Ein Solar Tragflügelboot entsteht

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    • Ein Solar Tragflügelboot entsteht

      Hallo zusammen,

      mein Name ist Markus und ich möchte mir gerne ein Solar-Tragflügelboot bauen. Seit Wochen bin ich erst mal Informationen am sammeln wie so was aussehen könnte. Ziel ist das es möglichst schnell wird, der Aufbau aber möglichst einfach gehalten werden soll. Aufgrund der relativ großen Fläche die ich für die Solarzellen benötige soll es ein Katamaran werden. Abmessungen in etwa 1700x700mm mit 32 Solarzellen a 161x161mm. Als Tragflügel sollen halbsymetrische Rc-Heli Blätter verwendet werden. Die sollten bei Null Anstellwinkel schon mal etwas Auftrieb liefern. Der Rumpf soll aus Depron und die Kufen aus Styrodur entstehen. Das ganze möchte ich in zwei Bauabschnitte aufteilen. Erst soll das Boot mit Lipo betrieben werden, und wenn es auch mit den Tragflügeln richtig funktioniert kommen die Solarzellen. Da ich nicht 3d zeichnen kann hier mal 2d Ansichten von meinem Vorhaben. Das gelbe sind die Solarzellen die 6 Watt pro Zelle (Laborwerte) liefern. Das Deck wird aus einer 6mm Depron-Platte entstehen, verstärkt mit CFK Streifen. Mittig unter dem Deck wird über die gesamte Rumpflänge auch aus 6mm Depron ein Schacht mit 5 cm Höhe gebaut der ca. 5 cm über der Wasserlinie liegt. Die Kufen fräse ich aus 30mm Styrodur. Die großen Löcher sorgen für Gewichtsersparnis. Die vorderen Tragflügel sollen mit einem Servo den Anstellwinkel während der Fahrt einstellbar machen. Der hintere Tragflügel wird über 2 Servos angelenkt für Fahrrichtung und Anstellwinkel. In dem Video sieht man die Funktion. Als Antrieb soll ein langsam drehender (300kv) Brushless Außenläufer wie eingezeichnet an dem Ruderblatt unter Wasser betrieben werden. Durch weglassen einer langen Flexwelle erhoffe ich mir mehr Effizienz. Es gibt auf Youtube diverse Videos die zeigen das das problemlos geht. Über die Korrosion mach ich mir keine Sorgen. Nach jeder Fahrt wird er direkt getrocknet und geölt.

      Ein paar Fragen habe ich aber.
      Die geplanten Solarzellen sollten ca. 160 Watt bringen wenn ich von den Laborbedingungen 30% abziehe. Ich dachte da an diesen Motor. Der hat aber nur eine kurze Welle ( etwas länger wäre bestimmt besser so das der Propeller besser angeströmt wird) und kein Gewinde für eine Schiffsschraube zu befestigen. Habt ihr da ne Idee?

      Und was meint ihr zu den Tragflügeln. Diese Heli Blätter mit 32mm Breite wollte ich verwenden. Könnte das so funktionieren oder was würdet ihr anders machen.


      Solarboot.PNG

      Gruß Markus
    • Moin Poncho,

      die Idee finde ich super.
      Aber das wird ja ein ganz schön großer Brummer.
      Was die Heliblätter angeht, sage ich nur - mach das.
      CfK Blätter sind für solche Anwendungen perfekt.
      Ich plane gerade ein Segelboot. Die Kielfinne wird auch ein CfK Helibllatt werden.
      Zum Motor kann ich nichts sagen. Ich gehöre noch zu der Spezies Bürstenmotor.
      Jedenfalls bin ich gespannt, wie es weitr geht.
      Moin zusammen,

      ich bin der Neue und absoluter Tiller Fan

      Derzeit fahrbar
      der Schoner Hamburg
      ein Optimist
      die Optimist von Graupner
      Ariane von Schaffer
      Schnellboot Dachs von Graupner (Bj. 1971)


      In der Werft
      Riva Aquarama Spezial
    • Hallo Markus,
      - bin gespannt wie es weitergeht.
      Zur Frage der Verlängerung der Welle zunächst zwei Vorschläge.
      Erstens verwende eine starre Wellenkupplung, die Du auf die Motorachse schiebst, in das offene Ende der Kupplung dann die erforderliche Verlängerung mit dem Gewinde für den Propeller.
      Zweitens beschaff Dir die benötigte Wellenverlängerung mit dem gleichen Durchmesser den auch die Motorwelle hat. Dann benötigst Du ein Messingrohr das paßgenau und soweit als möglich auf die Motorwelle geschoben wird. In das offene Ende kommt nun die Wellenverlängerung, sie sollte bis an den Gewindeansatz reichen. Dann bohrst Du, kurz vor dem Ende der Motorwelle, ein kleines Loch komplett durch das Messingrohr und die Welle. In dieses Loch steckst Du ein Stück von einem Stahldraht, welches fest in der Bohrung sitzen muß. Überstände schleifst Du eben. Diese Arbeite wiederholst Du am Anfang der Wellenverlängerung, wobei die Bohrung um 90° versetzt wird gegenüber der Bohrung an der Motorwelle.
      Ich wünsche Dir viel Freude und Erfolg bei der Umsetzung Deines Projekts.
      Mit einem Gruß, Wolf

      - alle sagten: „Das geht nicht!“, bis der kam der es machte.
    • Hallo Markus,
      wenn Dein Material Stahl ist sollte es möglich sein das Ende rotzuglühen und langsam abkühlen lassen.
      Danach sollte das Schneiden von Gewinde möglich werden.
      Dann das Ganze auf einer Glasplatte abrollen um den Rundlauf zu prüfen.
      Bei Legierungen könnte es Probleme gebe, also müßte der Propeller auf andere Weise montiert werden.
      Mit einem Gruß, Wolf

      - alle sagten: „Das geht nicht!“, bis der kam der es machte.
    • Neu

      Hallo zusammen.

      hier mal ein paar Fotos. Es ist bereits der zweite Rumpf. Der erste war in der Breite zu instabil. Der Rumpf ist feritig geklebt, nun mit doppeltem Boden und die Stabilität sollte jetzt ausreichend sein. Für die Tragflügel habe ich mir Rotorblätter bestellt. Die waagerechten die den Auftrieb liefern sind halbsymetrische Blätter (für mehr Auftrieb) , die senkrechten sind vollsymetrisch. Flügel und Antrieb sind auf den Fotos nur mal zur Anprobe mit Tesa fixiert.

      IMG-20210306-WA0005.jpegIMG-20210306-WA0007.jpegIMG-20210306-WA0009.jpegIMG-20210306-WA0011.jpegIMG-20210306-WA0003.jpeg20210305_141751.jpg

      Ich hänge derzeit noch an der Ansteuerung der Foils (benötigte Länge der er auftriebserzeugenden Foils), und wie tief müssen sie unter die Wasseroberfläche damit ich während der Fahrt genügend Spielraum habe.

      Erste Version:
      Die Vorderen sind starr befestigt, aber einstellbar. Der hintere Flügel wird über einen Empfänger mit integriertem Gyro den Anstellwinkel so verändern das das Boot wenn es vorne aus dem Wasser aufsteigt wieder in die Waage kommt.

      Version 2:
      Die vorderen Flügel sind freidrehend gelagert und werden durch ein Hilfspaddel das auf der Wasseroberfläche liegt reguliert. Das hintere folgt durch den Gyro um in die Waage zu kommen.

      Gruß Markus
    • Neu

      Hallo Markus,

      Dein Baby sieht vielversprechend aus. Du kommst schnell voran. Ich werde auch weiterhin Gast bei Dir sein.

      Wie weit wird das schwimmende (stehende) Modell eintauchen? Kann es gegebenenfalls an den Öffnungen in den Schwimmkörpern Verwirbelungen geben, in Form von Sog?

      - wünsche ein angenehmes Wochenende.
      Mit einem Gruß, Wolf

      - alle sagten: „Das geht nicht!“, bis der kam der es machte.
    • Neu

      moin Markus,
      mangels eigener Praxis/Erfahrung aber großen Interesse an dem Thema Solar/FoilBoot hab ich mehr Fragen als Antworten:
      Hast du Rechnung/Abschätzung/Ideen, wie die Flügelfläche entsprechenden Auftrieb liefert?

      zum Aufbau oben: ich hätte Sorge, dass ein Flügel, der innen weiter übersteht als außen, leichter abbricht als wenn er symmetrisch befestigt ist.
      Herzliche Grüße Georg
      Fast Crew Supplier
      VSP RAVE Tug
      Anti-Rolling

      Viele Laser
      Happy Hunter 1982,
      Neptun I 2016 (für den Nachwuchs)
      Neptun II 2017 (für die Badewanne)
    • Neu

      Hallo,

      also am Schwimmkörper rechne ich nicht mit Verwirbelungen an den runden Ausschnitten weil sie einiges über dem Wasserspiegel liegen. Und wenn es bei Wellengang dennoch dazu kommt werden sie einfach abgeklebt.

      Berechnungen habe ich gar keine gemacht außer zur Eintauchtiefe. Es ist alles so nach Gefühl entstanden. Wenn man bei Null mit so einem Projekt anfängt ist das auch schwierig. So bin ich zum Beispiel davon ausgegangen das es vieleicht 2 bis 3 kg wiegen wird und habe dementsprechend die Schwimmer ausgelegt. Da ich selbst weder hochwertige Foils laminieren noch berechnen kann habe ich auf die Rotorblätter zurück gegriffen. Das genaue Profil kenne ich natürlich nicht, hätte so auch keine Berechnungen zum Auftrieb machen können. Die vorderen Foils sollen wie ein "L" zur Innenseite montiert werden. Kein "T" so wie auf den Bildern. Zuerst wollte ich vorne ein "V" Foil über die gesamte Breite machen, aber es gibt zur Zeit keine halbsymetrischen Rotorblätter in der Größe. Die wären bei der Länge auch relativ groß und schwer geworden. Hatte das nur so mal mit Tesa zussammen geklebt und noch nichts zugeschnitten. In Summe sind das Rotorblätter für über 100 Euro. Da tue ich mich schon schwer die Säge anzusetzen.

      Ich denke ich werde es mal so bauen und dann sehen ob ich richtig lag oder alles für die Katz war. Nächster Schritt wird die Konstruktion des hinteren Foils bzw. Ruder sein. Ein Kollege hat mir bereits was in 3d gedruckt. An diesem Teil wird das hintere Foil befestigt, angesteuert von 2 Servos um Anstellwikel zu verändern und lenken zu können (Testmuster). Weiter oben habe ich ein Video verlinkt wie es funktionieren soll. Mein Muster wurde in doppelter Größe gedruckt.

      IMG-20210306-WA0028.jpg