Dolfijn Modell

Schnorchelkopfsicherung

Beim Bauen des Schnorchels und dessen Verkleidung erinnerte ich mich daran, dass ich irgendwo in meiner Elektronikecke noch einen Miniatur-Reed-Kontakt fertig verkabelt mit nur etwas mehr als 2mmDurchmesser und 30V Schaltspannung rumzuliegen hatte. Nach einigen Platzierungstests am/im Schnorchel konnte ich einen idealen Platz innerhalb des Schnorchelrohres finden. Also nicht direkt im Schnorchelkopf (recht eng darin, aber nicht unmöglich), auch nicht außerhalb des Schnorchels im Wasser (Abdichtungsproblem der Kabel). Direkt neben dem Mikrozylinder zum öffnen/schließen des Schnorchelkopfes. Den Magneten, der den Reedkontakt schaltet konnte ich als Miniatur-Ringmagnet direkt auf die Kolbenstange des Mikrozylinders fädeln. Der Minimagnet sitzt nun innerhalb des Schnorchelkopfes direkt unter dem Verschlussstück.

Somit habe ich nun eine wirksame Überwachung des physischen Zustandes des Schnorchelkopfventils. Ist der Schnorchelkopf geschlossen, fließt Strom zum MKS. Öffnet der Kopf und hebt dabei den Minimagneten in die Höhe, gerät der Reedkontakt außerhalb des Magnetfeldes, der Reedkontakt öffnet und es fließt kein Strom mehr zum MKS. Somit weiß der MKS jederzeit, wie es um den Zustand des Schnorchelkopfes bestellt ist und ob dieser u.U. mechanisch blockiert ist (Schmutz) obwohl er eigentlich geschlossen sein müsste. Jetzt muss nur noch die entsprechende Schaltlogik und Abhängigkeiten im MKS hinterlegt werden.

 

http://www.youtube.com/watch?v=wMxsmtrplvI

 

Lage und Tiefenregler

Lage- und Tiefenregler ("LageBSMD")

Jedes größere U-Boot sollte mindestens mit einem Lageregler ausgerüstet sein, um bei Unterwasserfahrt auftretende Änderungen in der Tiefe erkennen und gegensteuern zu können. Nur so wird eine Unterwasserfahrt auf konstanter Tiefe erst machbar. Als Steuermann an Land habe ich ob der Lichtbrechungen und der Entfernung zum Modell (oder sogar abreißendem Sichtkontakt) keine Möglichkeit, Änderungen in der Tiefe zu erkennen, geschweige denn gegensteuern zu können.

Herzstück des Lagereglers ist ein Industriesensor (auf der unteren Platinenhälfte das kleine quadratische, metallfarbene Teil), der jede Veränderung in mehreren Achsen erkennen kann (genutzt wird in unserem Fall allerdings nur eine). Werden ungewollte Lageveränderungen der Längsachse registriert, verändert dieser Regler die Signale für die Heckservos und steuert somit der Lageänderung des Bootes entgegen. Hierfür ist es natürlich wichtig, dass die gesamte Platine fest am Technikgerüst  verbaut ist. Auch hier findet zunächst ein Anlern-Procedere statt.Das eigentliche Gegensteuern erledigt dann die Software des Lagereglers. Ob und ggfs. wie stark bei Lageveränderungen gegengesteuert werden soll, kann und muss bei jedem Modell individuell festgelegt werden.

Der Lageregler enthält aber auch noch eine  Tiefenregelung. Dafür ist ein weiterer auf der Platine befindlicher Sensor (der schwarze viereckige mit dem Röhrchen oben drauf; auf dem Bild am rechten Platinenrand erkennbar) über ein Röhrchen in den Außenbordbereich verbunden. Da der Wasserdruck mit größerer Tiefe zunimmt, "weiß" der Regler also immer, in welcher Tiefe sich das Boot momentan befindet und vergleicht dies mit dem am Sender von mir vorgegebenen Wert. Bemerkt der Regler hierbei Abweichungen, gleicht er diese Unterschiede selbstständig aus.

Der LageBSMD wird bei Überwasserfahrt vom Mehrkanalschalter automatisch deaktiviert (die Rudersignale werden dann ohne Eingriff des Reglers 1:1 an die Servos durchgereicht. Somit ergibt sich bei Überwasserfahrt ein realistischeres Fahrbild, als wenn durch den üblichen Wellengang (Längsachsenänderung des Bootes) der LageBSMD permanent gegenzusteuern versuchen würde. Sobald das Boot getaucht ist, wird der LageBSMD wieder aktiviert und greift dann bei Längsachsenregelung des Bootes wieder aktiv in die Signalkette ein.

Am Regler kann man per Mehrkanalschalter (ohne dass man den Tiefenruderknüppel anfassen muss) optional bis zu 3 Solltiefen vorgeben, die dieser dann durch Rudereingriffe anfährt.

Der LageBSMD ist folgendermaßen eingebunden:

zum Tiefenruder:

Sender -> Empfänger -> Lageregler -> X-Mischer -> Tiefenruderservo(s).

zum Seitenruder:

Sender -> Empfänger ---------------------> X-Mischer -> Seitenruderservo(s).

 der Lage- und Tiefenregler

Trimmzellensteuerung

Trimmzellensteuerung


Jede der beiden Trimmzellen besitzt ihre eine eingene Steuerplatine. Diese Schaltung ist für Kolbentanks in U-Bootmodellen gedacht und ermöglicht einen Proportionalbetrieb, d.h. der Kolben wird exakt an die am Sender eingestellte Position gefahren. Bei Senderausfall wird die Position Lenzen angefahren. Die Kolbenposition innerhalb der Trimmzelle wird mittels Hallsensor ermittelt, der Hallsensor befindet sich auf einer kleinen separaten Platine im Inneren der Zelle (siehe Bilder). Der Hallsensor wird durch zwei Magnete geschaltet, die wiederum auf einem Zahnrad befestigt sind. Bevor die Platine in Betrieb genommen werden kann, muss sie einmalig auf "ihre" Trimmzelle angelernt werden. Dies nennt man vermessen. Man kann es mit einem Kennenlernen der Steuerung mit der Trimmzelle vergleichen. Hierbei ist Dreh- und Angelpunkt die Anzahl der Umdrehungen der beiden Magneten vorbei am Hallsensor. Der Hallsensor zählt und die Software in der Platine merkt sich hierbei, wieviele Umdrehungen des Zahnrades (und damit wielcher Hub des Kolbens) in der für die Trimmzellensteuerung vorgesehenen Trimmzelle vorhanden sind. Nach dem Anlernen weiß das die Steuerung und braucht nun bei späteren Befehlen nur die Umdrehungen der Magneten zählen, die ausgehend von der momentanen Position im Zeitpunkt des Signalempfangs bis zur neuen Soll-Position noch notwendig sind.

 

 

X Mischer

X-Mischer
Bei einem normalen Kreuzruder ist die Richtungsänderung auf nur einer Ebene einfach. Man verändert entweder das Seitenruder ODER das Tiefenruder. Fertig.

Bei einem X-Ruder geht das nicht, denn hier müssen bei jeder Lageänderung BEIDE Ruderpaare verändert werden. Dies übernimmt der X-Mischer. Er mischt das vom Sender kommende Signal des Seiten- UND des Tiefenruders und gibt es entsprechend an die vier im Heck befindlichen Servos aus.

der X-Mischer

Wassersensor

Wassersensor


Der Sensor sitzt nicht, wie man vielleicht beim ersten lesen vermuten mag, möglichst tief irgendwo im Boot und überwacht dort etwaige Wassereinbrüche, nein. Dieser kleine Helfer sitzt am hinteren Technikgerüst und hat einen Fühler bis an die äußerste Spitze des Schnorchels (also dem Schorchelkopf). Ist das Boot in getauchtem Zustand und will man über den Schnorchel den Pressluftvorrat auffüllen, wäre es natürlich fatal, wenn der Schnorchel zwar komplett ausgefahren und der Schnorchelkopf geöffnet wird, dieser aber noch immer unterhalb der Wasseroberfläche ist. Der Schnorchelkopf lässt sich daher durch den Mehrkanalschalter nur dann öffnen, wenn der Wassermelder sein okay dafür gibt, dass sich sein Fühler in der Spitze des Schnorchels in einem trockenen Bereich (also über der Wasseroberfläche!) befindet. Hierfür ist der Wassermelder mit dem Mehrkanalschalter verbunden.

 

der Wassersensor