Werners Segelrigger

von Michael Steinle
Mit freundlicher Genehmigung der Fachzeitschrift SchiffsModell

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Seit ich Modellbootrennen gesehen habe bzw. mit Modellbooten selbst Rennen fahre, finde ich die so genannten (Out-)Rigger optisch schon recht gewöhnungsbedürftig. Diese „Gebilde“ mit ihren vorne neben dem Hauptrumpf abgestrebten Schwimmern sind schon hart an der Grenze zu reinen Zweckkonstruktionen und sehen nur in Einzelfällen noch „nach Boot“ aus. Unter den ansonsten viel „hübscheren“ Hydroplanes gab es im Jahr 1969 ein einziges derartiges Vorbild, gesponsert von „Pay n Pak“... im Modellbaubereich sieht das schon anders aus, denn in Anbetracht der heute zur Verfügung stehenden Antriebsleistungen und erreichbaren Geschwindigkeiten ist der Einsatz von vorbildgetreuen oder vorbildähnlichen Hydroplanes in den Wettbewerbsklassen Hydro 1/A bzw. Hydro 2/B eigentlich sinnlos geworden. Der Grund dafür ist, dass man den aerodynamischen Auftrieb vorbildgetreuer Hydroplanes bei den aktuellen Geschwindigkeiten von 70 bis über 100 km/h nur noch schwer kontrollieren kann bzw. teilweise schon absichtlich Abtrieb erzeugen muss, ganz wie im Autobereich. Wer schon mal seine Hand bei 80 km/h aus dem Autofenster gehalten und leicht verdreht hat, weiß, was ich meine ...

Für die Klasse Hydro 2/B müsste also ein Mehrrumpfboot ohne Aerodynamikunterstützung her. Damit schieden die üblichen flachen Kastenrümpfe der gängigen Outrigger aus. Eine „spacigere“ Konstruktion wie das aerodynamisch ausgefeiltere „Bathlett“ der Firma Lindenau war mir aber noch nicht radikal genug, daher wurde meine schon etwas ältere Idee, einen Segelflugzeugrumpf als Basis zu nehmen, in die Tat umgesetzt.
Auf einem Modellbau-Flohmarkt erstand ich einen Modellseglerrumpf samt tiefgezogener Kabinenhaube für gerade mal € 15,–. Zu Hause baute ich dann als allererste Baustufe mal die Kabine aus, denn bekanntermaßen isst das Auge ja mit! Und schließlich sollte ja auch noch Werner (der aus dem bekannten, inzwischen leider eingestellten Plastikbausatz von Revell) seinen Platz im Cockpit finden. Im Hinblick auf ein Wettbewerbsmodell für Hydro 2/B hatte mich das natürlich keinen Millimeter vorwärts gebracht, außer dass ich die Reglementsvorgabe der „angedeuteten Kabinenhaube oder Fahrerfigur“ gleich doppelt erfüllt hatte ...

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Werner vor und nach der Montage der Kabinenhaube

Also folgte als Nächstes erst mal etwas wirklich Wichtiges: Schwimmer für vorne mussten her. Zwischenzeitliche Pläne für eine Canard-Konstruktion auf Basis dieses Rumpfes mit Schwimmern hinten und einer Lauffläche unter der Kabine vorne, wurden verworfen. Das hätte sicherlich toll aus¬gesehen … na, vielleicht ein anderes Mal. Eine Eigenkonstruktion der Schwimmer nach Skizzen auf Papier war entstanden, ein Freund mit CAD-Kenntnissen und -Programm schon „angeheuert“, da ergab sich die Gelegenheit, für kleines Geld (€ 20,–) einen Satz schwer beschädigter Schwimmer von erwähntem „Bathlett“ zu erwerben. Diese Schwimmer kommen von den Abmessungen und dem Laufflächendesign her dem sehr nahe, was ich geplant hatte, also nahm ich sie gerne. Ihre Verklebung hatte sich bei einem heftigen „Einschlag“ geöffnet, die Stelle wurde repariert und diesmal mit einer Lage Glasgewebe verstärkt. Wegen der vom Vorbesitzer schon gebohrten Löcher lagen die Positionen der Auslegerstreben natürlich ziemlich fest, wenn ich auch die hintere Strebe tiefer legen musste, denn sonst wäre sie mitten durch den Hauptrumpf gegangen und hätte somit jeglichen Einbauraum für den Motor vernichtet. Noch tiefer wäre auch nicht gegangen, zum einen, weil der Schwimmer das nicht zuließ, zum anderen, weil es sonst zu Anfahrproblemen kommt, wenn die Strebe im Stillstand zu tief im Wasser liegt. Trotzdem war es erforderlich, einen etwas kniffligen Rumpfdurchbruch für die hintere Strebe zu bauen, siehe Fotos mit dem benutzten Hilfsmittel für exakte Arbeit.

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Die Montage der hinteren Strebe war etwas kniffelig…

Die Schwimmer und ihre Streben mussten also irgendwie an den Hauptrumpf dran. Ich hatte mir in den Kopf gesetzt, den Anstellwinkel der Schwimmer (Keilwinkel) einstellbar zu machen, was die Sache auch nicht simpler machte und den erwähnten Rumpfdurchbruch recht voluminös werden ließ. Und irgend etwas Sinnvolles wollte ich auch noch mit den am Rumpf angeformten Tragflügelansätzen machen, denn wenn ich versucht hätte, sie wegzuschleifen, wäre der Rumpf arg dünn geworden. Heraus kam die abgebildete Konstruktion mit den Kohlefaserplatten seitlich am Rumpf, die die Verbindung zwischen hinterer Strebe und den Tragflügelansätzen herstellen. Die vordere Strebe läuft ganz konventionell durch den Rumpf und bildet den Drehpunkt der Winkelverstellung, wodurch die Höhe des Rumpfes über der Wasseroberfläche vorne konstant bleibt. An den Verschraubungen der Tragflügelansätze befinden sich Langlöcher zur Realisierung des Verstellbereichs in der Kohlefaserplatte.

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…und machte die Verwendung eines Hilfswerkzeugs erforderlich

Beide Streben sind verhältnismäßig servicefreundlich konstruiert, denn bei Feind- oder Bojenberührungen im Rennen brechen bei Outriggern gerne die Streben ab. Den Kern bildet ein Kohlerohr, darüber geschoben ist ein passgenaues Alurohr, von dem jeweils Abschnitte im Schwimmer bzw. Hauptrumpf eingeharzt sind. Über asymmetrische Abstandsrohre kann man so sogar den Hauptrumpf aus der Mitte nehmen, was den Geradeauslauf verbessert, denn der Propeller versucht ja, das Heck nach links zu „paddeln“ und zieht so das Boot unweigerlich in eine Rechtskurve. Verspannt ist das Gebilde mit Schrauben, die in Muffen greifen, welche in die Kohlerohre eingeklebt wurden.

Jeder, der das Boot bisher sah, fragte mich, wie der Motor und die Wellenanlage konstruiert bzw. montiert seien. Ich habe mich bei der Wellenanlage für eine Kombination aus Starrwelle mit einem Stückchen Flexwelle und somit verstellbarem Strut entschieden, weil es mir aussichtslos erschien, die sonst in Outriggern gängigen, leicht gebogenen Federstahlwellen im engen, völlig unzugänglichen Rumpfhinterteil „ruhigstellen“ zu können. Als Stevenrohr fungiert ein sündteures Carbonrohr mit 11/9 mm Außen- bzw. Innendurchmesser, in das insgesamt 4 (!) Edelstahl-Kugellager 9 x 4 x 4 mm mit Abstandsstücken aus 9/7-mm-Carbonrohr eingesetzt sind. Die Lagerabstände werden dadurch so gering, dass die 4-mm-Stahlwelle bis 50.000 min-1 unterhalb ihrer ersten möglichen Eigenresonanz betrieben wird. In der Tat läuft die Welle trotz ihrer Länge von fast 500 mm und ihres leider beträchtlichen Gewichts völlig ruhig. Weil aber die leichteren Titanwellen gerne mit den Kugellager-Innenringen kalt verschweißen und mir eine Aluwelle zu riskant erschien (im Bereich der Flexwellenverklebungen bleiben nur 0,4 mm Wandstärke), musste ich das Gewicht so akzeptieren.

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Wesentlich größere Probleme hatte ich mit dem Flexwellenstückchen, dessen Verklebungen mir anfangs rissen, ebenso wie der Haltewinkel des Wellenköchers bzw. die Verschraubungen desselben mit dem Winkel nicht hielten. Ich hatte die auftretenden Kräfte hoffnungslos unterschätzt! Nachdem ich einen gekanteten Winkel aus Edelstahlblech (statt des gezogenen Aluwinkels) zusätzlich zur Verschraubung mit dem Wellenköcher verklebt bzw. vermufft hatte, hielt das Gebilde. Nun bildet der Propeller aus Kunststoff die Schwachstelle: Er wirft gerne mal die Flügel ab...

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Zurück zum Motoreinbau: Ein gängiger Alu-Kupplungsflansch mit passend gedrehtem Adapterstück bildet die Verbindung zwischen Motor und Stevenrohr, eine starre Kupplung verbindet dabei Motorwelle und Starrwelle. Der Motor selbst ist ein bürstenloser Kira 600-24 (2.400 min-1/V) der Firma Kontronik, eine absolut grenzwertig kleine Wahl für solch ein Boot. Auf den Fotos ist auch noch ein chinesischer Billigmotor zu sehen, der es aber wegen erkennbar schlechter Qualität nicht bis zur Probefahrt geschafft hat. Ein längerer Kira 650 wäre die klar bessere Wahl, aber bei diesem gibt es keine passende Drehzahl im Angebot. 1940er- oder 1950er-Motoren der Firma Lehner würden sich prinzipiell eignen, doch war mir der 1940/7 drehzahlmäßig zu zahm, der 1940/6 zu giftig bzw. der 1950/5 zu schwer.
Bisher hält sich der Motor aber gut, der eingebaute Lüfter unterstützt die Vollmantel-Wasserkühlung insofern sehr gut als er primär den Rotor kühlt, an den die Wasserkühlung nicht drankommt. Leider muss man zumindest in Rennen öfter mit Teillast fahren, als man denkt bzw. als es dem Rotor gut tut, somit ist eine Rotorkühlung ein echter Sicherheitsgewinn für ein langes Motorleben.

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Antriebsstrang und Ruderanlage weisen ungewöhnliche Dimensionen auf

Das ganze Gebilde aus Motor, Kupplungsflansch und Stevenrohr wurde nun mit Hilfe zweier Schellen zwischen zwei Montageplatten aus kupferbeschichtetem GfK geschraubt, an denen auch das Lenkservo befestigt ist. Im Heck des Rumpfes befindet sich am Fuße des Seitenleitwerks ein kleiner Spant mit einer Gummitülle von 10 mm Innendurchmesser für das Stevenrohr und einem ovalen Durchgangsloch mit Faltenbalgabdichtung für das Rudergestänge. Dieses ist übrigens ein Kohlerohr 4/2 mm mit vorne und hinten eingeklebten Stahl-Anschlussstücken von 2 mm Durchmesser. Zur Montage steckt man also das Stevenrohr durch die Tülle und das Lenkgestänge durch den Faltenbalg, danach werden die GfK-Platten mit den vier Schrauben an den Tragflügelansätzen verschraubt, die außen auch die Strebenhalteplatte tragen. So werden alle großen Kräfte genau an den stabilsten Stellen des Rumpfes eingeleitet, und das mit einem Minimum an Montagematerial.

Nachdem Werner, der Motor, die Welle und das Servo untergekommen waren, wurde im Rumpf langsam der Platz knapp: Regler, Akku, Not-Aus und Empfänger braucht man aber auch noch für ein fahrfertiges Hydro. Der Regler, ein robbe Roxxy 9100-6, liegt seitlich rechts (links wäre im Hinblick auf die Gewichtsverteilung besser gewesen) an der Bordwand und muss leider zusammen mit dem Motor ausgebaut werden, weil man an die Verbindungen zwischen Motor und Regler selbst mit kleinen Händen nicht mehr drankommt: Die Anschlüsse zum Akku hin weisen nach vorne und laufen an den Not-Aus-Kontakten vorbei, die ihrerseits zwei Anschlüsse haben.

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Unter der Kabinenhaube befindet sich die Akkuauflage, rechts oben der Drehzahlregler

Im Bauraum unter Werner finden somit zwei LiPo-Akkus Platz und Anschluss, entweder 3s+1s oder i. d. R. 2 x 2s. Derzeit nutze ich 4.800 mAh/20-C-Packs der Firma robbe (Saehan-Zellen), ein guter und empfehlenswerter Kompromiss aus Haltbarkeit, Kapazität (anfangs mehr als draufsteht!) und Spannungslage. Außerdem muss man keinen Aufwand treiben, um das für Wettbewerbe vorgeschriebene Maximalgewicht von 560 g für 4s einzuhalten. So ausge¬rüstet zeigt die Waage insgesamt knapp 1.800 g an, mehr als 100 g mehr als erhofft bzw. zu opti¬mistisch vorab kalkuliert.

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Die Fahrakkus haben Platz genommen, dahinter ist das Ruderservo zu erkennen

Damit ein Hydroplane auch um die Kurve fahren kann, benötigt man noch zwingend eine Turnfin. Ohne diese senkrecht im Bereich des Schwerpunktes ins Wasser tauchende Platte nimmt ein voll aufgeglittenes Hydroplane nur das Heck entsprechend dem Ruderausschlag schräg, rutscht aber geradeaus weiter. Die Finne wurde aus einem Maurerwerkzeug aus Edelstahl (Materialstärke 1,2 mm) hergestellt und mit einer Reihe von Befestigungsbohrungen versehen. Im rechten Schwimmer des „Bathlett“ ist ein Befestigungspunkt in Form einer M4-Rampa-Muffe vorhanden, der nun genutzt wurde. Die verstellbare Längsposition der Finne dient der Einstellung des Einlenkverhaltens in die Kurve, indem man die Position der Finne gegenüber dem Schwerpunkt variiert. Ich bevorzuge dabei ein eher weiches Verhalten (Finne im oder hinter dem Schwerpunkt), unterstützt von der schrägen Vorderkante, die beim Austauchen den Druckpunkt der Finne weiter zurückverlagert und natürlich das Überfahren von Hindernissen erleichtert.

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Werner vor …
… und nach der Montage der Kabinenhaube. Alles bereit zur ersten Probefahrt, sieht schon außergewöhnlich aus. Man beachte auch die mächtige Turnfin.


Für die Erstfahrt wurde der Schwerpunkt ermittelt (mit 70 mm hinter der Tatzenkante leider relativ weit vorne für den langen „Radstand“) und der Antriebswinkel dementsprechend nach Gefühl für einen 40,5-mm-Prop aus der K-Serie von Graupner eingestellt.

Fahrerprobung

Die Erstfahrt war nach einer Fahrstrecke von ca. 50 cm beendet, weil die fein gewendelte Flexwelle das typische Hydroanfahren mit Vollgas nicht überlebte: Korkenzieher. Auch die folgenden Fahrten, inkl. einer versuchten Wettbewerbsteilnahme in Hofstade/Belgien endeten früher oder später mit Desaster aller Art, bis dann der Edelstahlwinkel montiert und eine gröber gewendelte Flexwelle wesentlich tiefer als sonst in die starren Wellenteile ein-geklebt war. So ging es dann an Pfingsten nach Rahm zum zweiten Wettbewerb, ohne zuvor auch nur ein einziges Mal die Laufdauer von 5 Minuten durchgefahren zu haben. Im ersten Lauf sah das Boot erstmals das Ende der 5 Minuten, begleitet von einem Freudenschrei meinerseits. Akzeptable 24 Runden standen auf der Uhr, das Boot war noch richtig schnell, der Akku also nicht annähernd leer, nichts kaputt, Akku-, Motor- und Reglertemperatur im dunkelgrünen Bereich. Die Kurven mussten leider mit relativ wenig Schub gefahren werden, sonst wurde der Radius zu groß. Auch im zweiten Lauf, mit vergrößertem Ruderblatt und dadurch etwas verbesserter Kurvengeschwindigkeit, hielt alles, bei einer Runde mehr, wiederum mit kurzer Einlaufzeit. Richtig gute Hydro 2 mit kaltblütigeren Fahrern als ich es wohl jemals werde, sind aber an diesem Wochenende auch schon mal 27 oder 29 Runden gefahren, da ist also noch reichlich Luft nach oben – aber ich war schon sehr, sehr glücklich über die beiden ersten erfolgreich durchgefahrenen Läufe. Der dritte Lauf brachte nach 18 Runden dann das Ende des Propellers, dessen eines Blatt gebrochen war ... also werden die Dinger demnächst prophylaktisch getauscht bzw. ein geeigneter Metallprop muss her. Am Ende reichte es sogar noch für einen „sauber abgestaubten“ zweiten Gesamtplatz, weil die Kollegen zum Teil keinen vernünftigen zweiten Durchgang zu Stande brachten – so ist das halt manchmal beim Hydrorennen.

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Inzwischen habe ich weitere Wettbewerbe bestritten und dabei weitere Schäden und Ausfälle hinnehmen müssen. Auch die grobe Flexwelle ist wieder gerissen, weil sie Rost angesetzt hatte bzw. schlicht an der Belastbarkeitsgrenze ist. Ein Kugellager hat sein Innenleben erbrochen, mal sehen, was noch so geht. Bis dato konnte ich dem Boot ein Springen mit dem Heck beim Rausbeschleunigen aus der Kurve nicht abgewöhnen, was Stress für Antriebsteile und Propeller ist und ineffizientes Vorwärtskommen bedeutet. Das ist unter Hydros und speziell Outriggern aber eine relativ verbreitete Krankheit, wobei kurzes Linkslenken zu Beginn der Geraden das Heck sofort beruhigt, aber man muss ja erst mal rum um die Kurve. Erste Ansätze mit geschärften Abrisskanten am Heck haben eine Verschlimmbesserung bewirkt, da wird Kreativität gefragt sein, sobald die Technik mal hält und ein paar seriöse Versuche gefahren werden können.

Die Geschwindigkeit wurde nie gemessen. Sie wird aber im Vergleich zu den anderen, teilweise mit GPS gemessenen Booten bzw. errechnet aus den geloggten Messdaten für die Drehzahl im Bereich von 80–90 km/h auf der Geraden liegen. Die ganz schnellen Hydro 2/B knacken ja die 100-km/h-Marke. Man führe sich vor Augen, dass die 60 m lange Gerade des Rennovals (dieses ist minimal ca. 180 m lang, in der Praxis fährt man wegen des Zerstörungsrisikos an den Bojen mit Hydros eher 200-m-Runden) nach ca. 2,5 s durchfahren ist bzw. ein 29-Runden-Lauf ganze 10,5 s/Runde bedeutet, was knapp 70 km/h Durchschnittsgeschwindigkeit auf 200-m-Runden ergibt. Diese Geschwindigkeiten bringen es auch mit sich, dass es ein Kunststück ist, vernünftige Fahrfotos vom Modell zu machen: Deshalb an dieser Stelle vielen Dank und Kompliment an die beiden Fotografen Michael Busch und
meinen Sohn Yannick!

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Ist dieser Outrigger nun „hübsch(er)“?
Keine Ahnung, er ist halt mal was Anderes und letztlich ist die Optik ohnehin immer Geschmackssache. Das Fahren macht Spaß und schüttet reichlich Adrenalin aus, solange alles hält! Und wenn alles mal irgendwann dauerhaft hält, kommt sicherlich auch noch eine Lackierung drauf ...

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Weiß jemand wie ich der Erbauer finden kann um ihn anzuschreiben? Wenn ich den Beginn des Artikels richtig deute, ist Werners Segelrigger ja von Michael Steinle erbaut. Bei Facebook gibt es leider zu viele einträge mit dem Namen. Ich würde gerne ein paar Zeilen mit dem Erbauer schreiben. Über Hilfe würde ich mich freuen. Liebe Grüße an alle, Björn
 
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