Futterboot/Baitboat selbst bauen

crackz

New Member
Um hier mal Deine Fragen zu beantworten:
Baust du eine 2er oder 3er Katamaran?
Es wird ein 2er Katamaran.
Hast du dir eine Spezifikation zusammen gestellt, über Boot, und Einsatzbereich, sowie Gewässer,... und die daraus resultierenden Bedürfnisse?
Der Einsatzbereich ist hauptsächlich in stehenden oder langsam fließenden Gewässern, es wird also nur moderate Leistung benötigt, um seine Ziele zu erreichen.
Mit wie vielen Geschwindigkeiten und wie einwirkend rechnest du?
Wenn Du es so meinst: Bewegungsgeschwindigkeit vom Boot und Geschwindigkeit vom Wasser, die ggf. entgegen wirkt.
Warum ist der Wasserwiderstand wichtig?
Widerstand > Antriebsleistung = Boot bewegt sich nicht

Nun noch eine Frage
Mein Boot soll aus PVC entstehen (wie oben erwähnt). Über die ganz genaue Befestigung der Komponenten habe ich mir noch keine Gedanken gemacht, angedacht ist aber das Festkleben von Muttern und an diesen dann festschrauben.
Wenn ich jetzt jedoch den Motor unter Volllast laufen lassen würde, würde dieser sich ja nicht unwesentlich aufheizen. Im Netz habe ich gelesen, dass die bis zu 100°C warm werden können. Der Schmelzpunkt vieler Kunststoffe liegt aber knapp über 100°C. Sprich, hier würde es Probleme geben.
Werden die Motoren wirklich so heiß und wie kühlt man diese am besten runter? Per Kühlrippen, also passiv, oder aktiv per Luft oder Wasser? Natürlich sind Aktivkühlungen effektiver aber würden es auch die Rippen tun?
 

jkc

Well-Known Member
Moin, es gibt im Modellbaubereich durchaus Wasserkühlungen für die Motoren, ich denke beim Futterboot sollte es ohne gehen. Richtig heiß werden die Motoren bei mir nicht, jedenfalls nicht annähernd Richtung 100°c. Selbst nach längerer Fahrzeit kann ich die immernoch anfassen ohne mir die Finger zu verbrennen.


Grüße JK
 

crackz

New Member
Ich habe mich mal schlau gemacht und herausgefunden, dass die Wasserlinienlänge des Boots maßgebend für die erreichbare Geschwindigkeit ist.
Das weiß sicher schon der ein oder andere, mir was das aber neu.

Mein Boot soll (Stand der Dinge) ca. 40cm lang werden (zugleich Wasserlinienlänge). Mit dazu benötigter Formel komme ich auf knapp 2,85 km/h bzw. 0,8 m/s Maximalgeschwindigkeit.

Zudem wird es ein Maximalgewicht von etwa 4kg beladen haben, nun stellt sich mir die Frage, ob es hier dann überhaupt sinnig ist, 600er Motoren zu verwenden, da (soweit ich das verstanden habe) die Geschwindigkeit von ~3 km/h sowieso nicht überschritten wird bzw. werden kann, da das Boot nicht in "Gleitfahrt" übergeht. (Zumindest denke ich das)

Beziehungsweise frage ich mich, wie ich herausfinde, wie schnell mein Boot mit der Motorleistung und verwendeter Schraube überhaupt werden kann.
Ich habe schon Ansätze gesehen, die mit dem Durchmesser der Schraube und Steigung dieser und der Motordrehzahl (wie auch immer) die maximale Geschwindigkeit ermitteln, jedoch war nie eine direkte Formel/Rechenweg gegeben.
Hat hierfür jemand Tipps, wie ich das theoretisch herausfinden kann?

Anbei hefte ich mal ein Bild vom jetzigen Design des Boots, vielleicht kann man daraus mehr Schlüsse ziehen, ob das Boot ggf. doch "gleitet" und so schneller wird oder eben nicht. Das Design ist momentan noch ein Protoyp, wenn ich die genaue Dimensionierung der Motoren habe, wird natürlich alles darauf angepasst. Es soll nur veranschaulichen, wie die grobe Form des Bootes werden soll.
 

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crackz

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PS: Die Steigung gibt ja an, wie weit sich die Schraube bei einer Umdrehung fortbewegt.
Nehme ich nun die Steigung von 46mm (0,046m) und multipliziere die mit der Motordrehzahl (vereinfacht) 10000 1/min, dann würde ich auf 460 m/min kommen, oder auch knapp 27 km/h. Das erscheint mir jedoch ein "bisschen" zu viel.
 

jkc

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Na unter Last dreht der Motor auch nicht mit 10k Umdrehungen.
600er Motoren halte ich nicht für überdimensioniert, das Ding soll ja auch manövrieren können, Schutz vor Überhitzung und Wirkungsgrad ist besser wenn der Motor unterhalb von seinem Limit läuft.. Formel / Ansatz zur Geschwindigkeitsberechnung kann ich nicht liefern.
 

crackz

New Member
Na unter Last dreht der Motor auch nicht mit 10k Umdrehungen.
Wie weiß ich denn, wie schnell der dann in etwa dreht? Auf Datenblättern etc. ist immer nur die Leerlaufdrehzahl angegeben und die bringt mir ja relativ wenig.

Die Seite habe ich auch schon gefunden, da bekomme ich ja leider auch nur raus, wie schnell das Boot maximal werden kann und das weiß ich ja schon. Was ich suche ist, wie schnell der Motor theoretisch mein Boot beschleunigen kann.

Ach ja, du hast 2 Rumpflängen die du addieren musst.
Für was genau? Für die Wasserlinie? Da habe ich immer nur gefunden, dass es die "Strecke" ist, die mein Boot mit dem Wasser schneidet, aber nicht, dass ich die doppelt nehmen muss.
 

NaabMäx

Well-Known Member
PS: Die Steigung gibt ja an, wie weit sich die Schraube bei einer Umdrehung fortbewegt.
Nehme ich nun die Steigung von 46mm (0,046m) und multipliziere die mit der Motordrehzahl (vereinfacht) 10000 1/min, dann würde ich auf 460 m/min kommen, oder auch knapp 27 km/h. Das erscheint mir jedoch ein "bisschen" zu viel.

Die Schraube richtet sich auch nach dem vorhandenen Platz der zur Verfügung steht.
Grundsätzlich: Große Blattfläche (bzw. mehr Prop-Blätter) bewegt viel Wasser = Schubkraft, nicht Tempo!).
Große Steigung oder eine höhere Drehzahl bringt höhere Geschwindigkeit.
Funzt nicht grenzenlos, kommt auch auf den Motor an.

Scalegeschwindigeit ist die Geschwindigkeit des Originals / Wurzel aus Maßstab. (Je nach dem Welche Daten dir Vorliegen oder du sie selber baust.)

Rumpfgeschwindigeit ist die Wurzel aus Länge in m x 4,5 = km/h
Alles ab 10% darüber bringt nix, nur unnötig Leistungsverlust ohne schneller zu werden!

Propellersteigung = Propellerdurchmesser x Steigungsfaktor
Beispiel: Herstellerangabe 40mm Durchmesser, Steigung 1,4fach
Das sind je Umdrehung 56mm Weg. Theoretisch!
Man darf getrost wieder ein paar Prozent abziehen, denn auch bei Props gibt es "Schlupf".
Ca. Minus 30% vom rechnerischen Wert ansetzen.
Im Beispiel wären es also knapp 40mm Weg je Umdrehung.

Propwirkungsgrad ~ 0,7 (kann je nach Hersteller/Ausführung variieren).

Daraus ergibt sich:

Beispiel:
Theoretische Geschwindigkeit in km/h = Propsteigung in Millimeter x Lastdrehzahl x 60 x 0,7 / 1000000
Im obigen Beispiel wären das dann also ca. 11,6 km/h bei 5000 U/min
Notwendige Leistung für Verdrängerfahrt Rumpfgeschwindigkeit = ca. 2 Watt Wellenleistung je kg Bootsgewicht.
Ausser du hast ein andern Typ gebaut.

Gleitfahrt beginnt ab ca. doppelter Rumpfgeschwindigkeit.
Leistung für Gleitfahrt ab ca. 20 Watt Wellenleistung je kg Bootsgewicht.
High Speed Modell ab ca. 250 Watt je kg Bootsgewicht. (Luftraumeroberung)
Wellenleistung ist das was der Motor ABGIBT, nicht was er aufnimmt!
Für 20W Wellenleistung bei einem Wirkungsgrad des Motors von z.B. 67% braucht man also rund 30W.
Wird oft auch nur so angegeben, als "Aufnahmeleistung" oder "Eingangsleistung.

Wie man sehr gut erkennen kann, steigt der Leistungsbedarf für jede Steigerung der Geschwindigkeit massiv an.
Bei Verdrängerrümpfen geht oberhalb der Rumpfgeschwindigkeit sowieso nicht mehr viel.
Außer das man eine riesige Bugwelle produziert.

Die Geschwindigkeit eines Verdrängerrumpfes hängt nicht nur von der Motorleistung ab.
Die Länge der Wasserlinie spielt auch im Modellbau eine entscheidende Rolle.

L.G.
NM
 

Vanner

Well-Known Member
Wenn die Motore heiß werden, dann stimmt was nicht. 100° C erreiche ich, beim Auto, mit falschen Übersetzung. Motorkühlung über Rippenbleche macht nur Sinn. wenn diese auch vom Luft umströmt werden, das ist im Boot aber nicht der Fall.

Hier was zum Lesen bezüglich einiger Berechnungen.
 

Blueser

Well-Known Member
Für den Flugmodellsport gibt es ein paar gute und kostenlose Programme, zum Beispiel Drive Calculator, mit welchem ich sehr gute Ergebnisse erzielt habe. Da kann man aus einer großen Anzahl von handelsüblichen Akkus, Reglern, Motoren und Schrauben die optimale Kombination finden. Gibt es so etwas nicht auch für Modellboote?
 
Zuletzt bearbeitet:

crackz

New Member
Notwendige Leistung für Verdrängerfahrt Rumpfgeschwindigkeit = ca. 2 Watt Wellenleistung je kg Bootsgewicht.
Ausser du hast ein andern Typ gebaut.

[...]
Wellenleistung ist das was der Motor ABGIBT, nicht was er aufnimmt!
Ich will ja den Graupner Speed 600 verbauen, leider ist da aber nur von "Leistung" die Rede, also keine Ahnung ob abgegeben oder aufgenommen. Er hätte rein theoretisch 60W, wenn man mal davon ausgeht, dass das abgegeben ist, würde ein Motor theoretisch für 15 kg Boot reichen, sehe ich das richtig?
Zudem ist leider für den Motor nirgends die Lastdrehzahl angegeben, gibt es da ein "Mittel", dass so in der Motorgrößenordnung "normal" ist?

Du hast doch 2 Rümpfe, wenn du das bereits berücksichtigt hast ists gut.
Aber die Wasserlinie bleibt doch die gleiche, oder irre ich mich da?
Mein Boot ist insgesamt 0,4m lang, deswegen ja auch die Wasserlinie.
 

NaabMäx

Well-Known Member
PVC verträgt nur 60-70C Wenn das schwarz ist und in der Sonne liegt, bekommst schon Probleme -oder?
Kommst du mit Polycarbonat klar? -40 bis +140°C.

Hitzeentwicklung:
Momentan ist das ja erst eine Theorie.
Motoren dimensioniert man eh so, das man nicht am Leistungsmaximum fahren musst. Dann werden die auch nicht so heiß.

Wenn alles o.K. angeschlossen ist, kommt Hitze von der Verlustleistung der einzelnen Komponenten (nicht nur Motor) und dann noch Wärmestau.
Eine E-Motor, im Rumpf, komplett gekapselt, hat über die Innenluft und dann die Aussenhaut des Rumpfes einen Wärmeaustausch. Das kann man berechnen.
Wärmeleitkapazität deiner Materialien bei Luftschicht u Wandstärke, Wärmeentwicklung; K-Wert berechnen.
Um eine Sicherheit zu haben, weil Wärme aufsteigt und min. 40% über den Deckel abgegeben werden. Aufbauten und Futter berücksichtigen.
Tiefgang ?% der Oberfläche im 20°C Wasser im Sommer.

Falls das Problem rechnerisch ersichtlich wird.
Ansonsten ist zu kühlen und zwar so, das der Kühler die Wärme aufnehmen kann und da, wo er ausreichend abgeben kann.
Wasserkühlung würde sich anbieten, wie bei einem Aussenborder, wenns den überhaupt sein muss.

Wie lange fährt den das Boot an die Futterstelle und zurück. Sind das 5 Min unter Teillaßtlauf?
Kann sich da das Boot so aufheizen?

mfg
NM
 

crackz

New Member
PVC verträgt nur 60-70C Wenn das schwarz ist und in der Sonne liegt, bekommst schon Probleme -oder?
Kommst du mit Polycarbonat klar? -40 bis +140°C.
Das sollte nicht das Problem werden

Falls das Problem rechnerisch ersichtlich wird.
Ja der Rechenaufwand ist schon immens, es gibt ja auch noch die Möglichkeit, mit Wasser zu kühlen, ohne Pumpe, sprich, dass durch die Fahrt Wasser per Öffnung in den Kreislauf gelangt und am Heck wieder austritt. Wäre das eine Möglichkeit, die funktionieren würde? Das wäre nicht so viel Mehraufwand.

Wie lange fährt den das Boot an die Futterstelle und zurück. Sind das 5 Min unter Teillaßtlauf?
Kann sich da das Boot so aufheizen?
Viel länger wird es sicher nicht sein, wenn überhaupt.
 

NaabMäx

Well-Known Member
Ist das dein Motor?

Produktinformationen "Speed 600 7.2V"
Graupner Speed 600 7.2V
Leistungsstarker Standard-Elektromotor mit gutem Drehmoment.
Eignet sich besonders für den Direktantrieb mit 6 NC-Zellen
Motor ohne Label - lose

Technische Daten
Nennspannung 7,2 V
Betriebsspannungsbereich 3,6 ... 8,4 V
Leerlaufdrehzahl 18200 min -1
Leerlaufstromaufnahme 2 A
Stromaufnahme bei max. Wirkungsgrad 12 A
Blockierstromaufnahme 85 A
Höchster Wirkungsgrad ohne Getriebe 69 %
Gehäuselänge, ohne Welle 57 mm
Durchmesser 35,8 mm
Freie Wellenlänge 8,7 mm
Wellendurchmesser 3,17 mm
Gewicht 195 g
 

steffen78

Well-Known Member
Ich habe mir ein größeres spielzeugboot gekauft habe so ne art catamaran draus gemacht, wobei der schwimmkörber aus styrodor gemacht ist, an diesen ein 80er abflussrohr und über fernbedienung wird ein deckel geöffnet wo das futter raus fällt. Muss da zwar eine zweite fernbedienung für futter auslösen dabei haben ist aber ok.
 

crackz

New Member
Kleiner Nachtrag:
Das Grundgerüst für das Boot steht soweit, nur leider komme ich bei einer Sache nicht weiter:
Ich will das Boot mit einem 4S-LiPo betreiben, finde jedoch keinen passenden Brushed-Regler.
Brushless-Motoren werden mir leider eine Nummer zu teuer.
Hat hier jemand eine Idee, wo ich genannte Regler (kostengünstig) finden kann? Im Netz finde ich dazu leider nirgends etwas.
 
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