Akula II

Home
Nach oben
Technische Daten
Bilder im Rohbau
Bilder in Aktion
Details im Bild
MultiSwitch
Sicherheitsmodul
Tauchtanksteuerung
Lageregler
Datenlogger
Drucksensorverstärker

Das Original:

Die Akula (NATO-Bezeichnung) ist das Modell eines russischen Mehrzweck-Jagd-U-Boots mit nuklearem Antrieb. Die russische Bezeichnung für diese U-Boot-Klasse lautet Projekt 971 „Shuka-B“ bzw. „Bars“. Bars-Klasse wegen eines gleichnamigen U-Boots aus der ersten Serie. Insgesamt wurden zwischen 1984 und 2001 vierzehn Boote, in drei verschieden Varianten, in Dienst gestellt.

Vermutlich sind noch vier bis fünf weitere Boote dieses Typs im Bau, ob sie jemals fertig gestellt werden ist fraglich. Etwa die gleiche Anzahl ist bereits wieder ausgemustert worden, so dass man im Moment von neun funktionsfähigen Einheiten ausgehen kann.

Je nach Variante hat das Original eine Länge zwischen 108 und 111,7 Metern, die Verdrängung beträgt zwischen 5700 im aufgetauchten und 12770 Tonnen im abgetauchten Zustand. Bei einer Wellenleistung von 43000 PS erreicht diese U-Boot-Klasse eine Unterwassergeschwindigkeit von 33 bis 35 Knoten. Die sichere Tauchtiefe beträgt bis zu 500 Meter, die kritische Tauchtiefe wird bei etwa 700 Metern erreicht. Es sind die modernsten und leisesten U-Boote die in der SU jemals gebaut wurden.

Das Modell:

Wie beim Original entstand das Modell in Zweihüllen-Bauweise, ein GFK-Rumpf außen und ein Acrylglasrohr als Druckkörper innen. Der GFK-Rumpf im Maßstab von 1:100 wurde damals von Norbert Brüggen aus Mönchengladbach vertrieben. Auffälligster Teil an diesem Modell ist das Schleppsonar am oberen Ende der Seitenruderflosse. Wie bei allen modernen U-Booten sind der Rumpf und der Aufbau sehr glatt und bieten damit wenig Möglichkeit zur Detaillierung.

Viel Wert wurde auf  besondere Servicefreundlichkeit gelegt, so entstand ein Technikgerüst das vollständig aus dem Acrylglasrohr herausgezogen werden kann. Die Position der einzelnen Komponenten im Technikgerüst, vor allem die des Tauchtanks, wurde vor dem Zusammenbau berechnet. Die Theorie dazu ist im Buch „Technik der U-Boot Modelle“ von Norbert Brüggen beschrieben. Die praktische Umsetzung erfolgte in einer Tabellenkalkulation auf dem PC. Alle Teile des U-Boots wurden gewogen, die Ergebnisse sowie die Einbauhöhen und der Abstand vom Bug wurden in die Tabelle eingetragen. Die Wasserverdrängung der Rumpfteile wurde durch Versuch oder durch Berechnung ermittelt. Durch „Hin- und Herschieben der Bauteile“ in der Tabellenkalkulation kann das Modell bereits vor dem ersten Zusammenbau (rechnerisch) ins Gleichgewicht gebracht werden! Das ist allemal einfacher, als in einem fertigen Technikgerüst immer wieder Umbauten vornehmen zu müssen.

Eine aktualisierte Version der damals verwendeten Tabellenkalkulation Akula_Schwerpunkt.xls können Sie hier herunterladen!

Die Realisierung:

Die steuernde Elektronik wurde von mir entwickelt. Die gesamte Steuerung wird von 4 Prozessormodulen übernommen, die restlichen Platinen dienen der Verkabelung, Spannungserzeugung und der Sensorik. Sicherheitsmodul, Lageregler, Tauchtanksteuerung und Datenlogger wurden mit jeweils einem Microcontroller PIC16F874-20 oder PIC16F877-20 der Firma Microchip bestückt.

Als Fernsteuerung dient eine Robbe FC-16 mit FM- Doppelsuperhet- Empfänger. Durch die Microcontroller- Steuerung, hinter dem Empfänger, können diverse handelsübliche Schaltmodule, Multiswitches o. ä. entfallen. Servos werden nur noch zur Ansteuerung der Ruder benötigt. Der Sender wurde durch 2 Schaltmodule mit jeweils 8 Ein-/Ausschaltern ergänzt. Pro Schaltmodul ist ein Servokanal erforderlich. Die Schalterpositionen werden seriell mit Fehlerkorrektur übertragen !

Die Programmierung der Module erfolgt via C-Cross-Compiler auf einem PC. Die Ausgabedatei des Compilers wird über ein Programmiergerät in die Microcontroller übertragen.

Das Konzept bietet viele Vorteile, z. B. relativ einfache, übersichtliche Verkabelung, die Entwicklung von Elektronik - Komponenten beschränkte sich "nur" auf Ein- und Ausgabebausteine. Die Steuerung zwischen Ein- und Ausgabe, wird fast vollständig von den Microcontrollern übernommen. Die komplexen Abläufe der Steuerung im U-Boot-Modell können so Schritt für Schritt umgesetzt werden, ohne jeweils eine neue Schaltung aufzubauen! Funktionsfähige Programmteile (z. B. MultiSwitch Funktion) können auch in anderen Modulen wieder verwendet werden.

Als Voraussetzung sind allerdings einige Elektronik- und Programmier- Kenntnisse (vorzugsweise "C" oder Assembler) erforderlich !

Das Zusammenspiel der Module ist dem Blockschaltbild der AKULA II zu entnehmen.