen
Benno
.:Sebastian:.
16.10.2008, 16:00
Hmm intressante Idee ...
Aber ich seh ein paar Knackpunkte :
1) Strom Versorgung selbst wenn du nen RIESEN Akku hast, mit der Fläche die du mit Solarzellen zu bauen kannst bekommst du den so schnell nicht mehr voll.
2) Die schon genannten Meeresbewohner.
Ich denk da vor allem Algen und solche sachen, die wenn du Pech hast sich in Ritzen festsetzen und dann irgendwas blockieren könnten.
Noch schlimmer wärn Seepocken, aber ich glaub net das sich die da in der kurzne 'Missionszeit' massiv ansiedeln.
3) Strömungen
Weißt du welche Strömugen deine Strecke kreuzen ?
Weil unter Umständen fährst du längere Strecken quer zu einer Strömung und musst gegenhalten -> Akku.
4) Schiffsverkehr
Was machst du wenn dein AUV in der Sonne liegt und Strom tank und es kommt ein Schiff des Weges ?
Wie erkennt man ein schiff und geht dann auf Tauchstation ?
Wann taucht man wieder auf ?
Außerdem sollte die Steuerung redundant sein, weil 2300km sind eine lange Strecke und wenn unterwegs was kaputt geht kann man ja schlecht rechts ranfahren.
Wenn das aber nur 2fach redundant is und eine Steuerung baut Mist weiß man ja net welche von beiden. Also 3fach redundant.
Unter der Voraussetzung dass immer nur ein Controller ausfällt, kannst du dann anhand der anderen beiden sagen welcher.
Hmm ... ich mag Gedankenexperimente.
Sebastian
BastelWastel
16.10.2008, 16:37
Das ist auf jeden Fall ein nettes Projekt.
Die Meeresbewohner und den Schiffsverkehr seh ich eher unkritisch.
Das Geraet wird wohl genug Laerm machen dass niemand auf dumme Gedanken kommt und rein beisst, und auf offener See ein Schiff frontal zu treffen..da ist glaub ich ein 6er im Lotto realistischer ;)
Die Stromversorgung und die Witterung wird allerdings ein erhebliches Problem.
Ich hab mal eine Doku gesehen..ich glaube es war ein AUV vom MIT..die hatten auf einer abgeflachten Form Solarzellen verteilt. Angeblich konnte das mehrere Monate autonom Messungen machen.
Allerdings war das in einem See, da muss man nicht gegen Stroemungen ankaempfen ;)
Hallo an alle,
Zuerst zu den Meeresströmungen: Mir sind Karten der Meeresströmung aus der Nordsee bekannt, theoretisch ließe sich das sinnvoll einbeziehen. Normalerweise sind Reserven großzügig bemessen, und das die Leistung zu Beginn nicht ausgereizt wird...
Sicherheit: Der Sicherheitsaspekt darf natürlich nicht zu kurz kommen. Wasser in der Zelle ist natürlich gefährlich, und muss von vornherein ausgeschlossen werden können. Versuche werden das klären. Ein gewisses Risiko bleibt immer...
Navigation: Mittels Kompassnavigation, sobald man Deviation, Inklination und Deklination einberechnet, dürfte eine ausreichende Genauigkeit zur Verfügung stehen. Wenn die Daten alle halbe Stunde durch GPS abgeglichen werden und mittels eines Filters (zB Kalman) optimiert werden, behaupte ich, dass die Genauigkeit auf unter 50m Abweichung vom Kurs steigt.
An die Mitbewohner hatte ich noch garnicht gedacht. Aber das ist wohl keines der vorrangigen Probleme.
Danke für den Link, Benno
merci, so long
Ohne Dich entmutigen zu wollen, ich bin für "verrückt" :-s
In ein derart kleines... Fahrzeug bekommt man niemals genug "LiPo" um damit eine derart lange Strecke zu fahren. Einzige Hoffnung wäre, wenn Du mit dem Strom fahren würdest :-k Gegen den Strom ist das aussichtslos,
1. Höherer Energieverbrauch und
2. Falls du auftauchen würdest um die LiPos via Solarzellen nachzuladen würde das U-Boot wahrscheinlich viel zu weit abtreiben - oder beim gegesteuern wieder zu viel Energie verbrauchen [-(
Die imho einzige "Alternative" wäre eigentlich nur eine Brennstoffzelle, wobei das sehr teuer werden würde und Du dich auch noch um die Wasserversorgung und -aufbereitung kümmern müsstest, um dann während der Fahrt wieder "nachzutanken" :-s
MfG,
Maxxtro
P.S. Die Idee finde ich trotzdem absolut klasse und interessant!
Yossarian
16.10.2008, 18:34
Hallo
Hast Du den gefunden?
http://www-test.ece.uvic.ca/~ece499/2003b/group12/
Mit freundlichen Grüßen
Benno
1hdsquad
16.10.2008, 20:03
Hui, knackiges Projekt *thumbs up*
Du willst damit nicht später Drogen schmuggeln oder so? :D
Fahr dochmal nach Russland und treib einen http://de.wikipedia.org/wiki/Radioisotopengenerator auf, darum baust du dann den Pinguin... Im Ernst, die Energieversorgung ist ein Problem. Solarzellen sind da doch eher bescheiden, was wäre denn wenn ein (wassergekühlter) Spritmotor die Akkus wieder lädt? Vielleicht wäre grundsätzlich erstmal ein AOV besser, mit einem passenden Benziner kannst du wenigstens das Energieproblem verringern. Allerdings musst du dann einen effizienten, kleinen Motor finden, der für dauerlauf geeignet ist... :-k
Interessantes Projekt.
wegen der Energieversorgung: hast du schon mal durchgerechnet, wie du mit ner Brennstoffzelle rauskommen würdest? Gewicht sollte ja nicht das Problem sein, da muss eh Ballast rein.
Alternativ (auch ein wenig gesponnen) : da gibt es doch diese Wellenkraftwerke in Schlangenform. Mit der Methode könntest du auch Energie gewinnen.
Den Pingin willst du wegen der Hydrodynamik nehme ich an? (oder wegen dem opensource ;) ... bin mir nciht sicher, aber macht eine Pinguin-Form auch bei niedrigen Geschwindigkeiten sinn??
Und ach ja.......bekomm ich auch was von der Ware wenn sie denn heil angekommen ist ? ;)
Interessantes Projekt.
wegen der Energieversorgung: hast du schon mal durchgerechnet, wie du mit ner Brennstoffzelle rauskommen würdest? Gewicht sollte ja nicht das Problem sein, da muss eh Ballast rein.
Alternativ (auch ein wenig gesponnen) : da gibt es doch diese Wellenkraftwerke in Schlangenform. Mit der Methode könntest du auch Energie gewinnen.
Den Pingin willst du wegen der Hydrodynamik nehme ich an? (oder wegen dem opensource ;) ... bin mir nciht sicher, aber macht eine Pinguin-Form auch bei niedrigen Geschwindigkeiten sinn??
Und ach ja.......bekomm ich auch was von der Ware wenn sie denn heil angekommen ist ? ;)
1hdsquad
17.10.2008, 02:52
Yeeha, noch jemand der Wach ist! Ich beantrage hiermit auch meinen Anteil...
HannoHupmann
17.10.2008, 08:14
Normal beschäftige ich mich nicht mit Projekten deren Machbarkeit von vorn herein für Hobbybastler unmöglich erscheint. Aber gehe wir mal darauf ein.
1) Meeresströmungen
Wikipedia liefert eine Grobe übersicht von Oberflächenströmungen http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/b/ba/Meeresstroemungen.jpg
Ich bin mir nicht ganz sicher wo der Startpunkt liegt, aber die Strömungen in der Nordsee sind eher ungünstig ab der Küste von Norwegen wirds dann einfacher.
Problem seh ich da einfach, dass ein kleines AUV keine Chance hat gegen eine eher mässige Strömung anzukommen.
Um also genügend Leistung unter zu bringen würde ich mal sagen das Ding ist mindestes 2m lang und 1m dick, dann ist genügend Platz für Motoren und Energieversorgung.
2) Distanz
Auf 2300km genau zu navigieren ist schon auf land einigermassen kompliziert und im Wasser nochmal deutlich schlimmer. Einziger Vorteil, es gibt so gut wie keine Hindernisse die zu umfahren sind. Ein Sonar wäre aber trotzdem gut sonst bleibt man zufällig an ner Bohrinsel hängen.
3) Genemigung
Ich kenn mich im Seerecht nicht aus, aber ich könnte mir vorstellen, dass gewisse Leute nicht begeistert sind wenn in ihren Gewässern ein Unbekanntes Unterwasser Vehikel rumfährt, dass keine Genemigung hat. D.h. es gilt einiges auch rechtlich abzuklopfen.
4) Kosten
ein paar 1k € wird man sicher investieren müssen. Da kommt für mich gleich mal eine spannende Frage: Setzt du dich ans Ziel und wartest bis dein Roboter vorbei kommt? Was tust du wenn du den Kontakt zu deinem Roboter verliehrst und der irgendwo in der Nordsee haveriert.
4) Energie + Steuerung
Ich glaub ich fände es schon ein herausvorderung ein bestehendes Schiff (irgend nen Fischkutter) soweit umzurüsten, dass er autonom 2300km auf 50m Genauigkeit abfährt. Ein eigenes Vehikel zu entwerfen, dass sowas schafft und das als Hobbybastler, extreme Herausforderung.
Kurze Überschlagsrechnung das Vehikel erreicht ~5 Knoten = 1,852km/h, Entfernung wurde mit 2300km angegeben macht 1241 Stunden entspricht 51 Tage. Um in einer Woche das Ziel zu erreichen bräuchte es schon 14 Knoten. Nicht eingerechnet sind Strömungen, Kursabweichungen usw.
5) Wetter
AUV könnte untertauchen bei schlechtem Wetter, wäre ein Vorteil. Strömungen hab ich schon abgehandelt.
FAZIT: Ein schönes Projekt für ein Forschungsinstitut die sich weniger Gedanken um 1000€ machen müssen und wohl eher im 10k bereich investieren. Auch denkbar wäre ein Unternehmen, dass damit Geld verdienen will. Für ein Hobby ist es meiner Meinung nach eine Größenordnung zu groß.
1hdsquad
17.10.2008, 08:18
Wichtigeste Frage: Was tust du, damit wir uns den nicht unter den Nagel reissen und dir deinen Stoff klauen? Wir kennen deine Route :D
Minifriese
17.10.2008, 08:44
Moin moin!
Die Sache mit der Energieversorgung halte ich bei reinem Motorbetrieb auch für etwas gewagt.
Aber recherchiere doch mal den Begriff "autonomous underwater glider". Es gibt für Forschungszwecke "geflügelte" AUVs, die als Antrieb nur eine Pumpe haben (kleine Fördermenge, hoher Druck), die einen Tauchtank bedient. An der Oberfläche wird der Tank geflutet. Dadurch bekommt das Vehikel Abtrieb und kann beim Sinken wegen der Flügel eine relativ große Strecke gleiten. Vor Erreichen der maximalen Tauchtiefe (oder dem Aufschlag auf dem Meeresgrund) wird der Tauchtank durch die Pumpe entleert. Jetzt hat das Vehikel Auftrieb und gleitet wiederum eine weite Strecke, während es zur Oberfläche aufsteigt. Oben angekommen, wird über GPS die Trägheitsnavigation korrigiert, und es geht wieder abwärts. Damit sind extrem große Reichweiten machbar. Problem ist halt, daß das erst bei recht großen Tiefen effizient wird und dein AUV daher sehr druckfest sein muß.
Gruß,
Nils
BastelWastel
17.10.2008, 09:22
Ich glaube in alten U-Booten wurde das so gehandhabt dass es ab und zu an die Oberflaeche kommt und ueber einen Verbrennungsmotor seine Akku-Bank laedt.
Mit einem kleinem Modellbaumotor sollte das machbar sein..aber keine Ahnung wieviel Treibstoff du dann mit dir fuehren musst..
1hdsquad
17.10.2008, 09:26
Ich glaube die Modellbaumotoren sind ziemlich schlecht, wollen nicht anspringen, überhitzen, nicht für Dauerbetrieb geeignet... Aber vl gibts da ja passende...
BastelWastel
17.10.2008, 10:35
Das kommt darauf an wie gross das ganze werden soll..falls es denn mal realisiert wird.
Und in Sachen Verfuegbarkeit und Preis schrumpfen da die Alternativen schnell
MeckPommER
17.10.2008, 10:41
... als Antrieb nur eine Pumpe haben (kleine Fördermenge, hoher Druck), die einen Tauchtank bedient. An der Oberfläche wird der Tank geflutet. Dadurch bekommt das Vehikel Abtrieb und kann beim Sinken wegen der Flügel eine relativ große Strecke gleiten. Vor Erreichen der maximalen Tauchtiefe (oder dem Aufschlag auf dem Meeresgrund) wird der Tauchtank durch die Pumpe entleert. Jetzt hat das Vehikel Auftrieb und gleitet wiederum eine weite Strecke, während es zur Oberfläche aufsteigt. ...
Hochgradig interessant ... aber eben auch mit dem Nachteil der benötigten Druckfestigkeit und der Tauchtiefen- und Bodenmessung verbunden.
Könnte mir dazu auch vorstellen, das es einer bestimmten Mindestgröße bedarf, damit diese Art "Antrieb" effektiv funktioniert?
Gruß MeckPommER
Moin,
Hier die Seite, eines nicht ganz unbekannten AUV-Glider: http://www.whoi.edu/page.do?pid=10080
Wichtig ist die Betrachtung der Reynoldszahl, um zu gewährleisten, dass bei der Reisegeschwindigkeit laminare Stroemung anliegt. Die Pinguinform hat einen geeigneten Rekrit Wert. Ansonsten ziehe einfach mal den Vergleich zwischen diesem Projekt und einem Pinguin. Geschwindigkeit und Größe ähneln sich verdächtig.
so long
.:Sebastian:.
17.10.2008, 14:06
Moin Moin
Die Idee mit dem Gleiten find ich nicht schlecht.
Allerdings wenn man sich bei dem Gleiter hier die Tiefe anguckt :
http://www.whoi.edu/page.do?pid=10080&tid=441&cid=16994&ct=61&article=1498
1000m tief ist nicht gerade wenig, da is der Druck schon ziemlich heftig.
Und dann die Geschwindigkeit : 5km in 7h.
Das sind ... kopfrechen 0,71km/h.
D.h. für die 2300km braucht man 3220h das sind knapp 135 Tage.
Also selbst wenn du es realisieren könntest der gute wär 1/3 Jahr unterwegs.#
Außerdem denk ich nicht das man mit dem Verfahren gut gegen (Quer)Strömungen ankommt.
Sebastian
Hallo,
ich möchte auch einmal ein ähnliches Projekt machen, nur kleiner (auf einem See oder so.). Wird wohl noch dauern da ich Anfänger bin. :-(
Zum Antrieb:
Am besten wäre eine Mischung aus Akkus und Brennstoffzellen(PEM).
Die Akkus am Tag laden und in der Nacht fahren.
Die Brennstoffzellen auf 2 aufteilen( eine laden die andere entladen).
Sie haben den Vorteil dass das Laden schnell geht und eine dauerhafte leistung vorhanden ist. Zudem benötigen sie theoretisch nur eine Ladung destiliertes Wasser. Dieses wird durch Solarzellen in H2 und O2 umgewandelt, beim Betrieb wieder in Wasser(leichte verluste durch verdampfen). Auserdem wird es mit der Zeit wahrscheinlich schmutzig, wodurch es zugunsten der Brennstoffzellen ausgetauscht werden sollte.
Auch sollte ein Sonar oder ähnliches vorhanden sein um andere GROßE SCHIFFE zu erfassen.!
Im Boot selbst solte man auch Wassersensoren und Pumpen unterbringen um bei Wassereinbruch entsprechende Notmaßnahmen einzuleiten.
Welchen Controller willst du verwenden? Meiner Meinung nützen da µC nichts mehr. Da benötigt man wohl schon einen externen Prozessor mit 200 MHz oder mehr.
Nun noch eine Frage:
Wie willst du mitten auf dem Meer eine (Funk)verbindung herstellen???
mfg
MacGeforce
17.10.2008, 15:46
Hab mal gehört, dass des Kolumbianische Drogenkartell solche Teile hat, vll mal da nachfragen *g*
Ne mal im Ernst, um nen Verbrennungsmotor kommst aus Energiedichte-Gründen nicht herum, und ein V-Motor braucht Luft.
Eine nummerische Strömungssimulation würde ich abhacken, sowas ist sehr aufwendig, und so ein Programm nicht mal kurz eben zu haben...
Lieber in Büchern schaun, nach Profilen z.b. von ubooten
und bei gfk musst aufpassen, dass des ganze auch dicht ist... richtig dicht...
ich würde denoch sagen, dass des ganz machbar ist, aber die zuverlässigkeit müsste schon extrem sein, dass ich sowas losfahren lassen würde...
man könnte auch das ganze auf basis eines segelboots machen. es gibt ja modellsegelboote oder auch kleine richtige segelboote. ich kenne mich zwar nicht mit segln aus aber ich denke man könnte das ganze mit elektromotoren in den griff bekommen. die elektromotoren könnten ihre energie aus akkus, solarzellen und/oder windrädern beziehen. das ganze müsste sich natürlich selbst je nach windrichtung steuern.
@Donalds-grafikarte: wenn du modelle von Uboten nimmst musst du noch die größe beachten.. dir größe fliest da ja mir ein wegen der Reynoldzahl...aber das sollte gehn....
Zum Segelboot: Robotische Segelboote find ich auch sehr interessant, das lohnt sich sicher sich mal damit zu beschäftigen.
Sollte dann aber ne "wasserdichte jacht" sein wegen nichtumfallen und bösem wetter....
Echt interessantes Vorhaben!
Ich denke, dass das Energieproblem das größte ist, was man hier bewältigen muss.
Ein Benzinmotor scheint mir am sinnvollsten zu sein, mit viel Kraftstoffreserve (Kühlung kann man ja mit dem außenwasser realisieren, davon gibts ja genung). Ab und zu dann mal auftauchen und 4 Bleiakkus (ausm Auto) laden und dann wieder abtauchen. Oder ab und zu mal an der oberfläche schwimmen......
Ein problem wird sein, dass es z.T. sehr hohen Wellengang gibt, und wenn mal Wasser in die Luft-Einlass-Öffnung reinkommt, dann hast du n Problem.
Man müsste dem U-Boot einen Peilsender Einbauen, damit mans zur Not finden kann.....Sons könnte man ne menge Geld den Bach untergehen lassen (die See)
ja wirklich sehr interisant ich bin hobb funker (wegen ffw und so) ich denke nicht das du in ein selbstendig fahrendes vehikel einen stark genugen sender einbauen darft um ans festland zu kommen das heist du müstest auf einer ofizelen frequenz senden damit du eine relai statin/boje nutzen kanst aber da gibst eigent lich nichts wo die dich sendenlasen werden. ansonsten gäbe es da noch ein satilieten telefon mit dem du dann über eine art modem senden müstest. keine daten übertragung ist nicht mein spezialgebiet dann gäbe es da noch mond refläktions sender dann must dus aber mit der mond fase timen
zum peil sender wir haben ja alle gesehen das selbst so hiend dinger wie in einer black box bei dem Air Frace flug nicht immer funktionieren.
ich hoffe das thema ist noch nicht tot weil es mich sehr interissiren würde
ja ich schon wieder
ich fine das gerät solte auch eine nutzlast befördern können keine große aber eine simbolische von 5-10 kg um dem ganzen projekt einen klein sin zu geben und das önte alles sein ein magazin für proben behälter wo du z.B. alle 50 km ein wasser probe entnemen kans oder von mir aus auch drogen schmugeln keine ahnung auf jenden fall solte es mer können als "nur" weit fahren,
tach810i
14.10.2009, 15:31
Probierst du, das Ding durchzuzuehen?
Wär echt schade, sowas nicht zu versuchen!!!
mfg
PS: Nimm dir doch statt 2300km (erstmal) "nur" 250km vor, oda so!
Das ist realistischer - Du bleibst doch dran, oder???
der_hannes
16.10.2009, 13:39
ein sehr interessantes und amitioniertes projekt! ich würde auch empfehlen erstmal eine kürzere und einfachere strecke zu wählen. die nordsee ist kein stiller baggersee.
meiner meinung nach sind die strömungen das größte problem. im schlimmsten fall kannst du 2-3m/s gegenströmung haben.
das verlinkte gerät ist im offenen, mehrere tausend meter tiefen ozean gefahren. die strömungen an der stelle sind bestens bekannt und sehr gleichmäßig über mehrere hundert meter wassertiefe. die nordsee ist nicht sehr tief und in der tieferen norwegischen rinne fließt der norwegische strom der nach westen fließt. auch gezeitenströmungen können (besonders im wattenmeer) leicht >1m/s sein
mit dem angesprochenen gleiter fährst du ziemlich schnell rückwärts. ich würde für die reise die "fährt schnell, ist aber auch schnell leer"-variante wählen da das ganze sonst ähnlichkeiten mit einer flaschenpost bekommt. ein gleiter mit 20-30cm/s maximalgeschwindigkeit ist im offenen gewässer wo sich strömungen oft ändern wie im skakerrak ein reines glücksspiel. reichweitenreserve von min.200% wäre nicht dumm einzuplanen, wenn man pech hat mit der strömung ist der weg (durchs wasser) schnell dreimal so lang.
beim bsh kann man sich strömungskarten ansehen:
http://www.bsh.de/aktdat/modell/stroemungen/no/no.htm
grüße
hannes
Meiner meinung nach lässt sich der Energiebedarf durch akkus allein niemals sinnvoll durchziehen lassen. Ich würde ein Fahrzeug bauen, dass wie ein Schiff an der Oberfläche mithilfe eines Impellerantriebs mit Verbrennungsmotor bewegt wird. Ein paar LiPos würde ich einbauen, die über einen Generator geladen werden und ich würde das ganze tauchfähig machen um bei schlechtem Wetter abtauchen zu können um nicht zu stark von Wellen und Wind versetzt zu werden. Unter wasser fahren ist immer schlecht, weil der Strömungswiederstand viel größer ist. Bei TAM (ist zwar ein Flugzeug aber gleiches Problem) kann man nachlesen wie man in kleinem Maßstab große Mengen Energie mitnimmt. Die sind mit einem Modellflugzeug über den Atlantik geflogen. Verbrennungsmotor ist eigentlich für sowas das einzige sinvolle. Eine Brennsoffzelle entsprechender Größe zu bekommen ist schwer und der Wirkungsgrad von bis 40% hört sich zwarganz gut an, wirst du aber in der kleinen Größe nie im leben erreichen... Wenn du in eine Dimension kommst wo du die 40% erreichen könntest, könntest du auch einen Dieselelektrischen Antrieb nehmen, damit gehen bis 50% :)
nflatjor555
10.11.2009, 00:08
Sowas haette man dafuer haben muessen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Stirling_Radioisotope_Generator
Schade nur das man so schwer an Plutonium fuer Bastelzwecke rankommt...
Der Stirlingmotor hat aber den Vorteil das man nur einen Temperaturunterschied braucht! :-)
Dann kann man auch gleich nen alten reaktor aus nem Atomuboot nehmen da kommt man wenigstens mal von der Stelle... ist aber glaub ich für eine ernsthafte planung unhantlich. Da muss man dann auf jeden fall wieder eine tauchfunktion planen um den greenpeaceleuten zu entkommen 8-[...
Ich würde dir vorschlagen, die Hülle des Vehikels so zu konstruieren das möglichst wenig Reibung entsteht, spart Energie.
Und du müsstest auch den "Golfball-Efekt" ( Ich meine die durch die Dimpels, oder wie die auch immer heißen, erzeugten Wirbel die, die Luft b.z.w. das Waser um das Vehikel leiten und so die Reibung minimieren. http://de.wikipedia.org/wiki/Magnus-Effekt ) Ausnützen können, wodurch dein Vehikel noch weniger Reibung erzeugt und weniger Energie benötigt.
Ich würd sagen entwerf erst ein Model der Hülle am Rechner und vergröße es später so, dass die gesammte Technik hineinpasst.
Die kleinen Dellen im Golfball sind nicht primär zur verringeung des Luftwiederstandes, sondern dafür, das der Ball durch seine Drehung mehr auftrieb erzeugt. Die verringerung des Wiederstandes ist da mehr ein Nebeneffekt
Zur verringerung der Reibung kann man diese Haifischhaut nutzen. Das funktioniert allerdings nur bei langen Körpern mit kleinem querschnitt gut wie z.b. ein Flugzeug oder Fisch ist aber wohl etwas arg abgedreht ;)
dann kommt irgend ein schiff und meldet unbekanntes objekt
Abschuss weg isses
brennstoff zelle könnte interresant werden
Chaosmann
09.01.2010, 14:35
Wenn man mit einem kleinen U-Boot auf eine ordentliche Geschwindigkeit kommen möchte, könnte man dafür auch den Superkavitation-Effekt nutzen.
Wenn das ganze dann als Gleiter ausgelegt ist, könnte man die Flügel normal im Wasser lassen zur Steuerung und den eigentlichen Körper hüllt man dann ein.
Gibt ja Experimente damit in der Ostsee.
http://de.wikipedia.org/wiki/Superkavitation
Machbar? Ja! Verrückt? Ja!
Also ich würde sagen die Knackpunkte sind hier Treibstoff (2300 KM sind sehr viel), Dichtigkeit (Es soll ja länger halten als "ein paar Stunden") und Navigation. Treibstoff ist schon fast unlösbar für einen Privatmann bei dieser Reichweite weil du dann am Schluß einfach bei nem riesigen Uboot ankommst um das Treibstoffproblem zu bewältigen was die Kosten allgemein in die Höhe treibt. Dichtigkeit ist auch ein problem, selbst Uboote von "professionelleren" Uboot Bauern sind schon abgesoffen wegen undicht. gerade weil du eine bestimmte Tauchtiefe bevorzugst ein Problem, denn dann kannst du ja auch nicht zu viel Auftrieb haben.
Navigation auch eine echte Herausforderung weil du ja unter Wasser fahren willst. Da ist es schon schwer untiefen, Riffe usw zu vermeiden. GPS wäre ein muß weil du wegen Strömung Ungenauigkeiten usw sowieso permanent Kurs korrigieren müsstest. Dazu müsstest du aber auftauchen und noch mehr Energie aufbringen.
Superkavitation ist für dieses Projekt blanke Illusion. Die geschwindigkeiten, bei der Kavitation einsetzt ist ziemlich hoch. Für Torpedos scheint sich ja sowas mit Hilfe eines Raketentriebwerks erreichen. Aber !! Aber!! Torpedos habe i.a. eine Reichweite so um die 20km, einesteile wegen dem Lenkdraht (allerdings bei normalen Torpedos) und andererseits ist der Treibstoffvorrat auch nicht unbegrenzt. Bei einem Kavitations-Reaktiv-torpedo kann ich mir eher eine kürzere reichweite als 20km vorstellen.
Vergiss also den Effekt.
Ich halte die ganze Idee für ziemlich unrealistisch, zumindest für einzelne Hobbyisten, sorry. Wenn überhaupt eine chance auf Realisierung bestehen soll, dann nur im größeren Team, wo auch Fachleute (Nautiker, Schiffs- besser Uboot-Konstrukteure, Elektroniker, Softwarenerds usw.) mittun.
als Open Source ist das schon ne gute Sache und wesentlilch eher realistisch als einen Roboter auf den Mond zu schiessen.
Um überhaupt sowas zu realisieren ist Sponsoring unerlässlich. Vielleicht kann man einen UW-Antrieb bekommen oder andere Komponenten, wie Druckgefäße u.a., damit nicht aaalles selber machen muß.
Vielleicht beteiligen sich auch Firmen mit Geld? Ich könnte mir gut vorstellen, daß das eine gute Reklame für Bootsfirmen oder -ausrüster wäre.
zu der segel boot idee find ich persöhnlich auch interresant nur das problem bößes wetter aber wenn das ding sooderso wasser dich ist kann man es doch bei schlechtem wetter absichtlich und kontroliert untergehen lassen und dann wenn das wetter besser ist wieder auftauchen lassen
aber um einen sponsor überzeugen zu können mus das ganze glaubhaftig sein wenn also schon verschiedene versuche der systeme eine gewisse machbarkeit in aussicht stellen. ich dachte jetzt erstmal an ein segel boot was selber lenken kann und auch gegen wind fahren kann wenn dir das geling kannst du auch gegen strömung fahren also das selbe prinzip unter wasser.
@Thomas,
das klingt noch am realistischsten. Segelboot braucht zumindest keine Vortriebsenergie. Und lass den Kahn doch böses Wetter abreiten, wenn es wasserdicht ist. Was soll passieren? Es läßt sich am PC simulieren (mit gängigen Statikprogrammen) wieviel Wind und welchen Wellengang ein GFK-Boot aushält. Da sollte es auch ausreichend Veröffentlichungen geben.
Wenn das Boot gut austariert ist, kann es sich nach Kentern wieder selbst aufrichten.
Und noch ein für Sponsoren wichtiger Aspekt: das Boot kann verhältnismäßig einfach Klimadaten, wie Temperatur, Luftdruck, Lichtintensität uvam. sammeln, die dann in Studien zur Klimaentwicklung oder in die Wettervorhersage einfliessen könnten. eine Flotte derartiger Boote könnte a la Wetterballons auf den Ozeanen unterwegs sein und Wetterdaten liefern.
Als Antrieb bzw. Besegelung würde ich aber keine herkömmlilchen Segel nehmen. man müsste überlegen, inwieweit ein Flettnerrotor in Frage käme (Magnuseffekt wurde hier ja schon erwähnt).
http://www.cousteau.org/technology/turbosail
Zur Gewinnung von Antriebsenergie könnte das Boot von Zeit zu Zeit einen Treibanker setzen und über Savoniusrotoren Energie gewinnen. Diese ganze Techik kann man sehr einfach halten und sollte auch zuverlässig genug sein um längere Zeit wartungsfrei unterwegs sein zu können.
Testen sollte man das ganze lieber erst mal in kleineren Seen, vllt. der Ostsee.
Die Daten könnte geloggt werden oder nach 24h via Handy gesendet werden.
Ich halte die ganze Idee für ziemlich unrealistisch, zumindest für einzelne Hobbyisten, sorry. Wenn überhaupt eine chance auf Realisierung bestehen soll, dann nur im größeren Team, wo auch Fachleute (Nautiker, Schiffs- besser Uboot-Konstrukteure, Elektroniker, Softwarenerds usw.) mittun.
Ich leider eher auch, aber es ist eine tolle Idee und es macht Spass sich
damit auseinander zu setzen!. :-)
Das größte Problem ist doch die Energie allgemein, genauer Energie und
Zeit. Also müsste auch dort erst einmal gesucht werden. Beispiel Algen,
oder Chemische Reaktion von Stoffen/Metallen und Salzwasser. Im Wasser
selber ist ja durchaus Energie gebunden und das auch in großer Menge.
Das Problem ist halt dieselbe nutzbar zu machen. :-( Also müsste der
Anfang eines solchen Projektes möglicherweise in einem ganz anderen
Technisch/Chemichen Bereich gesucht werden?
Egal wie, immer wenn etwas bewegt werden soll muß Arbeit verrichtet
werden und Arbeit ohne Energie gibt es einfach nicht. An den Russichen
b.z.w. ehemaligen Russischen Grenzen sollen noch einige unbeafsichtigte
AtomBatterien vor sich herumgammeln, das währe eine Lösung für das
Energieproblem. Das sind keine Reacktoren und nicht so extrem giftig
Aber neben meiner Hütte wollte ich so ein Teil auch nicht liegen haben.
Wikki Atombatterie....
Aber das hatten wir in diesem Thread (glaube ich) schon mal?
Ansonsten ist Strömung ein gutes Stichwort. Wie in der Luft giebt
es auch im Wasser je nach Ort und Tiefe recht konstannte und seit
etlichen tausen Jahren vorhandene Strömungen. Damit könnte ein
Tauchboot den ganzen Erdball umrunden. Es darf nur nicht auftauchen
oder den passenden Tiefenbereich verlassen, muß aber auch wissen
wo es sich gerade befindet um Tiefe und Richtung der jeweiligen
Strömung nicht zu verpassen.....Also am besten son Wahl hinter fahren!
Gruß Richard
Maverick89
14.02.2010, 12:39
Ich find die Idee Klasse! Es gab ja auch schon rekorde mit selbstgebauten autonomen fliegern die auf die entfernungen geflogen sind und genau landeten, da muss es doch mit dem boot auch machbar sein.
Was die stromversorgung angeht: Akkus sind empfindlich auch zu themperaturschwankungen, das kann im wasser zum problem werden wenn die themperatur auf knapp über 0 runtergeht.
Wie wärs mit einer radikaleren lösung (die aber auch ein recht großes boot voraussetzt): du willst doch das ding regelmäßig auftauchen lassen? Dann kann es ja auch mit einem bordgenerator schnorcheln und die batterien/kondensatoren aufladen. Als generator könnte ein kleiner motor von zB flugmodell dienen, mit einem brushless motor als starter und generator.
Schlupp79
15.03.2010, 01:03
Ich Habe auch schon mal an den Bau von einem U-Boot nachgedacht wegen dem Antrieb muss ich sagen das allgemein die Verbrenner im Modellbereich nur auf Leistung ausgelegt sind die Fressen ohne ende Sprit.
Ich denke mal ohne Nutzung der Strömung kann man es vergessen also sollte man den Antrieb nur zur Kurskorrektur benutzen am besten was Langsames mit Großer Schraube hat den besten Wirkungsgrad. Zeit darf aber bei so was dann erstmal keine Große rolle Spielen.
Für die GPS Ortung kann man auch eine Boje nehmen dann kann das U Boot unter Wasser bleiben und die Boje mit einer Winde in gewissen Intervallen nach oben gelassen und die Position bestimmt hat nur den Nachteil das man die genaue Lage des U-Bootes nicht ermitteln kann. (:edit: den Internen Kompass vergessen)
Neben dem Antrieb ist ja noch die Frage von der Restlichen Technik was die an Energie verbraucht am besten sehr Modular arbeiten das wen z.B. eine Treibphase ist nur zum Standpunktorten die Navigation in betrieb genommen wird und erst bei Kurskorrekturen der Bereich der für den Antrieb und Steuerung Zustädig ist mit Energie versorgt wird.
der Stirling-Motor wurde schon mal angesprochen sie schwedische Marine setzt welche ein die Wärme aus dem Seewasser und Kälte aus Flüssigen Sauerstoff die können damit Monate unter Wasser Bleiben müssen eigentlich nur mal Hochkommen weil das Futter knapp wird.
So Hoffe das Hilft was weiter und ist nicht zu schlimm geschrieben Komme gerade von der Arbeit :X
:edit: Lipos kann man da vergessen da die Kälte hassen die mögen es warm das weiß jeder der Im Winter mal sein Modell auspackt da muss man die erstmal Heiß werden lassen am besten so 60-70 °C da haben die die beste Spannungslage.
nflatjor555
24.04.2010, 00:44
Schau mal hier rein:
http://www.nytimes.com/2009/02/24/science/24wave.html
Wird mit Wellenenergie vorangetrieben, hat 3000 NM zurueckgelegt, max etwa 2 Knoten Geschwindigkeit.
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