Ubåt som drivs av kroppsstyrka

Det var inom ramen för kursen marin- och lättviktsdesign som studenterna hade till uppgift att bygga en ubåt som endast drivs fram av mankraft.
De 15 studenterna bestämde sig för att använda sig av fenor. Fenorna drivs med ett egentillverkat transmissions-system, där föraren är inklippt i ett par cykelpedaler.

– Det är faktiskt pedaler från min gamla cykel. Men man trampar inte hela varvet runt utan trycker fram ena foten och sedan bak den andra för att styra fenorna, berättar projektledare Fredrik Wikerman.

Fötterna sitter fast på pedalerna för att arbetskraften från människan ska användas så effektivt som möjligt.
– Vi valde att låta den som kör ligga på mage och trampa eftersom det skulle krävas en större ubåt om föraren skulle ligga på rygg och halvsitta upp, och då blir vattenmotståndet större, säger han.

Nu är ubåten bara 56 centimeter hög, 54 centimeter bred och 2,8 meter lång, precis tillräckligt stor för att en människa ska kunna ligga platt på mage inuti den.
För att styra framfarten i vattnet tog studenterna också hjälp av cyklar. Två cykelväxlar, en för att justera i höjdled och en för att styra i sidled, användes.

– Men det går egentligen inte att svänga omkring utan växlarna styr bara fenorna så att kursen hålls rakt fram.
Nautilus är byggd i lättviktsmaterial för att vara så smidig som möjligt. Studenterna fick 40 000 kronor från KTH Opportunities Fund för att kunna genomföra projektet.

– Vi använde oss av glasfiberförstärkt vinylesterplast med plexiglas längst fram, så att man ser var någonstans man kör, säger Fredrik Wikerman.
-Det finns lättare material, men vi begränsades av vår budget och var tvungna att ta något som vi hade råd med. I botten hade vi tryckimpregnerat trä, för att öka den upprätande kraften.

Konstruktionen väger 35 kilo och är designad att flyta. För att få ubåten i jämvikt på givet djup används vikter. Dessutom fylls den med 500 liter vatten. Det gör att den väger cirka 500 kilo under vattnet.
Inuti finns två syrgastuber på fyra liter vardera som föraren är kopplad till.

– Eftersom man ligger i vattnet måste man ha dykardräkt på sig. Vi hade en dykare med i laget som kunde bidra med sina kunskaper om det, berättar Fredrik Wikerman.
– Det fanns också andra i laget som hade paddlat mycket kajak och tävlings-cyklat. Jag är själv lite av en sportnörd – jag håller på med kite-surfing på sommaren och surfar med långfärdsskridskor på vintern. Tillsammans kunde vi lägga ihop våra kompetenser.

I december 2015 var det dags att prova ubåten på Gustavsviksbadet i Örebro.
– Vi åkte dit för att få en bassäng som var 50 meter lång, mer än två meter djup och betydligt billigare att hyra än bassänger på badhus i Stockholm.

Det visade sig att ubåten kom upp i en fart på 4,6 knop eller 2,2 meter per sekund. Världsrekordet ligger på 2,4 meter per sekund.
– Vi är väldigt nöjda, säger Fredrik Wikerman, som nu ska ta itu med sin masteruppsats om marina system med inriktning mot lättviktskonstruktioner. Något han har fått en bra introduktion till, tack vare ubåtsbygget.


Text Ann-Katrin Öhman

Illustration Anders Westerberg

KTH Magazine 13 APRIL, 2016