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Aug 18, 2023

Die elektrischen gebogenen Flossenstabilisatoren von Sleipner könnten eine völlige Wende bedeuten

Gebogene Flossenstabilisatoren, die der Leistung von hydraulischen entsprechen und einfacher zu montieren und zu bedienen sind, könnten bahnbrechend sein. Hugo Andreae berichtet… Nach Jahren des Widerstands gegen Aufrufe zur Entwicklung eines

Gebogene Flossenstabilisatoren, die der Leistung von hydraulischen entsprechen und einfacher zu montieren und zu bedienen sind, könnten bahnbrechend sein. Hugo Andreae berichtet…

Nachdem Sleipner sich jahrelang den Forderungen widersetzt hatte, eine elektrische Version seiner beliebten hydraulischen Vector-Stabilisierungsflossen zu entwickeln, hat er sich endlich dem Druck der Bootsbauer gebeugt und eine brandneue Reihe vollelektrischer Flossen vorgestellt.

Nach vier Jahren Entwicklungszeit und zahlreichen neuen Innovationen zur Maximierung der Effizienz, Geräuschlosigkeit und Sicherheit sowohl der Aktuatoren als auch der Flossen ist Sleipner zuversichtlich, dass sein neuestes Angebot nicht nur die Leistung seiner bestehenden hydraulisch angetriebenen Flossen erreichen, sondern diese sogar übertreffen wird seine elektrisch angetriebenen Konkurrenten.

Im Gespräch mit Motor Boat & Yachting sagte Ronny Skauen, CEO von Sleipner, dass die Entwicklung des neuen Systems so lange gedauert habe, weil er entschlossen sei, das gleiche hohe Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit wie die hydraulisch aktivierten Flossen des Unternehmens zu gewährleisten.

„Hydraulik ist sehr leistungsstark, sehr leise und sehr zuverlässig und hält Stoßüberlastungen stand“, sagte Skauen. „Selbst wenn sie versagen, können Sie jederzeit den Druck ablassen, damit die Flossen in ihre neutrale Position zurückkehren.

„Elektromechanische Systeme sind tendenziell lauter und es besteht ein größeres Risiko, dass der Motor oder das Getriebe festsitzt und in der oberen oder unteren Position hängen bleibt. Es hat lange gedauert, bis wir wirksame Lösungen für diese Probleme gefunden haben.“

Eine dieser Lösungen ist ein sehr ungewöhnliches Getriebedesign namens Harmonic Drive Strain Wave-Getriebe, das ein einzigartiges elliptisches Zahnradlager verwendet, das extremen Belastungen standhält und gleichzeitig außergewöhnliche Zuverlässigkeit und sehr hohe Übersetzungsverhältnisse bietet. Es kann sogar abrutschen, ohne dass die ineinandergreifenden Zähne zerstört werden.

Skauen räumt ein, dass es sich dabei um eine kostspieligere und geringfügig leistungshungrigere Lösung als herkömmliche Planetengetriebe handelt, weist jedoch darauf hin, dass es einen Grund gibt, warum das Raumfahrzeug Mars Rover und der Kampfjet Lockheed F35 ebenfalls denselben Getriebetyp verwenden.

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Die Lösung des Geräuschproblems erforderte auch etwas Querdenken, da das Problem nicht nur darin besteht, dass das Geräusch des Motors und der Zahnräder beim Beschleunigen und Abbremsen einen deutlichen (und spürbareren) Anstieg und Abfall der Tonhöhe verursacht als die nahezu Stille eines hydraulischen Kolbens oder des Hintergrundgeräuschs eines Generators, sondern auch die Tendenz des Aktuators, durch den Rumpf zu schwingen.

Skauen sagt, dass die Rumpfform wie eine Lautsprechermembran mit bestimmten Resonanzfrequenzen wirken kann, wodurch sie in Bereichen des Bootes, die in einiger Entfernung vom Aktuator selbst liegen, vibriert und Geräusche erzeugt.

Im Gegensatz zu einem Motor, der über Gummilager von der Rumpfstruktur isoliert werden kann, müssen die Flossenlager jedoch absolut steif sein, um den enormen Drehmomentkräften standzuhalten. Die Lösung bestand in einem neuen Dämpfungsmaterial und einer neuen Anordnung, die die erforderliche Torsionssteifigkeit beibehielt und gleichzeitig den Aktuator weiterhin vom Rumpf isolierte.

Die längliche Cutaway-Form verbessert die Effizienz

Die wohl größte Veränderung betrifft die Form der Flossen selbst. Sleipner vertritt seit über einem Jahrzehnt seine patentierten gebogenen Vector-Flossen aufgrund der zusätzlichen Stabilität im Ruhezustand und der Kraftstoffeffizienz, die sie im Vergleich zu herkömmlichen geraden Flossen bieten.

Dies liegt daran, dass sich die Vektorflossen vom Rumpf nach außen spreizen und am Anker eine größere vertikale Stabilisierungskraft und weniger horizontale Kraft erzeugen als bei einer geraden Flosse, deren Kräfte in einem konstanten 90-Grad-Winkel zum Totaufgangswinkel des Rumpfes wirken. Die Vector-Finnen erzeugen außerdem bei hoher Geschwindigkeit mehr Auftrieb, um den durch externe Flossen erzeugten Luftwiderstand auszugleichen.

Das neueste Design von Sleipner, das speziell für seine neuen elektrischen Aktuatoren entwickelt wurde, ist das bisher extremste und zeichnet sich durch noch deutlichere Verbesserungen bei der Stabilisierung im Ruhezustand und der Reduzierung des Luftwiderstands bei Geschwindigkeit sowie eine Verringerung unerwünschter Nebenwirkungen wie Schwanken, Gieren und Ankerlaufen aus (wenn die Flossen das Boot über seinen eigenen Anker vorwärts paddeln).

Sie krümmen sich immer noch nach oben wie die ursprünglichen Vector-Flossen, nur noch stärker, aber sie sind auch erheblich länger und flacher als frühere Designs, mit einer Cutaway-Form, die die sich schneller bewegenden Spitzen weiter vom Rumpf entfernt hält als die sich langsamer bewegenden Vorderkanten.

Dies trägt dazu bei, eine unerwünschte Interaktion zwischen Flosse und Rumpf zu verhindern, die die Effizienzgewinne schmälerte. Das Endergebnis ist ein beispielloser Gewinn an Stabilisierungseffizienz sowie ein erhöhter Auftrieb im laufenden Betrieb. Sleipners eigene Messungen zeigen, dass diese neuen Flossen jetzt vor Anker doppelt so effektiv sind wie flache Flossen gleicher Größe und Geschwindigkeit.

Der andere große Vorteil der neuen elektrischen Flossen besteht darin, dass sie einen größeren Drehschwenk ermöglichen als hydraulische Arme, die normalerweise auf 35 Grad auf beiden Seiten der Neutralstellung begrenzt sind. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität, wie schnell, wie weit und wie lange die Flossen gedreht werden, um den besten Stabilisierungseffekt zu erzielen.

Warum gebogene Flossen mehr von der gewünschten vertikalen Stabilisierungskraft erzeugen und weniger von der unerwünschten horizontalen

Es ermöglicht auch ausgefeiltere Algorithmussteuerungen, um dem Effekt des Ankergangs entgegenzuwirken, indem gelegentlich ein Rückwärtspaddel hinzugefügt wird, anstatt ständig in die eine oder andere Richtung zu paddeln, wie es bei einigen elektrischen Flossen der Konkurrenz der Fall ist.

Das Endergebnis ist Sleipners bisher effizienteste Flossenform, die mit der Zeit auch für den Einsatz in seinem hydraulischen Bereich angepasst wird. Skauen kann nicht sagen, dass die neuen elektrischen Lamellensysteme von Sleipner den hydraulischen überlegen sind, räumt jedoch ein, dass sie sowohl für Bauherren, die keine hydraulischen Rohrverläufe und elektrohydraulischen Pumpen mehr berücksichtigen müssen, als auch für Benutzer, die dies tun, eine Reihe von Vorteilen bieten Sie können alle Vorteile der Vector-Flossen ohne einige der weniger wünschenswerten Nebenwirkungen genießen.

Obwohl die vollständigen Details und Preise der neuen Reihe elektrischer Flossenstabilisatoren von Sleipner noch nicht bestätigt wurden, wird es wahrscheinlich fünf verschiedene Pakete mit Flossengrößen von 0,6 m² bis 2,5 m² geben, die Boote von 55 Fuß bis 130 Fuß abdecken 90.000 € inkl. MwSt.

Erstmals veröffentlicht in der Juni-Ausgabe 2023 von MBY.

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