ROBBE
SEA WOLF
Questo
modello è un’elaborazione del Kit commerciale della ditta tedesca Robbe.
Il
modello è una “lontana” riproduzione
del sottomarino nucleare SSN 575 Sea Wolf che fu varato nel 1955, e prestò
servizio nella marina militare americana fino al
1987. Il battello fu il secondo esemplare della classe NAUTILUS, di cui
il capostipite fu autore della famosa traversata sotto la calotta artica.
La
scatola di montaggio è in vendita nei negozi di modellismo, e comprende tutto
lo scafo incluso l’asse dell’elica e l’elica. L’asse dell’elica
comprende anche la ruota lenta del riduttore, ma non la ruota dentata veloce
che è venduta separatamente insieme al motore. Tra gli accessori venduti
separatamente è disponibile anche il gruppo batterie, ma le tre batterie al
piombo da 2V cadauna e 5 A/h sono acquistabili anche separatamente nei negozi
di elettronica. Nel kit non è
incluso nessun apparato elettronico, come i servi, il regolatore di velocità
e la radio ricevente, che devono essere acquistati separatamente.
Il
livello dei dettagli dello scafo è volutamente non elevato, perché questo è
un kit adatto a chi si avvicina per la prima volta alla costruzione di un
sommergibile radio comandato, e quindi è stata privilegiata la facilità di
costruzione e la robustezza.
Il
modello è ad immersione dinamica, cioè per l’immersione sfrutta la forza
idrodinamica che si genera sui timoni di profondità grazie alla velocità.
Quando la forza idrodinamica riesce a vincere la spinta al galleggiamento, che
rimane costante durante l’immersione, il battello va sott’acqua, e vi
rimane fintanto che la spinta dinamica persiste. Quando la spinta dinamica
diminuisce, ad esempio a causa di una perdita di velocità, oppure cambia
direzione, a causa di una diversa inclinazione
dei timoni, il battello fa superficie. Ricordo infatti che il battello resta
ad una profondità costante, quando la spinta al galleggiamento eguaglia la
spinta dinamica mentre si immerge o fa superficie quando una delle due forze
prevale sull’altra.
Caratteristiche del modello:
lunghezza
900 mm
larghezza
100 mm
altezza
320 mm
peso 4,2 kg circa
Il
progetto originale della Robbe prevede che siano radiocomandate le seguenti
funzioni:
Timone di direzione
Timone di profondità di poppa
Velocità ed inversione di marcia motore.
Sono
quindi sufficienti tre canali. Per quanto riguarda i timoni di prua, il
progetto prevede un sistema automatico di emersione comandato da un’antenna
radar incernierata sulla torretta, che posiziona i timoni a salire quando la
sommità dell’antenna si immerge. Questo significa che quando il battello
raggiunge circa mezzo metro di profondità, la sommità dell’antenna
immergendosi fa ruotare i timoni a salire, facendo emergere il battello. Il
modello esegue così le “delfinate” procedendo quindi alternativamente in
superficie e sott’acqua.
La
tenuta dello scafo resistente, che è un cilindro di pvc, è assicurata da due
tappi sagomati uno dei quali è da incollare al cilindro, mente l’altro è
smontabile con interposta una guarnizione tipo O-ring
La
tenuta del passaggio a scafo delle aste che comandano i timoni è realizzata
con dei soffietti di gomma.
Il
modello così concepito funziona, ma io non l’ho realizzato così fin dal
principio, pur mantenendo all’inizio la sola immersione dinamica.
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Prima
modifica:
Comando
dei timoni di prua con un servo. Ho eliminato il sistema di superficie
automatico, comandando i timoni di prua con un altro servo. I due servi che
comandano i due timoni di profondità di prua e di poppa, fanno capo però ad
un solo canale, cioè i due spinotti dei servi sono collegati alla stessa
presa della ricevente. L’importante però è che i due timoni si muovano in
controfase, altrimenti risulterà impossibile l’immersione. Da notare che i
questo non ha portato all’aumento dei canali impiegati.
Seconda
modifica:
Il
tappo di prua non è stato incollato, ma è smontabile come quello di poppa.
Questo consente di imboccare nel soffietto l’asta che comanda i timoni di
prua. Un secondo O-ring assicura la tenuta.
Terza
modifica:
L’elica
tripala del kit è stata sostituita con un’elica in fusione di ottone con
sette pale a scimitarra. Il diametro della nuova elica è 60 mm con un passo
di 60 mm. Potete vedere il risultato nelle foto. L’elica a sette pale è
bellissima. L’acquisto è stato fatto da Propshop in Inghilterra per
corrispondenza (vedi i nostri link).
Quarta
modifica:
Aggiunta
delle luci di via. Ho sfruttato l’ultimo canale disponibile della radio che
avevo a quel tempo, utilizzando un servoswitch sempre della Robbe. Il
passaggio a scafo dei fili delle lampadine è stato fatto siliconando i fili
dentro un tubetto incollato nel tappo anteriore.
Il
battello così modificato è rimasto a immersione dinamica, e con questo ho
imparato a comandarlo senza subire disastrosi naufragi. Fare immergere un
battello dinamicamente non è infatti semplicissimo. Non appena si mettono i
timoni a scendere, lo scafo si apprua e l’elica fuoriesce dall’acqua
diminuendo drasticamente la velocità e di conseguenza le forze idrodinamiche
che contrastano la spinta al galleggiamento. Riuscire nell'intento
significa bilanciare staticamente molto bene il battello su linee
d’acqua che siano un compromesso tra l’aspetto estetico in superficie e la
necessità di far emergere il battello il meno possibile per minimizzare la
spinta al galleggiamento da vincere. Riuscire nell’intento significa anche
dosare con perizia l’inclinazione dei timoni di profondità e la velocità
del battello. Attenzione quindi alla sensibilità delle dita con gli stick!
Consiglio
ancora una volta a tutti i neofiti di seguire questo cammino prima di
cimentasi in qualcosa di più impegnativo.
REALIZZAZIONE
DELL’IMMERSIONE STATICA
Questa
modifica ha comportato l’aggiunta di casse allagabili e di una pompa di
carico/scarico acqua di zavorra. La maggiore difficoltà è stata quella di
trovare lo spazio per i componenti negli spazi estremamente ristretti dello
scafo stagno. Ricordo che con questo sistema di immersione, cioè aumentando
il dislocamento (peso) dello scafo, la zavorra deve necessariamente essere
immessa nello scafo stagno. Le due parti dello scafo a proravia ed a poppavia
del cilindro centrale non possono infatti essere sfruttate, essendo comunque
sempre allagate.
La
camera di immersione principale è stata realizzata con un pezzo di pneumatico
tipo “palmer” di una bici da corsa, posto a ferro di cavallo nella parte
inferiore dello scafo resistente. Il volume non era però sufficiente. Sono
state quindi aggiunte tre camere supplementari ricavate dalle dita (medio e
anulare) di un paio di guanti di gomma per lavare i piatti. Le scelta del
materiale delle camere è essenziale, perché dalla loro robustezza dipende la
salvezza del battello in immersione. Sono da evitare i palloncini e gli
“anticoncezionali”. Lo scafo
interno è pieno di spigoli ed una volta gonfiati d’acqua i recipienti non
devono bucarsi. La disposizione delle camere deriva da un lungo lavoro di
bilanciatura dello scafo nella vasca da bagno di casa. Vi garantisco però che
durante l’immersione statica, da fermo,
il battello scende sott’acqua perfettamente orizzontale. Vedere un
battello che scende in assetto appruato o appoppato non è soddisfacente.
La
presa d’acqua a mare è posta in basso a poppa. La pompa che provvede al
carico/scarico acqua di zavorra è una Robbe
cod. 1563. La pompa è del tipo ad ingranaggi, e per invertire in
flusso è sufficiente invertire in senso di rotazione del motore.
Purtroppo
l’esiguo spazio a disposizione non ha consentito di istallare una valvola di
ritegno, e quindi quando le casse zavorra sono piene, la pressione dell’aria
internamente allo scafo e l’elasticità delle pareti delle camere di
immersione fanno sì che l’acqua esca lentamente, facendo salire in
superficie il battello. Ovviamente questo succede fintanto che la pressione
esterna dell’acqua, che dipende dalla profondità a cui si trova il
battello, è inferiore a quella interna alle casse zavorra. Quindi non si può
fare affidamento su questa caratteristica
per veder emergere il battello sotto la profondità di ricezione. Tre
metri di profondità corrispondono ad una pressione di 0,3 bar, che non è
poco. La sicurezza è invece affidata ad un servoswitch, che comanda il motore
della pompa, appositamente studiato per i sommergibili dalla ditta Electronize.
(vedi i nostri link) Quando viene a mancare il segnale il servoswitch comanda
la pompa a scarico, ed il battello riemerge.
Un’altra
modifica è stata quella di aggiungere un avvisatore acustico di umidità
dentro lo scafo stagno, che emette un bip-bip quando rileva presenza di acqua
dentro lo scafo. Portando il battello vicino alla riva si può udire il
segnale, e prendere provvedimenti. E’ stata aggiunta infine una valvola di
sicurezza per evitare che le camere di immersione esplodano se ci si dimentica
di fermare la pompa durante l’immersione. La valvola è a forma di fungo ed
è tenuta chiusa da una molla. Quando la pressione dell’acqua dentro le
camere di immersione raggiunge un certo valore, vince la forza di ritegno
della molla e la portata di acqua in eccesso viene sfiorata fuori bordo,
impedendo così alle camere di esplodere.
Sono
qui riassunti i comandi istallati sul sea wolf :
·
Timone di direzione
·
Timoni di profondità (1 servo anteriore e 1 servo posteriore) collegati allo
stesso CANALE.
·
Regolatore / invertitore di velocità
·
Comando pompa di allagamento / svuotamento casse di
immersione
·
Luci di via
N° 2 servi
N° 1 regolatore di velocità
Robbe Speed Profi 25
N° 3
batterie Cyclon al piombo da 5000 mAh
N° 1 pompa
ad ingranaggi Robbe p.n. 1563
N° 1 duo
switcher Electronize 48B-2W per
comando pompa
N° 1 mono
switcher Robbe ref. 8317 per
comando luci
N° 1 ricevente Multiplex PICO
5 canali cod. 5952
N° 1 Motore
Robbe EF 76 II
Ref. 4106 con riduttore 1:3,3
N°1 circuito avvisatore di umidità
MODIFICA
dicembre 2004
Ho deciso
di modificare il comando dei timoni di profondità di prua, risparmiando un
servo. I timoni di prua si muovevano in controfase a quelli di poppa ,
comandati da due servi ma con un solo segnale. I due servi erano sistemati uno
sopra all’altro, e quindi ho capito che avrei potuto fare un collegamento
meccanico tra le due aste eliminando un servo. Il risultato è mostrato nella
foto qua sotto.
Sull’asta
del servo che comanda i timoni di poppa, è stato inserito un collarino che
muove una leva passante incernierata al livello del ponte. La leva, sotto il
ponte, è incernierata all’asta
che muove il timone di prua. Per fortuna i leverismi
sono tali da continuare a far muovere i timoni in controfase, che come
già dichiarato, è indispensabile per l’immersione dinamica. Infine ho
compensato l’assetto longitudinale con della zavorra di piombo, nella zona
allagata di prua, la mancanza del servo. Il risultato è soddisfacente, ed ho
un servo disponibile per altri progetti.
MODIFICHE aprile 2006
Prima modifica
Dopo varie pensate ho deciso
di istallare una valvola sull’aspirazione della pompa di zavorra.
Se vi ricordate ho descritto
nel testo l’inconveniente dell’acqua di zavorra che fuoriusciva lentamente
grazie all’elasticità delle camere di immersione ed alla pressione dell’aria
internamente allo scafo stagno. Questo impediva di fermare il battello ad
una quota prestabilita. Ho disposto diversamente il regolatore di velocità
ed ho eliminato l’avvisatore acustico di infiltrazioni d’acqua, poco
prudente? Forse, ma dopo quasi dieci anni di navigazione ho stimato che il
battello fosse sufficientemente affidabile. Spostando il regolatore sulla
dritta e il comando delle luci di via al posto dell’avvisatore di umidità
ho ricavato lo spazio per la valvola. La valvola è un cilindretto di
plexiglass in cui ruota un pistone, collegato ad un ‘asta, dove sono
praticati due fori passanti, perpendicolari all’asta, disposti sfasati
l’uno rispetto all’altro di 100° circa . Ruotando il pistone nei due sensi
si mettono in comunicazione i due bocchelli posti ai lati del cilindro
tramite i due fori del pistone. Perché non fare un pistone che invece di
ruotare scorre, come un motore due tempi, scoprendo le due luci? Sempre
problemi di spazio, la corsa non ne avrebbe consentito l’istallazione. In
realtà il primo tentativo era stato in quel senso, salvo poi scoprire che
non ci stava, lo userò per il prossimo sub (un Akula…..) La tenuta sull’asta
è fatta con un O-ring diametro interno 4 mm, che sta in una cava realizzata
con una fresa cilindrica ed un coperchietto fissato con due vitine. Il moto
al pistone arriva da un micro servo che tramite due ingranaggi, rubati ad
una mini 4WD di mia figlia, lo mette in rotazione. Per fortuna che il
rapporto di moltiplicazione fa fare al pistone i 100°, perché il servo ne fa
di meno.
Per conservare la funzione di
fail-safe è stato necessario interporre tra il servo e la ricevente un
circuito che, in mancanza di segnale, faccia assumere al servo che muove il
pistone una qualsiasi posizione di fine corsa, consentendo così alla pompa
di poter scaricare a mare l’acqua e far riemergere il battello. Questo
circuito è molto semplice e comparirà presto nella sezione tecnica del
nostro sito.
Seconda modifica
Ho munito il battello di un
periscopio retrattile a comando idraulico, sfruttando la pressione delle
camere di immersione.
L’asta del periscopio è stata
realizzata sfruttando cinque tubi di ottone e rame con diametro decrescente.
Le aste mobili del periscopio sono trattenute e guidate nei rispettivi
foderi da dei pezzettini di tubo, di diametro immediatamente superiore, che
incollati all’asta mobile ed al fodero, funzionano rispettivamente da
pistone e fine corsa. La base del periscopio è collegata con un tubicino,
che passa attraverso il tappo di prua, al circuito delle camere di
immersione. La pressione della pompa, all’atto dell’immersione, spinge in
alto il periscopio; come pure lo ritrae quando svuota le camere.
All’atto pratico finalmente
posso fermare il battello a mezz’acqua, e procedere a quota periscopica a
velocità lentissima. Che spettacolo !!!!
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