Ein paar Bilder

Wie versprochen noch ein paar Bilder. Ich denke dazu muss ich nicht viel sagen.

Aufbau für den Vortrieb.

Ansicht Aufbau Vortrieb von hinten (Vortrieb nicht montiert)

Impeller mit Halterung (Impeller wird auf Halter geschraubt, dieser dann mit Sekundenkleber im grössen Gehäuse verklebt)

Vortriebseinheit mit Impeller von hinten.

Seitenruder für den Vortrieb (kommen an die Vortriebseinheit).

Impeller (Hub) mit zweiseitigem Luftkanal in die Schürze.

Löcher wo die Luft durch die Schürze unter das Hovercraft strömt (Unteransicht)

Firedance - der Durchbruch

Es fühlt sich an, als ob ich jeden Eintrag hier bei Blogspot beginne mit "ein neuer Anlauf, ein neuer Versuch, dieses Mal klappt es bestimmt!". Um eines vorweg zu nehmen, dieses Mal scheint es ernst zu sein! Bis zu diesem Punkt war es ein schwieriger Weg mit vielen Aha-Erlebnissen und einigen Lessons-learned. Aber auch heute bin ich noch nicht dort wo ich sein will.

Aufbau

Die Grösse der Grundfläche oben (ca. 30x50cm) habe ich ungefähr von meinen alten Versuchen übernommen. Darauf entstand ein Grippengerüst und abgeschrägte Seitenwände. Diese habe ich dann mit Glasfasern und Epoxyharz laminiert.

Das vorherige Craft war bloss aufgebaut auf einer Spanplatte. Wenn der Auftrieb mal ausfallen würde, würde es auf dem Wasser kläglich untergehen. Das war mir zu suspekt und deshalb habe ich eine Form gewählt die genügend Auftrieb erzeugt, damit es auch schwimmt wenn der Motor ausfällt. Nach etwas Archimedes habe ich auch berechnet, wie schwer das Gefährt maximal sein darf bei dieser Bauform. Dabei habe ich die Grundform am Boden genommen (also die kleinere Gundfläche) und das mit der Höhe von 3cm multipliziert. Das ergibt ein Volumen von ca. 2493000 Kubikcm. Eingesetzt in die Formel von Archimedes 

Auftriebskraft F (in Newton) = Volumen (in Kubikmeter) * Dichte * Erdbeschleunigung (N/Kg)

ergibt es ein Maximalgewicht von ca. 24 Newton, also ca. 2.4 Kg. Dabei habe ich aber die Dichte ignoriert und eine Erdbeschleunigung von 9.8 N/Kg verwendet. Ich bin kein Mathematiker oder Physiker und will auch keiner werden. Deshalb genügt diese Berechnung für mein Craft vollkommen. Immerhin war mein altes Incendio ca. 2.1 Kg schwer, also genügend Reserven. Und zudem habe ich noch nicht mal das gesamte Volumen berechnet.

Schürze

Ganz zu Beginn habe ich auf Abdeckband gesetzt und bin bald zum Duschvorhang übergegangen. Aber diese Schürze hat auf dem Wasser nicht das erwartete Ergebnis gezeigt. Das Hovercraft hat sich in den Kurven immer stark zur Seite geneigt und drohte einiger Male zu kentern. Deshalb ging ich zu Teichfolie über, die die erhoffte Stabilität bringen sollte. Das war aber zu viel Stabilität, so schloss die Schürze nicht rund um das Hovercraft gleichmässig dicht ab. Sie war so starr, an ein paar wenigen Stellen die Luft rausgedruckt wurde es aber kein Luftpolster gab. Jetzt bin ich bei Drachenstoff gelandet und werde wohl auch dabei bleiben. Der Stoff ist günstig bei Zolli-Bolli oder im Netz zu beschaffen, ist extrem leicht und auch sehr reissfest. Man kann ihn relativ gut schneiden (mit dem Cutter) und sehr gut verleimen (Uhu Alleskleber).

Ich wollte eine schöne Schürze und nicht einfach ein krummer Schlauch (da gibt es aber noch Verbesserungspotenzial). Deshalb habe ich ausgerechnet wie das Schnittmuster aussehen müsste und mit einer Schürze aus Papier nachgebaut kontrolliert ob das hin kommen könnte. Danach habe ich mit den Schnittmustern die entsprechenden Teile aus dem Drachenstoff zurecht geschnitten. Da die Schürze aber rund sein musste aus einem flachen Stück Stoff eine Röhre werden musste, baute ich mir ein Hilfskonstrukt aus einer Hartschaumröhre aus dem Baumarkt. Diese schnitt ich so zurecht, dass sie genau der Grösse der Schürze entsprach. Danach konnte ich den Drachenstoff bequem um die Röhre legen und die einzelnen Teile zusammen leimen.

Hub / Auftrieb

Der Auftrieb ist so ein leidiges Thema. Ich habe mal gelesen dass ein Radialgebläse viel effizienter sei als irgendetwas anderes, da es auf Druck und nicht auf Luftdurchsatz ausgelegt sei. Mit meinem 3D-Drucker dachte ich könne ich ja gut ein solches anfertigen - totaler Reinfall!!! 😒 Das einzige was es gut machen konnte war Lärm! Sehr viel Lärm! Deshalb bin ich wieder zu meinem ursprünglichen Plan zurück ein Impeller zu verwenden. Bis heute habe ich das nicht bereut. Der grosse Vorteil vom Impeller gegenüber anderen Propeller ist, dass sie sehr wenig Platz benötigen. Ich wollte keinen grossen Propeller der die Hälfte vom Hovercraft ausfüllt. Vielleicht bereue ich es wenn ich irgendwann mal länger fahren möchte oder mich der Lärmpegel stört. Aber bis jetzt war das eine gute Entscheidung.

Aus dem 3D-Drucker habe ich dann eine Vorrichtung drucken lassen und den Impeller senkrecht verbaut. In der Vorrichtung wird der Luftstrom auf die Seite durch die Seitenwand in die Schürze gepumpt.

Fortsetzung und weitere Bilder folgen...

Incendio - ein Neubeginn

Incendio - ein Neubeginn

Wie im letzten Blog bereits angedroht, versuche ich mich an einem neuen Hovercraft! Dieses Mal soll es auch etwas professioneller ablaufen und kein reiner Prototyp mehr sein. Nichts desto trotz wird es auch bei diesem Modell einige Neuerungen geben!

Wer sich mal wundert wie ich die Namen meiner Crafts aussuche - bisher basierte das auf einer zufälligen Eingebung. Ich wollte allerdings nichts Gewöhnliches und dachte an eine Saga oder Ähnliches (wie Excalibur). Schliesslich bin ich bei Zaubersprüchen gelandet. Und Incendio ist wohl ein Zauberspruch aus Harry Potter und heisst aus dem lateinischen übersetzt "Feuer machen".

Unterbau

Grundsätzlich ist die Grösse vom letzten Hovercraft sehr gut. Gross genug um Elektronik, Impeller etc. darauf verstauen zu können und trotzdem nimt es nicht zu viel Platz weg in der Werkstatt. Nach diesem Entscheid habe ich nun mit LibreCAD einen ersten Grundriss gezeichnet. Darauf zu finden ist auch bereits das geplante Radialgebläse sowie die Verstrebungen die unterhalb der Spanplatte hinkommen sollen.

Bisher habe ich Handgelenk mal Pi gezeichnet und Holz zu geschnitten. Dieses Mal wollte ich es zumindest semiprofessionell angehen. Deshalb das CAD und als weiterer Pluspunkt hinzu kam, dass man einen Teil der Zeichnung (DXF-Datei) als Grundlage für das 3D-Modell vom Radialgebläse verwenden kann (Extrude).

Radialgebläse

Für den Hub am Incendio soll ein Radialgebläse her. Bereits früher hörte ich dass dieser Typ Gebläse geeigneter sei einen konstanten Luftdruck zu erzeugen als z.B. ein Impeller oder ein normaler Propeller. Entsprechend habe ich etwas ge-googelt wie Radialgebläse so aussehen und wie sie etwa konstruiert sind. Daraufhin habe ich mit OpenSCAD ein 3D-Modell entworfen ohne zu wissen was ich genau tat und ob die Dimensionen stimmen, ob die Drehzahl vom Motor mit dem Gebläse zusammen passen würde und ob es genügend Druck erzeugen wird.

Das ist heraus gekommen und mit meinem 3D-Drucker habe ich nun mein Gebläse gedruckt. Zusätzlich habe ich noch einen Deckel für das Gebläse gedruckt. In der Zwischenzeit ist nun auch meine Bestellung bei Conrad angekommen:

• zwei Kugellager mit 6mm Innendurchmesser
• eine Silberstahl-Welle 6mm
• eine Zahnriemenscheibe mit 20 + eine mit 40 Zähnen
• ein dazu passender Zahnriemen
• zwei Stellringe

Nun ging es um den Zusammenbau. Ein Kugellager gehört in das Gehäuse sowie eines in den Deckel. Die 6mm-Welle habe ich entsprechend der Höhe vom Gebläse + der Höhe der Zahnriemenscheibe zurecht geschnitten und durch den "Propeller" gesteckt. Zusätzlich habe ich einen Stellring an die Welle geklemmt damit der Propeller nicht durch dreht. Danach den Propeller mit fix montierter Welle in das Gehäuse gesteckt und den Deckel angeschraubt.

Eigentlich hätte ich das Gebläse noch auswuchten müssen. Aber irgendwie gehen die Kugellager doch nicht so leichtgängig wie ich mir das vorgestellt habe, denn das Gebläse bleibt in jeder Lage stehen ohne auch nur im geringsten zu pendeln. Und dass es exakt ausgewuchtet ist, kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen...

Zum Schluss habe ich noch einen Motorhalter konstruiert und gedruckt. Dieser soll dann den Motor auf dem Craft befestigen und verstellbar sein, so dass die Riemenspannung perfekt angepasst werden kann. Hierzu dient ein Rahmen mit Schienen und der "Motor-Schlitten" auf dem der Motor mit 4 Schrauben befestigt wird. Der Schlitten ist beweglich und kann mit den horizontalen Schrauben nach hinten gespannt werden.

Die Hochzeit

Nachdem nun alle Teile gedruckt, alle Löcher gebohrt sind und das Gebläse zusammen gebaut ist, kommt die Hochzeit!

Das Gebläse kommt exakt auf die vorgebohrten Löcher zu sitzen und den Motor kann ich so spannen, damit ich den Riemen bei Bedarf wegnehmen kann, er aber genug gespannt ist damit er nicht durch dreht.

Was nun?

Als nächstest arbeite ich auf den "Badewannen-Test" hin. Eigentlich ist damit nur gemeint dass ich Polystyrol- oder Sagexplatten am Unterbau anbringe, das Teil in die Badewanne hieve und hoffe, dass es nicht untergeht. Ein Ausfall vom Hubgebläse auf dem See soll ja nicht den Untergang bedeuten!

Es hat sich einiges getan

Es hat sich einiges getan

In einer ruhigen Minute dachte ich mir, ich hatte doch da mal einen Blog wo ich über die Fortschritte berichten wollte. Jetzt habe ich ihn wieder gefunden und mit Schrecken festgestellt, dass der letzte Beitrag ja bereits gut 4 Jahre her ist! Höchste Zeit für ein Update.

Abgesehen davon dass Blogspot nun Google Blogger heisst, hat sich auch in der RC-Werkstatt einiges getan.

Ursprünglich habe ich mit einem aus Polystyrol bestehenden Craft begonnen. Das hatte einerseits den Vorteil, dass es sehr leicht zu bauen und zu verarbeiten, andererseits aber schwieriger war den allgemeinen Aufbau zu befestigen. Das Kissen war auch aus einfacher Baumarkt-Folie, was sehr einfach zu schneiden ist. Allerdings gefiel mir die Form und das Verhalten überhaupt nicht. Die Folie ging auch sehr schnell kaputt. Nach diesem Merlin-Craft, das, naja, einigermassen funktionierte, wurde schnell die Idee vom Excalibur geboren.

Excalibur

Grundgerüst

Das Excalibur besteht aus einer fixen Spanplatte die den Aufbau beherbergt. Das ist schwerer als das Polystyrol und hat ein niedrigeres spezifisches Gewicht, d.h. es geht schneller unter wenn es zu schwer wird. Ausserdem war die Platte verbogen und musste mit Streben flach gemacht werden, was wiederum mehr Holz und noch Gewicht bedeutet. Aber auf die Splannplatte kann man viel einfacher Aufbauten anbringen und festschrauben.

Auftrieb

Irgendwann ist mir die Idee gekommen das Hovercraft mit einem Impeller anstatt einem grossen sehr platzfressenden Propeller zu betreiben. Auf Ricardo habe ich dann auch schnell entsprechende gebrauchte Teile gefunden. Das sind vorgefertigte "Düsentriebwerke" mit Brushless-Motor inkl. Propeller. Dies versprach eine sehr einfach Montage und ein "tubelisicheres", einfach zu bauendes Hovercraft.

Damit das Craft nicht einfach vorne nach oben geblasen wird, habe ich mich entschlossen den Impeller nicht senkrecht sondern etwas geneigt einzubauen. Die Lastverteilung muss relativ gut stimmen damit nicht ein Teil vom Hovercraft zu sehr angehoben wird, ähnlich wie im Flugzeug. Darunter habe ich zudem ein Gitter als Schutz vor Steinschlag eingebaut.

Leider finde ich ein paar Bilder nicht mehr die ich mal gemacht habe. Neues Smartphone sei Dank... :-/ Jedenfalls sieht man hier, dass der Impeller für den Auftrieb schräg eingebaut ist.

Vortrieb

Für den Vortrieb habe ich mir ebenfalls einen Impeller mit Regler gekauft. So muss ich mir keine Gedanken über Abstimmung Motor / Propeller machen. Zudem macht er einfach einen geilen Sound! Beim ersten Test sind mir fast die Ohren geplatzt!

Zu Beginn hatte ich mir ein schönes Gehäuse aus Holz gemacht, das ich über ein Alu-Teil an das Hovercraft schrauben wollte. Ich wollte sogar so weit gehen und das Gehäuse so beweglich zu machen, dass man während der Fahrt den Anstellwinkel vom Impeller verstellen kann. Aber es kam Alles anders...

Beim Bauen der Ruder hatte ich immer wieder Rückschläge erlitten. Ich konnte diese nicht richtig am Gehäuse montieren und der Leim hat die Plastik-Gelenkköpfe nicht zuverlässig am Holz gehalten, so dass sie immer wieder abfielen.

Zu dieser Zeit hatte ich dann bereits öfters von 3D-Druckern gehört, so dass ich unbedingt einen haben musste!

3D-Drucker

Also habe ich mir kurzerhand den Prusa i3 Hephestos gekauft! Damit habe ich mir nun nach langem Experimentieren und vielen Rückschlägen, endlich ein funktionierende Ruderanlage gebaut.

Nachdem meine ersten Versuchen hat diese Anlage nun mindestens eine Testfahrt überlebt bis sie in die Brüche ging. Aber auch nicht mehr. Inzwischen habe ich eine neue gebaut die etwas weniger fehleranfällig ist, indem ich die Umlenkung der Ruder entfernt habe. Der Servo steht also neu auf der gleichen Höhe wie die Ruder, so dass ich den Servo direkt mit den Rudern verbinden konnte. Neu ist auch, dass die Ruderanlage mit dem Holz verschraubt und nicht mehr nur angeleimt ist.

So funktioniert die neue Anlage ganz gut!

Schürze

Bei den ersten Versuchen habe ich jeweils Abdeckfolie für die Schürze benutzt. Sie versprach eine leichte Verarbeitung (ausser Heissleim hat sie irgendwie nicht vertragen) und hohe Leichtigkeit. Doch bei diesem Modell wollte ich unbedingt etwas Besseres. Deswegen habe ich mir nochmals Gedanken gemacht und schliesslich musste mein alter Duschvorhand dran glauben!

Nach etwa 60 zusammen genähten Einzelteilen war die Schürze endlich fertig und konnte ans Holz geklebt werden. Allerdings musste ich unten noch ein paar Halterungen von der Schürze ans Polystyrol anbringen (das Polystyrol habe ich übrigens angebracht damit das Craft nicht sinkt wenn mal der Auftrieb versagen sollte...).

Fazit

Die Holzplatte war eine gute Entscheidung, da die Aufbauten bedeutend einfach festgemacht werden können. Allerdings sollte man die Streben die die Spanplatte nachher flach machen, so bauen, damit sie später nicht im Weg sind. Auch die Impeller waren eine gute Entscheidung da sie sehr einfach zu montieren sind und viel Schub liefern. Nachteil, sie sind sehr laut und stören evtl. übersensible Nachbarn... Bei der Schürze hat sich der Duschvorhang als sehr gute Wahl erwiesen und ist auch nach ein paar Fahrten immernoch in gutem Zustand. Der 3D-Drucker hat mir insgesamt sehr wertvolle Dienste erwiesen indem ich Teile nach meinem Wunsch drucken konnte. Auch wenn mir das gesamte Kapitel 3D-Drucken in sich teils sehr viel Kopfzerbrechen bereitet hat.

Ausblick

Und nach all diesen Erfahrungen und Rückschlägen gibt es noch viel "Luft nach oben". Beispielsweise möchte ich für den Auftrieb anstelle des Impellers ein Radialgebläse einsetzen. In der Hoffnung dass es noch effizienter arbeitet und sich das Craft nicht einseitig dort aufbläst wo der Impeller ist. Dazu ist auch eine Verbesserung der Schürze fast unumgänglich. Zudem möchte ich später eine Verschalung erstellen, damit das Craft nicht nur gut fährt sondern auch gut aussieht... Ein Tiefziehkasten habe ich bereits gebastelt.