O p e r a t ie d u ik b o o t - Profielwerkstukken · 2018. 7. 16. · Inhoudsopgaven 4 Inleiding 6...

Operatie duikboot

Jan Schagen, Mark Tool, Rob van Santen

Tabor College Oscar Romero PWS Natuurkunde

Begeleider: F. Brethouwer 2 februari 2018

1

Voorwoord Om te beginnen willen wij graag Martijn Verwoerd van composietbedrijf 2MV en Peter Tool van staalsnijbedrijf HGG bedanken voor hun hulp. Zonder hen was het nooit gelukt om zo’n grootschalig onderzoek op dit niveau af te ronden. Daarnaast willen wij Nel en Renee van Santen, Irma Schagen en Corina van Willegen bedanken voor hun tijd, hulp en steun tijdens dit onderzoek. En tot slot een bedankje richting onze begeleider Felina Brethouwer omdat zij zelfs tijden haar zwangerschapsverlof nog tijd heeft gemaakt voor ons profielwerkstuk.

Profielwerkstuk: Operatie Duikboot

Jan Schagen, Mark Tool, Rob van Santen, Tabor College Oscar Romero Hoorn 2018 2.

Samenvatting In dit onderzoek wordt gezocht naar een manier om het plaatsen en onderhouden van windmolenparken op zee eenvoudiger en goedkoper te maken. Dit wordt gedaan door een duikboot van circa anderhalve meter te ontwerpen en te maken. Deze duikboot kan helpen door bijvoorbeeld video-inspecties te maken van de windmolens of de duikers te assisteren door onder andere gereedschappen te leveren. Aangezien het ontwerpen en bouwen van deze duikboot een vrij complexe taak is, is ervoor gekozen om dit op te splitsen in vier sub-onderwerpen. Dit zijn communicatie, verplaatsing, de romp en gebruiksvriendelijkheid. Het voornaamste probleem bij de communicatie is de isolerende werking van water. Elektromagnetische golven komen niet ver door water heen dus een standaard ontvanger en zender zullen niet voldoen voor communicatie tussen duikboot en bestuurder. Om dit probleem op te lossen is een antenne gemaakt die door middel van een dobber aan het wateroppervlak blijft. Dit haalt het water compleet uit het spel waardoor er verder normale zend- en ontvangapparatuur gebruikt kan worden. Bij het sub-onderwerp verplaatsing zijn meer problemen ter sprake gekomen. Zo bleek dat bij de makkelijkste manier om de schroef aan te sturen, de aandrijfas door de romp heen moest. Dit moest waterdicht zijn maar ook zo min mogelijk weerstand opleveren. Dit is opgelost met behulp van een speciaal ontworpen afsluitsysteem. Voor bewegingen naar links en rechts is gebruik gemaakt van het traditionele roermechanisme dat vaak gebruikt wordt bij grotere boten. Dit was een eenvoudig ontwerp en leverde verder geen problemen op. Alleen voor de bewegingen naar boven en beneden moest nog een ontwerp gemaakt worden. Hier is een complex systeem voor bedacht waarbij het waterpeil in de eencellige duikboot door middel van containers met perslucht en een regelbare luchtafvoer geregeld kan worden. De romp bracht ook nog problemen met zich mee. Zo moest de vorm zo min mogelijk weerstand van het water ondervinden. Hiervoor is de meeste hydrodynamisch mogelijke vorm onderzocht in een literatuuronderzoek. De gevonden vorm is over de complete duikboot terug te vinden. Daarna moest worden bedacht uit welk materiaal de romp moest gaan bestaan. Dit materiaal moest waterdicht, sterk, makkelijk te bewerken en goedkoop te bemachtigen zijn. Uit een experiment op verschillende materialen is gebleken dat fiberglass met bijbehorende lijm het beste aan deze eisen voldoet. Verder is bij gebruiksvriendelijkheid gelet op het makkelijk te bereiken van de apparatuur zodat deze eenvoudig vervangen kan worden in het geval ze kapot gaan. Dit is mede gedaan door een luik onderin de boot te maken waardoor de gebruiker relatief makkelijk bij de apparatuur kan. Ook is er gelet op de plaatsing van de apparatuur. Zo is bijvoorbeeld de batterij die relatief vaak verwijderd zal moeten worden voor het opladen, dicht tegen dit luik aan gemonteerd. Daarnaast is de meeste elektronica dusdanig ontworpen en geplaatst dat deze zonder problemen uit de duikboot gehaald kan worden.



Inhoudsopgave Voorwoord 2

Samenvatting 3

Inhoudsopgaven 4

Inleiding 6

Hoofdvraag, deelvragen en subonderwerpen 10 Hoofdvraag 10 Deelvragen 10 Subonderwerpen 10

Algemene eisen 11 Communicatie 11 Verplaatsing 11 Frame 12 Gebruiksvriendelijkheid 12

Toelichting 13

Communicatie 14 Cyclus kabeldoorvoer 14 Cyclus antenne 17

Verplaatsing 20 Cyclus schroef 20

Gids-experiment 21 Cyclus waterdichte aandrijfas 24 Cyclus roer 26 Cyclus luchtcontrole 30

Voorbereidende experimenten 30

Frame 36 Materiaalexperimenten 36 Cyclus vorm 41

IJzerstaaf verlengen 43R Methode Fiberglassen 49

Gebruiksvriendelijkheid 51 Cyclus luik 51



Totaal komst 55 Test met resultaat 55 Problemen en oplossingen 55

Conclusie 56 Antwoord op de deelvragen 56 Antwoord op de hoofdvraag 57

Discussie 58

Reflectie 59

Logboek 60

Bronnen 65



Inleiding Mensen kunnen al jarenlang relatief eenvoudig de meest extreme plaatsen bezoeken. Het blijft voor de mens echter moeilijk om lange tijd onder water te verblijven. In dit onderzoek wordt gekeken naar een oplossing hiervoor. Namelijk een op afstand bestuurbare onbemande duikboot. Deze duikboot zou functies kunnen overnemen van de mens, zoals inspecties of reddingen onder slechte weersomstandigheden. Het idee is om een duikboot te ontwerpen die op afstand bestuurbaar is vanuit bijvoorbeeld een boot of vanaf het vaste land. Het voordeel hiervan, vergeleken met een normale bemande duikboot, is dat er geen ruimte en zuurstof nodig is voor bemanning. Dit betekent dat de duikboot langer onder water kan blijven, goedkoper te produceren is en er geen opleiding nodig is om deze te gebruiken, in tegenstelling tot een normale duikboot.



Achtergrondinformatie ROUV Hoewel er steeds gesproken wordt over een duikboot, wordt er in dit PWS geen duikboot gemaakt. De correcte term is ROUV. Dit staat voor remotely operated underwater vehicle. Dit is een kleine duikboot, zonder bemanning, die in contact staat met een ‘host-ship’. Voor de overzichtelijkheid zal er gewoon verwezen worden naar duikboot.

De markt Omdat een van de doelen is om de duikboot op de markt te brengen, is het belangrijk om te weten hoe de markt op dit moment is. De markt wordt gedomineerd door twee typen duikboten: kleine (onder 20cm) speelgoed duikboten, meestal van plastic en de grotere duikboten, op schaal gemaakt modellen van een bestaande duikboot. Zo is het mogelijk bij Conrad een kleine duikboot te kopen van 12,5 cm voor 32,00 euro en staat er op rcsubs.cz een Type XXI submarine met een lengte van 1 meter te koop voor 175 euro. Dit is een kit die zelf in elkaar gezet moet worden. Beide vallen niet in de categorie van dit PWS. De duikboot in dit PWS valt in de categorie onderzoeksduikboten. In Nederland worden ‘aquatische drones’, dit zijn kleine op afstand bestuurbare duikboten, steeds vaker ingezet voor onderzoek naar waterkwaliteit, dit betekent dat de vraag naar onderzoeksduikboten zal toenemen. Omdat er voornamelijk hobbyduikboten op de markt zijn is is het aanbod heel laag. Een onderzoeksduikboot zal dus waarschijnlijk veel geld opleveren. De echte vraag is natuurlijk ’Waarom zou iemand dit kopen?’. De duikboot kan ingezet worden voor de meest uiteenlopende doeleinden, de GoPro Mount op de voorkant zorgt ervoor dat er beeld is onder water. Dit maakt de duikboot een goede inspectie-duikboot. De opslagruimte boven in de duikboot maakt het mogelijk dat er objecten kunnen worden bezorgd voor bijvoorbeeld noodhulp of gereedschap naar duikers. Doordat de opslag waterdicht is, kan hier apparatuur in worden geplaatst waarmee het water op verschillende dieptes en locaties kan worden onderzocht. Er is weinig aanbod van onderzoeksduikboten en een groeiende vraag. Onze duikboot is breed inzetbaar, dus wat het succes van de duikboot betreft: aan de markt zal het niet liggen.



Ontwerp Voor het ontwerp van de duikboot zijn verschillende aspecten van belang. Ten eerste moet de duikboot hydrodynamisch zijn. Dit houdt in dat de duikboot zo min mogelijk weerstand van het water moet ondervinden. Ten tweede moet de duikboot groot genoeg zijn om haar eigen onderdelen mee te nemen. In andere woorden, de duikboot moet de snelste en meest efficiënte vorm hebben waarbij de apparatuur in de duikboot past. Er zijn meerdere onderzoeken geweest naar hydrodynamica. Een daarvan is ‘Hydrodynamic Performance of Stream-lined Body’ door het National Maritime Research Institute (NMRI). Hierin zijn meerdere ontwerpen gemaakt, gebaseerd op het Reynolds number. Dit is het getal dat aangeeft hoeveel luchtweerstand, of in dit geval, water-weerstand een tweedimensionale vorm heeft. Hiernaast staan de vormen die getest zijn. In de tabel staan de vormen met de hoeveelheid weerstand die ze hebben. Vorm D heeft duidelijk de minste weerstand en op dit model zal de duikboot in dit onderzoek dan ook gebaseerd worden. Naast het feit dat deze vorm de minste weerstand geeft, is er nog een ander voordeel aan vorm D. Het NMRI heeft namelijk aangetoond dat een ronde neus in bochten het water beter langs de vorm geleidt. Een puntige neus zorgt bij bochten voor ongestructureerde stromingen aan een van de zijkanten, wat kan resulteren in een relatief hoge of lage druk aan die kant, waardoor de boot uit koers zou kunnen raken. Daarnaast is het van belang dat de duikboot kan duiken en stijgen. Normaal gesproken heeft een duikboot aparte ruimtes die volgepompt worden met lucht of water. Veel lucht in deze ruimtes betekent een relatief laag gewicht waardoor de boot stijgt, veel water betekent precies het omgekeerde. De duikboot in dit onderzoek gebruikt hetzelfde principe. Er wordt echter geen gebruik gemaakt van aparte ruimtes. De duikboot heeft een gat in de onderkant waardoor door middel van luchtdruk de diepte bepaald kan worden. Tot slot is balans van belang. Gezien het gat in de onderkant mag de boot niet ondersteboven raken. Dit zou namelijk betekenen dat de lucht uit de duikboot stroomt en dat de duikboot zinkt. Om dit te voorkomen moet het centrum van de massa zo laag mogelijk komen.



Op afstand bestuurbaar De besturing en navigatie van de duikboot zijn erg belangrijk, zeker voor een onbemand voertuig. Het op afstand besturen en navigeren van een duikboot levert een aantal problemen op. Veel conventionele draadloze systemen zijn niet bruikbaar onder water. Dit komt doordat de radiogolven waarmee de informatie wordt overgebracht niet door water kunnen. Hierdoor is er geen verbinding mogelijk met een zender en bijvoorbeeld gps satellieten. Een mogelijke optie is geluidsgolven. Deze planten zich wel redelijk goed voort door water, vooral bij lagere frequenties. Problemen bij het gebruik van geluidsgolven zijn voornamelijk stoorsignalen en reflecties. Een andere manier van informatieoverdracht wordt vaak teruggevonden bij onbemande duikboten (ROUV), namelijk een simpele kabelboom. De voordelen van een kabelboom zijn de snelheid, de hoeveelheid informatie overdracht en de simpliciteit. Dit kan met regulier koperdraad of glasvezel. De nadelen van een kabelboom zijn de manoeuvreerbaarheid, de weerstand van de kabel en het bereik. Een ander signaal dat door water gaat is zichtbaar licht. Maar ook dit geeft problemen in de vorm van storingssignalen en onderbrekingen. Navigatie onder water is ook lastiger dan op het land. Dit komt doordat er geen gps-signaal onder water is. Ook is het zicht minder en zijn er weinig orientatiepunten. Bemande duikboten navigeren door hun positie te benaderen naar aanleiding van verschillende metingen als: startcoördinaten, snelheid, diepte, richting, verplaatsing ten opzichte van de bodem en stroming. Dit wordt gemeten met bijvoorbeeld een kompas sonar en, als de boot aan de oppervlakte ligt, gps. De positie van een onbemande duikboot wordt meestal bepaald via een videoverbinding.



Hoofdvraag, deelvragen en onderwerpen Hoofdvraag Hoe hoe kan een duikboot worden gemaakt die duikers kan assisteren bij het plaatsen en het inspecteren van windmolens en andere onderwaterconstructies?

Deelvragen - Hoe wordt er gecommuniceerd tussen de boot en haar bestuurder? - Hoe kan de duikboot in elke dimensie verplaatst worden? - Hoe kan een romp gemaakt worden die hydrodynamisch, waterdicht en stevig is? - Hoe wordt ervoor gezorgd dat de boot gebruiksvriendelijk is?

Subonderwerpen Uit de bovenstaande deelvragen zijn vier subonderwerpen opgesteld.

- Communicatie

Het deelonderwerp communicatie focust zich voornamelijk op de deelvraag: ‘Hoe wordt er gecommuniceerd tussen de boot en haar bestuurder?’ Dit omvat het volledige besturingssysteem.

- Verplaatsing

In het deelonderwerp verplaatsing wordt de deelvraag “Hoe kan de duikboot in elke richting worden verplaatst?’ beantwoord. Alle systemen die zich richten tot de besturing en verplaatsing van de duikboot vallen hieronder.

- Romp

Uit de deelvraag “Hoe kan een romp gemaakt worden die hydrodynamisch, waterdicht en stevig is?” is het subonderwerp romp geformuleerd. Onder romp valt de volledige buitenkant van de duikboot.

- Gebruiksvriendelijkheid

De deelvraag ‘Hoe wordt ervoor gezorgd dat de boot gebruiksvriendelijk is?’ wordt behandeld onder het deelonderwerp gebruiksvriendelijkheid. Dit subonderwerp bevat alle mechanismen die de bestuurder moet gebruiken als de duikboot in gebruik of in onderhoud is.



Algemene eisen Hieronder staan alle eisen waar de duikboot aan moet voldoen om de hoofdvraag van dit onderzoek te kunnen beantwoorden. Als alle eisen behaald zijn zal het ontwerp voltooid zijn. De eisen zijn opgedeeld in vier categorieën met daaronder eisen en een toelichting.

- Communicatie - Beeldregistratie

Voor onderzoek en inspectie is het handig om te zien wat er onder water gebeurt/gebeurd is. Alles zal kunnen worden vastgelegd door middel van een camera. Met de meeste camera’s is het mogelijk live te bekijken wat er gebeurt, echter door het water zal deze verbinding niet tot stand komen. Het is dus belangrijk dat de camera de beelden veilig op kan slaan.

- Controle over de duikboot op afstand

Een duikboot moet bestuurd worden en dit kan op twee manieren: op afstand of met een persoon erin. Echter, een duikboot groot genoeg om een persoon mee te nemen zal relatief zwaar zijn. Er moet natuurlijk wel controle zijn over de duikboot dus is er gekozen voor besturing op afstand.

- Verplaatsing - Snelheid variëren

Er zal onderzoek gedaan moeten worden in een meer, zodat de duikboot op maximale snelheid kan of helemaal uit. In bijvoorbeeld een bassin kan de snelheid niet te hoog zijn. Echter, als de duikboot bijvoorbeeld een boot moet volgen, moet het tempo een stuk omhoog in vergelijking met de snelheid van de duikboot in de bassin.

- Stijgen en dalen Het is van belang dat de duikboot zich kan manoeuvreren naar diepere gedeeltes van wateren om onderzoek te doen naar bijvoorbeeld de zeebodem en daarnaº weer terug kan keren. Stijgen en dalen is dus essentieel voor dit ontwerp.

- links/rechts Sturen

De stuurinrichting is één van de belangrijkste onderdelen op elk apparaat dat zich kan verplaatsen. Zo ook bij deze duikboot. Zo kan de duikboot zonder besturingsmogelijkheden niet compenseren voor de stromingen. Dit is niet praktisch met een duikboot die onderzoek moet doen op meestal exacte locaties. Dus is besturing één van de eisen.



- Frame - Luchtdicht

Duikboten controleren de hoogte door luchtregulatie. Als de lucht door de romp heen kan zal het waterniveau stijgen en zal de boot zinken.

- Sterk

Doordat de duikboot een significante hoeveelheid lucht onder water houdt komt er veel kracht op het frame te staan. Dit betekent dat het frame sterk genoeg moet zijn om deze kracht aan te kunnen.

- Hydrodynamisch Om een zo hoog mogelijke snelheid te bereiken en zo min mogelijk energie hierbij te gebruiken is het van belang dat het frame een hydrodynamische vorm heeft.

- Gebruiksvriendelijkheid - Kwartier onder water

Onderzoek doen kost tijd en minder dan een kwartier is te kort. Daarom is als doelstelling opgezet dat de duikboot een kwartier onder water kan blijven.

- Opslag

Om bijvoorbeeld waterkwaliteit te meten, gereedschap naar duikders te brengen of pakketten te vervoeren, is het belangrijk dat er een makkelijk bereikbare, waterdichte opslag is.

- Aantrekkelijk design

Als de duikboot op de markt komt moet de duikboot opvallen tussen de concurrentie zodat er meer verkocht worden. Een aantrekkelijk design is hierbij iets wat zeker helpt.

- Toegankelijkheid componenten In het geval dat er apparatuur kapot gaat of wanneer bijvoorbeeld de batterij leeg is, moeten deze componenten goed te bereiken zijn.



Toelichting Om het ontwerpen van de duikboot zo efficiënt en effectief mogelijk te doen is er voor gekozen om het onderzoek op te delen in verschillende subonderwerpen. Al deze sub-onderwerpen zijn uitgewerkt in verschillende stappen aan de hand van de volgende ontwerpcyclus.

In stap 1 wordt in de analyse een omschrijving gemaakt van het probleem dat in de rest van de cyclus wordt opgelost. Stap 2 gaat in op de oplossing van dit probleem. Hierin worden verschillende eisen opgesteld waaraan de oplossing moet voldoen. Bij stap 3 worden verschillende ideeën en ontwerpen bedacht en op een rijtje gezet. In stap 4 wordt het beste idee geselecteerd aan de hand van de eisen uit stap 2. Dit idee wordt eventueel verder uitgewerkt. Vervolgens wordt in stap 5 het idee/ontwerp gerealiseerd. Dit houdt vaak in dat het ontwerp gebouwd wordt. Daarna wordt in stap 6 het ontwerp getest en geëvalueerd. Vaak is stap 6 het einde van de cyclus. Echter, als in stap 6 wordt geconstateerd dat het ontwerp nog niet perfect is begint de cyclus opnieuw. Dit herhaalt zich tot het ontwerp voldoet aan alle eisen. Deze stappen worden in dit verslag als ‘stap 7: vervolg’ samengevat.



Communicatie Cyclus kabeldoorvoer

1. Analyseren en beschrijven De duikboot moet op afstand aangestuurd worden. Hiervoor zijn een ontvanger, een zender, een batterij, een speed controller en verschillende servos nodig die allemaal met elkaar samenwerken. Alle onderdelen die niet waterresistent zijn zullen in een plastic herbruikbare maar waterdichte bak zitten. Niet alle elektronische componenten zitten echter op dezelfde plaats in de duikboot. Er zijn daarom meerdere waterdichte bakjes. Omdat de apparatuur in deze verschillende bakjes alsnog met elkaar moeten communiceren is het van belang dat er een manier wordt bedacht om de kabels uit de bakjes, of in sommige gevallen uit de duikboot, te laten gaan zonder een lek te creëren.

2. Eisen -Het systeem moet waterbestendig zijn. -De kabel moet zo min mogelijk beschadigd raken.

3. Deeluitwerkingen Idee 1 Het eerste idee is een klein gaatje in de bak/boot waar de kabel doorheen gaat. Deze wordt daarna afgedicht met lijm. Het nadeel van dit ontwerp is dat het draad niet vervangen kan worden. Wel is dit een simpele oplossing waarbij weinig fout kan gaan in het proces en waarvan de productie weinig tijd kost. Zie onderstaande schets.

Idee 1 van cyclus kabeldoorvoer.



Idee 2 Het tweede idee is een gat met rubber ervoor met daarin een klein gaatje. De draad wordt aan de buitenkant vastgelijmd en binnen wordt het rubber vastgelijmd. Het nadeel van dit ontwerp is dat het draad niet vervangen kan worden. Ook is het complexer dan idee 1 en zal het maken ervan daarom meer tijd kosten. Zie onderstaande afbeelding.


Idee 3 Het derde idee is om een gat te maken en daar een bout doorheen te doen. De bout zal aan beide kanten van het plastic een rubberen en een metalen ringetje hebben. Deze ringen zullen het gat dichten en het draad luchtdicht afklemmen. De knik in het draad die dit ontwerp veroorzaakt zorgt echter voor een vergrote kans op beschadiging van het draad. Het voordeel is wel dat de bout losgedraaid kan worden waarna het draad vervangen kan worden.




4. Ontwerpvoorstel Idee 1 zal worden gebruikt omdat dit het draad niet beschadigt en omdat het simpele ontwerp zorgt voor een snelle productie.

5. Realisatie Er is een stuk los plastic gebruikt als testwand. In deze wand in de opstelling is een gat gesmolten. Hier is vervolgens een draad doorheen gestoken, waarna het gat werd opgevuld met hete lijm.

6. Test en evaluatie Door boven de plastic wand een waterbron te zetten en eronder een glas kon worden getest of de aansluiting waterdicht was. De waterbron werd vijf minuten aangezet. Na die vijf minuten werd de hoeveelheid water die door het gat was gekomen en in het glas was gevallen gemeten. Na de vijf minuten heeft de absentie van water in het glas bewezen dat deze manier waterdicht is.

7. Vervolg Omdat er geen water gelekt is, is er voor gekozen om het ontwerp niet meer aan te passen en het dus zo te houden.



Cyclus antenne 1. Analyseren en beschrijven

De duikboot moet vanaf een afstand bestuurd kunnen worden. Elektromagnetische golven gaan echter slecht door water heen. Hierdoor is de communicatie met de duikboot onder water via een communicatietechniek als wifi, bluetooth, of een hobby-rc-zender en -ontvanger niet betrouwbaar. Dit is op te lossen door de antenne naar het wateroppervlak te verlengen. zodat de elektromagnetische golven niet door het water hoeven te gaan.

2. Eisen - De duikboot moet draadloos bestuurd worden. - De antenne moet van lengte kunnen variëren waardoor de boot kan duiken en

stijgen.

3. Deeluitwerkingen Gidsexperiment Eerst moest getest worden of de gebruikte rc-ontvanger überhaupt verlengbaar is. Om dit te testen is de ontvanger compleet geïsoleerd van elektromagnetische golven aangezien water dit ook zou doen. Daarna is de antenne van deze ontvanger verlengd naar buiten deze isolatie. In de uiteindelijke duikboot betekent dit dat de antenne verlengd moet worden naar boven het wateroppervlak. Toen de ontvanger weer reageerde op de zender na het verlengen van de antenne is bewezen dat deze verlenging een effectieve oplossing is tegen de isolerende werking van water. Hierna konden deeluitwerkingen worden bedacht die deze antenne specificeren.

Idee 1 Het eerste idee is een automatisch opvouwbare auto-antenne(zie afbeelding hieronder). Het voordeel hiervan is dat het een betrouwbaar en compact systeem is. Een nadeel is echter het bereik. Dit is namelijk maar circa een meter.

Een opvouwbare auto-antenne



Idee 2 De antenne is niet solide maar bestaat uit een draad die zal worden opgerold in de duikboot. De duikboot bevat een uitrolsysteem dat neerkomt op een gemotoriseerde spoel, met daaromheen de antenne en aan het uiteinde een dobber. Omdat de antenne altijd boven water moet blijven maar niet ver achter de boot aan moet drijven zal er gebruik worden gemaakt van een microcomputer die besluit wanneer de draad moet worden opgerold en wanneer de draad moet worden uitgerold. Deze microcomputer is aangesloten op een motor en de draad wordt over een drukschakelaar geleid. Als de draad onder spanning staat wordt de drukschakelaar geactiveerd en rolt de spoel uit. Als de drukschakelaar niet geactiveerd wordt rolt de spoel op. Voordeel: de antenne kan erg lang worden. Nadeel: een groot en gecompliceerd systeem.

Idee 2 van cyclus antenne.

Idee 3 Dit idee lijkt op idee 2, echter de spoel bevindt zich niet in de duikboot maar in de dobber, de spoel wordt niet bestuurd door een motor, maar een grote veer. Dit zorgt ervoor dat er geen microcomputer nodig is en er meer ruimte vrij blijft in de duikboot. Nadeel is dat de kracht voor het uitrollen van de spoel niet constant is door de toenemende spanning in de veer. Ook zou het kunnen voorkomen dat de dobber relatief ver achter de duikboot komt te liggen.

Idee 3 van cyclus antenne.



4. Ontwerpvoorstel Idee 3 zal worden gebruikt omdat deze relatief eenvoudig te realiseren is en voldoende duikdiepte biedt.

5. Realisatie Voor de spoel met veer is het snoeroprolsysteem van een stofzuiger genomen. Hieromheen is een model van piepschuim gemaakt van de dobber op basis van de duikbootvorm. Dit zorgt ervoor dat de spoel niet onder het wateroppervlak wordt getrokken waar deze alsnog wordt geïsoleerd door het water.

6. Test en evaluatie Nadat de spoel werd geinstalleerd in de dobber bleek echter dat de dobber niet groot genoeg was. De spoel nam namelijk te veel ruimte in beslag waardoor er te weinig piepschuim in de dobber overbleef. Dit zorgde ervoor dat de dobber niet genoeg drijfkracht had om de antenne boven water te houden. Dit ontwerp zou dus niet werken.

7. Vervolg Om dit probleem op te lossen is ervoor gekozen om de dobber te maken uit plastic met behulp van een 3D printer. Deze dobber is groter dan zijn piepschuimen voorganger en heeft dus meer drijfkracht waardoor deze wel boven water blijft.



Verplaatsing Cyclus schroef Gids-experiment Allereerst is een gids-experiment gedaan om te bepalen wat de beste hoek is waarin de bladen van de schroef staan. Dit is gedaan door meerdere schroeven te maken en deze aan een elektrische boormachine te monteren. Deze boor simuleert de motor van de duikboot. De opstelling was als volgt.

opstelling kracht van de schroef

Er is gemeten naar de kracht waarmee water via de randen naar boven kwam en naar de weerstand van de schroef in het water. Dit laatste is gemeten door de kracht te meten waarmee de boor om zijn as probeerde te roteren. De kracht waarmee water via de randen naar boven kwam is bepaald door de hoogte van het opborrelende water via beeldmateriaal te vergelijken met schroeven met een andere hoek. De roterende kracht van de boor is ook relatief gemeten door te voelen hoeveel kracht deze gaf.



Resultaten 1. Als de bladen parallel staan aan het water komt er weinig opborrelend water

in vergelijking met de andere metingen. Ook geeft de boor wel een roterend kracht maar in vergelijking met de andere metingen niet veel.

2. Als de bladen 45 graden staan komt er meer opborrelend water dan bij meting 1. Ook is de kracht waarmee de boor om zijn as wil draaien meer.

3. Als de bladen 90 graden staan komt er nog meer opborrelend water dan bij meting 2, maar het verschil is niet zo groot als tusen meting 1 en 2. Ook draait de boor nu veel meer dan bij meting 2.

Conclusie Het is belangrijk dat de ronddraaiende kracht van de motor laag blijft, anders zal de duikboot mogelijk omdraaien en zal deze vollopen met water en zinken. De hoeveelheid water dat wordt weggeduwd staat in een parallel verband met versnelling van de duikboot. Dit is te zien in de formule F = m*a. Hoewel het wel de doelstelling is om versnelling zo hoog mogelijk te maken is dit minder belangrijk dan dat de ronddraaiende kracht laag blijft. Om deze reden zal gebruik worden gemaakt van een schroef met bladen die tussen de 0 en de 45 graden staan. Discussie De kracht waarmee de boor ronddraaide is gemeten met de hand. Dit heeft gezorgd voor een verlies in accuratie bij de metingen. In vervolgonderzoek zou er een newtonmeter kunnen worden bevestigd aan de boor waardoor de kracht gemeten kan worden.



1. Analyseren en beschrijven De boot moet zich voor- en achteruit kunnen verplaatsen. Dit wordt gerealiseerd door een schroef die wordt aangedreven door een elektromotor.

2. Eisen - Voldoende stuwkracht - Weinig rotatie tork op de duikboot - Goed gebalanceerd

3. Deeluitwerkingen Idee 1 De schroef wordt geknipt en gebogen uit blik. Voordeel: makkelijk te produceren. Nadeel: kan verbuigen en kan gaan oxideren. Idee 2 De schroef wordt 3D geprint. Een voordeel hiervan is dat het stevig en precies is. Een nadeel is echter dat het relatief veel werk is.

4. Ontwerpvoorstel Er is gekozen om een driebladige schroef te nemen vanwege de stevigheid, met een blad-aanhechtingshoek van 30° en een diameter van 8 cm. Van de schroef wordt een 3D model gemaakt die vervolgens wordt uitgeprint.

5. Realisatie De schroef wordt uitgeprint zoals in onderstaande afbeelding.



6. Test en evaluatie Na een test aan een accuboor bleek de schroef niet voldoende voortstuwing te produceren.

7. Vervolg De aanhechtingshoek van de bladen in het model is vergroot tot 45°. Het aangepaste model is vervolgens opnieuw geprint.



Cyclus waterdicht aandrijfas

1. Analyseren en beschrijven Om de de schroef rond te draaien moet er een aandrijfas van de binnenkant van een waterdichte doos door de waterdichte wand van de duikboot naar buiten gaan. De aandrijfas moet echter wel nog steeds kunnen ronddraaien. Dit moet natuurlijk gebeuren met zo min mogelijk weerstand.

2. Eisen - Systeem moet waterdicht zijn. - De aandrijfas moet zo min mogelijk weerstand hebben en soepel kunnen draaien.

3. Deeluitwerkingen Idee 1 Het eerste idee was om de aandrijfas in een buisje te stoppen. Dit buisje zou aan een kant worden afgesloten met een rubberen ringetje, waarna het buisje wordt gevuld met olie en vervolgens met een tweede ringetje wordt afgesloten. Een voordeel van dit systeem is dat het niet erg complex is en dat er dus vrij weinig fout kan gaan in de productie. Wel is een nadeel dat als de ringetjes niet perfect passen, in de buis en om de aandrijfas, de olie zal gaan lekken.

Doorsnede van idee 1 van cyclus waterdicht aandrijfas.



Idee 2 Het tweede idee was om weer een buis te gebruiken. Echter deze zou een holte hebben met de diameter van de aandrijfas. Om te voorkomen dat imperfecties in de buis ervoor zorgen dat lucht alsnog langs de aandrijfas kan ontsnappen wordt er olie tussen de buis en de aandrijfas gesmeerd. Voordeel is dat dit nog simpeler is om te maken dan idee 1. Echter, de onafgesloten uiteindes van de buis zorgen ervoor dat de olie langzaam weg zal diffunderen en dat de olie dus zo nu en dan zal moeten worden bijgevuld.

Doorsnede van idee 2 van cyclus waterdicht aandrijfas..



Idee 3 Een andere manier was om een rubberen ringetje te klemmen om de aandrijfas heen. Dit ringetje zal voor de helft geplaatst worden in een 3D-geprint opzetstuk. Vervolgens zal op dit opzetstuk een metalen plaatje worden geplaatst. Dit metalen plaatje zal onder spanning staan door twee bouten die door het metalen plaatje, het 3D-geprint opzetstuk en de wand heen gaan. De gaten van de bouten zullen vervolgens worden afgesloten door een dun rubberen plaatje. Voordeel van dit ontwerp is dat je de hoeveelheid spanning van het rubberen ringetje kan reguleren door de bouten losser of vast te zetten. Dit zorgt ervoor dat er een balans gezocht kan worden tussen weerstand van de ring en waterdichtheid van het systeem

Doorsnede van idee 3 van cyclus waterdicht aandrijfas.



4. Ontwerpvoorstel Voor de duikboot is gekozen voor idee 3. Het kunnen afstellen van het rubberen ringetje is een groot voordeel ten opzichte van de andere ideeen. Daarnaast is bij dit ontwerp alleen de binnendiameter van belang. Dit zorgt ervoor dat een geschikt ringetje makkelijker te vinden is. Daartegenover staat wel dat het 3D-geprinte blok nog ontworpen moet worden wat de productietijd van een zo’n afsluiting zeer omhoog zal halen. Wel kan een model meerdere keren gebruikt worden.

5. Realisatie Het model voor het 3D-geprinte blokje is geschetst en gemodelleerd zoals in de afbeelding hieronder. Hierna is deze met behulp van een 3D-printer geprint.

Computermodel van het 3D-geprinte blokje De metalen plaatjes zijn geboord in een cirkel met dezelfde diameter als het 3D-geprinte blokje. Hetzelfde is gedaan voor de rubberen plaat. Alles is op elkaar gedrukt door twee boutjes toe te voegen met een iets kleinere diameter dan de twee zijgaten in het 3D-geprinte model.

6. Test en evaluatie Na het aansluiten van de aandrijfas op de motor en twee van deze afsluitingen, bleek de afsluiting meer weerstand op te brengen dan verwacht. Door de bouten wat losser te schroeven was dit probleem echter al snel opgelost.

7. Vervolg Het systeem lijkt goed te werken. Er is nog een beetje olie in de afsluiting gespoten om de weerstand van de afsluiting nog meer te verlagen, wat ervoor zorgt dat de motor de aandrijfas zo snel mogelijk kan laten ronddraaien.



Cyclus roer 1. Analyseren en beschrijven

De boot moet zich naar rechts en links kunnen verplaatsen. Om dit te bereiken is er naar verschillende roeren gekeken.

2. Eisen - Robuust - Aanstuurbaar door een servo - nauwkeurig

3. Deeluitwerkingen Idee 1 Het roer is een metalen plaatje, gemonteerd op een draaias, door middel van klemplaatjes vastgeklemd met boutjes en moertjes. Deze wordt op zijn plaats gehouden door twee stoppers en twee montage-assen aan de boot en de glijlagers. Voordeel: simpel systeem. Een nadeel is dat alleen dat de helft van de waterstroom wordt weg gericht.

Zij-aanzicht van idee 1 van het roer



Idee 2 Bij dit idee is het roer vervangen door een cilinder die de waterstroom richt. Voordeel: er wordt een grotere hoeveelheid water gericht. Nadeel: de cilinder kan maar beperkt roteren voordat deze in contact komt met de schroef.

Vooraanzicht van idee 2 van het roer.

4. Ontwerpvoorstel Idee 1 voldoet aan alle eisen en is daarnaast relatief simpel om te maken. Het roer wordt 11,5 cm hoog waardoor er voldoende ruimte vrij blijft voor de schroef.

5. Realisatie De metalen vin is met de hand uit een stuk ijzer gezaagd en is met behulp van kleine plaatsjes blik, moeren en bouten vastgeklemd aan de staaf zoals te zien is in het ontwerp. Deze staaf zit via metalen ringetjes vast aan de duikboot. Dit is gedaan zodat de vin kan roteren. De onderste staaf zit via een pin vast aan de vin zodat deze door middel van een servo de vin kan roteren.

6. Test en evaluatie Vanwege de simpliciteit van het ontwerp is er niks mis gegaan. De enige mogelijke verbetering zou de staaf zijn die de vin laat roteren. Deze heeft namelijk een limiet op welke hoek de vin kan maken. Een verbetering hiervan zou betekenen dat de boot scherpere bochten kan maken.

7. Vervolg Het systeem werkt naar behoren. Er zijn geen verdere aanpassingen nodig.



Cyclus luchtcontrole Voorbereidende experimenten Om de boot omhoog te laten gaan zal er gebruik worden gemaakt van gecompresseerde lucht die vrijkomt. Deze lucht moet worden opgeslagen in een container die hervulbaar is en tegen hoge druk kan. Er zijn drie containers die getest zullen worden: een A-merk 1,5L PET-fles, een B-merk 1,5L PET-fles en een A-merk 0,5L Pet-fles.

Testen De test bestond uit het net zo lang oppompen van de fles door middel van een aangebracht ventiel totdat de fles ontplofte. Als de fles ontplofte werd er geregistreerd hoeveel druk er op de fles stond. Hieronder de resultaten van dit experiment:

Type fles Druk in de fles (bar) lucht in de fles (L)

hoge kwaliteit Petfles 10 15

lage kwaliteit Petfles 7 10,5

0,5l fles >11** >5,5L **de pomp kon niet meer aan dan 11 bar, het flesje bleef heel, dus meer dan 11 bar.

Conclusie Zoals te zien in de resultaten kon de A-merk 1,5L Petfles de meeste lucht kwijt, echter niet de meeste druk. De 0,5L fles kan de meeste druk aan, dit is te beredeneren doordat de flessen wel even dik zijn, maar omdat de halve liter-fles kleiner is, deze in verhouding een dikkere laag plastic heeft. Omdat de kans op ontploffen hoger is bij de hoge kwaliteit Petfles dan bij de halve liter fles is het het handigst om meerdere halve liter flessen te gebruiken.



1. Analyseren en beschrijven De duikboot zal zich omhoog en omlaag bewegen in het water door de hoeveelheid lucht te variëren die zich in de boot bevindt. De duikboot zal bijna perfect stil hangen in het water als het gewicht van de duikboot in kilo's gelijk staat aan de hoeveelheid lucht in de duikboot in liters. Als zich meer lucht bevindt in de duikboot zal de drukkende kracht van de lucht naar boven hoger zijn dan de zwaartekracht waardoor de duikboot omhoog zal bewegen. Als er minder lucht is dan het evenwicht zal de zwaartekracht echter groter zijn. Met als gevolg dat de duikboot zinkt. Om de hoeveelheid lucht in de duikboot te varieren zal er echter een systeem moeten worden gemaakt die dit precies kan doen. Voor de containers zal gebruik worden gemaakt van de flessen die het best uit bovenstaande test kwam.

2. Eisen - De lucht moet gecontroleerd uit de containers de duikboot in kunnen worden gelaten - De containers moeten kunnen worden hervuld met lucht. - De lucht moet gecontroleerd de duikboot uit kunnen. - Het hele systeem moet op afstand regelbaar zijn

3. Deeluitwerkingen Luchttoevoer controle De lucht gecontroleerd uit de flessen laten gaan zal worden gedaan door een speciaal ventiel zoals gebruikt wordt op een stoommachine. Dit ventiel zal lucht doorlaten als de knop op het ventiel niet ingedrukt is.

Doorsnede luchttoevoer controle



Luchtopslag hervullen De flessen hervullen met lucht zal worden gedaan via een ventiel op de dop van de fles. De locatie van het ventiel is de dop omdat deze bestaat uit hard plastic wat ervoor zorgt dat het ventiel beter kan worden geïnstalleerd.

Zijaanzicht luchtopslagsysteem in combinatie met het luchttoevoer-controlesysteem Luchtuitlaat Lucht uit de duikboot laten zal gedaan worden door middel van een holle buis met onderin een gat en aan de weerszijde de buitenkant van de duikboot. De buis wordt op zijn plaats gehouden door een iets bredere buis met een gat erin. De binnenste buis zal naar boven en naar beneden kunnen worden bestuurd. Als de buis hoog staat zal het water lopen tot en met het gat, omdat de lucht uit de duikboot kan ontsnappen door het gat naar de buitenkant van de duikboot. Dit zorgt er voor dat de waterhoogte stijgt. Het water blijft net zolang stijgen totdat het water het gat afsluit omdat de lucht nergens meer heen kan. De binnenste buis zal ook een deuk hebben. Door de buis tegen het ventiel aan te hebben zal deze ingedrukt blijven totdat het deukje op dezelfde hoogte is als het ventiel. Het deukje geeft dan ruimte aan het ventielpinnetje om uitgedrukt te raken, wat het vanwege de druk in de fles ook zal doen. Hierdoor gaat er lucht in de duikboot.

Zijaanzicht luchtuitlaatmechanisme in combinatie met luchtopslag en luchttoevoersysteem.



Afstandsbesturing Om te zorgen dat het op afstand regelbaar is zal op de buis een servo worden aangesloten die de buis omhoog en omlaag kan duwen. De servo is op zijn beurt weer aangesloten op de ontvanger die onder andere ook de motor en het roer aanstuurt. Hierdoor kan de hoogte op dezelfde afstandsbediening worden aangestuurd.

Het complete luchtsysteem

4. Ontwerpvoorstel Er zal dus gebruik worden gemaakt van het bovenstaande ontwerp. Deze voldoet aan alle eisen.



5. Realisatie

Het luchtsysteem

6. Test en evaluatie Na het bouwen is het mechanisme getest. Hierbij kwam naar voren dat de servo niet genoeg kracht had om de buis te bewegen. Dit komt omdat de weerstand van het knopje ventiel en de schuifweerstand van de buis te hoog was.



7. Vervolg Om de weerstand te verminderen is het systeem in tweeȅn gedeeld. Het luchtverwijderingsmechanisme en het luchttoevoersysteem. De vermindering in weerstand zorgde ervoor dat de binnenste buis nu soepel op en neer kan bewegen. De tweede servo drukt het knopje in. De twee servo’s worden los van elkaar bestuurd. Dit zorgt er ook voor dat er meer controle is over de hoeveelheid lucht in de duikboot en dus de diepte van de duikboot in het water.

Het gesplitste complete luchtsysteem



Frame Materiaalexperimenten Voor al deze materiaalexperimenten wordt vooraf van elk geselecteerd materiaal een vierkant van 10 bij 10 cm geprepareerd. Bij materialen die niet uit 1 stuk bestaan zal er in het midden een verbindingslijn worden gemaakt.

naam stof aluminium staal glasvezel Koper

zelfdragend ja ja ja ja

bewerkbaarheid1 2 3 4 3,5

beschikbaarheid1 3 3 4 3

kosten per m2 89,95 (3mm) € 45,35 (3mm)

€ 25 € 255,00 (1mm)

naam stof plastic (zelfdragend)

plastic (zeil)

katoen+lijm+plastic

hout

zelfdragend Ja Nee Nee Ja

bewerkbaarheid1 2 4 4 3

beschikbaarheid1 3 4 4 4

kosten per m2 € 22,95 € 0,31 € 20 € 1,58 1 dit is op een schaal van 1 tot 5, waarbij 5 heel makkelijk is en 1 zo goed als onmogelijk.

Doel materialentest Het doel van de materialentest is: het meest geschikte materiaal voor de duikboot te vinden.

Benodigdheden voor materialentest

- 15x15cm vlak van de volgende materialen: staal, glasvezel, hout & katoen + lijm - Weegschaal - Water - beker



Gewicht testen Van alle materialen die getest gaan worden zal een stukje genomen worden van 15 bij 15 cm. De monsters zullen worden gewogen met een weegschaal.

Waterdichtheid Het is belangrijk dat de wand van de duikboot waterdicht is. Hier zullen de materialen dan ook op getest worden. De preparaten van 10x10cm zullen worden blootgesteld aan water. Er zal vooral veel aandacht worden gelegd op de verbindingslijn. Dit zijn de plekken waar twee stukken elkaar overlappen. Verwacht wordt dat deze plekken voornamelijk de oorzaak zullen zijn van lekken. In het onderzoek wordt er een constante stroom water gegoten op het te testen materiaal, dat een lege beker afdekt. Als de beker na afloop van het experiment nog steeds leeg is, is het materiaal waterdicht. Is dit niet het geval dan laat de stof dus water door. Ten slotte wordt het materiaal gedroogd en opnieuw gewogen. Als dit afwijkt van de vorige meting betekent dit dat het materiaal water opneemt. Dit kan betekenen dat het op lange termijn alsnog gaat lekken. Hieronder een afbeelding van de gebruikte opstelling

Opstelling waterdichtheidstest op het metalen preparaat



Kracht De 10x10cm preparaten zullen balanceren op een blok hout op een weegschaal. De druk zal langzaam worden verhoogd door lijmklemmen vast te draaien. Op het moment dat het preparaat breekt kan worden afgelezen op videobeelden van de weegschaal hoeveel gewicht het kan houden. Met de formule F=m*g kan dan berekend worden hoeveel kracht het materiaal kan houden in Newton. Hieronder een schets van de opstelling.

Opstelling krachttest



Resultaten De gewichtstest

Materiaal gewicht per 225 cm2 gewicht per 100cm^2 bewerkt (g)

staal 108 77

katoen+lijm+plastic 28 14 (+4 bij water)

hout 75 49 (+ 8 bij wateropname)

glasvezelmat 7 6

De waterdichtheidstest

Materiaal waterdicht (ja/nee)

staal ja

katoen+lijm+plastic ja

hout nee

glasvezelmat nee (wel met meerdere lagen)

De krachttest

Materiaal Breekkracht (kg) Breekkracht (N)

staal 10 98,1

katoen+lijm+plastic n.v.t.* n.v.t.*

hout 17 166,77

glasvezelmat 1,5 14,715 * de stof bezweek al onder zijn eigen gewicht. Hierdoor kon het experiment niet worden uitgevoerd.



Conclusie Er is gekozen om glasvezel als framemateriaal te gebruiken. Uit de test bleek namelijk dat dit waterdicht was en sterk genoeg voor deze toepassing. Ook is het relatief makkelijk te bewerken en zijn de kosten laag.

Reflectie De gebruikte glasvezel was lastig over twee verschillende dimensies tegelijkertijd te buigen door het ruitpatroon van de vezels. Dit betekent dat het wel de vorm van een boog kan aannemen maar niet de vorm van een bol. Voor de duikboot is het echter cruciaal om het materiaal in meerdere dimensies te kunnen vervormen. Daarnaast is de gebruikte vezel niet fijn genoeg en liet deze onder druk alsnog water door.

Oplossingen Er zal gebruik gemaakt worden van een ander soort fiberglass. Deze is fijner en zal dus geen water doorlaten. Ook is deze fiberglass mat-gefabriceerd met volledig uitgespreide vezels en een bindmiddel dat oplost in de hars, waardoor deze over meerdere dimensies te vervormen is.



Cyclus vorm 1. Analyseren en beschrijven

Om de duikboot goed door het water te laten glijden is de vorm cruciaal. In het vooronderzoek in de inleiding is al gebleken dat de vorm hieronder het meest hydrodynamisch is. Deze vorm moet echter nog wel worden omgezet in een model van de duikboot.

De meest hydrodynamische vorm.

2. Eisen - De vorm moet zo hydrodynamisch mogelijk zijn. - De vorm moet er voor zorgen dat de boot niet kan draaien om zijn lengte-as in het

water. - Er moet ruimte zijn in de vorm voor de apparatuur van de duikboot. - De vorm mag er niet voor zorgen dat de boot een standaard afwijking heeft in een

richting. - De vorm moet een aantrekkelijk design hebben.

3. Deeluitwerkingen

De basis De basis van de duikboot is gemaakt door vorm d om zijn lengte-as te draaien (rode lijn in de tekening). Dit is de basis van de duikboot.

Digitaal model van vorm d gedraaid om zijn lengte-as.



De zijvinnen Om te voorkomen dat de duikboot gaat draaien om zijn lengte-as zijn er drie vinnen geplaatst. Een eigenschap van een vin is dat het weinig weerstand naar voren heeft maar veel opzij waardoor draaien wordt verhinderd. Om een zo laag mogelijk weerstand te behalen bij een voorwaartse beweging is er voor gekozen voor vorm d uit het literatuuronderzoek te gebruiken in de vorm van de vin. Dit is dezelfde vorm als de vorm waarop de duikboot zelf is gebaseerd. Omdat er zoveel mogelijk weerstand moet zijn in alle richtingen behalve vooruit is vorm d in de z-as uitgerekt.

Model van de vinnen De bovenste vin De bovenste vin moet er niet alleen voor zorgen dat de duikboot niet om zijn lengte-as gaat draaien. Deze vin zorgt ook voor de algemene balans in de duikboot. Hiermee wordt bedoeld dat de bovenkant altijd boven is en de onderkant altijd onder. Dit is bereikt door de bovenste vin hol te maken en te vullen met lucht. Hierdoor zal de vin proberen te drijven en daarmee de duikboot goed om houden. Waardoor de duikboot een stuk stabieler wordt. Ook deze vin moest weinig weerstand vooruit hebben en veel weerstand opzij. Dit is behaalt door weer vorm d (zie analyseren en beschrijven) toe te passen. Bij de bovenste vin neemt de breedte naar onder toe. Dit is gedaan om de weerstand van de vin zo laag mogelijk te houden.

Het model van de bovenste vin



4. Ontwerpvoorstel Uiteindelijk moet de vorm van de duikboot er dus als volgt uit zien.

Uiteindelijk digitaal model van de vorm van de duikboot

5. Realisatie Om de vorm te maken uit fiberglas moet er als eerst een metalen frame worden gemaakt die de vorm. Dit frame werd gemaakt van metaal. Om dit frame te maken is er gebruik gemaakt van 1 meter lange ijzerdraden met 4 mm in doorsnee. Dit zullen de ribben zijn van de duikboot die over de hele lengte lopen. IJzeren staaf verlengen

1. Analyseren en beschrijven 1 Meter was echter niet lang genoeg. Daarom moesten twee ijzeren staven aan elkaar vast worden gemaakt. Echter twee dunne staven aan elkaar lassen kan niet zonder een extra verbindingstuk.

2. Eisen - Omdat er veel ribben zijn moet de verbinding niet te complex zijn om te maken. - De verbinding moet stevig zijn. - De rib moet zo veel mogelijk vanuit hetzelfde punt verder gaan



3. Deeluitwerkingen Er zijn vier mogelijke verbindingen bedacht Idee 1 Het eerste idee was om de twee ijzerdraden te nemen en deze met hun punten tegen elkaar te houden en ze daar vast te maken. Voordeel van dit idee is dat er alleen maar gelast hoeft te worden en dat wat er gelast moet worden weinig is. Er zijn wel een hoop nadelen aan dit ontwerp. Zo zal het contactoppervlak die de ijzerdraden gemeen hebben heel klein zijn, wat zorgt voor een zwakke verbinding. Ook zal het lassen waarschijnlijk lastig zijn omdat het de twee uiteindes zijn, wat zorgt voor een klein contactoppervlak

Idee 1 van het ijzeren staaf verlengen.

Idee 2 In het volgende idee is een van de twee ijzerdraden op twee punten gebogen waardoor het ijzerdraad een z vorm krijgt. De ijzerdraden zullen aan elkaar gelast worden op het deel voor de z, vanaf het midden gezien. Deze opstelling zorgt ervoor dat de twee ijzerdraden een stuk meer contactoppervlak gemeen hebben dan opstelling één. Wel zit er een dubbele knik in het ijzerdraad wat de stevigheid van de opstelling vermindert.




Idee 3 Opstelling drie is geïnspireerd op idee 2. Bij dit idee zal er ook een draad bovenlangs lopen waardoor het lasoppervlak groter wordt. De knik is echter verwijderd en het bovenste draad is doorgetrokken. Voordeel van dit ontwerp is dat er geen knik meer is en dat de opstelling een stuk steviger is. Het vastlassen zal echter ingewikkeld zijn omdat er gebruik wordt gemaakt van een klein metalen staafje.


Idee 4 Het laatste idee was om de twee draden naast elkaar te leggen en dan vast te lassen. Dit zorgt voor een evengroot gemeen contactoppervlak als idee 2 en heeft geen knik in het ijzerdraad. Probleem is wel dat het ijzerdraad niet in hetzelfde punt eindigt als dat het is vertrokken.


4. Ontwerpvoorstel

Er is gekozen voor idee 2. De grotere hoeveelheid gemeen oppervlak en dat het ijzerdraad vertrekt uit hetzelfde punt als dat het ijzerdraad binnenkomt, zijn twee sterke voordeel aan het design. Deze voordelen wegen uit tegen de verzwakte kracht van de twee knikken in het ijzerdraad.



5. Realisatie Er zijn twee stukjes ijzerdraad van 10 cm lang gebruikt waarop dit idee werd getest. De hoeken zijn gebogen door het ijzerdraad net onder het buigpunt in de bankschroef te stoppen. Daarna is het ijzerdraad net zolang gebogen tot er een hoek was van 45 graden. Door de stelling van pythagoras toe te passen (a^2+b^2=c^2) is berekend hoe lang het stukje ijzerdraad tussen de twee buigpunten moest zijn. Als laatst zijn de twee delen op elkaar gelast zoals in de afbeelding hieronder.

Realisatie idee 2

6. Test en evaluatie De verbinding tussen de twee ijzerdraden is goed sterk. De afname van kracht door de twee buigpunten is bijna niet merkbaar en het maken van dit ontwerp is niet complex.

7. Vervolg Het model heeft weinig tot geen nadelen of problemen. Een vervolg is dus niet van toepassing.



De verlengde ijzeren staven zijn vervolgens gebogen. Dit is gedaan door schroeven in de vorm van de halve duikboot, in de vloer te boren.

De schroeven in de vorm van de halve duikboot in de vloer.

De ijzeren staven zullen vervolgens langs deze schroeven gebogen worden in de juiste vorm.

Het buigen van de ijzeren staven . Deze stappen worden zeven keer herhaald zodat er zeven identieke ribben zullen komen in de vorm van de halve duikboot. De zeven ribben worden op de uiteindes aan elkaar vastgelast, op een hoek 45 graden. Omdat je zeven ribben hebt, hou je een gat over van 90 graden. Dit gat is er zodat er een in de toekomst een luik gemonteerd kan worden. Nadat de zeven ribben aan elkaar vast zaten zijn er rondgebogen ijzerdraden gemonteerd over de breedte van de duikboot die ervoor zorgen dat het frame sterker wordt. Omdat het frame ingepakt moest worden met fiberglas is er voor gekozen om het geheel in te pakken in kippengaas. Dit is omdat de het vervormen van kippengaas makkelijk genoeg is dat er geen zwaar materiaal nodig is om het te vervormen, maar het wel zijn vorm behoudt zonder ondersteuning. Vervolgens zijn er stroken fiberglas geknipt en zijn die volgesmeerd met de fiberglas lijm in dezelfde hoeveelheid als bij de materiaalexperimenten (pagina 36). Hiermee zijn delen van de duikboot ingepakt.



6. Test en evaluatie Voordat de lijm was opgedroogd, was het fiberglas uit hun positie gebogen. De kruislingse structuur van het fiberglas zorgde ervoor dat het fiberglas maar in twee assen kon buigen, zoals een papiertje, en niet in drie wat nodig is voor het inpakken van een bolvormig voorwerp en dus ook voor onze duikboot. Ook het ijzeren frame vormde een probleem. Omdat de assen met de hand gebogen waren, waren niet alle ribben precies gelijk gebogen. Dit zorgde ervoor dat de duikboot een andere vorm kreeg dan gepland en de hydrodynamica fors werd verslechterd.

7. Vervolg Omdat het maken van de buitenkant uit ijzerdraad en glasvezel niet precies genoeg ging, is er besloten om advies te vragen bij experts. Na contact te hebben gehad met 2MV, een bedrijf uit Enkhuizen dat zich specialiseert in het fabriceren van producten uit fiberglas en carbonfiber, is ervoor gekozen om een ander type fiberglass te gebruiken. De glasvezels zitten bij dit type willekeurig door elkaar heen en het bindmiddel lost op wanneer de hars wordt aangebracht. Dit zorgde ervoor dat er in meer dan twee assen gebogen kon worden en bolvormen op de duikboot ook gevormd kunnen worden. Martijn Verwoerd, directeur van 2MV, adviseerde daarnaast om de duikboot uit twee helften maken die op elkaar konden worden gezet door een vlakke rand te maken op beide helften. De vlakke randen worden dan met lijm aan elkaar vastgemaakt waarna de twee helften een geheel vormen. De productie van de rand wordt later in het verslag besproken Naast al het advies en fiberglas maakte 2MV ook een mal van de buitenkant van de duikboot met een freesmachine. De mal was een blok schuim waar de vorm van de duikboot uit gefreesd was aan de hand van het eerder gemaakte 3d model van de vorm (zie pagina 43). Dit creëerde een komvorm. Hier bovenop werd een houten plank gelegd met de doorsnee van de duikboot eruit gezaagd op een iets kleinere schaal. Omdat de plank evenredig staat aan het diepste punt van de mal komt de rand, na het fiberglassen, kaarsrecht uit de mal, waarna de twee helften perfect op elkaar passen.

De opstelling voor het fiberglassen

Deze mal diende namelijk ter vervanging van het ijzeren frame. Het voordeel van het mal ten opzichte van zijn ijzeren voorganger was dat deze veel preciezer de vorm had van de duikboot zoals voorgesteld in het ontwerp en dat de egale binnenkant van de mal zorgde voor een gladde buitenkant op de duikboot.



Methode Fiberglassen

Waarschuwing

Er wordt gewerkt met giftige stoffen en kleine stofdeeltjes. Zorg er dus voor dat er zonodig gebruik wordt gemaakt van mondkapjes en handschoenen. Vermijd onnodig lange blootstelling aan deze stoffen en zorg ervoor dat dit proces in een goed geventileerde ruimte gebeurt.

Voorbereidingen

Voor dit proces is een goede, komvormige mal nodig van een helft van de duikboot. Dit houdt in dat de mal een negatief is van de uiteindelijke vorm van de duikboot. Dit zorgt er voor dat de buitenkant glad en vloeiend is. De ideale temperatuur om het glasvezel te verwerken ligt ergens tussen de 15 en 25 graden celcius. Dit kan eventueel gedaan worden in een droogtent.

De zelf gefabriceerde droogtent gebruikt bij dit onderzoek

Materialen

- glasvezel - 4m^2 fijn glasvezel 225 gr/m2 - 8 m^2 ruw glasvezel 450 gr/m2

- gelcoat - fiberglashars - wasplaat - wax - dubbelcoat - kwasten - weegschaal - mal in de vorm van een halve duikboot (negatief van het product) uit modelleerfoam. - houten plank ter grootte van de mal met daarin een gat in de vorm van de doorsnee

van de duikboot maar dan iets kleiner.



Methode:

1. Breng in de mal twee lagen dubbelcoat aan om de mal glad te maken. 2. Zet de mal in minimaal vijf lagen release wax. 3. Breng twee dikke lagen gelcoat aan met 4 uur tussen de lagen en laat deze lagen

hierna ook weer 4 uur drogen. 4. Leg de fiberglassmatten in de mal en verspreid hierover de fiberglasshars met een

kleine roller. Blijf rollen tot alle luchtbellen weg zijn en het fiberglass de vorm van de mal heeft aangenomen.

5. Na een dag kan het product uit de mal worden gehaald.



Gebruiksvriendelijkheid Cyclus luik

1. Analyseren en beschrijven Voor de gebruiksvriendelijkheid is een luik van belang, zodat eventuele reparaties of routine handelingen als het vervangen van de batterij of het bijvullen van de lucht tanken kunnen worden uitgevoerd. Tevens dient dit luik als toegang tot het laadruim.

2. Eisen - De hydrodynamische vorm moet behouden blijven. - Makkelijk te openen en te sluiten. - Minimale grootte zodat alle componenten er door kunnen. -

3. Deeluitwerkingen

Inkeping in de romp Om de klep precies in de romp te laten passen is op advies van het composietbedrijf 2MV is, voorafgaand aan het fiberglassen van een helft van de duikboot, een plaat van bijenwas in de mal gelegd. Hierdoor is er een inkeping ontstaan waarin een klep, die daarna met dezelfde mal zonder was is gemaakt, precies past.

opstelling inkeping romp



Idee 1 De klep wordt gemonteerd aan de bovenkant van de boot en afgesloten met een rubber, geklemd door bouten en moeren. Een voordeel is dat het stevig is. Een nadeel is dat de boot onder water niet kan worden geopend aangezien dan alle lucht uit de boot ontsnapt. Daarnaast duurt het lang om het luik te openen..

Idee 1 van cyclus luik.



Idee 2 De klep wordt aan de onderkant gemonteerd en door magneten aan de boot en de klep op zijn plaats gehouden. Voordeel: makkelijk open te maken. Aan de onderkant mag de boot water door laten dus er is geen afdichting nodig. Ook kan de polariteit van de magneten aan beide kanten van de klep worden omgedraaid waardoor de klep alleen op de goede manier kan worden geplaatst. Nadeel: de klep kan ongepland loskomen.

Idee 2 van cyclus luik.

4. Ontwerpvoorstel De romp wordt met een inkeping gemaakt waar de klep in past, met een randje waar de klep op kan rusten. De klep komt aan de onderzijde van de duikboot en wordt op zijn plaats gehouden door magneten. De klep heeft een formaat van 24 cm breed op het dikste punt, 21 cm op het dunste punt en 30 cm lang. De klep start op het dikste punt van de boot en loopt vanaf daar naar achteren.

5. Realisatie

Door middel van een wasplaat in de vorm van de klep op de mal ontstaat in het product een afdruk van het luik. Uit deze inkeping wordt een halve cm van de rand, de inkeping weggeslepen waardoor er een randje overblijft waar de klep op kan rusten.Op dit randje worden magneetjes gemonteerd. Op de klep worden ook magneetjes geplaatst waardoor de klep op zijn plek blijft.

6. Test en evaluatie Het luik lijkt goed te passen. De magneten zijn samen sterk genoeg om de klep omhoog te houden op land. In water is niet getest in verband met gebrek aan tijd en een locatie. De tegengestelde magneetstrippen werken naar behoren. Er is een duidelijk verschil te voelen tussen goed om en verkeerd om.



7. Vervolg De klep werkt naar behoren. Er zijn geen verdere aanpassingen nodig.



Totaal komst Test met resultaat Uiteindelijk is de duikboot in een gecontroleerde omgeving te water gelaten. Hier is bewezen dat de aandrijving werkte, ook al is het niet gelukt de boot op snelheid te krijgen. Ook het stuurmechanisme werkte. De boot was goed te besturen. Echter, de duikboot was niet zwaar genoeg om volledig te duiken. Hierdoor is het luchtsysteem niet goed getest en kan hierover geen conclusie worden getrokken. Wel leek de duikboot goed in balans en leek deze stabiel in het water te liggen.

De eerste tewaterlating van de duikboot.

Problemen en oplossingen Een van de problemen met de duikboot, zoals hierboven al staat vermeld, is dat deze niet zwaar genoeg was. Dit betekent dat hij niet heeft kunnen duiken. Om dit probleem op te lossen kan meer gewicht worden toegevoegd. Als dit op of evenredig om het zwaartepunt van de duikboot heen ligt, zou dit het probleem van het gewicht oplossen. Naast gewicht bleek ook luchtdichtheid van de buitenste schil een probleem te zijn. Tussen de bovenste en de onderste helft van de duikboot kwamen namelijk luchtbelletjes naar boven. Dit betekent dat, als de duikboot überhaupt al kon duiken, de hoogte constant aangepast zou moeten worden. De hoogte van de duikboot wordt namelijk bepaald met het waterpeil. Als er lucht ontsnapt gaat het waterpeil omhoog en dus de duikboot constant naar beneden. De oplossing hiervoor is simpelweg de lekken opsporen en deze dichtlijmen.



Conclusie Antwoord op de deelvragen

Hoe wordt er gecommuniceerd tussen de boot en haar bestuurder? Er zal gebruik worden gemaakt van een radiogolf-zendende zender, die in contact staat met de duikboot door middel van een ontvanger. Deze zal verschillende servo’s en een speed controller aansturen. Hierdoor heeft de bestuurder op afstand controle over de duikboot. Omdat radiogolven slecht door water kunnen is ervoor gekozen een uitrolbare antenne te monteren. De antenne rolt uit als de duikboot dieper gaat en rolt in door middel van een veer als de duikboot terugkeert richting het oppervlak. Hoe kan de duikboot in elke richting verplaatst worden? Dit wordt bereikt door gebruik te maken van verschillende systemen die aangestuurd worden door de ontvanger. Voor een beweging omhoog zal er lucht in de duikboot worden vrijgelaten. Een beweging omlaag zal worden gerealiseerd door lucht uit de duikboot te laten ontsnappen. Voor de voorwaartse en achterwaartse beweging is de schroef de beste optie. De schroef zal worden rondgedraaid door een motor, die aangestuurd wordt door een speed controller die op zijn beurt wordt aangestuurd door de ontvanger. De zijwaartse bewegingen worden gerealiseerd door een roer die de voorwaartse kracht van de schroef omzet in zijwaartse kracht. Hoe kan een romp gemaakt worden die hydrodynamisch, waterdicht en stevig is? Door de romp te maken van fiberglas is deze waterdicht en stevig. Het fiberglas is goed naar vorm te maken, dus ook naar een hydrodynamische vorm. Deze eigenschap zorgt er ook voor dat de romp maar uit twee delen hoeft te bestaan. Dit bevordert de stevigheid en zorgt ervoor dat het waterdicht maken van de romp goed te doen is.

Hoe wordt ervoor gezorgd dat de boot gebruiksvriendelijk is? Door een makkelijk te openen ruim luik aan te brengen van waaruit alle componenten gemakkelijk te bereiken zijn. Slim geplaatste magneten zorgen ervoor dat de klep maar op een manier vast kan. De kanalen van de zender voor de besturing zijn intuïtief ingedeeld. De duikboot heeft een aantrekkelijk design door de combinatie van organische en geometrische vormen.



Antwoord op de hoofdvraag De hoofdvraag luidt: Hoe hoe kan een duikboot worden gemaakt die duikers kan assisteren bij het plaatsen en het inspecteren van zee-windmolens en andere constructies onder water?

Een duikboot, gemaakt voor het assisteren van duikers bij het plaatsen en inspecteren van zee-windmolens en andere constructies onder water, moet aan het programma van eisen dat eerder in dit onderzoek is opgesteld voldoen, zoals aan het begin van dit verslag beschreven staat. De duikboot uit dit verslag voldoet nog niet aan al deze eisen. Ook zijn nog niet alle systemen volledig functioneel of getest. Dit betekent dat deze duikboot nog niet goed genoeg kan assisteren bij de inspecties van zee-windmolens en andere constructies onderwater. Er kan daarentegen wel gezegd worden dat wanneer deze duikboot een werkend live camerabeeld krijgt en de systemen voor bewegingen over de verticale as getest zijn, dat de duikboot aan alle eisen voldoet en duikers kan assisteren bij inspecties van zee-windmolens.



Discussie In dit onderzoek zijn verschillende problemen naar voren gekomen. Ten eerste hadden sommige experimenten uitgebreider gemoeten en hadden de resultaten objectiever gemoeten. Zo had het materiaalexperiment moeten testen op de vervorming van het materiaal over meerdere dimensies en had het experiment waarin de rotatiekracht van de schroef werd gemeten met meetinstrumenten gedaan moeten zijn in plaats van de hand. Een ander probleem met sommige van de uitgevoerde gids-experimenten was dat deze vaak maar een keer zijn uitgevoerd waardoor deze niet altijd even betrouwbaar waren. Ook had de duikboot beter een grotere schaal kunnen hebben. Dit had de gebruiksvriendelijkheid significant verbeterd. Het luik was namelijk groter geweest en de apparatuur was beter bereikbaar geweest. Daarnaast had dit het makkelijker gemaakt om ballast in de duikboot te passen. Echter brengt een grotere schaal ook veel praktische nadelen met zich mee. Daarnaast is het camerasysteem nog niet werkend, waardoor het op dit moment nog geen inspecties kan uitvoeren. Ook is er nog geen laadruimte in de duikboot zoals in de eisen stond. Verder is de duikboot ook nog niet compleet luchtdicht en kan deze dus nog niet gecontroleerd omhoog en omlaag bewegen.



Reflectie Als deze duikboten gebruikt gaan worden voor onderwater-inspectie heeft dit vele voordelen. Zo zal het aantal manuren dat nodig is voor een inspectie worden verlaagd aangezien duikers niet onnodig het water in hoeven. De duikboot kan met een camera de inspectie uitvoeren en als uit de videobeelden blijkt dat er echt iets is waar een nauwkeurigere inspectie voor nodig is of een reparatie noodzakelijk is, kan er alsnog een duiker te water gaan. Als uit de beelden blijkt dat er niks aan de hand is, is er niet meer nodig geweest dan iemand die de duikboot bestuurde in plaats van een heel duikteam. Er valt echter over te discussiëren of een inspectie met de duikboot op even hoog niveau is als een menselijke inspectie. Het kan namelijk goed mogelijk zijn dat op het scherm aan wal iets gemist wordt, wat een duiker wel zou zijn opgevallen. De samenwerking ging op veel gebieden goed, maar kon hier en daar nog verbeterd worden. Omdat elke week een to-do lijst werd gemaakt wist iedereen wat er gebeuren moest. Dit zorgde ervoor dat nooit minder dan twee personen aan het werk waren. Doordat iedereen in dit PWS super gepassioneerd was, werd er extra veel gelet op details en werd de hoeveelheid uren die in het PWS gestoken is, zeer hoog. Hoewel we vrij weinig contact hebben gehad met onze begeleider, was dit absoluut geen nadeel. De extra vrijheid en de gepassioneerde discipline zorgde voor een prettige werksfeer en minder stress. Jammer was alleen wel dat er maar één document was uitgereikt, waarin losjes een ontwerponderzoek werd beschreven, waar aan vast kon worden gehouden tijdens het PWS. Dit is zo omdat de meeste profielwerkstukken experimenteel onderzoek zijn. Deze tak werd dan ook fijn toegelicht met correctiemodellen en andere hulpdocumenten. Hierdoor was het moeilijk een duidelijk gestructureerd verslag te schrijven.



Logboek Sinds het begin van het PWS is er een logboek bijgehouden in Google Spreadsheets. Hierin staat per dag beschreven wie hoe lang aan het pws heeft gewerkt, en wat diegene gedaan heeft.

Datum: Wat:

Duur Rob (min)

Duur Mark (min)

Duur Jan (min) info:

23-5-2017

oefenen zoeken+ aanmaken logboek. 20 20 20

We hebben het logboek aangemaakt, waarna we de rest van het lesuur hebben geoefend in google met slim zoeken

31-5-2017 oriëntatie 300 300 300

eisenlijst gemaakt, ontwerp 1 en 2 op papier gezet, constructie onderzocht, gevaren onderzocht en daarvoor oplossingen bedacht

2-6-2017 modellen 125 0 125 model gemaakt, getest in water, model aangepast

13-6-2017 oriëntatie 50 50 50 Gewerkt aan de oriëntatiefase

20-6-2017 oriëntatie 50 50 50 gewerkt aan de oriëntatiefase

27-6-2017 oriëntatie 50 50 50 gewerkt aan de oriëntatiefase

8-7-2017 oriëntatie 33 140 70 ontwerp deel orientatiefase, informatie gezocht

9-7-2017 oriëntatie 105 125 155 ontwerp deel orientatiefase, informatie gezocht

10-7-2017 oriëntatie 15 0 0 Schets voor oriëntatiefase gemaakt

11-7-2017 voorbereidingsfase 275 275 275 Voorbereidingsfase gestart, eisen opgelost

18-8-2017 ontwerpen 0 0 480 in blender is een 3d model gemaakt van de schets op de voorkant van het verslag

18-9-2017

voorbereiden PWSweek 100 100 100

planning gemaakt plus een materialenlijst+ inventarisatie. Ook is er een begin gemaakt aan de materialeneigenschappen. Er is contact gemaakt met Brethouwer. Financiën is een begin gemaakt en hetzelde geldt voor materiaal bestellen.

21-9-2017 voorbereidingsfase 200 185 200 Het voorbereidingsbestand in elkaar gezet

27-9-2017 PWSweek 450 450 450 De gidsexperimenten zijn verder voorbereid of gedaan. De financiën zijn geregeld en de balans is opgemaakt.

28-9-2017 PWSweek 420 420 420

Er is verder onderzoek gedaan naar de luchtopslag en het radiografisch besturen van de duikboot. Twee preparaten zijn gemaakt (katoen en glasvezel), en er is een begin gemaakt aan het modelleren van de duikboot.



29-9-2017 PWSweek 440 0 440

De laatste materialentesten gedaan, spullen opgehaald op school voor de duikboot. Verder gegaan met modelleren. Afstandbestuurbare motor werkend maken. Ook het inventariseren van de hoeveelheid ruimte in de duikboot is gedaan vandaag. En de laatste puntjes op de i gezet bij de luchtopslag.

30-9-2017 PWSweek 0 0 30 Het document afsluiting PWSweek aangemaakt en ingevuld.

1-10-2017 PWSweek 15 0 0 extra laag geplakt op op de fiberglas

2-10-2017 PWSweek 60 60 60 Ontvanger onderhandeld (150 euro), mail gestuurd en afsluiting PWS gecontroleerd

8-10-2017 Zondag 1 330 330 330 Zie bestand 8 oktober

11-10-2017 Materiaaltest 60 0 0 Er is getest of de bestelde asjes gelast kunnen worden.

15-10-2017 Zondag 2 330 330 330 Met het ijzerdraad is het begin van het frame gemaakt

16-10-2017 Bouw 60 0 0 De laatste al gemaakte onderdelen vastgelast

22-10-2017 Zondag 3 300 300 300 Het frame is verder gebouwd en de vinnen zijn ontworpen.

26-10-2017 Bouw 120 0 0 frame en klep zijn (af)gemaakt

27-10-2017 bouw 240 240 0 kippegaas om het frame gedaan+vinnen gemaakt

4-11-2017 Zondag 4 240 240 240 Begonnen met het inpakken van het frame met glasvezel, ook is er een motorcontroller besteld

19-11-2017 Zondag 5 300 300 300

We hebben het besturingssysteem aangesloten en daarvoor waterdichte containers gekocht. We hebben de dobber gefabriceerd. Er zijn verschillende mailtjes verzonden. Er zijn 2 servo's gekocht en er is een factuur opgesteld voor meneer Smit.

20-11-2017 Logboek uitwerken 30 0 90

Er wordt uitgewerkt wat er gedaan is in de afgelopen dagen.

21-11-2017 Model verbeteren 20 0 90 Model is gemaakt. Aan verslag geschreven.

22-11-2017

Mail gemaakt en verstuurd 40 50 100

Mail naar 2MV opgesteld en opgestuurd. Ook de deelmap is aangemaakt.

23-11-2017 Logboek uitwerken 70 50 20 Er zijn verschillende concepten uitgewerkt

26-11-2017 zondag 6 300 330 120 De waterdichte testen zijn gedaan. Achtervin gemaakt. Schroef geprint.

3-12-2017 3D modelleren 0 30 0 3D-model schroef verfijnd en geprint



3-12-2017 zondag 7 300 300 300 prototype schroef getest, gewerkt aan lichtinstallatie en een mail gestuurd naar 2mv over samenwerking

4-12-2017 windtunnel 0 50 50 Het schaalmodel is getest in een kleine windtunnel

10-12-2017 verslag 210 260 240 Verslag is verder gemaakt, bestanden zijn bijgewerkt.

16-12-2017 Samenwerking 2mv 210 210 210

We zijn langs geweest bij 2mv, er is uitgelegd wat ze doen en hoe ze ons kunnen helpen.

17-12-2017 zondag 8 195 255 255 Verslag bijgewerkt, mail gemaakt en gestuurd met rib naar 2mv. Verslag gemaakt van bezoek 2mv

21-12-2017

Bezoek 2MV en 3d modeltest 280 280 280

Fotoreportage gemaakt van het frezen bij 2mv en 3d modellen op waterdichtheid getest

22-12-2017 Bezoek 2MV 120 0 120 Mal en materialen opgehaald, Stappenplan genoteerd.

24-12-2017 zondag 9 300 0 300 Werkplaats gemaakt en 1e dubbelcoat aangebracht.

25-12-2017 test fiberglass 90 0 90 Fiberglass teststukje gemaakt.

26-12-2017 dubbelcoat 15 0 0 2e laag dubbelcoat aangebracht

27-12-2017 waxen 120 0 0 De van de duikboot is in de wax gezet

28-12-2017 fiberglassen 140 120 0

De eerste helft van de buitenkant van de duikboot is in de mal gestopt

30-12-2017 fiberglassen 110 70 90

De eerste helft is uit de mal gehaald, waarna de mal opnieuw is gewaxt

31-12-2017 fiberglassen 200 0 200

De tweede helft van de buitenkant van de duikboot is in de mal gestopt.

1-1-2018 fiberglassen 135 0 135

De tweede helft is uit de mal gehaald en druk bezig geweest met het lucht- en stuursysteem

2-1-2018 luchtsysteem 210 0 0 Bezig geweest met het luchtsysteem

3-1-2018 fiberglassen 30 0 0 mal reparaties

5-1-2018

fiberglassen en documentatie 255 0 255

Er zijn malreparaties geweest, logboek is bijgewerkt, we zijn verder gegaan met het luchtsysteem.

6-1-2018 afwerken 270 120 230 duikboothelften deels geschuurd en aan dobbersysteem gewerkt

7-1-2018 afwerken 240 240 240 duikboot geschuurd, binnenkant ontworpen, bezig geweest met waterdichte motorasaansluiting

8-1-2018 fiberglassen 60 0 0 Het luik is gemaakt

9-1-2018 verslag maken 50 60 70

Er is aan de methode gewerkt voor het maken van de buitenkant.



13-1-2018 interieur maken 300 0 300

aandrijfas afsluiting gemaakt, elektronicabak ingericht, dekklep uitgezaagd

14-1-2018

interieur maken en installeren 510 420 510

aandrijfas afsluiting aangesloten, elektronicabak verder ingerricht, servo's verlengd, volledig luchtsysteem geïnstalleerd, 3d-model gemaakt van de vinnen en geprint

15-1-2018

As opzetstuk maken 120 0 120

Bezig geweest met een adapter maken voor twee verschillende grote asjes

25-1-2018 klep uitgezaagd 60 0 0 klep gemaakt

26-1-2018 motor gemaakt 120 0 90

Er is gewerkt aan het motorblok er is echter een groot probleem: de aansluitingen waar de as doorheen gaat heeft te veel weerstand en is niet recht waardoor de motor heel erg trilt.

27-1-2018

motor en presentatie maken 300 0 300

Er is aan de presentatie en het verslag gemaakt. Ook is de motor functioneel gemaakt

28-1-2018

Duikboot, presentatie en verslag afmaken 360 0 420

Het verslag is opnieuw ingedeeld, het roersysteem is verder geïnstalleerd, de presentatie is zo goed als af gemaakt.

29-1-2018


Verslag is verder ingevuld, alle systemen in de duikboot zijn aangesloten, de presentatie nadert zijn einde,duikboot gelijmd

30-1-2018

presentatie en verslag afmaken 260 70 470

duikboot geschuurd en afgewerkt ,presentatie afgemaakt en verder gegaan aan het verslag

31-1-2018


De duikboot is voor het eerst in water getest. Er is echter water gekomen in de waterdichte casing. Dit heeft de apparatuur gelukkig niet kapot gemaakt. De presentatie is uitgevoerd en ook al waren er zeker verbeteringen, de presentatie was zeker niet slecht op zo'n kort termijn. Er is ook nog verder gewerkt aan het verslag.

1-2-2018 Verslag afgemaakt 660 660 660

De laatste dag is nog een hoop gedaan aan het verslag. En vandaag is het verslag afgerond.



Bronnen

Auteur Titel Uitgever Plaats Jaar Link

M. Adil Yukselen

Computer Assisted Aerodynamics Education

Istanbul Technical University

İstanbul 34469, Turkey

2012 https://goo.gl/84iJs9

Edward Alyanak, Ramana Grandhi, Ravi Penmetsa

Optimum design of a supercavitating torpedo considering overall size, shape, and structural configuration

Wright State University

Dayton 2005 https://goo.gl/yDaqoJ

F.A.Azis, M.S.M.Aras, M.Z.A.Rashid, M.N.Othman, S.S.Abdullah

Problem Identification for Underwater Remotely Operated Vehicle (ROV): A Case Study

Universiti Teknikal Malaysia Melaka

Hang Tuah Jaya

2012 https://goo.gl/ZMJgqV

Koichi Hirata & Syusuke Kawai

Hydronamic Performance of Stream-lined Body

NMRI(National Marine Reachearch institute)

Japan 2001 https://goo.gl/KSiz2K

onbekend Navigating a Submarine

Smithsonian

Washington

onbekend

goo.gl/xuQB1k

Paul de Kuyper

Draadloos onderwater-netwerk voor veilig haven

university of twente

Enschede

2005 https://goo.gl/iWV2K8



https://goo.gl/84iJs9

https://goo.gl/84iJs9

https://goo.gl/yDaqoJ

https://goo.gl/yDaqoJ

https://goo.gl/ZMJgqV

https://goo.gl/ZMJgqV

https://goo.gl/KSiz2K

https://goo.gl/KSiz2K

https://goo.gl/xuQB1k

https://goo.gl/iWV2K8

https://goo.gl/iWV2K8

Materiaal Informatie koper http://www.polymetaal.nl/siteNL/shopnlwork/nl/dept_158.html Staal: http://www.limtrade.nl/metalen/staal-platen/staalplaat-warm-dik-staal Aluminium: http://www.limtrade.nl/al-plaat-2000x1000 Glasvezel: https://polyestershoppen.nl Hout: https://www.karwei.nl/assortiment/l/bouwmaterialen/bouwhout/constructieplaten?fh_sort_by=%2Bprice Plastic hard https://kunststofplatenshop.nl Plastic zeil https://www.karwei.nl/assortiment/zoeken?text=bouwzeil Uitschuif antenne - conrad: https://goo.gl/7f48oY Overige bronnen Info markt https://goo.gl/DW67Ei algemene info ROUV https://goo.gl/7WTQBy speelgoedduikboot https://goo.gl/KuQGUq info speelgoed boot https://goo.gl/K3DWef Schaalmodel duikboot https://goo.gl/E1VZHZ



http://www.polymetaal.nl/siteNL/shopnlwork/nl/dept_158.html

http://www.limtrade.nl/metalen/staal-platen/staalplaat-warm-dik-staal

http://www.limtrade.nl/al-plaat-2000x1000

https://polyestershoppen.nl/

https://www.karwei.nl/assortiment/l/bouwmaterialen/bouwhout/constructieplaten?fh_sort_by=%2Bprice

https://www.karwei.nl/assortiment/l/bouwmaterialen/bouwhout/constructieplaten?fh_sort_by=%2Bprice

https://kunststofplatenshop.nl/

https://www.karwei.nl/assortiment/zoeken?text=bouwzeil

https://goo.gl/7f48oY

https://goo.gl/DW67Ei

https://goo.gl/7WTQBy

https://goo.gl/KuQGUq

https://goo.gl/K3DWef

https://goo.gl/E1VZHZ

O p e r a t ie d u ik b o o t - Profielwerkstukken · 2018. 7. 16. · Inhoudsopgaven 4 Inleiding 6...

Documents

Transcript of O p e r a t ie d u ik b o o t - Profielwerkstukken · 2018. 7. 16. · Inhoudsopgaven 4 Inleiding 6...