Methodischer Formentwurf eines autonomen Oberflächenfahrzeuges nach strömungsmechanischen Gesichtspunkten
Robert Kutz, Technische Universität Berlin
Im Zuge der Erkundung von in der Tiefsee gelegenen Rohstoff-Explorationsgebieten müssen umfangreiche Kartographierungsarbeiten durchgeführt werden. Hierfür wird im Forschungsprojekt SMIS ein autonomes System entwickelt, in welchem ein Oberflächenfahrzeug als Kommunikationsknoten verschiedener Systemkomponenten dient. Der Formentwurf dieses autonom operierenden Fahrzeuges nach strömungsmechanischen Gesichtspunkten ist das Ziel dieser Arbeit. Aufgrund der hohen Anforderungen, welche an das Fahrzeug gestellt werden, wie z. B. lange Operationszeit, Sicherstellung der Kommunikation der Systempartner, Betrieb in hohem Froudezahl-Bereich etc. mussten während des Formentwurfes eine Vielzahl von Herausforderungen gemeistert werden. Strömungsmechanische Aspekte wie z.B. Widerstand und Trimm wurden mittels CFD-Rechnungen untersucht. Die hier gewonnenen Ergebnisse flossen in den Entwurfsprozess ein und gaben die Möglichkeit, eine Vielzahl von Geometrien hinsichtlich der definierten Anforderungen zu untersuchen und schlussendlich einen den Aufgaben gerecht werdenden Formentwurf zu entwickeln.
Methodological shape design of an autonomous surface vehicle considering fluid mechanical aspects
Robert Kutz, Technische Universität Berlin
In the course of the upcoming deep sea exploration of raw materials, extensive mapping work must be carried out. For this purpose, an autonomous system is developed in the research project SMIS. Part of the project is an unmanned surface vehicle which serves as communication node of various system components. The goal of this thesis is to develop the shape design taking into account the fluid mechanical aspects. Because of the various necessary requirements in terms of operational time, the securing of the communication between system partners or the operation in high Froude numbers range, a lot of challenges had to be mastered. The fluid mechanical aspects like drag or trim were analyzed by CFD simulations. The simulation results supported the design process by providing the possibility to analyze and evaluate a wide range of concepts. This process helped create a final design, that fulfills all demands on the autonomous vehicle.
