Schiffsmodellbau
Tricks &Tipps

Strich

Harro Koebke  

Antriebskonzept

Geschwindigkeit
Motor-Propeller-Abstimmung
Einbau



Geschwindigkeit

Die Harro Koebke hat eine angegebene Höchstgeschwindigkeit von 25 Knoten.
Auf den Maßstab von 1:25 übersetzt, wäre die vorbildähnliche Geschwindigkeit also 1 kn bzw. 1,85 km/h. Das würde aber gähnend langweilig aussehen.

Die Bugwelle beim Fahren wäre bei 1 kn kaum sichtbar. Das liegt daran, dass sich das Wellenbild nur in der Quadratwurzel des Verkleinerungsmaßstabes verändert.
Um also ein vorbildähnliches Verhalten im Seegang zu bekommen, muss der SRK nicht 1 kn sondern 5 kn Geschwindigkeit fahren - 9,26 km/h.

Hier ist eine detaillierte Erklärung dazu.

Das war für mich gewöhnungsbedürftig, denn bei der Modelleisenbahn achtet man möglichst schon darauf, dass die Züge vorbildähnlich fahren und z. Bsp. aus 120 km/h des Vorbilds im Maßstab 1:87 eine Modellgeschwindigkeit von 1,4 km/h wird. Aber die Züge schieben ja auch keinen Wasserberg vor sich her. Und das Wasser verhält sich beim Modellboot wie im Maßstab 1:1, so dass das Modell schon deutlich schneller fahren muss, um einen ähnlichen Anblick zu bieten wie das Original.

Ich werde den Kreuzer später auch auf dem Steinhuder Meer außerhalb des geschützten Teiches fahren. Mal sehen, wie das wird!
Eine 3 m Ostseewelle vor Rügen würde etwa 12 cm Wellenhöhe für den SRK entsprechen, und das entspricht etwa dem Wellenbild von Windstärke 3-4. 
Das kann man ja leicht ausprobieren - siehe rechts!

Aber mit der vorbildähnlichen Geschwindigkeit von 9 km/h sollte es nach meiner ursprünglichen Meinung auch genug sein.
Manche Forumteilnehmer haben ihr Boot auf 14 km/h hochgetunt mit entsprechend großen Motoren und Batterien.
Das ist Geschmacksache.  (Später habe ich dann gemerkt, dass das "Heizen" mit total überhöhter Geschwindigkeit auch seinen Reiz hat!   )

Dem Bausatz liegen zwei gleiche Motoren bei mit einem Durchmesser von je 45 mm.
Im Original ist aber der Mittelmotor doppelt so stark wie die Außenmaschinen. Nur sind die beiden Außenmotoren offensichtlich so stark dimensioniert, dass ich für den zusätzlichen Mittelmotor eher eine etwas kleinere Type gewählt habe. Den Rest zeigte die Praxis. 

Als Controller hatte ich zuerst ein Type eingesetzt, die vielfach im Internet angeboten wird und unglaublich billig ist. Das Teil soll sogar 320 A aushalten, aber eines habe ich glatt abgeraucht. Vor allem aber machen diese Controller bei langsamer Fahrt ein unangenehmes Klingelgeräusch.
So habe ich zuerst den einen defekten und dann auch die anderen beiden Controller getauscht durch einen "Hobbywing 1060" ersetzt, der auch nicht sehr teuer ist. Damit funktioniert alles bisher sehr gut, und auch die BEC-Spannung für den Empfänger von 6 Volt / 3 Ampere ist sehr komfortabel.
Der Controller lässt sich obendrein sehr einfach kalibrieren auf Volllast und auf Nullstellung. So laufen die beiden Außenmotoren gleichmäßig schnell und führen nicht zu ungewollter Kurvenfahrt.
Außerdem - und das gilt auch für den im Tochterboot - haben sie eine zuverlässige Unterspannungs-Abschaltung. Sie drosseln dann massiv die abgegebene Leistung, schonen damit den Akku, und man kann zuverlässig zum Ufer zurück "schleichen". 

Ganz anders sind die Verhältnisse beim Tochterboot Notarius:
Das ist als reiner Gleiter konzipiert, und da ist die Geschwindigkeit nach oben offen. Der Motortyp liegt fest bezüglich des Jet-Antriebs, und dazu gehört dann auch ein Brushless-Controller.
Da sind dem Tuning theoretisch keine Grenzen gesetzt, aber wenn es zu schnell wird, springt das Boot.

Motor-Propeller-Abstimmung

Jeder Elektromotor hat einen Drehzahlbereich, in dem er ein Optimum an Leistung abgibt. Ziel muss es sein, bei hoher Leistungsabgabe diesem optimalen Punkt möglichst nahe zu kommen. 
Wenn der Propeller zu klein ist oder eine zu flache Steigung hat, wird der Motor bis zur maximalen Drehzahl hochjagen, aber kaum Vortrieb liefern.
Wenn der Propeller zu groß ist oder die Steigung zu steil, wird der den Motor so stark abgebremst, dass er sehr heiß wird, statt die maximale Leistung zu bringen.

Als Faustregel gilt etwa das Folgende:


Die KV-Zahl ist ein Maß für die Geschwindigkeitszunahme / Volt Spannung - also Höchstdrehzahl / zugehöriger Spannung. Es ist eben ein Unterschied, ob ein Motor bei 14,4 Volt 8.700 oder 16.900 U/Min macht.

Nach den Berichten werden viele Motoren in den Booten zu heiß. Das bedeutet also, dass die Propeller zu groß sind. Am einfachsten ersetzt man dann den Motor durch die nächst größere Type, sofern Regler und Batterie das zulassen.
Anderenfalls schraubt man einen kleineren oder flacheren Propeller auf die Welle.

Es verbessert die Lage des Schiffes im Wasser, wenn bei mehreren Propellern die außen liegenden gegenläufig drehen, was im Bausatz auch vorgesehen ist. 

Ich habe alle Propellerwellen mit Hilfe eines Kardangelenks schwingungsmäßig entkoppelt.
Das funktioniert sehr gut, führt aber zu einem leisen "Klackergeräusch". Es werden auch starre Kupplungen möglich sein, doch muss man dann super-präzise darauf achten, dass Motor und Welle genau fluchten, sonst entstehen sehr leicht Resonanzschwingungen und alles vibriert..

Deutlich einfacher war die Wahl des Antriebs für das Tochterboot:

Der Notarius hat im Original zwei Jet-Antriebe, und da ist die Auswahl doch deutlich klein. Es wurde statt dessen ein Jetantrieb mit 19mm Auslassdurchmesser ausgewählt mit  dazu passendem Motor "MAX Marine S282 Brushless Motor 3500 KV".
Das muss einer mit einem hohen KV-Verhältniss sein, um die notwendigen hohen Drehzahlen zu erreichen. 

Das Original hat also zwei Jetantriebe. Es gibt auch einen passenden kleinen Antrieb mit 12mm Kanaldurchmesser zu kaufen. Solche Winzlinge stellen aber für den Motor einen vergleichsweise hohen Strömungswiderstand dar.
Es ist leicht auszurechnen, dass zwei Antriebe mit je 12 mm Durchmesser 226 qmm Querschnittsfläche ergeben und ein Antrieb mit 19 mm  283 qmm Fläche. Der einfache Jetantrieb ist also schon mal 25% größer.
Gleichzeitig aber ist der innere Widerstand, den die Wasserstömung im Kanal zu überwinden hat, bei einem größeren Antrieb wesentlich geringer als bei zwei kleinen.
Und um den Widerstand klein zu halten, verzichtete ich auch auf ein Einlaufgitter unter dem Rumpfboden. So etwas bremst den Wasserstrom in jedem Fall massiv.

Also: Vorbildtreue hin oder her - hier geht es mir wichtiger um effektives Fahren, und deshalb fiel die Wahl auf den einen Antrieb mit 19 mm statt auf die zwei mit je 12 mm.

Einbau

Begonnen wurde mit dem Einbau beim Notarius. Es war schon eine Menge Fräsarbeit notwendig, bis der der Jetantrieb genau passte und eingeharzt werden kjonnte. Viel Wert habe ich auf einen glatten Übergang im Einlauf des Bootsbodens gelegt, damit dort nicht mehr Wasserwirbel als notwendig entstehen.

Um auf jeden Fall genügend Power zu haben, bestellte ich mir am Anfang zusätzlich eine dreizellige Lipo-Batterie mit 3000mAh. Der zum Antrieb passende Motor ist bis 12 V ausgelegt, würde das also aushalten. Schon der allererste Versuch in einem wassergefüllten Plastikkasten zeigte, dass das Modell damit maßlos übermotorisiert war und obendrein durch das hohe Batteriegewicht kopflastig im Wasser lag. Also:

Raus mit der großen Batterie und die 2-zellige 7,4 V / 2.600mAh eingebaut! Die lässt sich auch leichter bei geschlossenem Deck auswechseln. 
Nun, und später wurde dann daraus sogar eine 2-zellige/1.500mA Batterie zur Gewichtsersparnis.
Da ist dann zwar häufigeres Nachladen angesagt, aber das kann man auch am Ufer mit Hilfe einer anderen 3- oder 4-zelligen Reservebatterie bewerkstelligen.
Und weil obendrein sich der Notarius nun mit dem Heck festsaugte, kam wieder die 2.600 mA-Batterie hinein.

Der Jetantrieb verfügte über eine "Reverse-Klappe". Wenn man die mit einem Servo herunterfährt, kann man so rückwärts fahren.
Die Reverse-Klappe ließ sich aber nicht einbauen, weil sie in geöffnetem Zustand massiv unter den überstehenden hinteren "Gummiwulst" stößt.
Aber ich hatte im Sender schon für die Harro Koebke eine Phase "Rückwärts" programmiert. Wenn ich nun den Schalter umlege, läuft auch der Jetantrieb vom Notarius rückwärts - gedrosselt auf 40%. Und damit fährt auch ein Jetantrieb ganz passabel rückwärts, um z. Bsp. die Aufnahme des Tochterbootes in den SRK zu erleichtern.
Allerdings funktioniert die Lenkung in dieser Konfiguration nicht.

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