Bei der vom BMWi geförderten Entwicklung eines miniaturisierten, druckneutralen Unterwasserfahrzeugs wird ein Lagetrimmsystem benötigt, mit dem sich bei Geradeausfahrt die waagerechte Lage und beim Tauchen eine Neigung einstellen lässt. Hierzu befördert eine Hydraulikpumpe Flüssigkeiten mit deutlich von Wasser verschiedenen Dichten zwischen dehnbaren Behältern, die sich am Bug und Heck des Fahrzeugs befinden (vgl. Abbildungen). Durch die Verlagerung des Schwerpunkts lässt sich insbesondere die Wirkung der Höhen- und Tiefenruder beim Tauchvorgang energieeffizient unterstützen. Das System ist so ausgelegt, dass es in Tauchtiefen bis zu 6.000 Metern sicher funktioniert.

Viele Unterwasserfahrzeuge sind mit beweglichen Greifwerkzeugen (Manipulatoren) oder Forschungsgeräten ausgestattet, deren Betrieb bei Unterwasserarbeiten den Schwerpunkt des Fahrzeugs verändert. Ein Neigungssensor registriert die Nickbewegungen und liefert für ein Regelsystem den Lagewinkel, das den dynamischen Ausgleich herstellt.

Manchmal ist es zwingend notwendig, bei Tauchmissionen zusätzliche Geräte in einem bestimmten Teil des Fahrzeugs unterzubringen. Das Trimmsystem gleicht die Verschiebung des Gewichts- bzw. Auftriebsschwerpunkts aus und regelt die horizontale Lage des Boots im Wasser.

Um die Dynamik des Mess- und Regelkreises zu erfassen, haben wir ein Modellsystem aufgebaut (siehe Abbildung), mit dem sich Schwerpunktsänderungen gezielt einstellen und ausregeln lassen.

Eigenschaften des Lagetrimmsystems:

• seewasserbeständig

• einsatzfähig bis zu Außendrücken von 600 bar

• Kompensation von Störgrößen durch Neigungsregelung

Projektförderung

Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie

Projektträger Jülich

Projektpartner

ENITECH Energietechnik Elektronik GmbH, Bentwisch

Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, Rostock