Journaal van de Archimedes-I

door Frans Dijkstra

De Archimedes-I is een model op schaal 1:100 van de Nederlandse onderzeeboten van de Zwaardvisklasse. De oorspronkelijke Zwaardvis-onderzeeboten waren 66,9 meter lang en 8,4 meter breed. Ze hadden een waterverplaatsing van 2655 ton, als ze helemaal onder gingen. De bemanning bestond uit 67 personen, en de boot kon tot een diepte van 200 meter opereren.

1. De bouw

Ik begon op 24 mei 2003 met de bouw van het model en de eerste vaart vond plaats op zaterdag 22 november 2003 in de gracht bij de Schinkeldijk te Zoetermeer. Voor de bouw van het model heb ik een tekening van het internet gehaald, van de site van de Nederlandse Vereniging van Modelbouwers (www.modelbouwers.nl). Ze willen graag, dat je de oorspronkelijke tekening koopt, als je de boot gaat bouwen, maar de tekening die ze in de aanbieding hebben was me te groot, en daarom heb ik toch maar gewerkt met de downloadbare tekening, met excuses aan de NVM.

Dat grotere formaat van de NVM-tekening is trouwens niet zo’n slecht idee, want met mijn model op schaal 1:100 heeft het mij veel moeite gekost om alle noodzakelijke uitrusting er in te krijgen. Ik heb zelfs op een aantal punten moeten afwijken van de juiste verhoudingen.

Mijn oorspronkelijke idee was om een model te bouwen, met een watercompartiment van 2 à 3 cm diepte aan de onderkant, dat met een pomp zou kunnen worden gevuld en weer leeggezogen, waarbij de lucht zou worden aangevoerd via een slangenstelsel dat uitloopt in een snorkelmechanisme boven op de commandotoren. Ik had berekend, dat hiermee het drijfvermogen met ongeveer 200 gram zou kunnen variëren. Bij een juiste balans van volume en gewicht, zou dit precies het verschil tussen drijven en zinken kunnen worden, overeenkomstig de wet van Archimedes.

Figuur 1 en 2 laten het model zien toen alle apparaten waren geïnstalleerd, maar de dubbele scheepshuid nog niet was aangelegd. Foto 3 en 4 geven detailopnames.

Figuur 1 De inwendig afgebouwde Archimedes-I. Het frame is gemaakt van triplex, 3 of 6 mm dik. Van links naar rechts zijn zichtbaar: de roeren en de schroef, de schroefas, de motorcontroller (paars, tussen schot 3 en 5), de stuurmotoren voor de roeren (zwart, tussen schot 5 en 7), de motor (ingebouwd tussen schot 7 en 9), de accu (zwart), met daarboven het frame van de commandotoren met daarin de hoofdschakelaar en de oplaadpunten voor de accu. Aan de voorkant van rechts naar links: de pomp (wit), de voorste hoogteroeren, de controller voor de pomp (blauw), de stuurmotor voor het voorste hoogteroer (zwart). Recht onder de voorkant van de commandotoren bevindt zich de ontvanger voor de radiobesturing.

Figuur 2 De inwendig afgebouwde Archimedes-I in bovenaanzicht. Duidelijker dan in figuur 1 zijn hier de roeren aan de achterkant te zien en stuurstangen.

Figuur 3 Detailfoto van de voorkant van de inwendig afgebouwde Archimedes-1.Van links naar rechts: de pomp (wit), het stuurmechanisme voor het hoogteroer, de controller van de pomp (blauw), de stuurmotor voor het hoogteroer (zwart), de ontvanger (ingebouwd) en een stuk van de accu (zwart). Onder de vloer ligt het watercompartiment met verbindingsbuizen en slangen. De slang die langs de accu naar rechts loopt verbindt het watercompartiment met het snorkelmechanisme in de commandotoren (in dit stadium is de snorkelbuis nog niet aanwezig).

Figuur 4 Detailfoto van de achterkant van de inwendig afgebouwde Archimedes-I. Van links naar rechts: de accu (zwart), de motor (deels ingebouwd in een triplex-frame), de stuurmotoren (zwart), de motorcontroller (paars). De slangen vormen de verbindingen van het watercompartiment onder de vloer met het snorkelmechanisme. Het buisje op het bovendek, midden op de foto, is na het afbouwen verbonden met de snorkelbuis in de commandotoren.

2. Het drijfvermogen

Het model is afgebouwd met een dubbele wand. De eerste wand bestaat uit 2 mm dikke vurenhouten latten, stevig tussen alle tussenschotten gelijmd, en afgewerkt met poriënvuller. Daaromheen heb ik een wand van 6 mm dik balsahout gemaakt, dat mooi rond is geschuurd, afgewerkt met poriënvuller en geschilderd in de blauwe en witte kleuren van mijn vloot. Bij de eerste drijfproeven in een proefbassin bleek dat nog een flink gewicht nodig was voor de balans, en om het model voldoende diep onder water te laten liggen. Dat gewicht heb ik toegevoegd, door 4 stroken van bladlood (2 bij 20 cm en 3 mm dik) onder de bodem te bevestigen.

Bij de eerste drijfproeven bleek ook, dat het model water maakte, in het bijzonder als de motor achteruit draaide. De schroefas is blijkbaar niet voldoende waterdicht. Dit maakte het nodig dit water weg te pompen. Daarom heb ik bij de schroefas een paar gaten in de vloer gemaakt, zodat het lekwater naar het watercompartiment kan weg lopen en vandaar kan worden weggepompt. Het oorspronkelijke doel van het watercompartiment, het laten zinken van de boot, moest hierdoor vervallen.

3. De maiden trip

De Archimedes maakte zijn maiden trip op zaterdag 22 november 2003 in het bijzijn van de familie Dijkstra, die op die middag bijeen was om mijn uitgestelde verjaardag te vieren. Bij deze korte trip bleken een paar dingen:

- de elektrische motor (een Graupner Speed 600 BB SP 7,2 V) is bijzonder krachtig, waardoor model met grote snelheid kan varen

- de besturing is lastig: het model vertoont een afwijking naar rechts en het valt niet mee een stukje recht te varen. Bij gebruik van de hoogteroeren, begint het model wel te duiken, maar doordat de schroef boven water komt verliest het zijn voortstuwende kracht.

Deze maiden trip duurde maar kort, omdat na 5 minuten de koppeling tussen de motor en de schroefas los trilde.

4. De eerste duik

Op zaterdag 29 november 2003 had ik de koppeling met de schroefas hersteld en bij een nieuwe proefvaart in dezelfde vaart bij de Schinkeldijk testte ik zijn draaicirkel. Het model had een neiging naar rechts, maar met het roer helemaal naar rechts bleek hij in een cirkel van ongeveer anderhalve meter te kunnen varen. Toen ik op die koers de motor op volle kracht vooruit zette bleek het model in staat zichzelf onder water te duwen, zonder dat een van de richtingsroeren er aan te pas kwam.

Tja, daar heb ik nu al die apparaten voor ingebouwd! De pomp en twee stuurmotoren voor de hoogteroeren voor en achter helpen niets. Maar ongecontroleerd op volle snelheid een rondje varen blijkt voldoende om het model te laten duiken.

5. Fotosessie

Op zaterdag 20 december 2003 nam ik de Archimedes-I mee naar Harderwijk, waar het model in een vijver nabij de Van Heemsckerklaan in stromende regen viermaal in een cirkelvormige koers onderdook en weer veilig aan de kant terugkwam. Tjitte Dijkstra maakte van dat gebeuren een uitgebreide serie foto’s en video’s, waarvan hier enkele foto’s worden weergegeven.

Figuur 5 De Archimedes-I op weg naar de tewaterlating te Harderwijk

Figuur 6 De Archimedes-I in ruststand in het water

Figuur 7 De Archimedes-I varend in vooraanzicht

Figuur 8 De Archimedes-I in de aanloop naar een duik.
Bij de krachtigste duik ging de messing luchtpijp helemaal
onder water en was er een paar seconden niets van de boot te zien.

6. Vierde vaart

Op zondag 1 februari voer de Archimedes-I in Nieuwegein 20 minuten in een veel door modelscheepsbouwers gebruikte vijver nabij de Resedahof. Bij die gelegenheid probeerde ik de besturing van het model verder uit, en slaagde er in het een meer rechtlijnige koers te laten volgen dan voorheen. Het model maakte een dozijn duiken, waarvan sommige wel 5 seconden duurden. Duiken deed het model echter nog steeds alleen in bochten met de motor op volle kracht vooruit. Rechtuit vooruit varen lukte alleen op halve kracht of minder, omdat anders de neus naar beneden dook en de schroef boven water kwam.

7. Ondergang en berging

Op zondag 15 februari 2004 maakte de Archimedes-I in het Mozartplantsoen in Utrecht zijn laatste vaart. Na een aantal rondjes en stevige duiken liet ik hem zo diep duiken als mogelijk was. Bij die gelegenheid kwam hij met de punt naar beneden op de bodem van de vijver, stuiterde en kwam weer boven. Toch is bij die gelegenheid waarschijnlijk iets mis gegaan; er is water in de neus gekomen, vermoedelijk naar voren gelopen door de steile duik. Bij de volgende ronde bleek zijn neus steeds verder naar beneden te hangen, waardoor de schroef en het richtingsroer vaak boven water kwamen, waardoor het model moeilijk bestuurbaar werd. Het lukte niet meer, om het model naar de kant te sturen, terwijl het wel steeds meer water maakte. Tenslotte zonk het model op ruim 10 meter van de kant. Kleine luchtbelletjes markeerden de plaats waar het was ondergegaan.

Figuur 9 De Archimedes-I bij zijn laatste vaart op 15 februari 2004

Ik deed mijn jas en schoenen uit, en liep het water in, in de hoop, dat het niet verder dan tot mijn liezen zou komen. Dat viel tegen. Al na een paar meter stond het water tot mijn borst en besloot ik te gaan zwemmen. In minder dan een halve minuut was ik op de plaats waar het model was gezonken. Ik kon net met mijn voeten de bodem raken, en voelde de Archimedes liggen. Tussen mijn voeten geklemd trok ik het model omhoog, en ving het op met mijn handen. Zo slaagde ik er in het model te bergen. Het reageerde niet meer op enige besturingsfunctie.

Figuur 10 Berging van de Archimedes; het model is zojuist van 1,5 meter diepte opgevist.

Thuisgekomen boorde ik een paar gaten in de bodem en tapte het water af. Daarna was het model rijp voor de sloop. Zijn taak was volbracht: het had me vele dingen geleerd over hoe een model van een onderzeeboot zich gedraagt wanneer het volle kracht door het water vaart.