Luftkissenfahrzeug

Ein Luftkissenfahrzeug oder Hovercraft ^* ist ein Fahrzeug, das durch ein Luftpolster bzw. Luftkissen getragen wird. Es wird meist als Luftkissenboot für die Fahrt auf dem Wasser eingesetzt. Luftkissenboote können ihre Position bis zu 2 Meter in der Vertikalen ändern.

Geschichte

1875 meldete der Konstrukteur der ersten Torpedoboote, John Isaac Thornycroft, ein Patent für eine Luftkissentechnik an, setzte dies aber nicht in eine Konstruktion um.

Im Jahre 1927 wurden am Polytechnischen Institut am Don in der Sowjetunion Versuche mit einem Luftkissenapparat durchgeführt. Er hatte einen Durchmesser von 80 cm und wurde von einem Elektromotor angetrieben. Entwickelt wurde dieses Modell von W. I. Lewkow. Im Jahre 1934 war Lewkow Professor für angewandte Aerodynamik am Moskauer Institut für Flugzeugbau und führte im Frühjahr einer Sonderkommission, zu der der Aerodynamiker Prof. B. N. Jurjew und der Flugzeugkonstrukteur A. N. Tupolew gehörten, ein bedeutend vergößertes Modell vor. Darauf hin erhielt er den Auftrag, ein Versuchsfahrzeug zu bauen. Dieses wurde im Jahr 1935 in den Werkstätten des Moskauer Instituts für Flugzeugbau realisiert und unter dem Namen L 1 im Sommer des gleichen Jahres erprobt. Es besaß eine Wasserverdrängung von 1,5 Tonnen, war dreisitzig und war zuletzt mit 140-PS-Motoren ausgerüstet. Im Jahre 1937 entstand dann das Luftkissenfahrzeug L5. Es bestand aus Duraluminium und war mit zwei 860-PS-Flugzeugmotoren ausgestattet. Das Fahrzeug war 24 m lang, 5,35 m breit und hatte eine Wasserverdrängung von 8,6 Tonnen. Bei der Erprobung im Spätherbst des Jahres 1937 in der Koporsker Buch des Finnischen Meerbusens erreichte es eine Geschwindigkeit von über 70 Knoten. In der Folgezeit entstanden bis zu 15 weitere Fahrzeuge, von denen L 9 und L 11 belegt sind. Die Boote der L-Serie sind alle im zweiten Weltkrieg zerstört worden und die Weiterentwicklungen wurden während des Krieges eingestellt. Trotz der guten amphibischen Eigenschaften zu Wasser und zu Lande besaßen diese Fahrzeuge aufgrund der gewählten vorne und hinten offenen Katamaranbauweise eine zu geringe Tragfähigkeit, da der Luftverbrauch sehr hoch und der zum Schweben notwendige Überdruck relativ gering war. Nach dem Krieg arbeitete Lewkow als Chefkonstrukteur für Lufkissenfahrzeuge und starb 1954.

Im Westen entwickelt wurde das Luftkissenboot in den 1950er Jahren durch den britischen Ingenieur Christopher Cockerell. In ersten Experimenten mit leeren Blechdosen, einem Föhn und Küchenwaagen bewies er das Luftkissenprinzip. Später ließ er ein 60 cm langes Arbeitsmodell bauen. Im Jahr 1955 ließ er das Gerät patentieren und nannte es Luftkissenboot. Der besondere technische Kniff dabei war eine doppelwandige Führung des Luftstroms an der Außenkante des Fahrzeugs, so dass dieser an Druck gewann und damit überhaupt in der Lage war, das Fahrzeug mit vergrößerter Effizienz vom Boden abzustoßen. Cockerells Grundversion basierte auf einem vollkommen steifen Körper.

Erste fahrfähige Modelle des Konzepts erwiesen sich als durchweg tauglich. Die Fähigkeit zur Fahrt über Wasser wurde ebenfalls erfolgreich nachgewiesen. Mit Ausnahme der begrenzten Steigungsfähigkeit und der maximalen Hindernisgröße von (je nach Modell) bis zu 25 cm stellte sich das Fahrzeug als für alle Untergründe geeignet heraus, einschließlich Eis und Wüstensand. Einfluss auf die maximale Geschwindigkeit von typisch rund 60 km/h hatte der Untergrund kaum.

1957 führte Cockerell sein Gerät dem britischen Militär vor. Dies war zwar zunächst nicht unmittelbar daran interessiert (unter anderem wurde die Seetüchtigkeit bei hohem Wellengang in Frage gestellt), stufte es jedoch als ein Objekt der nationalen Geheimhaltung ein, so dass Cockerell seine Erfindung ein Jahr lang nirgends vorführen durfte. Ein wenig zu Irritationen führte auch, dass das Objekt keiner der etablierten Waffengattungen Marine, Luftwaffe oder Heer unstreitig zugeordnet werden konnte.

Nach der Freigabe (declassification) 1958 konnte er schließlich die National Research Development Corporation, eine von der britischen Regierung finanzierte Organisation, überzeugen, das Gerät für kommerzielle Zwecke zu entwickeln.

Im Frühling 1959 überquerte das erste vollwertige Luftkissenfahrzeug, die SR.N1, den Ärmelkanal bei glatter See.

Eine wesentliche funktionale Komponente der heutigen Bauweise wurde später im Laufe der Erprobung vom britischen Militär hinzugefügt: eine Gummi-Schürze, die das Luftkissen wesentlich besser gegenüber unebenen Untergründen abdichten konnte und so zu geringeren Verlustströmungen und einem größeren Bodenabstand beitrug. Die Nachfolgemodelle wurden von den britischen Streitkräften unter anderem in Langstreckentests über einige hundert Kilometer in der Libyschen Wüste und dem kanadischen Eismeer erfolgreich erprobt. Die Briten besitzen heute eins der wenigen Bataillone mit Luftkissenbooten.

Die USA besitzen ebenfalls mehrere Hovercraft-Staffeln, wobei die Fahrzeuge im wesentlichen herkömmliche Landungsboote ersetzen und somit als Transporter genutzt werden. Für den Antrieb werden Gasturbinen benutzt. Das eingesetzte Modell selbst wird durch mehrere schwenkbare Luftstrahlen vorangetrieben.

Von 1962 an gab es in Großbritannien Hovercraft-Passagierdienste (s. u.). Diese großen von Gasturbinen angetriebenen Autofähren-Hovercrafts sind seit Oktober 2000 nicht mehr im Dienst. Es gibt aber noch eine Passagierlinie, die mit Diesel-getriebenen Passagier-Hovercrafts von Portsmouth aus die Isle of Wight bedient.

Heutige Luftkissenboote sind als Expeditionsfahrzeuge, als Materialtransporter oder als Hilfsfahrzeuge bei Rettungsdiensten und Feuerwehren im Einsatz.

Im Laufe der Geschichte kam es weltweit nur zu zwei nennenswerten Unfällen mit Luftkissenbooten. Beim größeren wurde der Bootskörper gegen eine Kaimauer gedrückt, so dass durch ein Loch in der Außenhaut vier Personen zu Tode kamen. Ein vergleichbarer Schiffunfall hätte vermutlich das gesamte Schiff versenkt und wesentlich mehr Opfer gefordert. Im zweiten Fall kenterte ein Luftkissenboot bei schwerem Seegang, so dass die Retter sich entschlossen, den Rumpf aufzutrennen. Als Ergebnis dieser Maßnahme lief der Rumpf mit Wasser voll, wobei fünf Menschen umkamen. Im Vergleich zu allen anderen Verkehrsmitteln gilt das Luftkissenboot als sehr sicher.

Typen

Hoverplattformen

(Luftkissenplattformen, Luftkissen, Transportkissen, Hebekissen, Airpads, etc.)

Sie dienen dem innerbetrieblichen Lastentransport. Luftkissen ermöglichen den Transport auch sperrigster und schwerster Lasten ohne gründlich vorbereiteten Weg. Zu nennen wären beispielsweise der Transport ganzer Industrieanlagen durch Sumpfgebiete, der Transport eines Bürohauses quer durch ein Hafengebiet oder das Verrücken voller Öltanks. Auch der Transport kleiner und mittlerer Lasten mit Luftkissen kann, etwa in der Fertigung, sinnvoll sein. Siehe auch Airpads.

Schienenfahrzeuge: Aerotrain

Parallel zu den Experimenten mit Magnetschwebetechnik gab es vor allem in Frankreich die Entwicklung der Luftkissenschwebebahn Aerotrain unter Jean Bertin. Nach einigen Geschwindigkeitsrekorden wurde das Projekt eingestellt, die meisten Fahrzeugen später durch Brand vernichtet oder abgewrackt. Der aufwendige aufgeständerte Fahrweg aus Beton und die anfängliche Verwendung von Propeller- oder Jet-Antrieb mögen dazu beigetragen haben.

Neben der Hochgeschwindigkeitsvariante gab es langsamere Fahrzeuge, die schließlich Praxisreife und Anwendung fanden und finden. Zu nennen ist etwa die U-Bahn im österreichischen Serfaus. Die seitliche Schiene dient hier lediglich als Führung; der Zug läuft auf Luftkissen. Den Antrieb dieser U-Bahn, die wenige Meter unter der Straße entlangläuft, übernimmt – wie bei einer Standseilbahn – ein seitlich verlaufendes Seil.

Terraplane

Dies ist eine französische Variante eines geländegängigen, teils amphibischen Fahrzeuges auf Rädern oder Ketten mit Luftkissenunterstützung. Die Luftkissen werden direkt durch Turbinen oder Gebläse erzeugt, Düsen unterstützen die Wirkung. Die Schürzen befinden sich zwischen den Ketten bzw. Rädern.

Das interessante Konzept erwies sich als funktionsfähig. Technisch kann man die Entwicklung als Vorgänger der heutigen Hoverplattformen mit externen Zugmitteln ansehen.

Naviplane

Naviplane ist die Bezeichnung der französischen Luftkissenfähren, die als eigene Entwicklungslinie unter Beteiligung des Ingenieurs Jean Bertin von der Société d'Etude et de Développement des Aéroglisseurs Marins (SEDAM) entwickelt wurden. Insbesondere bei der Schürzenkonstruktion ging man eigene Wege. Statt einer großen, allerdings letztlich zur Stabilisierung unterteilten Kammer verwendete man zunächst eine Anzahl kleinerer Kammern. Das funktionierende Prinzip wurde schließlich zugunsten der einfacheren und kostengünstigeren englischen Bauweise aufgegeben. Bei den Fähren wurden die nach und nach verschleißenden Schürzen durch andere ersetzt.

Die Fähren wurden für den Fährendienst im Ärmelkanal und an der Küste der Biskaya eingesetzt. Insgesamt wurden drei verschiedene Typen entwickelt. Die N.102 war ein kleines Naviplane für bis zu zwölf Passagiere, die N.300 konnte 90 Passagiere befördern. 1977 wurde die N.500 gebaut, die mit 400 Passagieren und 60 Autos eine ähnliche Kapazität hatte wie die britischen SRN4 Mk III. Bereits zwei Wochen nach dem ersten Testflug brannte die erste N.500 jedoch nach einer Explosion beim Start aus. Es wurde nur ein weiteres Exemplar gebaut, das von 1978 bis 1983 für die britische Reederei Seaspeed und deren Nachfolger Hoverspeed im Einsatz war. Aufgrund häufiger technischer Defekte wurde sie jedoch nach nur fünf Jahren ausgemustert und 1985 verschrottet. Die Werft SEDAM ging 1982 in Konkurs. Insgesamt wurden nur sechs N.102, zwei N.300 und zwei N500 gebaut, von denen heute keines mehr erhalten ist.

Bodeneffektgerät

Die Luft wird aerodynamisch angestaut, eine Schürze entfällt. Manche Geräte ähneln Wasserflugzeugen, können jedoch wesentlich schwerer gebaut werden. Zu nennen wären die russischen Ekranoplanes, die Konstruktionen von Lipisch und die einfachen Stauflügel. Bodeneffektgeräte werden nur wegen des physikalischen Prinzips zu den Luftkissenfahrzeugen gezählt. Sie bilden eine eigene Klasse.

SES (Surface Effect Ships)

Ein SES ist ein Schiff in Katamaran-Bauweise (zwei Rümpfe), wobei die Lücke zwischen den beiden Rümpfen an Bug und Heck durch je eine flexible Schürze aus Gummimaterial abgedichtet ist. Mit leistungsstarken Gebläsen wird permanent Luft in den Raum zwischen den Rümpfen und den Schürzen geblasen. Dadurch hebt sich das Boot teilweise aus dem Wasser und beginnt bei schnellerer Fahrt zu gleiten. Der Antrieb eines SES erfolgt mit herkömmlichen Schiffspropellern, die Steuerung mit konventionellen Ruderblättern. Mit SES sind Geschwindigkeiten von circa 28 bis 30 Knoten (50 bis 54 km/h) erzielbar. SES-Schiffe sind nicht amphibisch.

Hovercraft oder Luftkissenfahrzeug im engeren Sinne (Vollhovercraft)

Bei diesen Fahrzeugen ist der gesamte Rumpf rundherum mit einer flexiblen Schürze versehen. Wieder wird durch Gebläse ein permanentes Luftkissen im umkleideten Bereich aufgebaut. Auf diesem Luftkissen schwebt das Boot quasi berührungslos über dem Boden oder Wasser, nur die Schürzen liegen bei unebenem Untergrund leicht auf.

Vollhovercrafts können sowohl im Wasser als auch an Land fahren, sie sind amphibisch. Der Antrieb erfolgt mit Luftpropellern, die Steuerung mit Luftrudern (analog zum Flugzeug).

Als bekannteste Vertreter sind zu nennen:

die SRN4 der englischen Fährverbindung von Dover über den Ärmelkanal.
als Gegenstück die französischen Naviplanes, die auch im Küstentransport eingesetzt wurden.
die militärischen Fähren bzw. Hovercrafts amerikanischer und die teils weit größeren Landungsboote russischer Produktion.

Hovercraftverbindung Dover-Calais

1968 begann eine neue Ära für den Fährverkehr auf dem Ärmelkanal. British Railways nahm mit sechs SRN4-Hovercrafts den Betrieb zwischen Dover und Calais auf. Eine weitere Verbindung von Ramsgate nach Calais wurde nach kurzer Zeit wieder eingestellt. In den Häfen wurden sogenannte Hoverports errichtet, die anfangs lediglich aus einer betonierten Fläche bestanden. Die Hovercrafts fuhren direkt aus dem Wasser auf diese Flächen und wurden dort be- und entladen. Da die Schiffe im Ro-Ro-Design konstruiert worden waren, war es möglich, sie in weniger als 15 Minuten komplett zu ent- und wieder zu beladen. Für die Überfahrt von Dover nach Calais benötigten sie etwa 30 Minuten. Durch einen Umbau 1976 wurde die Kapazität der SRN4 auf bis zu 418 Passagiere und 60 Autos erhöht, womit sie die größten je gebauten Luftkissenfahrzeuge waren. Am 14. September 1995 überquerte das Hovercraft The Princess Anne den Ärmelkanal in nur 22 Minuten. Dieser Rekord wurde bis heute nicht gebrochen.

Dennoch stellte die Reederei Hoverspeed, die in den 1980ern die Hovercrafts übernommen hatte, im Jahr 2000 die Verbindung ein und ersetzte die SRN4 durch Katamarane. Die Entscheidung stieß auf viel Unverständnis, da bis zum Schluss eine hohe Auslastung vorlag und beträchtliche Gewinne eingefahren wurden. Als Grund wurde der Mangel an Ersatzteilen angegeben. Zudem hieß es, die Hovercrafts seien nicht mehr zeitgemäß. Pläne für neue, noch größere Hovercrafts waren Ende der 1990er aufgegeben worden. Über 50.000 Menschen kamen am 1. Oktober 2000 nach Dover, um die Ankunft des letzten Hovercrafts zu sehen, die BBC berichtete in einer mehrstündigen Liveübertragung von dem Ereignis. Ein vergleichbares Interesse gab es nur bei der Ausmusterung der Concorde im Oktober 2003. Für die Reederei Hoverspeed erwies sich die Ausmusterung der Hovercrafts als fatal. Im November 2005 musste sie aufgrund mangelnder Auslastung der Katamarane Konkurs anmelden.

Von den ursprünglich sechs SRN4 sind heute noch drei erhalten. Die Swift wurde vom Hovercraftmuseum in Lee-on-Solent erworben. Die beiden bis zuletzt eingesetzten Hovercrafts The Princess Margaret und The Princess Anne sind zwar ebenfalls dort eingelagert, wurden aber im November 2005 für 500 000 Pfund von Hoverspeed an den britischen Millionär Wensley Haydon-Baillie verkauft. Dem Museum selber fehlten die nötigen Geldmittel zum Erwerb und Unterhalt der beiden Hovercrafts.

Die letzte noch bestehende Hovercraftverbindung auf dem Ärmelkanal besteht nun mit den deutlich kleineren Passagierhovercrafts des Typs AP1-88 zwischen Southsea, einem Vorort von Portsmouth, und Ryde auf der Isle of Wight.

siehe auch

Weblink

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