Hallo Freunde

Ich betätige mit dem Schrittmotor nicht die Segel, das passiert mit stupsis großem Fahrtregler, sowie unter Ausnutzung der Positionsinformation vom Inkrementalgeber. Zuständig ist dazu die RN-Control welche die Signale vom Empfänger der Funkfernsteuerung dekodiert, also die Benutzeranweisungen erhält, und in entsprechende Anweisungen die über I2C an den mega8 der Fahrtregler von Stupsi weiter gibt.

Die beiden Schrittmotoren sollen Vor- und Achterstag bedienen. Zur Erläuterung für nicht Segler Spezialisten: Das Vorstag ist ein Seil das geht vom Deck des Bootes am Bug zur Mastspitze und sichert den Mast vor Spannungen die den Mast nach hinten biegen wollen. Das Achterstag ist das Gegenstück. Es ist ein Seil das geht vom Deck am Heck des Bootes zur Mastspitze und sichert den Mast vor Kräften die ihn nach vorne biegen wollen. Weiterhin verwendet man das Achterstag auch um bewußt den Mast an der Spitze ein wenig nach hinten zu biegen. Dadurch verändert sich die Geometrie des Hauptsegels, also das hinter dem Mast, es öffnet sich oben ein wenig, was bei kräftigem Wind von Vorteil ist damit die Luft besser aus dem Segel auswehen kann. Nach links und rechts wird der Mast durch weitere Seile gesichert die vom Deck seitlich des Mastes zur Mastspitze reichen.

Bei mir soll jetzt einer der Schrittmotoren die Aufgabe übernehmen das Vorstag bei einem Vorgang der für das Setzen eines Spinnakers in meinem Boot erforderlich ist, gespannt zu halten. Bei diesem Vorgang wird der Befestigungspunkt des Vorstags auf dem Deck am Bug um etwa 20cm nach hinten verschoben. Wenn man sich ein rechtwinkliges Dreieck vorstellt, wo der rechte Winkel zwischen Mast und Deck ist, und die beiden anderen Winkel zwischen dem Vorstag und Mast (an der Mastspitze) und Vortag und Deck (am Bug), so wird die Seite des Dreiecks welche vom Mastfuß zum Befestigungspunkt des Vortags am Deck von etwa 55cm auf 35-40cm gekürzt. Dadurch wird aber die Hypotenuse dieses Dreiecks, hier das Vorstag, auch kürzer. Der Schrittmotor hat jetzt die Aufgabe das Vorstag immer um den Betrag zu kürzen den es durch die Verschiebung Bes Befestigungspunktes des Vorstags am Deck kürzer wird und dadurch die Spannung des Vorstags konstant zu halten. Da der Getriebemotor der die Mechanik betätigt die den Befestigungspunkt nach hinten verschiebt 500 Impulse pro Umdrehung an den Fahrtregler von Stupsi meldet und beim gesamten Vorgang der Getriebemotor etwa 30 Umdrehungen innerhalb einer 1/2 Sekunde macht, wird der Schrittmotor parallel die Anzahl der Schritte machen um soviel Seil vom Vorstag aufzuwickeln, das das Vorstag eine unveränderte Spannung behält weil die Kürzung ausgeglichen wird. Das ist eine Sinus-Funktion.

Das ist aus 2 Gründen wichtig:

1. Am Vorstag ist auch das Vorsegel befestigt, es ist das Vorliek eines Genuasegels und das soll durch diesen Vorgang nicht beeinträchtigt werden. Würde das Vorstag durchhängen würde das Vorsegel seine Funktion verlieren. Der ganze Vorgang beim Setzen oder Einfahren eines Spinnakers, das große ballonartige Segel das man setzen kann wenn der Wind von hinten kommt, dauert knappe 5 Sekunden. Circa 1/2 Sekunde Vorstag zurückfahren und Bergeöffnung Spinnaker freilegen, etwa 3 Sekunden Spinnaker Setzen oder Einholen und etwa 1/2 Sekunde Vorstag wieder nach vorne zu fahren. Sollte Stromverbrauch durch Haltekraft Vorstag zu groß sein kann ich die Mechanik in der Endstellung vorne mechanisch fixieren und Schrittmotor entlasten. Seit ihr nicht auch der Meinung das ein Schrittmotor geeigneter ist als ein Getriebemotor das Vorstag einer Sinusfunktion folgend zu kürzen, bzw. zu verlängern indem er eine diskrete Anzahl von Schritten in so schnell wie möglicher Folge zeitgleich zum Getriebemotor ausführt der den Vorstagbefestigungspunkt verschiebt das an jedem Haltepunkt die bestmöglich Länge des Vorstags gefahren wird?

2. Würde ich gestatten das das Vorstag während des Manövers das Spinnaker zu fahren spannungsarm wäre, würde das Achterstag einseitig den Mast nach hinten ohne Gegenkraft belasten. Auch dabei würde das Hauptsegel seine Funktion stark beeinträchtigt haben.

Der 2. Schrittmotor ist für das Achterstag gedacht. Hier würde es gestatten während der Fahrt den Mast nach hinten zu biegen und so diese Trimmmöglichkeit eröffnen.

Last, but not least, wären in meinem Segelboot die beiden Schrittmotoren im Einsatz und könnte man durch ablesen des Stromwertes einen Rückschluß auf die Zugkraft an den Stagen haben und so nachdem montieren der Segel könnten die Schrittmotoren diese Stage automatisch trimmen. Ein Abfall-Produkt einer notwendigen Funktion das ich aber sehr cool fände!

Ich denke damit könnte man den Schiffsmodellbauern die Möglichkeiten der uController im Schiffsbau sehr anschaulich nahebringen.