Wiederaufnahme meines 3/4 XL Springer Tug Projekt

Ich hatte im Shopping-Thread die Frage gestellt, für was ich einen Flachverbinder, ein Stück Holz und 10Kg Blei benötige, für ein Schiff ist natürlich richtig! Mir ist kein Flugzeug- oder Automodell bekannt, für das so viel Ballast benötigt wird. Jetzt aber mal der Reihe nach:

Im Jahr 2008 bin ich erstmals über die Klasse der Springer Tug gestolpert. Da ich schon immer etwa großes wollte, aber für Scale-Modelle zu wenig Geduld habe, kam sofort der Gedanke den Springer etwas aufzublasen. Nachdem ich mir Informationen bezüglich Größe und Gewicht eingeholt habe, bin ich zum Schluss gekommen, daß die doppelte Größe schon ziemlich unhandlich wird: Doppelte Größe bedeutet 8faches Gewicht, ein Springer Tug in Standardgröße kommt auf etwa 4Kg bis 5Kg, was, bei der Verdoppelung der Maße, 32KG bis 40Kg bedeutet hätte. Ich habe mich das für die 1,7fache Größe entschieden, er ist 76,5 cm lang, 34cm breit und mit etwa 20Kg noch alleine zu bändigen.

So fing ich den Bau an. Die meisten Arbeiten konnte ich in der Werkstatt meines damaligen Arbeitgeber erledigen, so lange danach alles wieder sauber war.





Ich hatte beruflich, als Depp vom Dienst, in einer Wäscherei gearbeitet. Bei den Reperatursätzen für die Dampfventile war immer eine Messinghülse als Montagehilfe dabei, die hat sich irgendwie Angeboten! :D
Sie hat dann auch den Durchmesser der Schiffsschraube vorgegeben: 11cm.





Hartlöten ist nicht so meins, aber die Alterung ist mir gut gelungen! :LOL:

















Damals hat mir der Aufbau gefallen, heute nicht mehr so.









Die erste Wasserung, im Inneren befinden sich hauptsächlich Milchtüten, da ich die Akkus zu diesem Zeitpunkt noch nicht geordert hatte.



Zwischen diesen Bildern liegen etwa 2 Jahre, in denen ich nichts daran gemacht hatte, da ich zwischenzeitlich mit der Meisterschule und Juniors Geburt ausgelastet war. An dem Anstrich hat sich bis heute nichts geändert, nur ein paar Kratzer sind hinzugekommen, da das Modell bei meinen Eltern und meinem Bruder eingelagert ist und es zwischenzeitlich wohl etwas unsanft umgeräumt wurde.



Jetzt komme ich langsam zum Grund für das viele Blei. Der Riemenantrieb hatte von Anfang an Probleme gemacht, die ich nie richtig ausmerzen konnte. Nachdem dann noch der Regler, der einen Nennstrom von 24A hatte, ohne ersichtlichen Grund den Geist aufgeben hat, obwohl der Motor nur, gemessene, 9,4A zog, hatte ich die Schnauze voll. Ich hatte den Antrieb noch ausgebaut und danach ist der Dampfer erstmal weggeräumt worden.



Langsam wird es Aktueller:
Vor etwa 3 Sommern habe ich ein kleines Zwischenhoch gehabt, in dem ich mir Gedanken um den Antrieb gemacht habe. Der Riemen mußte weg und ein Direktantrieb her. Kurze Zeit später habe ich den Hobbybull Cosmo Blu BC50-65-20 200KV günstig erstehen können. Ich dachte, der passt Problemlos hinein, war leider nicht so. Heute nun habe ich mich daran gemacht und ihn eingebaut:

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An der Strebe mußte ich etwas Material wegnehmen, jetzt passt er. Als nächstes wird alles wieder Wasserfest gemacht. Über den Regler schreibe ich noch etwas, wenn es soweit ist.

Die zwei 17Ah Bleiakkus wurden mittlerweile entsorgt, die lange Standzeit ohne Pflege haben sie nicht überlebt. Jetzt werden zwei parallel geschaltete 4S Headway Lifepo4 mit je 10Ah diese Arbeit übernehmen. Die Drehzahl wird bei etwa 2600U/min liegen, etwa genau so viel wie der Alte bei 24V hatte. Das Blei wird benötigt, um den Gewichtsverlust der neuen Antriebseinheit auszugeichen. Die Bleiakkus hatte zusammen 11Kg, die Lifepos hingegen wiegen 2,6KG, die Differenz zu den 10Kg Blei entspricht etwa dem, was der Bürstenmotor schwerer war, als es der Brushless ist.

Furzsetzung pfolkt! ;)
 
In diese Richtung möchte ich einen neuen Aufbau erstellen. So ein 1-Mann-Schlepper passt irgendwie besser zu dem Rumpf als mein damaliges Konstrukt. Falls jemand einen ca. 25cm kleinen Kapitän kennt, der darf sich gerne mal bei mir bewerben! :ROFLMAO:
 
Der Umbau ist größtenteils erledigt, es fehlt nur noch eine Halterung für den Ballast, zuvor muß ich aber erstmal austesten, wo er hin muß.

Dann habe ich noch etwas Resteverwertung betrieben:

IMG_20200728_174710.jpg

Die Verkabelung muß noch etwas optimiert werden, aber auf dem Tisch funktioniert es. Das ganze stellt den dezentralen Aufbau eines Vorwärts- Rückwärts-Brushlessregler dar. Der Regler ist ein ELE schlagmichtot irgendwas Regler mit vermutlich 90A Nennstrom. Dank einer Programmierkarte konnte ich die Bremse aktivieren, dadurch konnte ich die Zwangspause beim Drehrichtungswechsel etwas verkürzen.

Zwei der drei 100A KFZ-Relais sind für die Umschaltung der Drehrichtung verantwortlich, das 3. liefert eine Rückmeldung, ohne die das RC-Signal nicht an den Regler weitergereicht wird. Um die Schaltverzögerung halbwegs korrekt wiederzugeben, ist es der selbe Typ wie die Lastrelais. Das Koppelrelais ist notwendig, da die KFZ-Relais naturgemäß mit 12V arbeiten, aber auch das stammt aus der Grabbelkiste.

Zusammengehalten wird alles von einem Arduino. Er steuert die Relais, je nach gewünschter Fahrtrichtung, an und sorgt dafür, daß der Regler immer ein 0 - 100% Signal bekommt. Da ich mittlerweile die Daten für den Motor bekommen habe, weiß ich nun, daß er 24A Nennstrom hat. Der 90A Regler und die 100A Relais bieten also genügend Reserve. Eine Strommessung im Wasser wird zeigen, ob es passt.

In der Nacht, wenn andere schlafen, habe ich dann noch einen neuen Aufbau zusammengeklickt:

Springer Tug Aufbau v41.jpg

Den Rumpf habe ich mir bei Thingiverse ausgeliehen, alles oberhalb der Wasserlinie stammt von mir. Im Inneren gibt es ein Steuerrad, daß von einem Servo angesteuert wird und ein Popeye als Steuermann.
 
Frei nach Frankenstein: "Es lebt!"

Alles verhält sich so, wie es sich vor 8 Jahren hätte verhalten sollen. Meine Schätzung mit den 10KG Ballast war genau richtig, der Tiefgang ist wieder so wie mit dem dicken Motor und den schweren Bleiakkus.

Screenshot_20200729-175633.png

Eine kleine Meßreihe, festgebunden am Steg, hat ergeben, daß der Motor maximal 26A zieht, was mit dem 4S2P Lifepo4 etwa 320W ergibt, Leistung ist also im Überfluss vorhanden. Eine vorbildgerechte Geschwindigkeit wird schon bei etwa 20% abgerufener Leistung erreicht, ab ca. 70% beginnt die Springer-Tug-typische tauchphase! :LOL:

Junior hat sich mal ans Seil gehängt und über den See ziehen lassen, mit Vollgas hat sich der Kahn ordentlich auf die Seite gelegt, ich würde sagen, auch Drehmoment ist reichlich abrufbar! ;)

Die Kortdüse, die ja eigentlich gar keine ist, da sie kein Profil hat, leistet trotzdem gute Dienste: Rückwärts lässt es sich fast genau so gut manövrieren wie vorwärts, nach etwas Übung war sogar das Wenden auf der Stelle möglich. Das Wichtigste: Der Pott ist dicht, kein Tropfen hat den Weg ins Innere gefunden.

Jetzt bleibt nur noch der Aufbau. In der Sonne betrachtet, gefällt er mir noch mehr nicht als schon im Keller! :ROFLMAO: Ich habe mein Design nochmal schön rendern lassen, jetzt brauche ich nur jemanden, der mir die Teile ausfräst oder lasert.

Springer_Tug_Aufbau_2020-Jul-29_10-12-22AM-000_CustomizedView41328933200.png
 
Da es ein Verdränger ist, nicht so schnell. Bei diesem Typ ist die max. erreichbare Geschwindigkeit hauptsächlich abhängig von der Länge, da er, auch mit noch so viel Motorleistung, seine Bugwelle nicht überholen kann. Um schneller zu sein, sind z.B. Kriegsschiffe meist besonders lang, getreu dem Motto: Länge läuft. Die meisten Schiffsmodelle, in noch handhabbarer Größe, schaffen etwa 4 - 5Km/h. Beim Springer Tug kommt aber noch der Umstand hinzu, daß man mit einem umgekehrten Flügel fährt, der das Schiff, mit steigender Geschwindigkeit, immer mehr nach untern zieht.
 
Die Berechnung ist für die Leistung, die notwendig ist, um auf die Rumpfgeschwindigkeit zu kommen. Möchte man noch eine Last schieben oder schleppen, muß das auch berücksichtigt werden. Bei einem Kampfgewicht von etwa 20Kg (ich muß das ding unbedingt mal wiegen ;) ), hätten, nach der Berechnung, 40W gereicht, selbst der zuerst verbaute Bürstenmotor, mit seinen 240W, war da schon überdimensioniert. Für den geplanten Einsatzzweck, mich (gut gebaut:rolleyes:) im Schlauchboot über den See ziehen, wäre 40W zu wenig. Ein kleiner Hafenschlepper braucht auch keine 4000KW, nur um zu fahren, von daher sind die 320W, die der jetzige Antrieb aufbringt, sinnvoll investiert. :D
 

BlackbirdXL1

Mitglied
Bei Schleppern geht man leistungsmäßig ja auch nicht von der Rumpfgschwindigkeit aus, da zählt der Pfahlzug.
Ob Original oder Modell ist dabei egal, den Schub erreicht man durch große Blattfläche, also durch die Menge an bewegtem Wasser pro Umdrehung.

Eine Luftmatratze oder Schlauchboot recht flott ziehen kann aber schon ein Robbe Power 755/40 (Mabuchi):

 
Bei Schleppern geht man leistungsmäßig ja auch nicht von der Rumpfgschwindigkeit aus, da zählt der Pfahlzug.
Die Kofferwaage hab ich eingepackt, im Laufe des Tages gibt es ein Ergebnis. Vor 8 Jahren, mit durchrutschender Riemenscheibe, bin ich auf 1Kg gekommen. :rolleyes: Dieses Mal hoffe ich auf 1,027Kg! :ROFLMAO:

Eine Luftmatratze oder Schlauchboot recht flott ziehen kann aber schon ein Robbe Power 755/40 (Mabuchi):
Pfffff, lächerlich! :ROFLMAO:
 
Frisch vom See:

IMG_20200730_152958.jpg

4,4Kg Pfahlzug, gibt's dafür eigentlich einen Wettbewerb? :unsure: Ich denke, die 5Kg sind drin, ich hatte etwas Mühe den Tug gerade zu halten und gleichzeitig auf die Waage zu achten, die hat leider nur auf einer Seite eine geschlossene Öse. Da muß ich noch etwas basteln! :thumbsup:

Die Schleppfahrt hat gut funktioniert, zumindest was den Schlepper angeht. Das Schlauchboot ist halt kein Wunder der Richtungsstabilität, es hat dauernt etwas geschlingert, was das Steuern aus Sicht des Passagier nicht gerade einfacher gemacht hat. Obwohl die Ladung dauernd hin und her geeiert hat, ist das Zugschiff kaum vom Kurs angekommen, ist halt von Vorteil, wenn das Zugfahrzeug eine gewisse Grundmasse mitbringt. Außerdem hätte das Schlauchboot, für meine schweren Knochen, etwas mehr Luft vertragen können, der Ausstieg über den Steg ging nur mit nasser (Bade)hose, hoffentlich hat das niemand gesehen! :ROFLMAO:
 
Mit längerer Leine und einer 2. Öse an der Waage ging es gestern an einen weiteren Pfahlzugtest, demnach muß ich mein Ergebnis etwas nach unten korrigieren: Die Waage zeigte relativ konstant 4,1Kg an.

Nach dem 2. Tag herumtuckern, dieses mal ohne Last, kann ich nun sagen, daß die Fahrzeit bei etwa 8 Stunden liegen dürfte, mit Last entsprechend kürzer. Der durchschnittliche Stromverbrauch liegt nur knapp über dem Leerlaufstrom von 1,7A, bei knapp 2,6A. Ich hab mir noch das Dualrate auf den Gaskanal gelegt, bei 30% ist, mit durchgezogenen Gas, gemütliches fahren angesagt. Die Schraube beginnt sich aber auch erst bei 16% zu drehen, der Totpunkt des Regler ist recht groß, wie mir scheint.

Was ich jetzt noch ändern möchte, bevor ich mich um den Aufbau kümmere, ist die Abdeckung zum Servo. Die ist, so wie sie jetzt ist, nicht 100%ig dicht zu bekommen, da nicht genügend Fläche für eine Dichtung zur Verfügung steht. Ich hatte sie damals so geplant, um ein ebenes Deck zu bekommen, das ist aber, auf Grund der Leinenführung, unnötig. Jetzt kommt ein größeres Brettchen oben drauf, um seitlich einen Rand für die Dichtung zu bekommen. Die Schrauben werden mit einem O-Ring abgedichtet.
 
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