Najważniejszymi założeniami projektu było zapewnienie wygodnej i obszernej pozycji dla pasażera w części dziobowej. Uznano, że najwygodniejszym wzorem dla obszernej i wygodnej kanapy dla pasażera będzie plażowy leżak- dlatego znajduje się on na rzucie. Taki układ- pasażer z przodu- pozwala na przewożenie np. dzieci, przy jednoczesnym i ciągłym kontrolowaniu ich zachowania. Przednia kanapa jest na tyle szeroka, że dwójka dzieci, lub matka z dzieckiem, może bez problemu być tam komfortowo ulokowana.
Drugim założeniem jakiemu udało się sprostać jest uzyskanie takiego kształtu kadłuba, że niezależnie czy w łódce jest dwójka pasażerów, czy tylko sternik, jednostka jest „w poziomie”. Udało się uzyskać taki rozkład wyporności, że gdy w łódce jest tylko sternik to dziób nie wystaje nad wodę.
Testy na modelach małoskalowych wykazały bardzo wysoką stateczność początkową i końcową, znaczy to tyle, że doprowadzenie do wywrócenia jednostki wiąże się z przeniesieniem środka ciężkości pasażerów poza obręb jednostki.
Dalsze plany.......
Jesteśmy w trakcie budowy formy dla podobnej jednostki, ale dwuosobowej, której projekt powstał na bazie doświadczeń eksploatacyjnych i produkcyjnych nabytych podczas projektu Wydry235. Wychodząc naprzeciw wielu zapytaniom na temat tego rodzaju jednostki podjęliśmy się wykonaniu projektu, który przeszedł zadowalająco testy w małej skali.
Uzyskana waga, tj. ok 70kg pozwala na przenoszenie łódki w dwie osoby bez najmniejszych problemów.
Transport jest łatwy- jachcik mieści się na szerokość na jednej europalecie EUR2 ( 1200x1000), zaś na długość na dwóch. Pozwala to na łatwą wysyłkę w niemal każde miejsce.
Wydra mieści się na małej przyczepce jednoosiowej, zaś dwie sztuki bez problemu można załadować na dłuższą przyczepkę, nie przekraczając 750 kg i 18m zestawu, co było praktykowane.
Projekt Wydry rozpoczął się od nakreślenia wygodnej pozycji załogi, która została jasno określona przez badaczy ergonomii, a następnie obrysowania sternika jachtem – tak wyznaczono gabaryty. Z tak prowadzonych symulacji wynikła długość 225cm. Mniejsza długość decydowała o konieczności podkulenia nóg w przypadku osoby o większym wzroście.
Szerokość została podyktowana najkorzystniejszym stosunkiem długości do szerokości, tj. współczynnikiem smukłości, w kontekście bezpieczeństwa. Osoba zajmująca siedzenie sternika nie ma możliwości na wywrócenie jednostki, jeśli nie oderwie pośladków od siedziska. Na bezpieczeństwo wpływa też klasyczny kształt kadłuba, gdzie pokład w części dziobowej znacząco się rozszerza. W momencie przechylania się Wydra zapiera się burtą o wodę.
Zanurzenie z silnikiem w pozycji marszowej wynosi ok. 40 cm, a z silnikiem podniesionym jest to kilkanaście cm. Pozwala to na dopływanie do brzegu i startowanie z plaży, co jest niemożliwe przy zastosowaniu sinika stacjonarnego.
Waga jednostki wynosi ok. 70 kg. Jest to waga konstrukcji sklejkowej, która przez swój kształt wymagała dużej ilości denników i grodzi jak na swój wymiar - sklejka poszycia była wyginana do granic możliwości – i to ten aspekt użytego materiału podyktował ostateczny kształt jachtu. Przy zastosowaniu kompozytu i technologii produkcji opierającej się o formę, zakłada się redukcje wagi i pełną niezatapialność poprzez zastosowanie podwójnego dna. Jednostki konkurencji produkowane są z „litego” kompozytu. Konstrukcja jaką ja docelowo proponuje oparta jest o technologie kompozytu warstwowego, tzw. „sandwitch”, w oparciu o najnowocześniejsze materiały. Do tej pory większość jednostek, które tworzone są w technologii warstwowej opiera się o rdzeń z pianki poliuretanowej. Ma to swoje minusy, jak np. konieczność wykonania odpowiednio twardych okładzin zewnętrznych, które będą wytrzymywać ewentualne uszkodzenia i nie dopuszczą do ewentualnego „otwarcia” materiału rdzeniowego. W moim projekcie zakłada się wykorzystanie materiałów rdzeniowych firmy Lantor, w przypadku których nie występuje, pod kątem twardości – a co za tym idzie wytrzymałości na uderzenia, granica faz w warstwach kompozytu. Dzięki temu można uzyskać lżejszą konstrukcje o cieńszych ściankach.
Wykończenie.
Prezentowana wersja jest wersją pokazową, gdzie zbliżono się do standardu, gdzie ciężko już wymyślić więcej drewnianych elementów podnoszących standard. Pokład wyłożono teakowym fornirem, zaś przestrzenie pomiędzy liśćmi wypełniono zgodnie z żeglarską tradycją czarną fugą. Wszystkie okucia, tj. kierownicę, knagi, półkluzy, zamknięcia do forpiku, oraz światła nawigacyjne wykonano własnoręcznie. Całość dopełniona jest drewnianą listwą odbojową, intarsją na podłodze i giętym elementem mocującym szybę z poliwęglanu. Utrzymano całość w dębinie, teaku i mahoniu, zaś elementy metalowe są mosiężne. Dla podkreślenia luksusowego charakteru tej sztuki wnętrze wyłożono fornirem dębowym.
Waga i wymiary.
Długość całkowita z silnikiem: 235 cm
Długość KLW: 182 cm
Szerokość: 99 cm
Zanurzenie z silnikiem i obciążeniem : ok 40 cm (w zależności od długości kolumny silnika)
Zanurzenie bez silnika: 13 cm
Wyporność: 1 osoba (nie znaleziono osoby na tyle tęgiej by łódka utraciła swoje właściwości)
Waga: ok 70 kg
Wymiary kokpitu: 74 x 63 cm
Długość od fotela do grodzi dziobowej: 116cm
Prędkość pływania
Maksymalna prędkość jednostki uwarunkowana jest poprzez jej długość. Dla jednostki o długości 2,35 m jest to ok 5-5,5 km/h. Na akwenach zamkniętych, gdzie nurt można pominąć, jest to prędkość bez problemu osiągalna na tym silniku, gdyż ma on spory zapas mocy. Pływanie po Wiśle wymagało czujnego obserwowania wody i wybierania takich tras, gdzie nurt był niższy niż średni na odcinku warszawskim, tj. 5km/h. Wysoki jak na jednostkę uciąg silnika pozwala na pływanie z prędkością zbliżoną do maksymalnej, pomimo oporów wynikających z np. wiatru. Ze względu na powszechną stosowalność praw fizyki, bez względu na kraj, uważam że należy włożyć między bajki osiągi podawane przez konkurencję, tj. 6-9 km/h.Jedną z posiadanych Wydr przerobiłem na spalinową, montując silnik 2T 2KM. Traci się wtedy komfort cichego pływania (silnik znajduje się bezpośredni za sternikiem), ale nigdzie na Wiśle (która charakteryzuje się stosunkowo dużym nurtem) nie było problemu z zapasem mocy. Był to ciekawy eksperyment, jednak kształt jednostki nie predystynuje jej do pływania w ślizgu. Do pływania w ślizgu powinien być to zupełnie inny projekt o zupełnie innym designie.
Jednostka napędowa- akumulator i silnik
Wydra napędzana jest przez 12V jednostkę napędową. Wybór takiego silnika podyktowany został przez ograniczenie wagi akumulatora. Zastosowany akumulator żelowy 100Ah pozwala na nawet 5-6 godzin spokojnego pływania. Pobór mocy, a co za tym idzie, czas pływania na jednym naładowaniu akumulatora, jest uzależniony od użytkownika. Podczas wypraw po Wiśle, w górę rzeki, gdzie prąd ma średnio 5km/h wymagane było wykorzystanie pełni dostępnej mocy, przez co czas pływania ograniczył się do ok 2,5 godz.
Przy zastosowaniu akumulatorów LiFePo4 można znacznie wydłużyć czas zabawy. Akumulatory te charakteryzują się dwukrotnie mniejszym ciężarem dla tej samej pojemności, oraz wiele bardziej korzystną kulturą pracy, co zostało przedstawiona na wykresie poniżej. Akumulatory LiFePo3 charakteryzują się bardziej wypłaszczoną krzywą rozładowania, oraz maksymalnym rozładowaniem, po przekroczeniu którego następuje nieodwracalne uszkodzenie ogniwa. Dla akumulatorów żelowych jest to ok. 50%, zaś dla LiFePo4 80%. Dodatkową zaletą akumulatorów LiFePo4 jest możliwość ich szybkiego naładowania - co pozwala na komercyjne zastosowanie w ramach czarteru, przy posiadaniu dwóch akumulatorów na jednostkę pływającą.
Zastosowany przeze mnie silnik 12V jest najsilniejszym dostępnym silnikiem na rynku, który napędzany jest przez 12V akumulator.
Zastosowany tu silnik to Haswing Protruar 1.0 o uciągu 65lbs. Niestety nie występują w sprzedaży seryjnie produkowane silniki o tej mocy, które dostosowane są do montażu typowego, seryjnie produkowanego sterociągu. Silnik o tej mocy w zupełności wystarcza dla tej jednostki, w zakresie prędkości pływania wypornościowego. Wejście łódki w ślizg wymagałoby o rzędy wielkości silniejszego silnika, przy zachowaniu napędu elektrycznego powodowałoby to konieczność montażu pojemniejszych akumulatorów, co spowoduje zwiększenie wagi, co wymagałoby przeprojektowania jednostki. Można rozważać zastosowanie silnika 24V aby zmniejszyć pobór prądu, przez co wydłuży się czas pływania. Pociągnie to za sobą konieczność zastosowania dwóch akumulatorów LIFePo4 - jednostka została zaprojektowana tak, że przewidziany rozkład masy pozwala na umieszczenie w luku bagażowym odpowiednika jednego akumulatora żelowego plus bagaże. Znaczące przekroczenie tych założeń spowoduje diametralne pogorszenie właściwości nautycznych, z powodu zmiany środka ciężkości względem środka bocznego oporu.
Zastosowany silnik ma moc 600W, tj. 0.81 KM – co pozwala na korzystanie bez uprawnień na terenie Polski (do 13,6KM), Niemczech (do 15 KM), Francji (do 4,5 kW) i innych krajach UE.
Istotną cechą Wydr jest rozbudowany układ zasilania. Charakteryzuje się on kilkoma rozwiązaniami, które decydują o bezpieczeństwie użytkowania. Jest to:
- zrywka - element układu zasilania, który jest niezbędny dla bezpieczeństwa żeglugi. Wyrwanie powoduje natychmiastowe odcięcie zasilania układu.
- bezpiecznik wysokoprądowy, który zadziała np. przy przeciążeniu silnika czy zwarciu w instalacji
- układ odcinający zasilanie silnika, jeśli silnik nie jest w pozycji marszowej. Podczas testowania prototypu typowym błędem użytkowników było podpływanie do brzegu i zostawianie silnika na minimalnych obrotach. Tuż przed podpłynięciem do łagodnej plaży należy podnieść silnik, jest to chwila w której trzeba pamiętać, by silnik wrzucić „na luz”. Układ, o którym piszę pozwala na zautomatyzowanie tego manewru. Ma to też inny pożytek praktyczny: w chwili wpłynięcia na mieliznę należy unieść silnik aby nie zniszczyć śruby. Uniesienie silnika od razu odłącza zasilanie.
Wydra 235 - jednoosobowa jednostka pływająca - jest od podstaw zaprojektowana i zbudowana przez rodzinny zespół Ojca z Synem. Charakteryzuje się zminimalizowanymi do granic wygody i bezpieczeństwa wymiarami. Założeniem jest zaproponowanie alternatywy dla kajaków, rowerów wodnych i „innych przedmiotów rekreacyjnych pływających po wodzie”, między innymi dla osób starszych, które chcą uprawiać rekreacje na wodzie, poznając samodzielnie, bez wsparcia mięśni osłonięte, zamknięte akweny.
Wydra 235- elektryczny miniboat