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Strong Storm

Ich bin Schüler der Sachsenwaldschule (Klasse 9).

Ich nehme dieses Jahr zum zweiten Mal am Stormarncup teil.

Bei meinem Segler habe ich überwiegend bereits genutzte Materialien wiederverwendet bzw. Altagsgegenstände verbaut.

Der Asphaltsegler hat die folgenden Abmessungen:

  • Breite: 100cm
  • Länge:  150cm
  • Höhe: 190cm

Inhalt

  1.  Chassis
  2.  Fahrwerk hinten
  3.  Steuerrad vorne
  4.  Schot und Schotsteuerung
  5.  Elektronik und Fernsteuerung
  6.  Mast
  7.  Mastfuß und Baumniederholer
  8.  Leichtwindsegel
  9.  Sturmsegel
  10.  Baum

Chassis

Das Grundgestell besteht aus einer Längs- und einer Querlatte. Ich habe die Hölzer mit einer M6 Schraube verschraubt, damit man den Segler zum Transport wieder auseinanderbauen kann. Außerdem habe ich noch zwei kurze Leisten an die Seiten der Querlatte geklebt, da eine Schraube die beiden Hölzer nicht stark genug zusammenhalten würde (siehe Bilder).  Eine weitere Verstärkung z.B. in Form von Hölzern oder Metallen, die die Quer- und die Längslatte verbinden, war bei mir nicht nötig. Für mein Chassis habe ich 5 cm breite und 2 cm starke Holzlatten verwendet. Die Maße der Latten sind:

Längslatte:  140x5x2

Querlatte:   95x5x2

 

Fahrwerk hinten

Bei der Hinterradaufhängung habe ich im Vergleich zum letzten Jahr einiges verändert. Als erstes habe ich die Räder dieses Jahr leicht nach innen angeschrägt. Dadurch haben die Räder mehr Halt auf dem Boden. Außerdem wird somit das Umkippen des Seglers erschwert. Denn sobald der Segler umzufallen droht, hat man mehr Zeit gegenzulenken, als wenn die Räder gerade wären.

Hinzu kommt, dass die Räder aus Vollgummi bestehen und einen Durchmesser von 120 mm haben. In der Mitte der beiden Räder befinden sich jeweils zwei Kugellager. Die Kugellager sorgen dafür, dass sich das Rad auf der Achse drehen kann.

Als Achse dient jeweils eine Schraube, sowie eine Unterlegscheibe als Abstandshalter zwischen dem Rad und dem Blechwinkel. Diesen habe ich um etwas mehr als 90 °  gebogen, damit er an dem hinteren Teil des Chassis befestigt werden kann und trotzdem leicht nach außen gebogen ist. Die Schraube wird durch zwei Muttern fixiert. Die erste dreht man soweit fest, bis der Stahl nicht mehr wackelt und das Rad sich trotzdem noch dreht. Die zweite Mutter, die nun drauf gedreht wird ist zur Sicherung der ersten Mutter da. 

Den Metallwinkel habe ich mit Hilfe einer Schraube und einer Öse an dem Chassis befestigt. Zwei Befestigungen sind wichtig, damit sich der Metallwinkel während der Fahrt nicht verschieben kann. Die Ösen kann man dann auch noch für das Abspannen des Mastes verwenden.  Dadurch wird der Mast weiter nach außen gespannt, wodurch er sicherer ist.

Eines meiner Ziele in diesem Jahr war es den Segler tiefer zu legen. Das habe ich dann auch gemacht. Durch das Tieferlegen, ist der Schwerpunkt tiefer und der Segler würde somit deutlich später umkippen. Das Holz musste ich dafür um 180 °  drehen. Insgesamt habe ich damit ca. 70 mm an Höhe gespart.

Steuerrad vorne

Bei der Vorderradlenkung habe ich einen 80 mm Vollgummireifen (weiche Mischung) verwendet. Als Achse benutze ich genau wie bei den Hinterrädern eine Schraube. Dieses Jahr habe ich, um Gewicht zu sparen, kein Kugelgelenk sondern ein Scharnier benutzt. Ich habe zur Befestigung des Scharniers am Chassis zwei Holzklötze von oben und von unten aufgeklebt und diese vorn angeschrägt, damit das Scharnier schräg steht.  Anschließend musste ich in die Mitte des Klotzes einen weiteren Schnitt machen. In diesen habe ich dann anschließend das Scharnier gesteckt. Dieses habe ich mit drei M6 Schrauben befestigt. Auf der anderen Seite des Scharniers habe ich zwei Streifen Alu angebracht. Das eine habe ich so gebogen, dass das Rad in der Biegung rollen kann, das Blech aber nach oben hin weiter in die Mitte verläuft.

Dort, wo die beiden Bleche auf das Scharnier treffen, habe ich diese zusammen geschraubt. Ein Stück weiter oben habe ich zwei weitere Metallstücken angebracht. Diese habe ich in den oberen Löchern miteinander verschraubt. Am oberen Ende sind die beiden Streifen um 90 °  nach außen gebogen. Dort habe ich in die Mitte ein Loch gebohrt. Durch dieses habe ich ein Stück Draht geführt. Das andere Ende habe ich durch die Halterung auf dem Servo geführt. Die beiden Enden habe ich auf beiden Seiten zusammengelegt und verlötet. Den Servo musste ich erhöht anbringen, da ansonsten zu viel Druck auf ihm gelastet hätte, denn die Achse von dem Servo muss Parallel zu der des Scharniers sein. Das Problem habe ich gelöst, indem ich einfach zwei Hölzer genommen habe und auf dem Chassis geklebt habe. Auf diesen Hölzern habe ich einen leicht nach oben gebogenen Metallstreifen angebracht. In die Mitte des nach oben gebogenen Teils habe ich ein Loch in der Größe des Servos gemacht. Dort konnte man den Servo dann befestigen. 

Schot und Schotsteuerung

Das Seil, mit welchem man die Schot steuern kann, liegt auf der Umlenkrolle (aus einer LEGO Felge) und auf dem Schotservo. Den Schotservo habe ich mit Hilfe von 4 Gewindestangen am Holz befestigt. Diese sind von oben und von unten mit einer Mutter befestigt. Damit die Schnur beim Auf- und Abwickeln immer straff ist, gibt es eine Feder. Selbst im Ruhezustand ist diese leicht gespannt, so dass die Schnur immer in den Rollen bleibt / läuft. Auf der gegenüberliegenden Seite von dieser Feder, habe ich die Schott mit dem Seil, welches über die Umlenkrolle läuft,  verbunden, Hierfür reicht ein einfacher Knoten aus. Man kann aber auch einen Plastikring etc. benutzen. Die Schot wird dann durch eine Öse geführt, welche am Ende der Längslatte angebracht wurde geführt und dann mit dem Baum verbunden.

 Wenn man den Servo in die eine Richtung dreht, so wird die Schot gegeben (fieren). Wenn man in die andere Richtung dreht, wird die Schot wieder eingezogen (dichtholen). Desto besser man zum Wind dreht, desto schneller wird der Segler. Hierbei sollte man bedenken, dass wenn man in Richtung des Winds fährt, dass man dann stehen bleibt. Außerdem muss man das Segel möglichst senkrecht zum Wind stellen, damit man schnell fährt.

Elektronik / Fernsteuerung

Ich habe auch dieses Jahr wieder eine Zweikanal-Fernbedienung verwendet. Denn ich habe wieder zwei Servos, die ich steuern muss. Die Kabel von den Servos habe ich mit Hilfe von Kabelbindern befestigt, da diese sonst auf dem Boden schleifen. Für den Batteriehalter habe ich eine kleine Box gebaut, damit dieser fixiert ist. Da wir eventuell den Funkempfänger beim Wettkampf wechseln, darf dieser nicht fest eingebaut werden. Deshalb habe ich ihn dieses Mal mit Hilfe von einem Klettverschlussstreifens an das Holz geklebt.

Mast

Zuerst hatte ich mich für einen Zeltstab mit 3 Elementen entschieden. Diese konnte man jedoch an den Verbindungstellen nicht stabil genug verbinden. Deswegen habe ich mich für einen 8mm starken Carbonmast entschieden. Dieser ist sehr stabil und trotzdem leicht. Jedoch kann man keine Löcher in den Mast bohren. Der Mast ist leicht nach hinten geneigt und wird nach vorn und zu den beiden Seiten mit drei Schnüren abgespannt, damit er auch bei starkem Wind hält. Diese Schnüre habe ich vom oberen Ende des Mastes abgespannt. Dafür habe ich oben ein 10 mm starkes Aluminium Vierkantrohr verwendet. Dort habe ich eine Gewindestange befestigt und auf jede Seite eine Mutter gedreht. Anschließend konnte ich die Schnur drüber hängen. Ich benutze für jede Schnur am Ende einen (wiederverwendbaren) Kabelbinder. Da die Schnur im Laufe der Zeit locker wird, kann man mit den Kabelbindern jede Schnur genauso weit festziehen, dass der Mast in der Mitte bleibt. Dieser wird dann an den Ösen befestigt.

Mastfuß und Baumniederholer

Mir war wichtig, dass der Mastfuß sehr stabil ist. Deshalb habe ich den Mastfuß wie beim letzten Mal wieder aus zwei einfachen Holzstücken gefertigt. Diese habe ich oben und unten an den Chassis geklebt. Anschließend hab ich in einem bestimmten Winkel ein Loch in das Holz gebohrt. Dadurch ist der Mast leicht nach hinten gebogen. Auf der hinteren Seite des oberen Teils habe ich noch eine Öse angebracht, an welcher man dann den Baumniederholer anbringen kann. Der Baumniederholer ist dafür da, dass der Baum nicht einfach nach oben geht und das Segel mit sich zieht. Außerdem verhindert dieser, dass der Baum auf einer Seite hoch geht und auf der andern unten ist. Man kann den Baumniederholer so einstellen, dass der Baum optimal gerade ist und nicht nach oben und unten wackelt. Dazu muss der Niederholer unter Spannnung sein.

Leichtwindsegel

Mein Leichtwindsegel hat drei Querlatten. Dadurch ist das Segel immer an allen Stellen unter Spannung. Als Querlatten habe ich Holzlatten, welche ein wenig nachgeben allerdings noch relativ stabil sind. Dadurch biegt sich das Segel nichts sehr stark. Man sollte diese Stäbe also verwenden, wenn etwas mehr Wind ist, man aber noch nicht das Sturmsegel verwenden kann. Außerdem habe ich noch drei Plastikstäbe, welche leichter nachgeben. Aus diesem Grund sollte man diese nur dann verwenden, wenn sehr wenig Wind da ist, denn das Segel biegt sich dann eher durch und man kann mehr Wind einfangen. Diese Querlatten habe ich in kleinen Taschen an dem Segel befestigt, damit diese austauschbar sind. Um diese Taschen herzustellen, muss man sich einfach einen kleinen Klebestreifen nehmen. In die Mitte dieses Streifens legt man dann einen kleinen Streifen aus dem Segelmaterial, welches ein kleines bisschen breiter ist, als die breiteste Querlatte. Dadurch kleben die Latten nicht an dem Segel fest und sind austauschbar. Für die Befestigung des Segels am Mast habe ich das Segeltuch umgeschlagen und mit dem starken Klebeband innen und außen die beiden Flächen verklebt. Dadurch entsteht eine Art 'Schlaufe' über die gesamte Länge, in die der Mast geschoben werden kann. An der höchsten Stelle des Segels habe ich eine Niete ins Segel geschlagen, damit ich das Segel nach oben abspannen kann, da es ansonsten einfach nach unten auf das Grundgestell rutschen würde.

Sturmsegel

Ich habe mir auch dieses Jahr wieder ein zweites Segel gebaut. Das Sturmsegel hat eine deutlich kleinere Fläche, als das Leichtwindsegel. Die Form des Segels ähnelt der des Leichtwindsegels sehr. Jedoch werde ich die Form noch einmal ändern, da ich versuchen werde das Segel so zu schneiden, das es unter den Abspannleinen durchpasst. Das hat zum Vorteil, dass man das Segel weiter fieren kann. Beim Sturmsegel habe Ich nur eine Querleiste verwendet, weil der Segelstoff deutlich fester ist, als bei dem anderen Segel. Man braucht für dieses Segel auch einen eigenen Baum und die Öse für die Schot muss verschoben werden.

Baum

Der Baum ist wie im letztem Jahr aus Aluminium. In das Segel habe ich wieder zwei Nieten eingeschlagen, an denen ich zwei kleine Schlüsselringe befestigt. Durch diese wird dann der Baum geführt. Dadurch sind sowohl der Baum als auch das Segel fixiert, aber auch beweglich. Am hinteren Ende des Baumes habe ich zwei Schrauben befestigt, damit man den hinteren Schlüsselring dazwischen fest machen kann. Ansonsten würde dieser herunterrutschen und das Segel würde hin und her wehen. Ein wenig weiter vorne habe ich einen weiteren Schlüsselring an dem Baum angebracht. Dieser zeigt jedoch nach unten. An ihm ist ein wiederverwendbarer Kabelbinder befestigt. Später kann man die Schot daran befestigen. Vor dem ersten Schlüsselring habe ich ein Glied einer Kette angebracht. Durch diesen kann man anschließend den Mast schieben. Leider hat das nicht gehalten  und der Baum ist viel zu weit nach außen gerutscht. Jetzt habe ich…….

In dem Baum habe ich vorne einen Dübel eingeschoben. Dieser soll den Mast vor möglichen Schäden durch das Metall des Baumes schützen. Weiter hinten habe ich einen weiteren Schlüsselring (nach unten) an den Baum angebracht. An diesem ist ebenfalls ein wiederverwendbarer Kabelbinder befestigt. An diesem wird dann später der Baumniederholer angebracht.

Was kann man am Segler verbessern?

1. Schot automatisch steuern

2. Spannung der Segellatten mit Hilfe von Arduino oder Servos steuern

3. Größerer Lenkausschlag für bessere Überholmanöver        

4. Mit drehender und Kippender Mast

5. Schnell wechselbare Gewichte hinten anbringen

Meine Erfahrungen beim Cup

Auf jeden Fall ist es wichtig, dass man zwei Segel (Sturm- und Leichtwindsegel) dabei hat, weil sich die Windverhältnisse an der Küste sehr schnell ändern können. Zum Beispiel habe ich zu Beginn des Cups das Sturmsegel benutzen müssen. Zum Ende hin war dann das Leichtwindsegel notwendig, weil es fast keinen Wind mehr gab. Hinzu kommt, dass man diese möglichst schnell austauschen kann, weil man während des Cups nur sehr wenig Zeit zwischen denn einzelnen Rennen hat. Außerdem würde ich empfehlen, dass man einen Ersatzmotor für die Lenkung dabei hat. Dieser kann nämlich sehr schnell kaputt gehen. Des weiteren würde ich noch Ersatzbatterien empfehlen, weil die verbauten meist sehr schnell leer sind. Für einen plötzlichen Regenschauer ist es auch empfehlenswert einen Regenschutz (z.B. Luftballons oder eine Flasche) dabei zu haben.