Nautilus, die 2.

[Ike]

Auf ein neues, die Nautilus.

Viele Modelle der Nautilus wurden bereits gebaut. Meistens nach dem Vorbild aus dem Disney Film 20.000 Meilen unter dem Meer. Weil bereits viele Berichte und sogar ein Fachbuch über dieses Modell geschrieben wurden ist es kaum nötig, die ganzen Ideen und Vorschläge anderer Modellbauer in einem Baubericht zu wiederholen. Daher möchten wir hier unsere etwas eigene Interpretation des Themas Nautilus vorstellen und hauptsächlich die individuellen Details des Modelles beschreiben.

 

Wie unsere 1. Nautilus sollte die neue unbedingt auch aus Kupferblech hergestellt werden. Die einzigartige Optik des glänzenden Kupfers macht das Modell zu einem besonderen Blickfang. Da Kupfer teuer und für eine robuste Modellkonstruktion im Grunde auch zu weich ist, haben wir einfach einen GFK Rumpf mit dünnem Kupferblech beplankt. Den GFK Rumpf konnten wir relativ günstig über ein Kleinanzeigenportal ergattern. Er scheint zu einer Kleinserie zu gehören, welche ihren Ursprung in dem Buch "U-Boot Modell Nautilus" von Helmut Brauer hat. Auf jeden Fall ist unsere Nautilus, ähnlich wie die in dem Buch Beschriebene, etwa 160cm vom Rammsporn bis zur Schwanzflosse lang.

 

 

Der Rumpfbau:

Wie gesagt, der Rumpf war weitestgehend fertig. Lediglich die Flossen und Ruder haben wir noch selber anfertigen müssen.

 

Im Gegensatz zum Disney "Original" hat unsere Nautilus Tiefenruder hinter dem Antriebspropeller. Disney sieht mehrere Tiefenruder im umlaufenden Schutzrand an der breitesten Stelle des Bootes vor. Diese Ruder haben nicht nur einen schlechten Wirkungsgrad, sie lassen sich auch nur mit recht viel Aufwand alle ansteuern. Zusätzlich empfinden wir das Heck einer Nautilus ohne Tiefenruder irgendwie als zu kahl und langweilig. Daher haben wir solange mit Pappschablonen und viel Klebeband herum probiert, bis wir eine gefällige Form gefunden hatten. Die endgültigen Ruder und Flossen haben wir aus dicken Acrylglasplatten ausgesägt. Die Kanten wurden mittels Dremel, Schleifpapier und Feilen so lange bearbeitet, bis sie schöne Rundungen anstelle von hässlichen Sägekanten hatten.

 

Parallel zu dieser Arbeit machten wir uns schon mal Gedanken über den Einbau der Technik. Letztendlich mussten wir uns für die ungeliebte "Deckel von Oben" Technik entscheiden. Lieber hätten wir ein Rohr als Druckkörper und einen Bajonettring als Verschluss verwendet. Allerdings währe das Hantieren mit einem Technikeinschub bei dieser Bootsgröße in unserer kleinen Werkstatt einfach zu unpraktisch gewesen.

 

Deckel von Oben Technik bedeutet, dass man irgendwie einen wasserdichten Kasten schaffen muss, welcher mit einem Deckel und vielen Schrauben wasserdicht verschließbar ist. Also munter die Rumpfschale ausgemessen und Acrylglasplatten für die Technikbox bestellt.

 

Frei nach dem Motto: Nicht kleckern, sondern klotzen, sind die Wände aus 8mm Acrylglas und der Deckel aus einem Sandwich aus einer 10mm und einer 8mm Platte gebaut.

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Die Kastenwände haben wir mit reichlich Epoxydharz und Glasfasermatten direkt auf den Rumpfboden geklebt. So bildet der GFK Rumpf den Boden der Technikbox. An den Seitenwänden haben wir stabile Edelstahlwinkel angebracht.

Diese Winkel sollen einerseits die Wandung verstärken, und andererseits nehmen sie die Schrauben für den Deckelverschluss auf. Auf diese Art gibt es keine Löcher oder Gewinde, welche ins Innere der Technikbox gehen und evtl. Undichtigkeiten verursachen können. Auch die Löcher für die Befestigung der Winkel sind nicht durch die Wandung hindurch gebohrt. So besteht auch dort keine Gefahr für Undichtigkeiten. Da die eine Box nicht genug Platz für die ganze Technik bietet, mussten wir zum Heck hin eine weitere Box bauen. Auch hier wurde sehr dickes Acrylglas verwendet, so dass wir die Gewinde der Verschlussschrauben unmittelbar in die Wandung schneiden konnten. So besteht auch hier nicht die Gefahr, dass es zu Undichtigkeiten kommt.

 

Irgendwann war dann der Rohbau mit den beiden Technikboxen fertig. Bei einem kurzen Badewannentest (na ja, eher gesagt Gartenteichtest) stellte sich dann heraus, das der Auftrieb des Bootes leider etwas zu gering war. Also mussten wir den Zwischenraum, zwischen Technikbox und Außenhülle, mittels eines 2 Komponentenschaumes ausschäumen. Anschließend versiegelten wir die Oberfläche des Schaumes mit Epoxydharz.

 

So, nun war die Rohbauphase abgeschlossen und wir wollten uns der Technik widmen.

Als Antriebsmotor kam nur ein langsam laufender Bürstenmotor in Frage. Alles was Brushless heißt und annähernd passen würde, war einfach zu teuer. Nach einigen Versuchen ist nun ein großer Faulhaber Motor eingebaut, welcher direkt den Propeller antreibt. Eine kugelgelagerte Welle mit Dichtring sorgt für einen ruhigen, leichten und wasserdichten Lauf des Propellers.

 

Die Ruder werden von zwei starken Servos betätigt. Wir haben großzügig dimensionierte Servos mit Kugellagern und Metallgetriebe gewählt. Nicht, weil die Ruderkräfte an sich so unglaublich groß sind, sondern weil die Führung der Rudergestänge/Bowdenzüge auf Grund der Bootsform sehr ungünstig ist, und so die Reibungswiederstände der Gestänge den Servos doch einiges abverlangen.

Die Rudergestänge sind im Übrigen ganz unspektakulär mit Faltenbälgen abgedichtet.

 

Antriebsmotor, Regler und die beiden Ruderservos finden im hinteren kleinen Druckkörper Platz.

 

Die gesamte restliche Technik mussten wir nun in die große Technikbox unterbringen.

Das größte Bauteil ist der Tauchtank. Es ist ein etwas älteres Modell der Firma Engel, welches wir zusammen mit dem GFK Rumpf erworben haben. Ein gründlicher Test der Technik und etwas neues Schmiermittel brachte uns zu der Überzeugung, dass der Tauchtank gut zu verwenden ist. Lediglich den Antriebsmotor des Tauchtanks tauschten wir gegen die "Sparversion", welche man bei Norbert Brüggen erwerben kann, aus. Der Vorteil ist die geringere Baugröße des Motors, und der geringere Stromverbrauch im Vergleich zum Original Tauchtankantrieb. Angesteuert wird der Tauchtank durch ein Elektronikbaustein der Firma Engel.

Als weiteren großen Brocken musste der Hauptakku untergebracht werden. Dieser besteht aus 10 NiMH Zellen mit 10 Ah Kapazität. Der Akku ist in zwei 5er Packs aufgeteilt, so dass die Gewindestange des Tauchtanks zwischen den Packs ausfahren kann.

Über dem Akku war so noch genügend Platz für eine Acrylglasplatte, auf welcher sich neben dem Hauptschalter noch die Ladebuchsen, Stromverteilung, Empfänger, BEC und die Tauchtanksteuerung befinden.

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Nach der Stellprobe dieser Komponenten ließ sich noch ungenutzten Raum unter dem Tauchtank finden. Dieser Bereich bietet sich an, dort ein verschiebbares Gewicht zu installieren, mit dessen Hilfe man die Trimmung des Bootes verändern kann.

So haben wir eine Konstruktion aus einem Schlitten gebaut, welcher auf zwei Alurohren hin und her gleiten kann. Der Schlitten hat ein Gewicht von etwa 700 Gramm, und kann mittels eines starken Servos ca. 20 cm hin und her geschoben werden. Das Servo befindet sich vor dem Tauchtank und ist kopfüber an einer Acrylglasplatte montiert. Auf dieser Platte befindet sich der Zusatzakku für die Beleuchtung sowie die Ansteuerung der Bugstrahlruderpumpen.

 

Bugstrahlruderpumpen?

Das sind zwei kleine Tauchpumpen, welche Wasser im durchfluteten Bugbereich ansaugen und durch eine

kleine seitliche Öffnung wieder ausstoßen. So haben wir simpel ein Bugstrahlruder konstruiert, welches 100% wasserdicht ist. Denn zur Ansteuerung benötigt man lediglich ein Kabel, welches aus der Technikbox nach außen geht.

 

 

Beleuchtung und Sound

Die Beleuchtung besteht aus verschiedenfarbigen 10mm LEDs. Diese LEDs sind in Gruppen zusammen gefasst, welche jeweils von einer eigenen Konstantstromquelle gespeist werden. Angesteuert wird die Beleuchtung von einem kleinen Elektronikbaustein, welcher seitlich des Tauchtanks Platz gefunden hat.

Als zusätzliches Gimmick haben wir ein MP3 Soundmodul eingebaut. Dort ist das Stück von Bach abgespeichert, welche Nemo in dem Disney Film immer wieder auf seiner Orgel spielt. Der Sound wird über einen wasserfesten Resonanzlautsprecher wiedergegeben. Ein Resonanzlautsprecher besitzt keine eigene Membrane, sondern nutzt den Untergrund, auf welchem er montiert ist, als Resonanzquelle. Der so erzeugte Sound ist abhängig vom Untergrund sehr kräftig und tief.

 

Als Verbindungsstecker von der Technikbox zu Lautsprecher und Beleuchtung benutzen wir einen Wasserdichten Stecker aus dem KFZ-Bereich . Dieser Stecker soll laut Hersteller wasserdicht sein... so ganz stimmt das nicht. Wir mussten die Kabeldurchführungen mit Klebstoff verschließen und dichteten die Steckverbindung noch zusätzlich mit Fett ab. So klappt das nun ganz gut.

 

Die Optik

Die Nautilus wirkt durch ihr unkonventionelles Aussehen immer ganz besonders auf Zuschauer. Unterstützt wird der urtümliche Charakter bei unserer Nautilus noch durch die Verwendung von Kupfer als Außenhülle. Wie haben wir das gemacht?

 

Zunächst einmal haben wir Kupferblech in 0,2mm Stärke besorgt. Dann haben wir uns für eine Plattenbreite von 4 cm entschieden. Also munter Kupferplatten in 4 cm Breite ausschneiden und auf das GFK kleben. Fertig ist die Kupfernautilus... Wenn das mal so einfach währe :-)

Tatsächlich ist jede einzelne Platte individuell zugeschnitten. Durch die Rundungen des Rumpfes kann man leider keine standarisierten Platten verwenden. Das bedeutet, jede Platte wurde einzeln angezeichnet und zugeschnitten. Geklebt wurde mit Sekundenkleber. Um dem Sekundenkleber genügend halt zu bieten, musste die Rückseite der Kupferplatten mit Schmirgelpapier blank geschliffen werden. Nach dem Schmirgeln wurde von der Rückseite noch mittels eines Schneiderrädchens ein Nietenmuster in die Plattenkanten eingeprägt. Nach und nach wanderten auf diese Weise etwa 600 Kupferplättchen auf den Rumpf der Nautilus.

Die Optik des fertigen Bootes entschädigt jedoch für jede Mühe - und den vielen Sekundenkleber an den Fingern. Etwas Abhilfe vor allzuviel Kleber an den Fingern boten die Einweghandschuhe aus Nitril. Nitrilhandschuhe sind deutlich robuster als Latexhandschuhe und auch unempfindlich gegen viele Lösungsmittel.

 

Um uns die Anpasserei der Kupferplatten etwas zu erleichtern, haben wir alle Längs-Stoßkanten vor dem Aufkleben der Kupferplatten mit einem dünnen Kupferstreifen beklebt. Das hat den Vorteil, dass etwaige Ungenauigkeiten der Kupferplatten nicht sofort auffallen, da der Untergrund an dieser Stelle ja auch aus Kupfer ist.

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Schnell stellte sich heraus, dass die Optik durch den Metallglanz zwar überwältigend, auf Dauer jedoch etwas eintönig ist. Daher wurden auf dem Deck kleine Bereiche mit Holz beplankt. Weiter wurden einige Akzente aus Messing hinzugefügt - um das Modell etwas farbiger zu gestalten.

Die Fenster sind aus Kunststoff-Bastelkugeln gefertigt. Einfach einen entsprechenden Abschnitt einer größeren Kugel mit dem Dremel aufschneiden und dann in das Fenster einpassen - fertig. Ganz so einfach ist es zwar nicht - da die Schnittkanten noch mit Schmirgelpapier nachbearbeitet werden müssen - aber immerhin klappt das ganz gut.

Fast fertig!

Nemo ist auch schon an Bord :-)

 

 

 

15 kg und immer noch zu leicht!

Nach dem ersten Probewässern mit kompletter Technik stellte sich heraus, dass die Nautilus etwas an Untergewicht leidet. So wurde für den Kiel noch ein zusätzliches Bleigewicht hergestellt.

 

Weiter musste zum Trimmen der Unterwasserlage noch der ein oder andere Styrodurklotz im Inneren der oberen Rumpfschale untergebracht werden. Das sind Feinheiten, die bei einem selbst konstruierten U-Boot wahrscheinlich unvermeidlich sind.

 

So ganz fertig ist sie immer noch nicht, und vor lauter Stress haben wir es nicht mehr geschafft gute Bilder der Nautilus im Wasser zu machen.

Das wird die Tage noch nachgereicht.