beein-tr¨achtigt jedoch nicht die Funktion des Auftriebstrimmsystems.
Zwar wurde bei diesem Versuch die Auf- bzw. Abtriebskraft nicht gemessen, jedoch ist der Messwert beim Auftauchen von 3,49 Liter realistisch. Um auszuschließen, dass einer der Durchflusssensoren fehlerhaft arbeitet, wurden sie in einem weiteren Versuch gegeneinan-der getauscht. Jedoch f¨uhrte dies zum gleichen Ergebnis, woraus folgt, dass die Sensoren f¨ur die Messung eines geringen Volumenstroms, wie er beim Abtauchen des Fahrzeugs in dem realisierten Auftriebstrimmsystem auftritt, nur bedingt geeignet sind. Da die ¨ Ande-rungsrate des Auftriebstrimmsystem von 2,2 N pro Minute f¨ur eine Tiefenregelung nicht ausreichend ist und die F¨ullstandssensorik sicher funktioniert, werden die Messwerte der Durchflusssensoren nur zum Zweck der ¨Uberwachung genutzt. So l¨asst sich beispielsweise bei einem Tauchgang an der ¨Anderung der Z¨ahlwerte der Durchflussensorik sicher erken-nen, ob das System sicher l¨auft oder einen Ausfall hat.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 100
200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Flüssigkeitsmenge [l]
Druck im Druckkörper [mbar]
auftauchen abtauchen
Abb. 4-31 Im Druck¨orper gemessener Druck w¨ahrend des Auf- und Abtauchens
In Abbildung 4-32 sind die Ergebnisse der Messfahrt dargestellt. In Abbildung 4-32 a ist zu erkennen, dass die von den Durchflusssensoren gemessene Fl¨ussigkeitsmenge noch we-niger der Realit¨at entspricht als im Wasserbecken im Labor, obwohl die gepumpte Fl¨ ussig-keitsmenge immer den jeweiligen F¨ullstandssensor ausl¨oste. Diese Fehlmessung kann auf die hohe Viskosit¨at der Trimmfl¨ussigkeit bei den geringen Wassertemperaturen um 5 °C zur¨uckgef¨uhrt werden. Bei einer hohen Viskosit¨at fließt die Trimmfl¨ussigkeit nur sehr lang-sam durch das System, so dass die Durchflusssensoren diesen kleinen Volumenstrom nur bedingt erfassen k¨onnen.
Auch die H¨ohenruder zeigen, wie in Abbildung 4-32 b zu sehen ist, keine Tendenz, den erzeugten Auf- und Abtrieb zu kompensieren. Angesichts der geringen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der daraus resultierenden kleinen Ruderkr¨afte kann davon ausgegangen werden, dass die Ruder immer in der Lage sind, den bzw. Abtrieb des variablen Auf-triebstrimmsystem zu kompensieren. Wenn also das AufAuf-triebstrimmsystem das Fahrzeug bei einem Tauchman¨over unterst¨utzen soll, darf kein Tiefenregler aktiv sein, da dieser sonst die Wirkung des Auftriebstrimmsystems kompensieren w¨urde.
Weiterhin konnte festgestellt werden, dass trotz des arbeitenden Auftriebstrimmsystems kein Einfluss auf die Tiefenregelung erkennbar ist. Die in Abbildung 4-32 c aufgetragene Tiefe ¨andert sich w¨ahrend der gesamten Messfahrt nicht.
In dem zweiten Experiment wurde ein Verankerungstest durchgef¨uhrt. Dazu wurde die Versuchsplattform DNS Pegel mit einem Verankerungsgewicht von 1,5 kg versehen. Dieses Gewicht wurde mit einer 2,5 m langen Leine mit dem Fahrzeug verbunden. Eine zweite Leine, die das Fahrzeug mit dem Forschungsschiff verbindet, diente als Sicherheit. Ziel dieses Experiments war es, zu untersuchen, ob es m¨oglich ist, die Versuchsplattform mit Hilfe des Auftriebstrimmsystems am Meeresboden zu verankern.
(a)
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
-0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Zeit [s]
Flüssigkeitsmenge [l]
(b)
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
Zeit [s]
Höhenruder Ausschlag [°]
(c)
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6
Zeit [s]
Tiefe [m]
Abb. 4-32 Gemessene Fl¨ussigkeitsmenge (a), die Reaktion (b) der H¨ohenruder und (c) die resultierende Tauchtiefe
Zuerst wurde die Versuchsplattform vom Forschungsschiff aus zu Wasser gelassen. Dann wurde mit Hilfe des Auftriebstrimmsystems 12 % des m¨oglichen Abtriebs generiert, um das Fahrzeug nach dem Ausbringen des Verankerungsgewichts sofort zum Abtauchen zu bringen. Danach wurde das Verankerungsgewicht mit der Leinenverbindung zum Fahr-zeug ¨uber Bord gelassen.
Das Fahrzeug sackte daraufhin in Richtung Meeresboden (siehe Abbildung 4-33 b), wo es an der Leine mit dem Verankerungsgewicht 2,5 m ¨uber dem Meeresboden in 12,5 m Tiefe
(a)
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 -0.4
-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Zeit [s]
Flüssigkeitsmenge [l]
(b)
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 0
2 4 6 8 10 12 14 16
Zeit [s]
Tiefe [m]
(c)
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 -40
-30 -20 -10 0 10 20 30 40
Zeit [s]
pitch [°]
Abb. 4-33 Gemessene Fl¨ussigkeitsmenge (a), Tauchtiefe (b) des Fahrzeugs und (c) der resultierende pitch-Winkel w¨ahrend des Verankerungsversuchs in der Ostsee
stabil verankert werden konnte. Die Stabilit¨at der Verankerung ist gut an der konstanten Tiefe in Abbildung 4-33 b zwischen dem Zeitabschnitt 500 bis 2.000 s zu sehen. Auch der pitch-Winkel in 4-33 c ¨andert sich w¨ahrend diesen Zeitabschnitts nicht nennenswert.
Nach 2.000 s wurde das Auftriebstrimmsystem genutzt, um weiteren Abtrieb zu erzeugen.
Dies f¨uhrte sofort dazu, dass die Versuchplattform DNS Pegel weiter durchsackte, bis sie auf dem Meeresboden lag. Das Nicken des Buges ist auch hier wieder deutlich vorhanden (siehe Abbildung 4-33 c). ¨Uberlagert wird es von den Bewegungen des Fahrzeugs, die
(a) (c)
(b) (d)
Abb. 4-34 Mit Hilfe des Saab SeaEye ROVs aufgenommene Videoaufnahmen des Veran-kerungsversuchs in der Ostsee November 2009. Verankerung ¨uber dem Mee-resboden (a), (b) und (c), (d) auf dem Grund)
durch den in dieser Tiefe noch wirksamen Seegang induziert werden. Nach 2.800 s ist der Druckk¨orper des Auftriebstrimmsystem vollst¨andig mit der Trimmfl¨ussigkeit gef¨ullt und das Fahrzeug hat eine stabile Lage auf dem Meeresboden eingenommen.
Das Auftauchen wird nach 2.900 s eingeleitet. Nach 3.450 s l¨ost sich das Fahrzeug wieder vom Meeresboden. Im weiteren Verlauf des Auftauchens wird die gesamte Trimmfl¨ ussig-keit in die Trimmblase gepumpt. Dies f¨uhrt dazu, dass nach 3.600 s das Fahrzeug teilweise das Verankerungsgewicht mit anhebt. Zu erkennen ist das L¨osen des Verankerungsgewichts an der unruhigen Tiefenlage des Fahrzeugs (siehe Abbildung 4-33 b. Der statische Trimm und der maximale durch das variable Auftriebstrimmsystem generierte Auftrieb reichten jedoch nicht aus, das Fahrzeug zusammen mit der Verankerung an die Wasseroberfl¨ache aufsteigen zu lassen.
Die zunehmend schlechter werdenden Wetterbedingungen ließen keinen zweiten Veran-kerungsversuch zu, so dass die gewonnenen Messwerte f¨ur eine Auswertung ausreichen
mussten. Das L¨osen des Verankerungsgewichts vom Meeresboden konnte ebenfalls mit Hilfe eines ROVs beobachtet werden, das den gesamten Verankerungsversuch filmte (sie-he Abbildung 4-34). Leider sind die Sichtverh¨altnisse in der Ostsee im November sehr schlecht, so dass die Aufnahmen nur schemenhaft die Bewegungen der Versuchsplattform DNS Pegel erkennen lassen.