DipperHier finden Sie alles was in letzter Zeit bei uns passiert ist.
Der Übergang vom Lagerfeuerphilosophieren und italienischem Mittagsschlemmen zurück zu harten technischen Diskussionen und Business-Lunch-Meetings ist nicht allen gleich dynamisch gelungen. Beim Kickoff-Event hat sich aber gezeigt, dass das Team unendlich motiviert ist und sich freut die vielen kreativen Ideen endlich in die Tat umzusetzen. (Bild: Wikipedia)
Die vergangenen Tage fokussierten wir uns auf die Vorbereitung der ersten Tests im luftigen und feuchten Terrain. Anschliessend wurde das Wochenende und die vergleichsweise menschenleere ETH genutzt, um diese Tests durchzuführen. Ob in der Luft, im Wasserbecken oder in unserem professionellen Wasserkanal (a.k.a. Schwimmbecken), überall wurden Motore an ihre Leistungsgrenze gebracht. Damit das dem Team nicht auch passiert, wurde bei einem gemeinsamen Essen nicht nur der Teamgeist gestärkt. Alles in allem ein gelungenes Wochenende mit viel Erkenntnisgewinn und Resultaten.
Video
Woche 3 stand ganz im Zeichen der Konzeptplanung und Ergebnisauswertung. Dafür waren umfangreiche Recherchen und ingenieurmässige Berechnungen erforderlich. Eben jene machten es uns möglich primäres Know-How aufzubauen und die ersten Weichen für die kommenden Projektschritte zu stellen.
Die vierte Woche des Projekts "Dipper" setzte sich "visualize to convince" als Ziel. Daher klemmten wir uns hinter Papier und Bleistift bzw. Tablet und Stylus und fertigten die ersten kompletten Entwürfe unserer Version 0 an. Auch wenn wir keinen Picasso oder Van Gogh in unseren Reihen finden konnten, waren wir immens positiv überrascht von den Zeichenkünsten einiger unserer Teammitglieder.
Gerade rechtzeitig für die AMIV Kontakt, die Firmenmesse unseres Fachverbands, stellten wir unsere endgültige Website online und wir gingen für zwei Ausstellungsnachmittagen systematisch auf die Suche nach Know-How, Sponsoren und Partnern. Unser Projekt ist dabei auf viel Interesse gestossen und wir kehrten mit vollen Händen von der Jagd zurück.
Recap: In Woche 4, nach ernüchternden Tests in der Limmat, mussten wir unser Wunschantriebskonzept bestehend aus einem Impeller endgültig "versenken". Die Stimmung im Propulsion Team stieg aber spätestens in Woche 6 bei schönstem Herbstwetter die Schiffsschraube durch den Katzensee tuckern liesen. Euphorisch von der guten Performance des neuen Antriebs, rückte die Kälte des Wassers in den Hintergrund, zumindest solange, bis der Husten einsetzte.
Auch wir mussten uns leider in die, in der Schweiz, in diesem Jahr schon viel zu lange Liste der Flugzeugabstürze einreihen. Da wir Bachelorstudenten aber bevorzugt mit unbemannten RC-Planes fliegen und unsere Flugzeuge stets gewissenhaft mit Sekundenkleber präpariert sind, war unsere Angst eines Groundings durch das BAZL unbegründet und wir konnten nach ausführlichen Analysen und Reparaturen den Flugbetrieb wieder aufnehmen. Wie ein Phönix aus der Asche steigend, kreiste unser Testflugzeug dann beim zweiten Versuch ohne grosses Eingreifen kontrolliert über unseren Köpfen. Somit konnten wir unseren ersten automatischen Flug feiern.
Ist unser Tauchflieger mehr Ganette oder Pinguin? Diese Frage wollten wir bei unserem Review noch nicht beantworten, aber ansonsten konnten wir unsere Ideen bei der ersten grossen Präsentation wohlbegründet vortragen. Anschließend an die 20 minütige Präsentation besuchten uns Professoren und Sponsoren in unserem für diesen Anlass besonders ordentlich aufgeräumten Büro um wichtige Punkte ausführlich besprechen zu können. Ihre zum Teil kritischen Fragen haben unser Projekt auf dem Weg zum ersten Prototypen noch einen guten Schritt vorangebracht. Das positive Feedback hat uns bestätigt, dass wir auf dem richtigen Weg sind, auch wenn er noch weit ist.
Weisses Hemd, gekämmte Haare (zumindest bei den meisten), einmal Lächeln - auch wenn die Arbeit an der ETH nicht immer einem "Model-Leben" gleicht, müssen auch manchmal angehende Ingenieure vor die Linse. Mit nicht ganz perfekt abgestimmten Hosen und Schuhen ging es für uns auf den Flugplatz Dübendorf vor eine PC 7. Obwohl das Umfeld und das "Blitzlichtgewitter" für uns neu waren, hatten wir einen spannenden und lustigen Nachmittag, einmal ausserhalb des Büros. Wir möchten uns an dieser Stelle ganz herzlich beim Schweizer Berufsfliegerkorps bedanken der uns diese einmalige Erfahrung ermöglicht hat.
Design Freeze, das Wort/Unwort der Woche. Prinzipiell hört sich das ganze ja gut an, endlich geht das lange gereifte CAD in Produktion. Doch für den „naiven“ Bachelorstudenten, der das Wort Design Freeze als einen kleinen letzten Schritt zur krönende Vollendung seiner CAD-Schöpfung empfand, endet die Vergötterung dieses Entwicklungsprozesses spätestens dann, wenn er auch in der Nacht des 7. Tages noch nicht zur Ruhe kommt. Das wirkliche Bewusstsein, was es heißt einen Design Freeze mit voller Hingabe zu zelebrieren, erlangte unser Team aber erst als das Erstellen der technischen Zeichnungen alle unsere Sünden bei den vielen kleinen Details gebrandmarkt hatte. Nach den dunklen Tagen des Design Freeze macht nun aber der 3D-Drucker die Schönheit des Maschinenbaus Print für Print sichtbarer.
Was lange währt, wird endlich gut. Wir hoffen, dass dieses Zitat auch auf unsere noch namenlose Version 0 anwendbar ist. Seit zirka einer Woche tröpfeln nun schon Materialien und Teile für unseren ersten Prototypen herein. Auch der 3D-Drucker steht nicht mehr still, sondern arbeitet 24/7 in seinem neuen Thermo-Häuschen vor sich hin. Das Control-Team hat sich von den luftigen Höhen wieder etwas abgewandt und sich wortwörtlich in die eisigen Fluten des Zürich Sees gestürzt, um unsere Regelungsstrategie an einem U-Boot zu testen.
Diese Woche wurde unser erfolgsverwöhntes ''Dipper''-Team wieder auf den Boden der Tatsachen zurückgeholt. Es war zu erwarten, dass nicht das gesamte Projekt wie am Schnürchen laufen kann. Das wurde uns diese Woche in Erinnerung gerufen. Die Produktion unseres aktuellen Prototypen hat mehr Zeit in Anspruch genommen als geplant und auch nicht immer das gewünschte Ergebnis geliefert. Doch das ist nicht genug um ''Dipper'' aus der Bahn zu werfen. Mit dem Blick nach vorne wird das Team in die nächsten Wochen starten und noch enger zusammengeschweisst die nächsten Herausforderungen in Angriff nehmen.
Unser ETH-Highlight war definitiv der Donnerstag, als Abschluss einer etwas kürzeren, aber dafür umso intensiveren, Woche 14. Wir bekamen die Chance unsere gesamten bisher erworbenen Erkenntnisse in die Waagschale zu werfen und den daraus resultierenden Prototypen, sowie die geleistete Arbeit unseren Coaches, Research-Partnern und Sponsoren zu präsentieren. Doch damit war der Tag für uns noch lange nicht vorbei. Nach interessanten, lösungsorientierten Planungsgesprächen in Arbeitsgruppen und angeregten Diskussionen beim Apero, machte sich das Team "Dipper", wie fast jeden Donnerstag, auf den Weg ins Hallenbad. Unter der Aufsicht unseres strengen Bademeisters Max wurde unser Prototyp auf die Probe gestellt. Trotz einer fast ebenso grossen Menge Wasser in der Elektronik, wie ausserhalb, konnten wir wichtige Erkenntnisse sammeln und beruhigt in die prüfungsbedingte "Pause" gehen.
Schon/Erst Halbzeit! Das zu beurteilen bleibt jedem selber überlassen. Nach einem Semester entwickeln, testen und tüfteln, ist unser erster Prototyp fertig. Das Erscheinungsbild unseres Fliegers bedarf genau wie sein Drag noch etwas Verbesserung, aber jetzt geht es erst einmal ins Hallenbad um praktische Erfahrung zu sammeln, um anschliessend wieder ans Zeichenbrett zurückzukehren und unser System modular weiterzuentwickeln. Doch bei aller Motivation für unser spannendes Projekt darf das eigentliche Studium nicht ganz in Vergessenheit geraten. Die während dem Semester doch manchmal sträflich vernachlässigten Vorlesungen bedürfen nun, so kurz vor den Prüfungen, auch gesteigerter Aufmerksamkeit.
Wie erwartet hat das ausführliche Testen im Zwischensemester so manche Schwäche unseres Konzepts aufgedeckt. Wie wohl die meisten Schiffs- und U-Boot-Bauer zweifelsfrei bestätigen können, ist der Kampf gegen eindringendes Wasser eine der grössten Herausforderungen. Besonders wenn, wie in unserem Fall, eindringendes Wasser gleichbedeutend mit dem Verlust der gesamten Elektronik ist. Basierend auf unseren Testergebnissen gilt es nun möglichst schnell und modular Anpassungen vorzunehmen und richtungsweisende Entscheidungen zu treffen.
Obwohl wir schlussendlich mit mehr «Teilen» nach Hause gefahren sind, als wir bei der Anreise zur ETH Hönggerberg bei uns hatten, können wir diese Woche definitiv zu den erfolgreichen zählen. Wir können nämlich hiermit offiziell verkünden: Dipper fliegt! Wir experimentieren mit verschiedenen Airfoils und Produktionsmethoden um den besten Kompromiss zwischen Lift und Boyancy zu finden, eine Schlacht, die sich durch unser gesamtes Projekt zieht und keinen Sieger kennt.
Woche 25 verlangte unserem «Dipper»-Team so einiges ab. Unser aller Frustrationsschwelle wurde bis zum Limit ausgereizt und spätestens um 4 Uhr morgens im Hallenbad hatte wohl ein jeder von uns schon ans Aufgeben gedacht. Doch obwohl diese Woche keine neuen Erkenntnisse gewonnen werden konnten, war der intensive Arbeitseinsatz nicht umsonst. Wir konnten eine neue CAD Struktur erarbeiten und mit frischen Renderings unser Projekt neu in Szene setzen. Nun wollen wir voller Energie in die nächste Woche starten.
Wer viel arbeitet, muss auch viel dokumentieren. Daher lag der Schwerpunkt in Woche 26 auf dem Zwischenbericht. Dieser soll neben einer Auflistung der durchgeführten Tätigkeiten und der dabei erzielten Ergebnisse dem Team die Chance geben, über die vergangenen Wochen bzw. Monate zu reflektieren. Auch unserem Team hat es gutgetan, manche Entscheidungsprozesse Revue passieren zu lassen und daraus Schlüsse für das weitere Vorgehen zu ziehen. Selbst wenn dafür so mancher Streifen Tape und Kabelsalat an unserem System eine Woche warten musste, gelöst zu werden. Für die kommende Woche freut sich aber schon das ganze Team wieder, unsere zum Teil kniffligen Herausforderung in Angriff zu nehmen.
Wer glaubt der Flugzeugbau sei die Königsdisziplin des Maschinenbaus, soll versuchen unter Wasser Elektronik von der Feuchtigkeit fernzuhalten! Die ersten 3D-gedruckten Prototypen unseres Elektronik-Kompartments, welche mehr wasserabweisend als wasserdicht waren, sind schon längst ins Archiv oder die Rundablage gewandert. Weiters sollte man meinen, dass Sportflaschen, die bekannt dafür sind, Wasser in ihrem Inneren zu behalten, in der Lage sein sollten, unseren Controller vom kühlen Nass abzuschirmen, aber auch das hat sich als nicht zielführend herausgestellt. Dafür kennt das Dipper-Team nun alle Sportflaschen Zürichs in- und auswendig.
Dass sich die Bahn eines einzelnen Elektrons nicht genau vorhersagen lässt, da sie der Quantenmechanik unterliegt, ist ein Fakt der auch jedem Maschinenbauer bekannt ist, doch dass das Anfang der Woche auch auf den gesamten Stromfluss in unserer Elektronik zugetroffen hat, ist eine Tatsache die besonders unseren Elektrotechnikern schlaflose Nächte bereitete. Systematische Fehlersuche hat zwar in den meisten Fällen zur Erkenntnis geführt, dass sorgfältiges Verkabeln und Löten «unerklärliche» Effekte verschwinden lässt, doch der Drucksensor muss bis zum heutigen Tag als letzte Bastion der dunklen Magie als unbrauchbar abgeschrieben werden. Aber auch unsere Elektrotechnik hat mit unserem selbst designten und gefertigten Sensor-PCB seine Aushängeschilder, die den Fortschritt greifbar machen.
Heureka, die Elektronik bleibt trocken. Manchmal lohnt es sich doch, einen Schritt zurück zu machen und sich auf seine Wurzeln zu besinnen, auch wenn unser «neues» Dichtungskonzept fast aus der Zeit dieses Ausrufes stammt und zu den Grundlagen des Maschinenbaus gehört. Dies in Kombination mit hochmodernen und vor allem wasserdichten Steckern hat es uns ermöglicht das Testen unter Wasser auf eine neue Stufe zu heben. So, wie unsere Elektronik in ein neues Gewand gesteckt wurde, haben auch unsere Tragflächen ihr Aussehen seit Beginn drastisch verändert. Aus 3D-gedruckten Open-Airfoils wurden mit einigen Zwischenlösungen aus dem Modellbausortiment, dünne, laminierte Hochleistungsflächen aus Carbon, welche wir selbst binnen 48h herstellen. An dieser Stelle möchten wir unserem Sponsor Suter Composite danken, der uns bei diesem Prozess mit Material und Know-How unterstützt hat.
Im Gegensatz zu Woche 29 in der der Schwerpunkt auf den mechanischen Komponenten gelegen ist, liegt diese Woche der Fokus ganz und gar auf der Regelung und damit auf der Programmierung. Da diese zum Teil noch in den Kinderschuhen steckt, treten auch die allseits bekannten Kinderkrankheiten weiter auf. Unser Angstgegner, der Drucksensor, bringt unsere Steuerung immer noch nach Belieben zum Erliegen, was uns mittlerweile die Sorgenfalten auf die Stirn zeichnet. Dafür nehmen unsere Ein- und Austauchmodule schön langsam Form an und stehen in den Startlöchern für die ersten Real-World-Tests. Erste erfolgreiche Eintauchversuche eines Prototyps lassen uns zuversichtlich nach vorne schauen und halten die Stimmung im Team hoch.
«Eine Seefahrt, die ist lustig, eine Seefahrt die ist schön» wie das bekannte, gleichnamige Kinderlied ganz richtig feststellt, gilt aber nicht nur für Kinder, sondern auch für Studenten und ihre fliegenden U-Boote. Ein wunderbarer Tag am Wasser vor der beeindruckenden Kulisse des Vierwaldstättersees, auch wenn die steife Brise und der Start vom gleitenden Motorboot dem Piloten und dem gesamten Team den Angstschweiss auf die Stirn getrieben hat. Es hat sich wieder einmal bewahrheitet: «Es sieht aus wie ein Flugzeug. Mit genügend Motorleistung wird es fliegen und abstürzen.»
Die einfach ersichtliche Unausgereiftheit in Punkto fluiddynamische Optimierung unseres Systems, ist wohl jedem schon aufgefallen. Daher stand diese Woche sowohl das Aussehen, als auch der Widerstandskoeffizient im Mittelpunkt unserer Betrachtung. Obwohl die anfängliche Motivation für eine CFD Simulation schnell, auf Grund ihrer technischen Unmachbarkeit, in Ernüchterung umschlug, gelang es uns doch im Laufe der Woche, unserem «Dipper» ein Facelifting zu verpassen. Dieser iterative Prozess, der uns diese Woche immer wieder zu unserem Wasserkanal, der Limmat, geführt hat, war schliesslich erfolgreich und führte zur gewünschten Reduktion des Widerstandes unter Wasser.
Woche 33 war wieder einmal Balsam für die Seele. Endlich hat unsere Hardware einen Reifegrad erreicht, der zuverlässiges Testen ermöglicht. Nun kann sich das Controls-Subteam nach Herzenslust austoben und die vielen hundert Lines an ungetestetem Code einer harten Prüfung unterziehen. In weiterer Folge wird sich zeigen, ob die in diversen Vorlesungen gelernten Praktiken der Regelungstechnik auch in der wirklichen Welt angewendet werden können. Es bleibt nur mehr auf gutes Flugwetter und warme Seetemperaturen zu hoffe, damit im unwahrscheinlichen Fall einer Aussenlandung unser Search and Rescue-Team nicht all zu sehr frieren muss.
Diese Woche konnten wir im Fokusteam «Dipper» wieder mit unserer wohl grössten Stärke auftrumpfen, der agilen Produktentwicklung mittels Modularität und 3D-Druck. Diese beiden Faktoren ermöglichen uns, auf neue Erkenntnisse schnell zu reagieren und unseren Prototypen in kürzester Zeit weiter zu verbessern. Wie schnell wir so einen Iterationszyklus schaffen können, haben wir diese Woche unter Beweis gestellt. Unser Tag begann, wie viele andere, mit einem Testflug, welcher aber im Gegensatz zu anderen kläglich scheiterte. Nach kurzer Videoanalyse war zu Mittag der Klappmechanismus als Ursache identifiziert – zu viel Spiel! Am Ende des Tages lag der neue Mechanismus als Prototyp fertig am Tisch, wurde binnen der nächsten 4 Tage bezüglich Belastung, Gewicht und Stabilität optimiert und anschliessend gefertigt. Nicht einmal eine Woche nach unserer übereilten «Landung» konnte der neue Klappmechanismus bei einem weiteren Testflug validiert werden.
Der Roll-Out naht! Dieser emotionale Höhepunkt der Projekte, an dem alle Teams das Ergebnis ihrer 9-monatigen harten Arbeit präsentieren, motiviert auch uns, uns von unserer besten Seite zu zeigen. Doch da ein Bild mehr sagt als tausend Worte und diese heutzutage in bewegter Form bevorzugt werden, habe wir uns die letzten Tage auf die Erstellung von Videos konzentriert. Ob mit der Drohne, der eigenen Kamera oder im Fotostudio, wir haben immer versucht unseren "Dipper" ins rechte Licht zu rücken. Doch wieder zurück zum technischen Teil unseres Projektes. Ob im Flug, Unterwasser, oder beim Ein- und Austauchen, unser System macht jetzt überall eine gute Figur. Daher fokussieren wir in den nächsten Tagen auf die Dynamik und das Tuning.
Wer also die letzten 9 Monate mit uns mitgefiebert hat, ein paar Fragen beantworten möchte oder einfach coole Videos sehen will, ist gerne bei unserer Roll-Out Präsentation am 28. März eingeladen, uns zu besuchen. Nähere Informationen dazu gibt es hier.
Unser Projekt ist nun in den letzten Zügen und unser Arbeitsrhythmus wurde noch einmal einem kleinen Update unterzogen. Getrieben von unserem eigenen Ehrgeiz verbringen wir unsere Nachmittage bis zum Sonnenuntergang beim Testen am schönen Zürichsee. Da diese intensiven Einsätze nicht spurlos an unserem "Dipper" vorübergehen, nutzen wir die Nacht für Instandsetzungsarbeiten, Videoauswertungen und Codeanpassungen. Nach kurzer Ruhepause geht es mittags mit Neopren-Anzug und Stand-Up-Paddel-Board bewaffnet wieder ans Wasser. Diese Strapazen sind aber bei jedem erfolgreichen Austauchen oder Testflug sofort wieder vergessen und wir freuen uns schon unsere Ergebnisse in den nächsten zwei Wochen präsentieren zu dürfen.