lf9

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lf9 [12.09.2022 09:52] – angelegt guilhelmlf9 [15.12.2022 13:30] (aktuell) – guilhelm
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 +====== LF9: Technische Anlagen einbauen ======
  
 +===== Entstehung des Propellers =====
 +
 +  * Entwicklung im 19. Jahrhundert
 +  * Materialien
 +    * Seewasserfeste Bronze
 +    * Kunststoffe
 +    * Faserverbundwerkstoffe
 +    * Metalle
 +
 +===== Antriebssysteme bei Schwimmkörpern =====
 +
 +==== Hauptantrieb ====
 + 
 +Starre Welle
 +Lifting Prop
 +Sail Drive
 +Z-Antrieb
 +V-Antrieb
 +Außenborder
 +Schaufelrad
 +
 +==== Querantrieb ====
 +
 +Querstrahlsysteme
 +Jet Thruster
 +ExTurn Thruster
 +
 +==== Haupt- und Querantrieb ====
 +
 +IPS / Zeus (2)
 +Voith-Schneider (2)
 +Pump Jet von Schottel (2)
 +Gondel / AZIPOD (2)
 +
 +===== Kavitation =====
 +
 +[[kavitation|Kavitation am Propeller]]
 +
 +===== Antriebe für Querstrahlsysteme =====
 +
 +==== Elektrisch ====
 +
 +=== Vorteile ===
 +
 +  * Am weitesten verbreitet
 +  * Für nahezu jede Yachtgröße erhältlich
 +  * Motoren für feuchte Umgebung ausgelegt
 +  * Gewicht reduziert
 +  
 +=== Nachteile ===
 +
 +  * Nicht für Dauerbetrieb geeignet
 +  * Zusätzliche Batterien meist notwendig
 +  * 12, 24, 48 V
 +
 +==== Hydraulisch ====
 +
 +=== Vorteile ===
 +
 +  * Große Auswahl an Positionierungsmöglichkeiten der HM
 +  * Einzelne Antriebseinheiten sehr klein
 +
 +=== Nachteile ===
 +
 +  * Nur sinnvoll, wenn weitere Systeme vorhanden
 +  * Undichtigkeiten an Verbindungsstellen und Ventilen häufig
 +  * Extra Hydrauliköl nötig, oft sogar extra Kühlung im Motorraum
 +  * HM muss ausreichend Leistung haben (einzelne Systeme auch im Standgas)
 +
 +==== Verbrennungsmotor ====
 +
 +=== Vorteile ===
 +
 +
 +=== Nachteile ===
 +
 +  * Nicht üblich
 +  * Motor würde Betriebstemperatur nicht erreichen
 +
 +===== Verschiedene Querstrahlsysteme =====
 +
 +==== Tunnelquerstrahlsystem ====
 +
 +Propeller in einem am Ende offenen Tunneldurchgang quer zur MS unterhalb der Schwimmwasserlinie installiert -> entwickelt seitlichen Schub
 +
 +==== Ausfahrbare Querstrahlsysteme ====
 +
 +Der quer zur MS installierte Propeller wird nur bei Bedarf ausgeschwenkt oder ausgefahren
 +
 +=== Vorteile ===
 +
 +  * Fahrtwiderstand im Ruhestand beinahe nicht vorhanden
 +  *  Nach dem Ausfahren ist der Propeller in tieferer Position -> besserer Wirkungsgrad
 +
 +=== Nachteile ===
 +
 +  *  Höheres Eigengewicht
 +  *  Zusätzliche Mechanik -> anfälliger und teurer
 +  *  Leistungsschwächer
 +  *  Nicht sofort einsetzbar
 +  *  Ausgefahren kaum geschützt vor Kollision
 +
 +==== Ausschwenkbare Querstrahlsysteme ====
 +
 +Geringe Einbauhöhe -> für flache Unterwasserschiffe und geringe Deckshöhe geeignet
 +
 +===== Platzierung und Einbau eines Tunnelquerstrahlsystems =====
 +
 +==== Positionierung ====
 +
 +  * Möglichst weit entfernt vom Drehpunkt und möglichst weit unter der WL angebracht
 +  * Mind. 1x Tunneldurchmesser unterhalb der Schwimmwasserlinie
 +  * Mind. 1/3x Tunneldurchmesser zwischen Tunnelaußenkante (Tangente) & Kielbereich (Steven)
 +  * Motor nicht verkanten -> Freischlag!
 +  * Propeller nicht außerhalb des Tunnels, allerdings für Montage erreichbar (optimale Tunnellänge 2- bis 4-fache des Tunneldurchmessers)
 +  * Parallel zum Wasserlinienpass nach achtern & mithilfe eines Winkels nach unten in gewollter Position anzeichnen
 +  * Position auf die andere Rumpfhälfte übertragen (kann auch nach dem Vorbohren auf einer Seite mittels Wasserwaage & Kontrolle mit Maßband auf die andere Seite übertragen werden)
 +
 +==== Probebohrung ====
 +  * 2mm Pilotbohrung in Herzlinie bohren (rechtwinklig zur MS)
 +  * Innenbereich kontrollieren & Position ggf. verschieben
 +  * Bei GFK ohne Sandwichkern kann das Gelcoat entfernt & mittels Kreuz aus Klebestreifen & Strahlern die Position kontrolliert werden
 +
 +==== Ausschnitt anzeichnen ====
 +  * Mittels Klüsenzirkel elliptische Form anzeichnen
 +
 +==== Aussägen / Fräsen ====
 +  * Mit Stichsäge parallel zur Tunnelwand Ausschnitt aussägen oder
 +  * Mit Fräsmaschine und Führungsstange durch vergrößerte Pilotlöcher Ausschnitt fräsen
 +  * Auf beiden Seiten 3-4 Stege stehen lassen und erst zuletzt durchtrennen, um Führung zu gewährleisten
 +  * Kanten runden und ggf. Sandwichkern schützen
 +
 +==== Tunnel einbauen ====
 +  * Tunnel einführen und Länge anzeichnen (ggf. Strömungswulst beachten)
 +  * Außerhalb des Rumpfes abhängen
 +  * Wulst anspachteln, von innen und außen anlaminieren, glätten und beschichten
 +
 +===== Der Propeller mit Single- oder Twin-Antriebssystem =====
 +
 +Faktoren, die Einfluss auf den Schub des Querstrahlsystems haben:
 +
 +  * Durchmesser des Propellers
 +  * Anzahl der Flügel (3-6)
 +  * Steigung an verschiedenen Stellen des Propellers
 +  * Entfernung des Propellers zur Wasserlinien
 +  * Umdrehungszahl
 +
 +==== Single-Antrieb ====
 +
 +  * ein Propeller
 +  * Unterschiedliche Anzahl Flügel 
 +
 +==== Twin-Antrieb ====
 +
 +  * zwei Propeller
 +  * Gleiche Laufrichtung: leichte Erhöhung des Schubes
 +
 +==== Zwei Single-Antriebe ====
 +
 +  * zwei getrennte Systeme
 +  * Schubkraft wird beinahe verdoppelt
 +  * Entgegengesetzte Laufrichtung: bessere Steigerung des Schubes
 +  * Tunnel muss ausreichend lang sein
 +  * Gleichmäßigere Schubkraft in beide Richtung verglichen mit Single-Antrieb
 +
 +===== Hydrodynamische Baumaßnahmen an den Tunnelausgängen =====
 +
 +==== Muschel / Mulde ====
 +
 +  * Außenhaut wird achtern der Tunnelausgänge nach innen vertieft
 +  * Fläche, die rechtwinklig im umströmten Wasser steht wird verringert
 +
 +==== Wulst / Abweiser / Spoiler ====
 +
 +  * Außenhaut wird vor dem Tunnelausgang aufgespachtelt
 +  * Verbesserung der Umströmung
 +
 +==== Klappen ====
 +
 +  * Reibungswiderstand bei Nichtbenutzung sehr gering
 +  * Viel Aufwand, hohe Druckbelastung auf Klappen
 +  * Reparaturanfällig
 +
 +===== Pro und Contra Querstrahlsysteme =====
 +
 +==== Kein Querstrahlsystem ====
 +
 +=== Vorteile ===
 +
 +  * Weniger Strömungswiderstand
 +  * Weniger Gewicht
 +  * Weniger Systeme, Fehlerquellen
 +  * Günstiger
 +
 +=== Nachteile ===
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 +  * Schlechtere Manövriereigenschaften
 +
 +==== Ein Querstrahlsystem ====
 +
 +=== Vorteile ===
 +
 +  * Verbesserte Manövriereigenschaften
 +  * Bug lässt sich drehen
 +
 +=== Nachteile ===
 +
 +  * Mehr Strömungswiderstand
 +  * Mehr Gewicht
 +  * Mehr potentielle Fehlerquellen
 +  * Teuer
 +  * Mehr Rumpfdurchbrüche
 +
 +==== Mehrere Querstrahlsysteme ====
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 +=== Vorteile ===
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 +  * Nochmals verbesserte Manövriereigenschaften
 +  * Seitliches Versetzen möglich
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 +=== Nachteile ===
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 +  * s.o.
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 +===== Elektrischer Schub befestigt am Ruderblatt =====
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 +  * Antriebseinheit mit Motor sind fest ins Ruderblatt integriert
 +  * Steuer- und Stromversorgungskabel sind durch den Ruderschaft geführt
 +  * Power Unit: zwei bis vier Lithium-Ionen-Akkus
 +  * Vorteile:
 +    * Verbesserte Manövriereigenschaften
 +    * Weniger Gesamtgewicht
 +    * Weniger Rumpfdurchbrüche
 +    * Keine Dieselgeräusche & -gerüche
 +  * Aber: Ruderanlage, -welle, -blatt müssen der zusätzlichen Belastung standhalten können
 +
 +===== Einbau Saildrive =====
 +
 +Siehe [[saildrive#einbau|Einbau Sail Drive]]