Das Schiff

Design und Konzept

Geplant ist der Bau eines Katamarans, der uns längere Distanzen schnell und komfortabel segeln lässt. (Im Gegensatz zu dem täglichen Ein- und Auslaufen von Häfen).

Es sollte eine Freude und eine Herausforderung sein, damit zu segeln, sich aber auch in langsamer Fahrt weich und behutsam manövrieren lassen, für den Kontakt mit Walen und Delfinen.

Wir wählten den Big Cat 65 Katamaran und nicht ein Einrumpfboot aus unterschiedlichen Gründen.

Gewicht (leicht) und Schnelligkeit, Formstabilität, minimale Krängung, Platzangebot, einfachere, bessere Besegelung und Handhabung, komfortableres Liegen vor Anker, einfacher Zugang zum Wasser (Schwimmen, Tauchen, Wale und Delfine) und auch aus Sicherheitsgründen.

Dieses Schiff ist praktisch unsinkbar.

„ Was wir wissen, ist ein Tropfen, was wir nicht wissen, ein Ozean. “

– Isaac Newton,  englischer Naturforscher 1643 – 1727

Dimensionen

Die Länge über Deck (LüD) der Cachalote wird etwas weniger als 65 Fuß (19,8 m); die Länge der Design-Wasserlinie ist unter 63 Fuß (19,2 m); und die Breite über Deck (BüD) Mittschiffs ist etwas über 35 Fuß (10,6 m).
Das Design ermöglicht, dass 14 Personen komfortabel schlafen können – 4 Crew und 10 Gäste.

(Für die Experten: BWL von jedem Rumpf 5’2″, BMax pro Rumpf 7′ 6″, Draft in cruising trim, 3’9″, Freeboard 7’6″ in cruising trim, Verdrängung (Cruising), 45,000 Pfund

Design

Das Gesamtdesign der Cachalote basiert auf der BigCat 65, entworfen und urheberrechtlich geschützt von Tim Dunn von BigCat Catamarans. Die Zeichnungen auf dieser Seite sind sehr frühe Entwürfe von Modifikationen an Tims Design, um unseren Bedürfnissen besser gerecht zu werden.

Die BigCat 65 hat viele wasserdichte Abteile, mehr Privatsphäre für die Kabinen als üblich, geräumige Maschinenräume mit Wellenantrieb „Shaft drive“ anstelle von „Sail drives“ und ist leicht wegen ihrer Länge. Das Fehlen von «Regalen» für Liegeplätze sorgt für eine einfache Konstruktion, und weil es keine «Regale» gibt, können sie weder Wellen schlagen noch das Boot verlangsamen.

Dieses Boot sollte sich leichtfüßig bewegen, da es eine lange Wasserlinie, schmale Rümpfe, leichte Verdrängung und eine große Segelfläche hat. Das Rig ist niedrig und leicht zu handhaben, sodass es keine Mühe oder Anspannung gibt, um das Beste aus seinem Leistungspotenzial herauszuholen. Das Schiff hat ein hohes Brückendeck (Bridge deck) mit mehr als 3 1/2′ Spielraum im Normalbetrieb (Cruising trim). Selbst überladen auf 70.000 Pfund Verdrängung, gibt es ein 3′ Brückendeck.

Die Hecks sind so konstruiert, dass sie einen geringen Widerstand haben, auch wenn das Schiff stark überlastet ist; und wenn es überlastet ist, halten der Rumpf und die Länge des Rumpfes das Verhältnis 12:1, da die Länge des Balkens und der Wasserlinie proportional zunehmen. Der geringe 1’2» Rumpftiefgang (bei 45.000 Verdrängung) ermöglicht einen etwas flacheren Tiefgang (shoal draft) und bietet dennoch einen guten Seitenwiderstand aufgrund der großen Kiele und Skegs. Diese geringe Rumpftiefe ist möglich, weil die Hightech-Materialien und die Konstruktion, die lange Länge und die relativ bescheidenen Unterbringungsmöglichkeiten für ein Schiff dieser Größe zu einem sehr leichten Boot führen, das für seine Länge wenig Wasser verdrängt.

Die Rumpfkonstruktion verwendet einen Radius-Chine-Design. Ein Radius-Chine-Design ist ein Hartchine-Design, bei dem das Porzellan durch einen Halbkreis ersetzt wurde, um die Drehung der Bilge zu erweichen. Diese Konstruktion hat einen Durchmesser von 2′ an der Wende der Bilgen in allen Abschnitten, die sich mit dem Chine schneiden. Trotz des grossen Radius von 2′ wurden nur 2 % der Verdrängung aus der Chine-Version entfernt, indem die Drehung der Bilgen aufgeweicht wurde. Die Diagonale dieser abgerundeten Fläche beträgt etwa einen Fuss.

Der «V»-Abschnitt wird rechts nach achtern getragen, sodass die Rümpfe nicht schlagen, auch wenn sie ungeschützt vor Anker liegen. Die Querbalken sind gut verstaut und die Viertelbalken-Endlinie tritt in einem sehr flachen Winkel aus, was Geschwindigkeit unter Segel garantiert. Die Bögen sind schmal an der Wasserlinie, haben keinen Bugüberhang und haben dennoch viel Reserveauftrieb, um den Lee-Bogen nicht zu begraben, da das Deck am Deck viel breiter ist als an der Wasserlinie am Bug.

Dieser Entwurf wurde von den Ingenieuren des Marine Safety Office der United States Coast Guard in Washington D.C. in einem zehnmonatigen Prüfprozess gründlich inspiziert und genehmigt.

Der Rumpf und das Deck wurden nach ABS Offshore-Yacht-Regeln entworfen, die Querbalken nach Lloyd’s. Alle Pläne und Details entsprechen CFR 46.

(SOLAS-Schiffe, die 12 oder weniger Fahrgäste befördern, sind von der Regelung ausgenommen, sodass diese Konstruktion nicht den SOLAS-Anforderungen entsprechen muss.

Leistung & Sicherheit

Da sind wasserdichte Abteilungen in den Rümpfen und der Auftrieb aus Polyurethane-Schaum im Bridgedeck, übersteigt großzügig die Verdrängung unter Fahrt. Das Schiff ragt hoch aus dem Wasser, auch im Falle eines Durchkenterns und das Boot kopfüber im Wasser treibt.

Ausgezeichnete Rundumsicht vom Steuerpult.

Kobelt hydraulische Steuerung ist vorgesehen.

Bill Roberts‘ K Faktor von 3.3. sagt eine maximale Geschwindigkeit von 26 bis 26.5 Knoten voraus.

(Für die Experten: Prismatic Koeffizient von .65. LCB 36.25, LCF 35.9, PPI pro Rumpf 1345#, Rumpfbreite 1’2″ bei 45,000 Verdrängung, Footprint Gewicht 19,5 Pfund pro Quadratfuss. – Standart Katamarane haben ca. 26 26 – DWL/BWL pro Rumpf, 12.125. Bruce Number @ 45,000# 1.38, Air draft 70′, Segelfläche zu Verdrängungsratio 30.35 bei 45,000 Verdrängung, Verhältnis Verdrängung zur Länge 78.5 bei cruising trim mit vollen Tanks, 61 lightship.)

Segel und Tackelung

Das Grosssegel ist komplett selbstwendend und benötigt trotz seiner großen Segelfläche keine Segelwinden, da es ausgewogen konstruiert ist und aus 7 Einzelteilen besteht. Da das Segel als separate Paneele hergestellt werden kann, die an den Latten befestigt werden können und weil es keine Wölbung hat (die Wölbung kommt von den Segellatten), wird kein Segelmacher benötigt.

Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Lattenscharnieren ist, dass der Segelzug nicht durch die Mastbiegung beeinflusst wird, was ein Problem bei der Kombination von Marconi-Segeln mit unverankerten Masten war. Dieses Rigg spart dem Bauherrn 25% bis 33% der Kosten für den Bau des Bootes.

Es verwendet die Clark Y-Formel, die in einem Artikel des Aerodynamikwissenschaftlers und Mehrrumpfseglers Tom Speer empfohlen wird.

Dieses Rigg ist so wetterfest, wie es ein Festkiel-Katamaran ausnutzen kann und die Verwendung des paralelen Doppelmast-Anordnung bedeutet, dass sich die Segel bei „Vor dem Wind Kurs“ nicht gegenseitig den Wind stehlen. Bei dieser Baumreichweite wird das Windsegel mehr gelockert als ein Marconi-Großsegel, das Leesegel wird dichter gehohlt. Somit agieren sie wie ein grosses Grosssegel. Dieses Rigg ist in der Lage, durch mindestens 90 Grad zu wenden. Cruising-Katamarane sind dazu selten in der Lage.

Ein Katamaran der Extraklasse

Motoren

Die Motoren sind in ihren eigenen geräumigen Maschinenräumen untergebracht, wo Lärm und Abgase isoliert sind.
Die Motoren, die wir gewählt haben sind Deere 4045TFM-135 PS (M3) 4-Zylinder-Motoren, welche mit 2/3 ihrer Nenngeschwindigkeit (je 106 PS) laufen. Sie sind in der Lage das Boot mit bis zu 13,5 Knoten bei 45. 000 Hubraum und bis zu 10,8 Knoten, wenn das Boot auf 68. 000 Pfund Hubraum überlastet wäre, voranzutreiben. Die Deere Motoren würden in gemeinsamen Betrieb 5,2 Gallonen pro Stunde bei 1800 U/min verbrauchen, obwohl sie bis zu fast 8 GPH pro Tag verbrauchen können. Betrieb eines Deere Motors nur bei 1800 U/min. (eine gängige Praxis auf Katamaranen) würde das Schiff mit bis zu 9,5 Knoten bei 45. 000 Verdrängung schieben, 2,55 GPH verbrennen und eine Reichweite von etwa 1500 Meilen ergeben. (Es stehen 440 Gallonen Dieselkraftstoff in den Tanks zur Verfügung). Diese Motoren sollen für 20. 000 Betriebstunden ausgelegt sein.

Mit diesen Deere Motoren, ZF 63A 2,05, 1 Getriebe würde das Boot 23 Zoll Propeller erhalten. Luke-Federpropeller wären die Wahl für die Propeller, die sich vor den Rudern befinden, wlche vollständig durch Skegs und Ruderhalterungen geschützt wären. Wir würden Racor 500MA-Kraftstofffilter mit bronzenen Seeventilen und Kühlwasserfiltern und verstellbare Fiberglas-Auspufftöpfe verwenden, die so angeordnet sind, dass sie die Motoren unter keinen Umständen überfluten können.

Rumpfkabinen

Die beiden Rümpfe wären praktisch identisch.

Jeder Rumpf hätte zwei Doppelkabinen mit Queen-Size-Betten (60″ x 80″, 153cm x 200cm). Beide Doppelkabinen verfügen über eine eigene Toilette, Waschbecken und Dusche. Der Zugang zu beiden Kabinen erfolgt über eine Treppe vom Bridgedecksalon aus, so dass der Zugang zu jeder Kabine vor Witterungseinflüssen geschützt ist.

Im Bug jedes Rumpfes befindet sich eine Einzelkabine. Es besteht die Möglichkeit, auch eine Spüle/WC-Kombination in dieser Kabine zu haben. Der Zugang zu dieser Kabine erfolgt jedoch über eine Außenklappe und ist daher am besten als Mannschaftskabine und nicht als Gästekabine geeignet.

Jeder Rumpf enthält einen Motor, sowie einen Kraftstofftank, einen Wassertank, einen Abwassertank und einen Zerkleinerer unter den Kabinensohlen.

Rumpfplan Cachalote

Bridgedeck

Das Bridgedeck enthält zwei Kabinen, die Kombüse und den Salon.

Jede Kabine hat ein französisches Bett und eine eigene Toilette und Waschbecken. Es gibt eine gemeinsame Dusche zwischen den beiden Kabinen.
Die Küche hat einen Kühlschrank, einen Propanherd, eine Spüle und einen elektrischen Geschirrspüler.

Der Salon ist das Einzigartige an diesem Design. Er misst etwa 12 Fuß (3,7 Meter) mal 20 Fuß (6 Meter). Der Salon ist der Ort, wo wir essen werden, also muss er 14 Personen bequem an Tischen Platz bieten. Aber wir wollen auch, dass sich die gesamte Gruppe im Kreis treffen kann, Filme anschauen, tanzen, einen Workshop abhalten, sich austoben etc.

So sind die Esstische herausnehmbar und verstaubar – so wie bei vielen Reisemobilen und Reiseanhängern, mit Edelstahlstützen, die in einer Halterung im Boden verankert sind. Die Stühle sind stapelbar und können in einem Fach links neben dem Innensteuerrad verstaut werden.

Rund um den Salon – zum Bug, Steuerbord und Backbord – befinden sich drei Fuß große, quadratische Fenster, die sich öffnen und flach auf der Oberseite der Rümpfe liegen, so dass der Salon bei schönem Wetter vollständig nach außen geöffnet werden kann. Das Dach des Salons wird auch stark genug sein, um zehn Personen beim Sonnenbaden zu tragen.

Bridgedeck Cachalote.org

Solar pannels

Über der Außenbrücke befindet sich ein fester Wetterschirm von ca. 2′ x 8′, groß genug, um z. B. zwei KCM85 Solarmodule darauf zu montieren. Laut Kyocera (Hersteller) können diese beiden Panels maximal 170 Watt (17,4 Nennspannung und 5,02 Nennstrom) erzeugen.

Wir erwähnen Kyocera, weil sie behaupten: „Nicht alle Solarmodule sind gleichwertig, vor allem in Marineanwendungen. Die meisten kostengünstigeren PV-Module sind für den Einsatz im Wohnbereich konzipiert. Beachten sie, dass diese Platten nicht überleben, wenn sie auf einem Schiff oder in der Nähe des Wassers installiert werden, da sie delaminieren, korrodieren oder sich verschlechtern und der Hersteller übernimmt keine Garantie für ihr Produkt. Die KYOCERA-Familie von KCM-Solarmodulen hat sich im Laufe der Jahre in einer maritimen Umgebung bewährt und das wird durch die Werksgarantie untermauert. Die Anschlussdose ist wasserdicht und jedes Gerät wird mit speziellen wasserdichten Kabelsteckern geliefert, die nichts dem Zufall überlassen.“ (Kyoceras Website)

Allerdings bietet Solarland mit dem Modell SLP85-12 ein sehr ähnliches Panel zu einem etwas günstigeren Preis an. (Website von Solarland)
Und die Sunware SOR70069 bietet etwas weniger Leistung, behauptet aber, dass sie „kühler läuft“ und „das höchste Leistungs-/Flächenverhältnis von halbflexiblen Platten auf dem Markt hat“. (Auch wenn unser Schattendach fest und starr ist, fragen wir uns, ob eine halbflexible Platte (3cm über 1m) überhaupt einen Vorteil hat.

Wir hoffen, von Menschen zu hören, die Erfahrung mit diesen Solarmodulen haben – insbesondere in Bezug auf Betrieb, Zuverlässigkeit und Wartung -, was uns bei unserer Entscheidung helfen würde. Bitte mailen Sie uns.

Wind Generatoren

Wir wollen zwei Windgeneratoren (insbesondere für die Redundanz). Sie können entweder auf dem Schattendach über der Außenbrücke an den beiden hinteren Ecken befestigt werden oder sie können an der Außenkante jedes Rumpfes am hinteren Balken montiert werden.
Von allem, was wir lesen, ist Southwest Windpower mit seinem Modell Air Breeze unangefochtener Marktführer. (Air Breeze products)

Aber was ist mit dem Direktantriebsgenerator D400 von Trans Marine oder dem Rutland 913 von Marlec (Website von Marlec)?

Interessant ist auch der Forgen 500NT von Goodridge Engineering, der ohne Rotorblätter auskommt, superleise arbeitet und bei starkem Wind nicht abgeschaltet werden muss. Aber wir haben auch einige fragwürdige Kritiken gelesen.

Und gibt es einen Vorteil beim Kauf eines hybriden Wind-Solar-Kits, zum Beispiel mit einem Air Breeze oder Rutland 913 Windgenerator und zwei Kyocera KCM 85 Solarmodulen? (angeboten von eMarine Systems)

Wir würden uns sehr über ein Feedback freuen. Bitte schreibe uns.

Meerwasserentsalzer

Es steht außer Frage, dass wir eine Umkehrosmose-Entsalzung auf der Cachalote wollen, die in der Lage ist, etwa 1500 Liter (400 Gallonen) pro Tag zu produzieren. Das sind natürlich mehr als 14 Leute, aber wir hoffen auch die Schiffsmotoren auf dem Wasser zu betreiben (siehe unten). Also wollen wir von Anfang an vorbereitet sein.

Die Fragen sind:

1. Welche Stromquelle (AC, DC, Solar) funktioniert am besten?

2. Was sind die Wartungsanforderungen?

3. Sind für die Redundanz wirklich zwei Entsalzungsanlagen notwendig oder reicht es aus, mit einem guten Ersatzteillager?

4. Welche Marke ist unter den Gesichtspunkten Betrieb, Effizienz, Produktion, Gewicht, Größe, Wartung, etc. am besten geeignet?

Bis jetzt haben wir nur wenig recherchiert – genug, um ein breites Spektrum an Möglichkeiten zu entdecken. Zum Beispiel. . . .

– Village Marine Tec. hat eine beeindruckende, preisgekrönte Geschichte, einschließlich der Zusammenarbeit mit der U. S. Navy. Sie behaupten auch, „die leisesten und kommerziellsten Wassermacher auf dem Markt zu produzieren“. VMT bietet die so genannten „Sea Quencher“ Modelle „designed by boaters for boaters“. Das Modell SQ 200 verbraucht entweder 12/24 DC oder 110/220 AC Strom und produziert 720 Liter (192 Gallonen) pro Tag. Gibt es einen Vorteil, wenn die Option zwischen AC und DC umschaltbar ist? (Website von Village Marine)

– Blue Spring Corporation bietet einen sehr interessanten solarbetriebenen Entsalzer, Modell EC-450S. Er produziert 120 Gallonen (450 Liter) Frischwasser in 8 Stunden Sonnenlicht und arbeitet nur mit Solarenergie, nur mit Batterieenergie oder mit Solar-/Batterieenergie gleichzeitig. Dies könnte auch in Kombination mit unseren geplanten Solarmodulen möglich sein.

– Die Spectra Newport 400 MKII zeichnet sich durch ihre Energieeffizienz (angeblich ein Drittel des Energiebedarfs anderer Systeme), ihren zweistufigen Betrieb, ihr einzigartiges Rückspülsystem und ihren weltweiten Support aus. (Spectra’s Website)

Wir geben gerne zu, dass wir keinerlei Erfahrung mit Entsalzungsanlagen auf einem Schiff haben, und wir hoffen, dass andere ihre Erfahrungen (insbesondere mit den oben genannten Marken und Modellen) und ihre Vorschläge mit uns teilen werden.

Wir laden Sie ein, sich einzubringen. Bitte schreibe uns.

Wasserstoff-/Wassermotoren

Unser ultimativer Traum ist es, die Motoren der Cachalote mit Wasser, statt mit Treibstoff auf Erdölbasis oder Biodiesel, zu betreiben. Dies würde bedeuten, die Motoren auf Wasserstoff umzustellen und entsalztes Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufzubrechen.

Offensichtlich befindet sich diese Technologie noch in der Entwicklungsphase, obwohl es bereits einige Durchbrüche gegeben hat, wie Browns Gas und die umstrittene Arbeit von Stanley Meyer. Laut Wikipedia hat Stanley Meyer behauptet, dass ein, mit einem Gerät nachgerüsteter Automobilmotor, Wasser als Kraftstoff anstelle von Benzin verwenden könne. Die Brennstoffzelle soll Wasser in seine Bestandteile, Wasserstoff und Sauerstoff, gespalten haben. Der Wasserstoff wurde dann zur Energiegewinnung verbrannt.  Ein Prozess, der die Wassermoleküle wiederherstellt. Laut Meyer benötigte das Gerät weniger Energie für die Elektrolyse als der von der konventionellen Wissenschaft vorhergesagte oder gemessener minimaler Energiebedarf.

Ein Teil unseres Traums ist, dass die Forschung in diesem Bereich auf unserer Landbasis, für den nicht-kommerziellen Zweck des Betriebs unseres Schiffes, durchgeführt wird.

Wenn Sie einen guten, soliden technologischen Input für wassergetriebene Motoren haben, kontaktiere uns bitte.

Redundanz

Grundsätzlich wollen wir zwei von allem für die Sicherheit und bei einem Ausfall „normal“ weiterarbeiten. Wir haben zwei Rümpfe, zwei Masten, zwei Segel, zwei Motoren, zwei Kraftstofftanks, zwei Wassertanks, zwei Abwassertanks, zwei unabhängige Räder und ein Backup-Navigationssystem.

Die Kraftstofftanks, Wassertanks und Abwassertanks werden alle so angeschlossen, dass bei einem Ausfall des einen der Inhalt verwendet oder vom anderen übernommen werden kann.

Wir wollen auch zwei Entsalzungsanlagen (vielleicht?), zwei Sonnenkollektoren, zwei Windgeneratoren und zwei Zerkleinerer.

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Cachalote.org

Kontakt

Jürg Zimmermann
+49 (0)176 55252370
info(@)cachalote(.)org

Adresse

Kamenzer Straße 27
01099 Dresden

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