Bootsbauwettbewerb an der FH Brandenburg 2007

Im Rahmen der Vorlesung „Konstruktionslehre“ an der FH Brandenburg/Havel fand ein Konstruktions- und Bootsbauwettbewerb statt. Innerhalb eines Semesters war eine „Vorrichtung“ zu entwickeln, die es ermöglichte eine Strecke von acht Metern im Wasser zurückzulegen. Am Schluss des Semesters war ein Wettbewerb vorgesehen, an dem die Vorrichtung sein Können zeigen musste. Folgende Punkte waren zu beachten:

  • Abmaße: Überschreitung der Maße 500mm x 350mm x 300mm verboten
  • Antrieb über mechanisch bedienbare Energiespeichereinrichtung
  • Verbot handelsüblicher Komponenten und Schiffsschraube
  • Beschreibung der Kreativitätstechnik
  • Vorlegen eines morphologischen Kastens, von Zeichnungen mit CAD erstellt, Einzelteilzeichnungen als Tusche- und Handzeichnung
  • Abschätzung von Herstellungs- und Einzelteilkosten
  • Herstellung eines Präsentationsposters
  • Abgabe eines Projektberichtes inklusive einer Berechnung des gewählten Antriebes

Ein Mitglied unserer  Gruppe machte den Vorschlag, den Antrieb unseres Bootes mittels Wasserrückstoßes zu realisieren. Er hatte es zu Hause ausprobiert, in dem er eine Colaflasche nicht vollständig mit Wasser füllte und das Luftpolster unter Druck setzte. Irgendwann löste sich der im Flaschenhals befestigte Korken und die Flasche wurde durch den austretenden Wasserstrahl durch den Garten katapultiert. Bei einem Treffen probierten wir den Antrieb aus – wir wollten natürlich sehen, wie das aussieht.

Nach dieser spektakulären Aktion beschlossen wir diesen Antrieb zu nehmen, vergewisserten uns, ob unser Antriebskonzept erlaubt war und schon ging es los mit der Planung des Projektes.

3D-Ansicht: Ebenfalls mit CAD möglich

Die erste Idee, die Raketenformel für die Berechnung des Antriebes zu nutzen war zwar genial, half aber nur insofern, dass wir es nicht mit einem konstanten, sondern abnehmenden Antriebsstrahl zu tun hatten. Daher musste da doch etwas anders herangegangen werden.

Unser selbstgemachtes Boot

Mit diversen Fachbüchern, den Formeln aus der Strömungslehre- und Thermodynamik-Vorlesung und einiger Hilfe von Experten der FH konnte aber auch das Berechnungsproblem gelöst werden und die Semesteraufgabe zur vollsten Zufriedenheit gelöst werden. Wir rechneten aus, dass die maximale Strahlaustrittsgeschwindigkeit etwa 100km/h beträgt, wenn man die Flaschen mit 6bar Druck füllt. Dabei waren schon die ganzen Verluste der Verrohrung unserer Konstruktion berücksichtigt. Da wir vermuteten, dass unser Boot mit einer 1,5 l-Flasche die acht Meter nicht schaffen würde, hatten wir uns für eine Konstruktion mit zwei Flaschen entschieden. Das machte die Berechnung nicht einfacher.

Der "Antriebsstrang" des Schiffes

Das Rumpfkonzept des Bootes war schnell gefunden, denn ein Katamaran liegt stabil im Wasser und unser Antrieb kann zentral zwischen den Schwimmkörpern angeordnet werden. Die beiden oben angesprochenen Druckflaschen à 1,5 Liter wurden über verlötete Kupferrohre miteinander verbunden, welche in ein zentrales Rohr mündeten und bei dem ein vorher bestimmtes Loch den Druck unter Wasser ablassen konnte. Schlauchschellen und Gummischlauchstücke verbanden die Rohre mit den Druckbehältern.

Montage vor der Fahrt

Ein mit dem CAD-System bestimmter Rahmen aus Blechstreifen diente als Halterung für die Flaschen. Die Rumpfkörper bestanden aus Styropor, welches noch eine glatte Oberfläche bekam.

Die Wasserfahrzeuge der beteiligten Gruppen

Als es zum Wettbewerb kam, waren wir nicht die einizgen mit einem Katamaran…

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02. Februar 2010 von Max

 
 

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