Luftkissenfahrzeug

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Ein Formel-1-Renn-Luftkissenfahrzeug
SR.N4-Luftkissenboot bei der Ankunft in Dover auf seiner letzten kommerziellen Route über den Ärmelkanal
LCAC der U.S. Navy
Ein LACV-30 (Lighter Air Cushion Vehicle, 30 Ton) Hovercraft der US-Armee transportiert 1986 Bodenunterstützungsausrüstung an die Küste

Ein Hovercraft, auch Luftkissenfahrzeug oder ACV genannt, ist ein amphibisches Fahrzeug, das sich über Land, Wasser, Schlamm, Eis und andere Oberflächen bewegen kann.

Luftkissenfahrzeuge verwenden Gebläse, um ein großes Luftvolumen unter dem Rumpf oder Luftkissen zu erzeugen, das leicht über dem atmosphärischen Druck liegt. Der Druckunterschied zwischen der Luft mit höherem Druck unter dem Rumpf und der Umgebungsluft mit niedrigerem Druck über dem Rumpf erzeugt einen Auftrieb, der den Rumpf über der Wasseroberfläche schweben lässt. Aus Stabilitätsgründen wird die Luft in der Regel durch Schlitze oder Löcher an der Außenseite einer scheiben- oder ovalförmigen Plattform eingeblasen, was den meisten Luftkissenfahrzeugen eine charakteristische rund-rechteckige Form verleiht.

Ein Hovercraft Griffon Hoverwork 2000TD der litauischen Küstenwache mit ausgeschaltetem Motor und entleerter Schürze (erstes Bild) und mit eingeschaltetem Motor und aufgeblasener Schürze

Der erste praktische Entwurf für ein Hovercraft geht auf eine britische Erfindung aus den 1950er Jahren zurück. Heute werden sie weltweit als Spezialtransporter für die Katastrophenhilfe, die Küstenwache, das Militär und die Vermessung sowie für den Sport- und Passagierverkehr eingesetzt. Sehr große Versionen wurden eingesetzt, um Hunderte von Menschen und Fahrzeugen über den Ärmelkanal zu transportieren, während andere für militärische Zwecke verwendet werden, um Panzer, Soldaten und große Ausrüstung in feindlichen Umgebungen und in schwierigem Gelände zu transportieren. Der Rückgang der öffentlichen Nachfrage führte dazu, dass ab 2021 der einzige öffentliche Hovercraft-Dienst der Welt, der noch in Betrieb ist, zwischen der Isle of Wight und Southsea im Vereinigten Königreich verkehrt.

Obwohl der Name Hovercraft heute ein Gattungsbegriff für den Fahrzeugtyp ist, war der Name Hovercraft selbst eine Marke im Besitz von Saunders-Roe (später British Hovercraft Corporation (BHC), dann Westland), weshalb andere Hersteller alternative Namen zur Beschreibung der Fahrzeuge verwenden.

Der Standardplural von Hovercraft ist Hovercraft (so wie auch Flugzeuge sowohl im Singular als auch im Plural verwendet werden).

Saunders Roe Nautical 4 in Calais
Hovercraft fährt auf den Strand
Russisches Luftkissenfahrzeug A48 bei Nischni Nowgorod
Zubr-Klasse mit offener Bugrampe

Ein Luftkissenfahrzeug (englisch hovercraft [ˈhʌvəɹˌkɹæft], deutsch ‚Schwebefahrzeug‘) ist ein Fahrzeug, das aus Luft eine Art Kissen zwischen sich und der Erdoberfläche bildet, sodass es schwebt. In der Regel ist ein Luftkissenfahrzeug ein Luftkissenboot oder Amphibienfahrzeug. So dient es dem Güter- und Personentransport, als Expeditionsfahrzeug oder als Hilfsfahrzeug bei Rettungsdiensten und Feuerwehren. Als Wasserfahrzeug erfordert es eine Fahrerlaubnis für die entsprechende Fahrzeuggröße.

Geschichte

Frühe Versuche

Es hat viele Versuche gegeben, die Prinzipien des hohen Luftdrucks unter Rümpfen und Flügeln zu verstehen. Luftkissenfahrzeuge sind insofern einzigartig, als sie sich selbst anheben können, während sie stillstehen, im Gegensatz zu Bodeneffektfahrzeugen und Tragflächen, die eine Vorwärtsbewegung benötigen, um Auftrieb zu erzeugen.

Die erste Erwähnung des Begriffs Schweben in den historischen Aufzeichnungen über die Konzepte von Oberflächeneffektfahrzeugen stammt von dem schwedischen Wissenschaftler Emanuel Swedenborg aus dem Jahr 1716.

Der Schiffsbauer John Isaac Thornycroft ließ sich in den 1870er Jahren einen frühen Entwurf für ein Luftkissenschiff/Hovercraft patentieren, aber geeignete, leistungsstarke Motoren waren erst im 20.

Im Jahr 1915 baute der Österreicher Dagobert Müller von Thomamühl (1880-1956) das erste Luftkissengleitboot der Welt. Das Boot hatte die Form eines großen Tragflächenprofils (das ähnlich wie bei einem Flugzeug einen Unterdruckbereich über der Tragfläche erzeugt) und wurde von vier Flugmotoren angetrieben, die zwei untergetauchte Schiffsschrauben antrieben. Ein fünfter Motor blies Luft unter die Vorderseite des Bootes, um den Luftdruck unter dem Boot zu erhöhen. Nur während der Fahrt konnte das Schiff Luft unter dem Bug einschließen und so den Auftrieb erhöhen. Das Schiff benötigte außerdem eine bestimmte Wassertiefe, um zu funktionieren, und konnte nicht auf Land oder andere Oberflächen übergehen. Das als schnelles Torpedoboot konzipierte Versuchsgleitboot hatte eine Höchstgeschwindigkeit von über 32 Knoten (59 km/h). Es wurde ausgiebig getestet und sogar mit Torpedos und Maschinengewehren für den Einsatz in der Adria bewaffnet. Im weiteren Verlauf des Krieges wurde es wegen mangelnden Interesses und mangelnden Bedarfs verschrottet, und seine Motoren gingen an die Luftwaffe zurück.

Die theoretischen Grundlagen für die Bewegung über einer Luftschicht wurden von Konstantin Eduardovich Tsiolkovskii in den Jahren 1926 und 1927 entwickelt.

1929 begann Andrew Kucher von Ford mit dem Levapad-Konzept zu experimentieren, Metallscheiben, in deren Mitte Druckluft durch ein Loch geblasen wurde. Levapads bieten für sich allein keine Stabilität. Es müssen mehrere zusammen verwendet werden, um eine darüber liegende Last zu stützen. Da sie keine Schürze haben, müssen sie sehr nahe an der Lauffläche bleiben. Ursprünglich stellte er sich vor, sie anstelle von Rollen und Rädern in Fabriken und Lagerhäusern einzusetzen, wo die Betonböden die für den Betrieb erforderliche Ebenheit boten. In den 1950er Jahren zeigte Ford eine Reihe von Spielzeugautos, in denen das System zum Einsatz kam, schlug aber vor allem die Verwendung als Ersatz für Räder in Zügen vor, wobei die Levapads nahe an der Oberfläche der vorhandenen Schienen laufen sollten.

Charles Fletchers Glidemobil in der Aviation Hall of Fame and Museum of New Jersey

1931 begann der finnische Luftfahrtingenieur Toivo J. Kaario mit dem Entwurf einer weiterentwickelten Version eines Luftkissenfahrzeugs und baute 1937 den Prototyp Pintaliitäjä ("Surface Glider"). Sein Entwurf enthielt die modernen Merkmale eines Auftriebsmotors, der Luft in eine flexible Hülle bläst, um Auftrieb zu erzeugen. Er erhielt jedoch nie eine Finanzierung für den Bau seines Entwurfs. Kaarios Bemühungen wurden in der Sowjetunion von Wladimir Lewkow aufmerksam verfolgt, der zur Konstruktion des Versuchsgleitbootes mit festen Seiten zurückkehrte. Levkov entwarf und baute in den 1930er Jahren eine Reihe ähnlicher Boote, und sein Schnellangriffsboot L-5 erreichte bei Tests 70 Knoten (130 km/h). Der Ausbruch des Zweiten Weltkriegs setzte seiner Entwicklungsarbeit jedoch ein Ende.

Während des Zweiten Weltkriegs erfand ein amerikanischer Ingenieur, Charles Fletcher, ein Luftkissenfahrzeug mit Wänden, das Glidemobil. Da das Projekt von der US-Regierung als geheim eingestuft wurde, konnte Fletcher kein Patent anmelden.

Im April 1958 führten Ford-Ingenieure das Glide-air vor, ein ein Meter langes Modell eines Fahrzeugs ohne Räder, das auf einem dünnen Luftfilm fährt, der nur 76,2 μm über dem Fahrbahnbelag liegt. In einem Artikel in Modern Mechanix wurde Andrew A. Kucher, der für Technik und Forschung zuständige Vizepräsident von Ford, mit den Worten zitiert: "Wir betrachten Glide-Air als eine neue Form des Hochgeschwindigkeits-Landtransports, wahrscheinlich im Bereich des Schienenverkehrs, für schnelle Fahrten über Entfernungen von bis zu 1.600 Kilometern".

1959 stellte Ford ein Hovercraft-Konzeptfahrzeug vor, den Ford Levacar Mach I.

Im August 1961 berichtete Popular Science über das Aeromobile 35B, ein Luftkissenfahrzeug (ACV), das von William Bertelsen erfunden wurde und das Verkehrssystem mit schwebenden, selbstfahrenden Autos, die eine Geschwindigkeit von bis zu 2.400 km/h erreichen konnten, revolutionieren sollte.

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 worden war dieses Modell von W. I. Lewkow. 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 deutlich vergrößertes Modell vor. Daraufhin erhielt er den Auftrag, ein Versuchsfahrzeug zu bauen. Dieses wurde 1935 in den Werkstätten des Moskauer Instituts für Flugzeugbau realisiert und unter dem Namen L 1 im Sommer desselben Jahres erprobt. Es besaß eine Wasserverdrängung von 1,5 Tonnen, war dreisitzig und zuletzt mit 140-PS-(103-kW-)Motoren ausgerüstet.

1937 entstand das Luftkissenfahrzeug L 5. Es bestand aus Duraluminium und war mit zwei 860-PS-(633-kW-)Flugzeugmotoren ausgerüstet. 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 Bucht des Finnischen Meerbusens erreichte es eine Geschwindigkeit von über 70 Knoten (130 km/h). Danach sollen bis zu 15 weitere Fahrzeuge gefertigt worden sein; für die Existenz der Fahrzeuge L 9 und L 11 gibt es Belege. Die Boote der L-Serie wurden alle im Zweiten Weltkrieg zerstört und die Weiterentwicklungen 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 die zum Betrieb notwendige Luftmenge sehr hoch war und der zum Schweben notwendige Überdruck nur in geringem Maße erreicht werden konnte. Nach dem Krieg arbeitete Lewkow als Chefkonstrukteur für Luftkissenfahrzeuge; er starb 1954.

2009 unterzeichneten die Ukraine und China ein Abkommen über die Lieferung von vier großen Luftkissenbooten (bekannt als 'European Bison') und über einen Technologietransfer.

Christopher Cockerell

Die Idee des modernen Luftkissenfahrzeugs wird vor allem mit Christopher Cockerell, einem britischen Maschinenbauingenieur, in Verbindung gebracht. Cockerells Gruppe war die erste, die die Verwendung eines Luftrings zur Aufrechterhaltung des Kissens entwickelte, die erste, die eine erfolgreiche Schürze entwickelte, und die erste, die ein praktisches Fahrzeug im Dauereinsatz vorführte. Ein Denkmal für Cockerells ersten Entwurf steht im Dorf Somerleyton.

Cockerell stieß auf das Schlüsselkonzept seines Entwurfs, als er den Ring des Luftstroms untersuchte, der entsteht, wenn Hochdruckluft in den ringförmigen Bereich zwischen zwei konzentrischen Blechdosen (eine Kaffee- und eine Katzenfutterdose) und einem Haartrockner geblasen wird. Dies erzeugte erwartungsgemäß einen Ring aus Luftströmungen, aber er bemerkte auch einen unerwarteten Vorteil: Die Platte aus schnell strömender Luft stellte eine Art physische Barriere für die Luft auf beiden Seiten davon dar. Dieser Effekt, den er "Impulsvorhang" nannte, konnte genutzt werden, um Hochdruckluft im Bereich innerhalb des Vorhangs einzuschließen und so ein Hochdruckplenum zu erzeugen, das bei früheren Beispielen mit einem wesentlich größeren Luftstrom aufgebaut werden musste. Theoretisch wäre nur eine geringe Menge aktiver Luftströmung erforderlich, um Auftrieb zu erzeugen, und zwar viel weniger als bei einer Konstruktion, die sich nur auf den Impuls der Luft stützt, um Auftrieb zu erzeugen, wie z. B. ein Hubschrauber. Was die Leistung betrifft, so würde ein Hovercraft nur ein Viertel bis die Hälfte der Leistung eines Hubschraubers benötigen.

Cockerell baute und testete in den frühen 1950er Jahren in Somerleyton, Suffolk, mehrere Modelle seines Hovercraft-Konzepts. Der Entwurf sah einen Motor vor, der von der Vorderseite des Fahrzeugs in einen Raum darunter blies und so Auftrieb und Vortrieb kombinierte. Er demonstrierte das Modell auf vielen Whitehall-Teppichen vor verschiedenen Regierungsexperten und Ministern, woraufhin der Entwurf auf die Geheimliste gesetzt wurde. Trotz unermüdlicher Bemühungen um eine Finanzierung war kein Teil des Militärs interessiert, wie er später scherzte: "Die Marine sagte, es sei ein Flugzeug und kein Boot; die Luftwaffe sagte, es sei ein Boot und kein Flugzeug; und die Armee war 'einfach nicht interessiert'."

Curtiss-Wright Modell 2500 Air Car

Curtiss-Wright Modell 2500 Luftkissenfahrzeug, Ende der 1950er Jahre

SR.N1

SR.N1 - allgemeine Anordnung

Das fehlende militärische Interesse bedeutete, dass es keinen Grund gab, das Konzept geheim zu halten, und es wurde freigegeben. Cockerell konnte schließlich die National Research Development Corporation davon überzeugen, die Entwicklung eines Modells in Originalgröße zu finanzieren. Im Jahr 1958 beauftragte die NRDC Saunders-Roe mit der Entwicklung der SR.N1, kurz für "Saunders-Roe, Nautical 1".

Die SR.N1 wurde von einem 450 PS starken Alvis-Leonides-Motor angetrieben, der ein vertikales Gebläse in der Mitte des Flugzeugs antrieb. Neben der Auftriebsluft wurde ein Teil des Luftstroms in zwei Kanäle auf beiden Seiten des Flugzeugs abgeleitet, die zur Erzeugung von Schubkraft genutzt werden konnten. Im Normalbetrieb wurde dieser zusätzliche Luftstrom für den Vorwärtsschub nach hinten geleitet und blies über zwei große vertikale Ruder, die für die Richtungssteuerung sorgten. Für die Manövrierfähigkeit bei niedrigen Geschwindigkeiten konnte der zusätzliche Schub nach vorne oder hinten gelenkt werden, wobei die Rotation unterschiedlich gesteuert werden konnte.

Die SR.N1 machte ihren ersten Schwebeflug am 11. Juni 1959 und überquerte am 25. Juli 1959 erfolgreich den Ärmelkanal. Im Dezember 1959 besuchte der Herzog von Edinburgh Saunders-Roe in East Cowes und überredete den leitenden Testpiloten, Commander Peter Lamb, ihm zu erlauben, das Steuer der SR.N1 zu übernehmen. Er flog die SR.N1 so schnell, dass er gebeten wurde, ein wenig langsamer zu fliegen. Bei der anschließenden Untersuchung des Flugzeugs stellte sich heraus, dass der Bug durch die überhöhte Geschwindigkeit zerklüftet war, ein Schaden, der nie repariert werden durfte und von da an liebevoll als "Royal Dent" bezeichnet wurde.

Schürzen und andere Verbesserungen

Bei den Tests zeigte sich schnell, dass die Idee, ein einziges Triebwerk zu verwenden, um sowohl den Auftriebsvorhang als auch den Vorwärtsflug mit Luft zu versorgen, zu viele Kompromisse erforderte. Ein Blackburn Marboré-Turbotriebwerk für den Vorwärtsschub und zwei große vertikale Ruder für die Richtungssteuerung wurden hinzugefügt, wodurch die SR.N1 Mk II entstand. Eine weitere Aufrüstung mit der Armstrong Siddeley Viper ergab die Mk III. Weitere Modifikationen, insbesondere die Hinzufügung von spitzen Bug- und Heckbereichen, führten zur Mk IV.

Obwohl die SR.N1 als Testboot erfolgreich war, schwebte die Konstruktion zu nahe an der Oberfläche, um praktikabel zu sein; mit 9 Zoll (23 cm) würden selbst kleine Wellen den Bug treffen. Die Lösung wurde von Cecil Latimer-Needham auf Anregung seines Geschäftspartners Arthur Ord-Hume vorgeschlagen. Er schlug 1958 die Verwendung von zwei Gummiringen vor, um eine doppelwandige Verlängerung der Lüftungsöffnungen im unteren Rumpf zu schaffen. Wenn Luft in den Raum zwischen den Platten geblasen wurde, trat sie am unteren Ende der Schürze auf dieselbe Weise aus wie zuvor am unteren Ende des Rumpfes, wodurch derselbe Schwungvorhang entstand, diesmal jedoch in einiger Entfernung vom Boden des Flugzeugs.

Latimer-Needham und Cockerell entwickelten eine 1,2 m (4 Fuß) hohe Schürze, die an der SR.N1 angebracht wurde, um die Mk V zu bauen, die eine enorm verbesserte Leistung aufwies und in der Lage war, über Hindernisse zu steigen, die fast so hoch waren wie die Schürze. Im Oktober 1961 verkaufte Latimer-Needham seine Schürzenpatente an Westland, das kurz zuvor das Interesse von Saunders Roe an dem Luftkissenfahrzeug übernommen hatte. Bei Experimenten mit der Schürzenkonstruktion stellte sich ein Problem heraus: Ursprünglich war man davon ausgegangen, dass sich die Schürze durch den von außen ausgeübten Druck nach innen biegen und durch den nun verdrängten Luftstrom wieder herausspringen würde. In Wirklichkeit führte die leichte Verengung des Abstands zwischen den Wänden zu einer geringeren Luftströmung, was wiederum zu einem größeren Luftverlust unter diesem Abschnitt der Schürze führte. Der Rumpf über diesem Bereich sank aufgrund des Auftriebsverlustes an dieser Stelle ab, was zu einem weiteren Druck auf die Schürze führte.

Nach umfangreichen Experimenten fand Denys Bliss von Hovercraft Development Ltd. die Lösung für dieses Problem. Anstatt zwei separate Gummilagen für die Schürze zu verwenden, wurde eine einzige Gummilage in U-Form gebogen, um beide Seiten zu bilden, wobei Schlitze in den Boden des U geschnitten wurden, die die ringförmige Entlüftung bildeten. Wenn auf die Außenseite dieser Konstruktion ein Verformungsdruck ausgeübt wurde, zwang der Luftdruck im Rest der Schürze die Innenwand, sich ebenfalls nach innen zu bewegen, wodurch der Kanal offen blieb. Obwohl es zu einer gewissen Verformung des Vorhangs kam, blieb der Luftstrom innerhalb der Schürze erhalten und der Auftrieb blieb relativ konstant. Im Laufe der Zeit entwickelte sich diese Konstruktion zu einzelnen Verlängerungen über dem Boden der Schlitze in der Schürze, den so genannten "Fingern".

Passagier-Luftkissenfahrzeug vor der Küste des Flughafens Ōita in Japan

Kommerzialisierung

Durch diese Verbesserungen wurde das Hovercraft zu einem effektiven Transportsystem für den Hochgeschwindigkeitsverkehr zu Wasser und zu Lande, was zu einer weit verbreiteten Entwicklung für Militärfahrzeuge, Such- und Rettungsdienste und kommerzielle Einsätze führte. Bis 1962 arbeiteten viele britische Luftfahrt- und Schiffbauunternehmen an der Entwicklung von Luftkissenfahrzeugen, darunter Saunders Roe/Westland, Vickers-Armstrong, William Denny, Britten-Norman und Folland. Bereits 1962 wurde mit der VA-3 von Vickers-Armstrong der Fährbetrieb in kleinem Maßstab aufgenommen. Mit der Einführung der Kanalfähre SR.N4 von Hoverlloyd und Seaspeed im Jahr 1968, die 254 Passagiere und 30 Autos transportieren konnte, hatten sich Luftkissenfahrzeuge zu nützlichen kommerziellen Fahrzeugen entwickelt.

Luftkissenfahrzeuge in den Niederlanden, Wochenschau von 1976

Eine weitere wichtige Pionierleistung der frühen Hovercraft-Ära wurde von der Firma Jean Bertin in Frankreich erbracht. Bertin war ein Verfechter des "Multi-Skirt"-Ansatzes, bei dem eine Reihe kleinerer zylindrischer Schürzen anstelle einer großen verwendet wurde, um die oben genannten Probleme zu vermeiden. In den frühen 1960er Jahren entwickelte er eine Reihe von Prototypentwürfen, die er "Terraplanes" nannte, wenn sie für den Einsatz an Land bestimmt waren, und "Naviplanes" für den Einsatz auf dem Wasser. Der bekannteste dieser Entwürfe war das N500 Naviplane, das von der Société d'Etude et de Développement des Aéroglisseurs Marins (SEDAM) für Seaspeed gebaut wurde. Die N500 konnte 400 Passagiere, 55 Autos und fünf Busse befördern. Zwischen Boulogne und Dover stellte sie einen Geschwindigkeitsrekord von 74 kn (137 km/h) auf. Sie wurde von ihren Betreibern abgelehnt, die behaupteten, sie sei unzuverlässig.

Luftkissenboot Aerohod A48 russischer Bauart mit Passagieren

Eine weitere Entdeckung war, dass die Gesamtluftmenge, die zum Anheben des Luftkissenfahrzeugs benötigt wurde, von der Rauheit der Oberfläche abhing, über die es sich bewegte. Auf flachen Oberflächen, wie z. B. Bürgersteigen, war der erforderliche Luftdruck so gering, dass Hovercrafts energetisch mit herkömmlichen Systemen wie Stahlrädern konkurrieren konnten. Da das Hovercraft-Liftsystem jedoch sowohl als Lift als auch als sehr effektive Federung fungierte, eignete es sich natürlich für den Einsatz bei hohen Geschwindigkeiten, wo herkömmliche Federungssysteme als zu komplex angesehen wurden. Dies führte in den 1960er Jahren zu einer Reihe von Vorschlägen für "Hovertrains", darunter das englische Tracked Hovercraft und der französische Aérotrain. In den USA erwarben Rohr Inc. und Garrett Lizenzen für die Entwicklung lokaler Versionen des Aérotrain. Diese Entwürfe konkurrierten mit der Magnetschwebebahn im Hochgeschwindigkeitsbereich, wobei ihr Hauptvorteil in den sehr "einfachen" Gleisen lag, die sie benötigten. Der Nachteil war, dass die Luft, die Schmutz und Müll unter den Zügen hervorblies, ein einzigartiges Problem in den Bahnhöfen darstellte, und das Interesse an diesen Systemen ließ in den 1970er Jahren nach.

  1. Propeller
  2. Luft
  3. Ventilator
  4. Flexible Schürze

Anfang der 1970er Jahre war das Grundkonzept ausgereift, und das Hovercraft hatte eine Reihe von Nischenfunktionen gefunden, bei denen die Kombination seiner Eigenschaften von Vorteil war. Heute werden sie vor allem im militärischen Bereich für amphibische Operationen, als Such- und Rettungsfahrzeuge in seichtem Wasser und als Sportfahrzeuge eingesetzt.

Konstruktion

Luftkissenfahrzeuge können von einem oder mehreren Motoren angetrieben werden. Kleine Fahrzeuge, wie das SR.N6, haben in der Regel einen Motor, wobei der Antrieb über ein Getriebe geteilt wird. Bei Fahrzeugen mit mehreren Motoren treibt einer davon in der Regel das Gebläse (oder den Impeller) an, das das Fahrzeug anhebt, indem es Luft mit hohem Druck unter das Fahrzeug presst. Die Luft bläst die "Schürze" unter dem Fahrzeug auf, so dass es sich über die Wasseroberfläche erhebt. Zusätzliche Triebwerke sorgen für Schub, um das Fahrzeug anzutreiben. Einige Luftkissenfahrzeuge verwenden Luftkanäle, damit ein Triebwerk beide Aufgaben erfüllen kann, indem es einen Teil der Luft zur Schürze leitet, während die restliche Luft am Heck austritt und das Fahrzeug vorwärts treibt.

Verwendet

Kommerziell

Das britische Flugzeug- und Schiffbauunternehmen Saunders-Roe baute das erste praktische Luftkissenfahrzeug für die National Research Development Corporation, das SR.N1, das zwischen 1959 und 1961 mehrere Testprogramme durchführte (die erste öffentliche Vorführung fand 1959 statt), darunter eine Testfahrt über den Ärmelkanal im Juli 1959, die von Peter "Sheepy" Lamb, einem ehemaligen Testpiloten der Marine und leitenden Testpiloten bei Saunders-Roe, gesteuert wurde. Christopher Cockerell war mit an Bord, und der Flug fand am 50. Jahrestag der ersten Überquerung des Kanals durch Louis Blériot statt.

Die SR.N1 wurde von einem einzigen Kolbenmotor angetrieben, der durch ausgestoßene Luft angetrieben wurde. Bei der Vorführung auf der Farnborough Airshow 1960 wurde gezeigt, dass dieses einfache Flugzeug bis zu 12 Marinesoldaten mit ihrer Ausrüstung sowie den Piloten und den Kopiloten befördern kann, wobei sich die Schwebehöhe proportional zur beförderten Last nur geringfügig verringert. Die SR.N1 besaß keine Schürze, sondern nutzte das von Cockerell patentierte Prinzip der peripheren Luft. Später stellte sich heraus, dass sich die Schwebehöhe des Flugzeugs durch das Anbringen einer Schürze aus flexiblem Stoff oder Gummi um die Schwebefläche herum verbessern ließ, um die Luft einzuschließen. Die Schürze war eine unabhängige Erfindung eines Offiziers der Royal Navy, C.H. Latimer-Needham, der seine Idee an Westland verkaufte (damals die Muttergesellschaft von Saunders-Roe's Hubschrauber- und Hovercraft-Interessen), und der mit Cockerell zusammenarbeitete, um die Idee weiter zu entwickeln.

Das erste in Betrieb genommene Luftkissenfahrzeug, das Passagiere beförderte, war die Vickers VA-3, die im Sommer 1962 regelmäßig Passagiere entlang der nordwalisischen Küste von Moreton, Merseyside, nach Rhyl transportierte. Sie wurde von zwei Turboprop-Triebwerken angetrieben und von Propellern bewegt.

In Großbritannien betreibt die Royal National Lifeboat Institution eine kleine Flotte von Hovercraft-Rettungsbooten.
Der Hovertravel-Dienst nutzt das Griffon Hoverwork 12000TD zwischen der Isle of Wight und dem englischen Festland und ist ab 2021 der einzige öffentliche Hovercraft-Liniendienst der Welt. Der Solent Flyer ist hier in Ryde zu sehen.

In den 1960er Jahren entwickelte Saunders-Roe mehrere größere Luftkissenboote, die auch Passagiere befördern konnten, darunter die SR.N2, die 1962 über den Solent fuhr, und später die SR.N6, die viele Jahre lang über den Solent von Southsea nach Ryde auf der Isle of Wight fuhr. Im Jahr 1963 wurde die SR.N2 im Versuchsbetrieb zwischen Weston-super-Mare und Penarth unter der Ägide von P & A Campbell, den Betreibern der Raddampfer, eingesetzt.

Der Betrieb durch Hovertravel wurde am 24. Juli 1965 mit der SR.N6 aufgenommen, die 38 Passagiere beförderte. Zwei Hovercrafts AP1-88 mit 98 Sitzplätzen wurden 1983 auf dieser Strecke eingeführt, und 2007 kam das erste Hovercraft BHT130 mit 130 Sitzplätzen hinzu. Die AP1-88 und die BHT130 waren insofern bemerkenswert, als sie größtenteils von Hoverwork unter Verwendung von Schiffbautechniken und -materialien (z. B. geschweißte Aluminiumstruktur und Dieselmotoren) und nicht mit den Flugzeugtechniken gebaut wurden, die bei den früheren, von der Saunders-Roe-British Hovercraft Corporation gebauten Booten zum Einsatz kamen. Bis 2004 haben über 20 Millionen Fahrgäste den Dienst genutzt - der Dienst ist immer noch in Betrieb (Stand 2020) und ist der bei weitem längste, kontinuierlich betriebene Hovercraft-Dienst.

Im Jahr 1966 wurden zwei Kanal-Passagier-Hovercraft-Dienste mit SR.N6-Hovercrafts eröffnet. Hoverlloyd betrieb einen Dienst von Ramsgate Harbour, England, nach Calais, Frankreich, und Townsend Ferries nahm ebenfalls einen Dienst von Dover nach Calais auf, der jedoch bald von Seaspeed abgelöst wurde.

Neben Saunders-Roe und Vickers (die sich 1966 zur British Hovercraft Corporation (BHC) zusammenschlossen) wurden in den 1960er Jahren im Vereinigten Königreich weitere kommerzielle Boote von Cushioncraft (Teil der Britten-Norman Group) und Hovermarine mit Sitz in Woolston entwickelt (bei letzterem handelte es sich um ein Seitenwand-Hovercraft, bei dem die Seiten des Rumpfes ins Wasser ragten, um das Luftkissen mit den normalen Hovercraft-Schürzen an Bug und Heck einzufangen). Eines dieser Modelle, das HM-2, wurde von Red Funnel zwischen Southampton (in der Nähe der Woolston Floating Bridge) und Cowes eingesetzt.

Das Hoverlloyd SR.N4-Schiff Swift GH-2004 auf der Rampe im Pegwell Bay Hoverport, 1973

Das erste autotragende Hovercraft der Welt wurde 1968 gebaut, die Modelle der BHC Mountbatten-Klasse (SR.N4), die jeweils von vier Bristol Proteus-Turbomotoren angetrieben wurden. Beide wurden von den konkurrierenden Betreibern Hoverlloyd und Seaspeed (die sich 1981 zu Hoverspeed zusammenschlossen) eingesetzt, um regelmäßige Auto- und Passagierdienste über den Ärmelkanal zu betreiben. Hoverlloyd fuhr von Ramsgate, wo in der Pegwell Bay ein spezieller Hoverport gebaut worden war, nach Calais. Seaspeed verkehrte von Dover, England, nach Calais und Boulogne in Frankreich. Die erste SR.N4 hatte eine Kapazität von 254 Passagieren und 30 Autos und eine Höchstgeschwindigkeit von 83 kn (154 km/h). Die Kanalüberquerung dauerte etwa 30 Minuten und wurde wie eine Fluggesellschaft mit Flugnummern durchgeführt. Die spätere SR.N4 Mk.III hatte eine Kapazität von 418 Passagieren und 60 Wagen. Später kam die in Frankreich gebaute SEDAM N500 Naviplane mit einer Kapazität von 385 Passagieren und 45 Wagen hinzu; nur eine dieser Maschinen wurde in Betrieb genommen und einige Jahre lang mit Unterbrechungen auf der Kanalüberquerung eingesetzt, bis sie 1983 an die SNCF zurückgegeben wurde. Der Dienst wurde am 1. Oktober 2000 nach 32 Jahren eingestellt, da die traditionellen Fähren und Katamarane konkurrierten, der zollfreie Einkauf in der EU wegfiel, das Luftkissenfahrzeug SR.N4 immer älter wurde und der Kanaltunnel eröffnet wurde.

Der kommerzielle Erfolg der Luftkissenboote litt unter dem rasanten Anstieg der Treibstoffpreise in den späten 1960er und 1970er Jahren infolge der Konflikte im Nahen Osten. Alternative Überwasserfahrzeuge, wie z. B. wellenbrechende Katamarane (im Vereinigten Königreich bis 2005 als SeaCat vermarktet), verbrauchen weniger Treibstoff und können die meisten der maritimen Aufgaben des Hovercrafts übernehmen. Obwohl sie anderswo auf der Welt sowohl für zivile als auch für militärische Zwecke entwickelt wurden, verschwanden Hovercrafts mit Ausnahme der Solent Ryde-to-Southsea-Überquerung von der britischen Küste, bis die Royal National Lifeboat Institution eine Reihe von Griffon Hoverwork kaufte.

Eine Freiwillige Feuerwehr in Bayern übt mit einem Hovercraft eine Rettungsaktion

Zwischen 1994 und 1999 verkehrten Luftkissenboote zwischen dem Gateway of India in Mumbai und dem CBD Belapur und Vashi in Navi Mumbai, doch wurde der Betrieb anschließend mangels ausreichender Wassertransportinfrastruktur eingestellt.

Zivile nicht-kommerzielle

In Russland gebautes Luftkissenboot "Hiivari" in Tampere, Finnland

In Finnland werden kleine Luftkissenboote häufig zur Seenotrettung und während der rasputitsa ("Schlammsaison") als Verbindungsfahrzeuge zu den Schären eingesetzt. In England werden Hovercrafts des Burnham-on-Sea Area Rescue Boat (BARB) zur Rettung von Menschen aus dem dicken Schlamm in der Bridgwater Bay eingesetzt. Der Avon Fire and Rescue Service war die erste kommunale Feuerwehr im Vereinigten Königreich, die ein Luftkissenboot einsetzte. Es wird zur Rettung von Menschen aus dem dicken Schlamm in der Gegend von Weston-super-Mare und bei Überschwemmungen im Binnenland eingesetzt. Ein Griffon-Rettungshovercraft ist seit einigen Jahren bei der Flughafenfeuerwehr am Flughafen Dundee in Schottland im Einsatz. Es wird bei der Notwasserung eines Flugzeugs in der Tay-Mündung eingesetzt. Zahlreiche Feuerwehren rund um die Großen Seen in den USA und Kanada setzen Hovercrafts zur Wasser- und Eisrettung ein, oft von Eisfischern, die gestrandet sind, wenn das Eis vom Ufer abbricht. Die kanadische Küstenwache setzt Luftkissenboote ein, um leichtes Eis zu brechen.

hovercraft Kaiman-10
Zivile Kaiman-10-Luftkissenboote für Fischerei und Jagd

Im Oktober 2008 nahm das Rote Kreuz in Inverness, Schottland, ein Luftkissenboot für den Hochwasserrettungsdienst in Betrieb. Der Feuerwehr- und Rettungsdienst von Gloucestershire erhielt nach den Überschwemmungen im Jahr 2007 in Großbritannien zwei von Severn Trent Water gespendete Luftkissenboote für den Hochwasserschutz.

Seit 2006 werden Hovercrafts in Madagaskar von HoverAid, einer internationalen NRO, eingesetzt, um die entlegensten Orte der Insel zu erreichen.

Die skandinavische Fluggesellschaft SAS charterte ein AP1-88 Hovercraft für den Linienverkehr zwischen dem Flughafen Kopenhagen, Dänemark, und dem SAS Hovercraft Terminal in Malmö, Schweden.

1998 begann der US Postal Service, das in Großbritannien gebaute Hoverwork AP1-88 für den Transport von Post, Fracht und Passagieren von Bethel, Alaska, zu und von acht kleinen Dörfern entlang des Kuskokwim River einzusetzen. Bethel ist weit vom Straßennetz Alaskas entfernt, so dass das Hovercraft eine attraktive Alternative zu den vor der Einführung des Hovercraft-Dienstes verwendeten luftgestützten Zustellungsmethoden darstellt. Der Hovercraft-Service wird jedes Jahr für mehrere Wochen ausgesetzt, wenn der Fluss zu frieren beginnt, um Schäden an der Eisfläche zu minimieren. Das Hovercraft kann auch während der Gefrierperiode eingesetzt werden, allerdings könnte dadurch das Eis brechen und eine Gefahr für die Dorfbewohner darstellen, die im Frühwinter mit ihren Schneemobilen den Fluss entlang fahren.

Hivus-10 Luftkissenboot auf der Halbinsel Taimyr im April 2013

Im Jahr 2006 baute Kvichak Marine Industries aus Seattle, USA, in Lizenz eine Fracht-/Passagierversion des Hoverwork BHT130. Das Schiff mit der Bezeichnung Suna-X" wird als Hochgeschwindigkeitsfähre für bis zu 47 Passagiere und 47.500 Pfund (21.500 kg) Fracht eingesetzt und bedient die abgelegenen alaskischen Dörfer King Cove und Cold Bay.

Vom 16. bis 28. Juli 2007 wurde in Schottland ein Versuchsdienst über den Firth of Forth (zwischen Kirkcaldy und Portobello, Edinburgh) durchgeführt. Der Dienst, der unter dem Namen Forthfast vermarktet wurde, nutzte ein von Hovertravel gechartertes Fahrzeug und erreichte eine Auslastung von 85 %. Seit 2009 wird die Möglichkeit der Einrichtung eines ständigen Dienstes noch immer geprüft.

Seit der Einstellung der Kanalrouten und in Erwartung einer Wiedereinführung auf der schottischen Strecke ist der einzige öffentliche Hovercraft-Dienst im Vereinigten Königreich der von Hovertravel betriebene Dienst zwischen Southsea (Portsmouth) und Ryde auf der Isle of Wight.

Seit den 1960er Jahren wurden in Japan mehrere kommerzielle Linien betrieben, allerdings ohne großen Erfolg. Die letzte kommerzielle Linie in Japan, die den Flughafen Ōita mit dem Zentrum von Ōita verband, wurde im Oktober 2009 eingestellt.

Ein Luftkissen-Landungsboot der US-Marine, ein Beispiel für ein militärisches Luftkissenfahrzeug
Ein Landungsboot der Zubr-Klasse der russischen Marine, ein Beispiel für ein großes bewaffnetes militärisches Luftkissenboot

Luftkissenboote werden nach wie vor im Vereinigten Königreich hergestellt, und zwar in der Nähe des Ortes, an dem sie zuerst entwickelt und getestet wurden, auf der Isle of Wight. Sie können auch für eine Vielzahl von Zwecken gechartert werden, z. B. für Inspektionen von Offshore-Windparks mit flachem Meeresboden sowie für VIP- oder Passagierfahrten. Ein typisches Schiff wäre ein Tiger IV oder eine Griffon. Sie sind leicht, schnell, straßentauglich und sehr anpassungsfähig und haben die einzigartige Eigenschaft, die Umwelt so wenig wie möglich zu schädigen.

Militär

Ein Luftkissenboot der Griffon 2000 TDX-Klasse der Royal Marines auf Patrouille im Irak im April 2003

Der erste Einsatz von Luftkissenfahrzeugen für militärische Zwecke erfolgte durch die britischen Streitkräfte, die von Saunders-Roe gebaute Luftkissenfahrzeuge verwendeten. Im Jahr 1961 gründete das Vereinigte Königreich die Interservice Hovercraft Trials Unit (IHTU) mit Sitz in der RNAS Lee-on-Solent (HMS Daedalus), dem heutigen Standort des Hovercraft Museum in der Nähe von Portsmouth. Diese Einheit führte Versuche mit dem SR.N1 von Mk1 bis Mk5 durch und testete auch die Fahrzeuge SR.N2, SR.N3, SR.N5 und SR.N6. Die Hovercraft Trials Unit (Far East) wurde im August 1964 von der Royal Navy in Singapur mit zwei bewaffneten Luftkissenbooten gegründet; sie wurden noch im selben Jahr nach Tawau im malaysischen Borneo entsandt und während der Konfrontation zwischen Indonesien und Malaysia auf den dortigen Wasserwegen eingesetzt. Der Erfinder des Hovercrafts, Sir Christopher Cockerell, behauptete in seinem späten Leben, dass der Falklandkrieg weitaus leichter hätte gewonnen werden können, wenn das britische Militär mehr Engagement für das Hovercraft gezeigt hätte; obwohl auf den Falklandinseln zuvor Versuche mit einem SRN-6 durchgeführt worden waren, war die Hovercraft-Einheit zum Zeitpunkt des Konflikts aufgelöst worden. Derzeit verwenden die Royal Marines das Griffonhoverwork 2400TD Hovercraft, das den ACV der Griffon 2000 TDX-Klasse ersetzt, der von den Marines bei der Invasion des Irak 2003 eingesetzt wurde.

Ein US-Patrouillen-Luftkissenfahrzeug (PACV) in der Cau Hai Bay bei Hue in Südvietnam 1968

In den USA lizenzierte und verkaufte Bell in den 1960er Jahren die Saunders-Roe SR.N5 als Bell SK-5. Sie wurden von der US-Marine im Vietnamkrieg versuchsweise als PACV-Patrouillenfahrzeuge im Mekong-Delta eingesetzt, wo ihre Mobilität und Geschwindigkeit einzigartig waren. Sie wurde sowohl in der britischen SR.N5-Konfiguration mit gewölbtem Deck als auch später mit modifiziertem Flachdeck, Geschützturm und Granatwerfer unter der Bezeichnung 9255 PACV eingesetzt. Auch die US-Armee experimentierte in Vietnam mit dem Einsatz von SR.N5-Luftkissenbooten. Drei Luftkissenfahrzeuge mit Flachdeckkonfiguration wurden in Đồng Tâm im Mekong-Delta und später in Ben Luc eingesetzt. Sie waren vor allem in der Schilffläche im Einsatz. Eine Einheit wurde Anfang 1970 und eine weitere im August desselben Jahres zerstört, woraufhin die Einheit aufgelöst wurde. Das einzige verbliebene Luftkissenfahrzeug der US-Armee vom Typ SR.N5 ist derzeit im Army Transport Museum in Virginia ausgestellt. Die gewonnenen Erfahrungen führten zu dem Vorschlag für das Bell SK-10, das die Grundlage für die luftgefederten Landungsboote der LCAC-Klasse bildete, die heute von der US-amerikanischen und der japanischen Marine eingesetzt werden. Das Mitte der 1970er Jahre entwickelte und getestete LACV-30 wurde von der US-Armee von Anfang der 1980er bis Mitte der 1990er Jahre für den Transport von Militärfracht im Rahmen von Logistik-Over-the-Shore-Operationen eingesetzt.

Die Sowjetunion war der weltweit größte Entwickler von militärischen Luftkissenfahrzeugen. Ihre Entwürfe reichen vom kleinen ACV der Czilim-Klasse, vergleichbar mit dem SR.N6, bis zum monströsen LCAC der Zubr-Klasse, dem größten Luftkissenfahrzeug der Welt. Die Sowjetunion war auch eine der ersten Nationen, die ein Hovercraft, die Bora, als Lenkwaffenkorvette einsetzte, obwohl dieses Fahrzeug über starre, nicht aufblasbare Seitenwände verfügte. Nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion wurden die meisten sowjetischen militärischen Luftkissenboote nicht mehr genutzt und verfielen. Erst vor kurzem hat die moderne russische Marine mit dem Bau neuer Klassen von militärischen Luftkissenbooten begonnen.

Die iranische Marine betreibt mehrere britische und einige iranische Luftkissenboote. Die Tondar oder Thunderbolt gibt es in verschiedenen Ausführungen für den Kampf und den Transport. Der Iran hat die Tondar mit Mittelstreckenraketen, Maschinengewehren und rückholbaren Aufklärungsdrohnen ausgestattet. Derzeit werden sie für Wasserpatrouillen und zur Bekämpfung von Drogenschmugglern eingesetzt.

Die finnische Marine hat in den späten 1990er Jahren eine experimentelle Raketenangriffs-Hovercraft-Klasse, die Tuuli-Klasse, entwickelt. Der Prototyp dieser Klasse, Tuuli, wurde im Jahr 2000 in Dienst gestellt. Es erwies sich als äußerst erfolgreicher Entwurf für ein schnelles Küstenangriffsboot, wurde aber aus finanziellen Gründen und wegen eines Doktrinwechsels in der Marine bald wieder vom Markt genommen.

Die Volksarmee der chinesischen Marine betreibt das LCAC der Jingsah II-Klasse. Dieses truppen- und ausrüstungstragende Luftkissenboot ist in etwa das chinesische Pendant zum LCAC der US-Marine.

Freizeit/Sport

Kleine, kommerziell hergestellte Hovercrafts, Bausätze oder nach Plan gebaute Hovercrafts werden zunehmend für Freizeitzwecke eingesetzt, z. B. für Binnenrennen und Fahrten auf Binnenseen und Flüssen, in Sumpfgebieten, Flussmündungen und Küstengewässern.

Der Hovercraft Cruising Club unterstützt die Nutzung von Luftkissenbooten für Fahrten auf Küsten- und Binnengewässern, Seen und Seen.

Der 1966 gegründete Hovercraft Club of Great Britain veranstaltet regelmäßig Rennen für Luftkissenboote auf Binnen- und Küstengewässern an verschiedenen Orten im Vereinigten Königreich.

Einsitzige Renn-Hovercrafts

Im August 2010 richtete der Hovercraft Club of Great Britain die Hovercraft-Weltmeisterschaften auf dem Towcester Racecourse aus. Die Hovercraft-Weltmeisterschaften werden unter der Schirmherrschaft der World Hovercraft Federation ausgetragen. Ähnliche Veranstaltungen werden auch in Europa und den USA durchgeführt.

Neben den "Renn-Hovercrafts", die oft nur für den Rennsport geeignet sind, gibt es eine weitere Form von kleinen Hovercrafts für den Freizeitgebrauch, die oft als Cruising Hovercrafts bezeichnet werden und bis zu vier Personen befördern können. Genau wie ihre großen Pendants können diese kleinen Luftkissenfahrzeuge alle Arten von Gelände (z. B. Wasser, Sandbänke, Sümpfe, Eis usw.) sicher überqueren und Orte erreichen, die für andere Fahrzeuge oft unzugänglich sind, und eignen sich daher nicht nur für den Freizeitgebrauch, sondern auch für Vermessungsarbeiten, Patrouillen- und Rettungseinsätze. In zunehmendem Maße werden diese Boote als Beiboote eingesetzt, die es Yachtbesitzern und Gästen ermöglichen, von einer wartenden Yacht beispielsweise zu einem abgelegenen Strand zu gelangen. In dieser Rolle können kleine Luftkissenboote eine unterhaltsamere Alternative zu den üblichen kleinen Booten bieten und eine Konkurrenz für den Jetski darstellen. Das aufregende Erlebnis eines Hovercrafts kann jetzt bei "Erlebnistagen" genossen werden, die bei Familien, Freunden und Geschäftsleuten beliebt sind, die sie oft als teambildende Maßnahmen betrachten. Dieses Interesse hat natürlich zu einem Hovercraft-Vermietungssektor und zahlreichen Herstellern von kleinen, fertig gebauten Hovercrafts geführt, um den Bedarf zu decken.

Andere Verwendungszwecke

Hoverbarge

Ein echter Vorteil von Luftkissenfahrzeugen bei der Beförderung schwerer Lasten in schwierigem Gelände, z. B. in Sümpfen, wurde bei der Begeisterung über die von der britischen Regierung bereitgestellten Mittel zur Entwicklung von Hochgeschwindigkeits-Luftkissenfahrzeugen übersehen. Erst in den frühen 1970er Jahren wurde die Technologie zum Bewegen eines modularen Lastkahns mit einem Schleppkran an Bord für den Einsatz auf weichem, neu gewonnenem Land eingesetzt.

Die Firma Mackace (Mackley Air Cushion Equipment), die heute unter dem Namen Hovertrans bekannt ist, stellte eine Reihe erfolgreicher Hoverbarges her, wie z. B. die "Sea Pearl" mit einer Nutzlast von 250 Tonnen, die in Abu Dhabi eingesetzt wurde, und die beiden "Yukon Princesses" mit einer Nutzlast von 160 Tonnen, die LKWs über den Yukon River transportierten, um den Bau einer Pipeline zu unterstützen. Schwebeboote sind auch heute noch in Betrieb. Im Jahr 2006 setzte Hovertrans (gegründet von den ursprünglichen Managern von Mackace) ein 330 Tonnen schweres Bohrschiff in den Sümpfen von Surinam ein.

Die Hoverbarge-Technologie unterscheidet sich in gewisser Weise von den Hochgeschwindigkeits-Hovercrafts, die traditionell mit Flugzeugtechnologie gebaut werden. Das ursprüngliche Konzept des Luftkissenboots bestand darin, eine amphibische Lösung mit geringem technischen Aufwand für den Zugang zu Baustellen zu schaffen, bei der die in diesem Bereich üblichen Geräte wie Dieselmotoren, Ventilatoren, Winden und Schiffsausrüstung eingesetzt werden. Die Last, mit der ein ACV-Schiff mit 200 Tonnen Nutzlast bei 5 kn (9,3 km/h) bewegt werden kann, beträgt nur 5 Tonnen. Die Konstruktion der Schürze und der Luftverteilung bei Hochgeschwindigkeitsschiffen ist wiederum komplexer, da sie damit fertig werden müssen, dass das Luftkissen durch eine Welle und einen Wellenschlag ausgewaschen wird. Die langsame Geschwindigkeit und die große Monokammer des Luftkissenboots tragen dazu bei, die Auswirkungen der Wellenbewegung zu verringern, so dass eine sehr ruhige Fahrt möglich ist.

Die geringe Zugkraft ermöglichte es 1982 einem Boeing 107-Hubschrauber, einen Schwebekahn über Schnee, Eis und Wasser zu ziehen.

Hovertrains

Es wurden mehrere Versuche unternommen, die Luftkissentechnologie für den Einsatz in festen Schienensystemen zu übernehmen, um die geringeren Reibungskräfte für die Erzielung hoher Geschwindigkeiten zu nutzen. Das fortschrittlichste Beispiel hierfür war der Aérotrain, ein experimenteller Hochgeschwindigkeitsschwebezug, der zwischen 1965 und 1977 in Frankreich gebaut und betrieben wurde. Das Projekt wurde 1977 wegen fehlender finanzieller Mittel, des Todes des leitenden Ingenieurs und der Einführung des TGV als Hochgeschwindigkeitsverkehrsmittel durch die französische Regierung aufgegeben.

In Earith bei Cambridge, England, wurde eine Teststrecke für ein Kettenschwebebahnsystem gebaut. Sie verlief in südwestlicher Richtung von Sutton Gault aus, eingebettet zwischen dem Old Bedford River und dem kleineren Counter Drain im Westen. Bei einer sorgfältigen Untersuchung des Geländes lassen sich noch Spuren der Betonpfeiler erkennen, die zur Stützung der Struktur verwendet wurden. Das eigentliche Fahrzeug, RTV31, wird in der Railworld in Peterborough aufbewahrt und kann von den Zügen aus gesehen werden, die südwestlich des Bahnhofs von Peterborough fahren. Das Fahrzeug erreichte am 7. Februar 1973 eine Geschwindigkeit von 104 mph (167 km/h), doch wurde das Projekt eine Woche später eingestellt. Das Projekt wurde von Tracked Hovercraft Ltd. geleitet, mit Denys Bliss als Direktor in den frühen 1970er Jahren, und dann vom Luft- und Raumfahrtminister Michael Heseltine eingestellt. Aufzeichnungen zu diesem Projekt sind in der Korrespondenz und den Unterlagen von Sir Harry Legge-Bourke, MP, in der Universitätsbibliothek Leeds verfügbar. Heseltine wurde von Airey Neave und anderen beschuldigt, das Unterhaus in die Irre geführt zu haben, als er erklärte, die Regierung erwäge immer noch, den Hovertrain finanziell zu unterstützen, obwohl die Entscheidung, den Stecker zu ziehen, bereits vom Kabinett getroffen worden war.

Nachdem das Projekt in Cambridge aus finanziellen Gründen aufgegeben worden war, wurden Teile des Projekts von dem Ingenieurbüro Alfred McAlpine übernommen und Mitte der 1980er Jahre aufgegeben. Das Tracked Hovercraft-Projekt und das Magnetschwebebahnsystem von Professor Laithwaite liefen zeitgleich, und es herrschte ein intensiver Wettbewerb zwischen den beiden künftigen britischen Systemen um Finanzierung und Glaubwürdigkeit.

Am anderen Ende des Geschwindigkeitsspektrums befindet sich die U-Bahn Serfaus, die seit 1985 im Dauerbetrieb ist. Dabei handelt es sich um ein ungewöhnliches unterirdisches Luftkissen-Seilbahnsystem im österreichischen Skiort Serfaus. Die nur 1.280 m lange Strecke erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 40 km/h. Ein ähnliches System gibt es auch im internationalen Flughafen Narita bei Tokio, Japan.

In den späten 1960er und frühen 1970er Jahren finanzierte die Urban Mass Transit Administration (UMTA) des US-Verkehrsministeriums mehrere Schwebebahnprojekte, die als Tracked Air Cushion Vehicles (TACVs) bekannt wurden. Sie wurden auch als Aerotrains bezeichnet, da einer der Erbauer eine Lizenz von Bertins Aerotrain-Unternehmen besaß. Es wurden drei verschiedene Projekte finanziert. Die Forschung und Entwicklung wurde von Rohr, Inc., Garrett AiResearch und Grumman durchgeführt. Die UMTA errichtete in Pueblo, Colorado, ein umfangreiches Testgelände mit verschiedenen Schienentypen für die unterschiedlichen Technologien, die von den Prototypenherstellern verwendet wurden. Es gelang ihnen, Prototypen zu bauen und einige Testläufe durchzuführen, bevor die Mittel gestrichen wurden.

Nicht-Verkehrsmittel

Der Hoover Constellation war ein kugelförmiger Staubsauger, der sich durch das Fehlen von Rädern auszeichnete. Er schwebte auf einem Luftkissen und war ein häusliches Luftkissenfahrzeug. Als Staubsauger waren sie nicht besonders gut, da die unter dem Kissen entweichende Luft den nicht gesammelten Staub in alle Richtungen blies, und als Luftkissenfahrzeug waren sie auch nicht besonders gut, da sie wegen der fehlenden Schürze nur über glatten Oberflächen schwebten. Trotzdem sind die originalen Constellations heute begehrte Sammlerstücke.

Der Flymo ist ein Luftkissen-Rasenmäher, bei dem ein Gebläse am Mähmesser für Auftrieb sorgt. Dadurch lässt er sich in jede Richtung bewegen und kann auch als Mulchgerät eingesetzt werden.

Der Marylebone Cricket Club besitzt eine "schwebende Abdeckung", die er regelmäßig zur Abdeckung des Spielfelds im Lord's Cricket Ground einsetzt. Dieses Gerät lässt sich leicht und schnell bewegen und hat keine Druckstellen, so dass Schäden am Spielfeld weniger wahrscheinlich sind. Das System ist auf großen Plätzen im Vereinigten Königreich sehr beliebt.

Merkmale

Vorteile

  • Geländeunabhängigkeit - Überquerung von Strandabschnitten und Hängen bis zu 40 Grad
  • Ganzjahrestauglichkeit - gefrorene oder fließende Flüsse sind kein Problem
  • Geschwindigkeit
  • Effizienz, ungehindert durch übermäßigen Reibungskontakt mit der überquerten Oberfläche

Nachteile

  • Motorgeräusch
  • Anschaffungskosten
  • Anfälligkeit für Gegenwind
  • Abnutzung der Schürze

Erhaltung

Das Hovercraft Museum in Lee-on-the-Solent, Hampshire, England, beherbergt die weltweit größte Sammlung von Hovercraft-Designs, darunter einige der frühesten und größten. Ein Großteil der Sammlung ist in dem ausgemusterten SR.N4-Luftkissenboot Princess Anne untergebracht. Es ist das letzte seiner Art auf der Welt. Das Museum beherbergt zahlreiche Hovercrafts, die jedoch alle nicht mehr in Betrieb sind.

Ab 2021 werden Hovercrafts weiterhin zwischen Ryde auf der Isle of Wight und Southsea auf dem englischen Festland eingesetzt. Der von Hovertravel betriebene Dienst bietet bis zu drei Überfahrten pro Stunde und ist die schnellste Möglichkeit, die Insel zu betreten oder zu verlassen. Auf der Isle of Wight werden nach wie vor große Passagierhubschrauber hergestellt.

Rekorde

Am Ufer geparktes Hovercraft in Wellington, Neuseeland
  • Größtes ziviles Luftkissenfahrzeug der Welt - Das BHC SR.N4 Mk.III kann bei einer Länge von 56,4 m und einem Gewicht von 310 Tonnen 418 Passagiere und 60 Autos aufnehmen.
  • Das größte militärische Luftkissenfahrzeug der Welt - das russische LCAC der Zubr-Klasse mit einer Länge von 57,6 Metern (188 Fuß) und einer maximalen Verdrängung von 535 Tonnen. Dieses Luftkissenfahrzeug kann drei T-80 Kampfpanzer, 140 voll ausgerüstete Soldaten oder bis zu 130 Tonnen Fracht transportieren. Die griechische Marine hat bereits vier Exemplare erworben.
  • Überquerung des Ärmelkanals - 22 Minuten mit dem Hovercraft SR.N4 Mk.III der Princess Anne Mountbatten-Klasse am 14. September 1995
  • Geschwindigkeitsweltrekord für Luftkissenfahrzeuge - 137,4 km/h (85,38 mph oder 74,19 Knoten). Bob Windt (USA) bei den Weltmeisterschaften der Luftkissenfahrzeuge, Rio Douro, Peso de Regua, Portugal, am 18. September 1995.
  • Landgeschwindigkeitsrekord für Hovercraft - 56,25 mph (90,53 km/h oder 48,88 Knoten). John Alford (USA) in den Bonneville Salt Flats, Utah, USA am 21. September 1998.
  • Längste ununterbrochene Nutzung - Der ursprüngliche Prototyp SR.N6 Mk.I (009) war über 20 Jahre lang im Einsatz und hat dabei bemerkenswerte 22.000 Betriebsstunden geleistet. Er ist derzeit im Hovercraft Museum in Lee-on-the-Solent, Hampshire, England, ausgestellt.

Entwicklung

1877 meldete der Konstrukteur der ersten Torpedoboote, John Isaac Thornycroft, ein Patent für eine Luftkissentechnik an, setzte dies aber nicht in eine Konstruktion um. Thornycrofts Idee war, zwischen Schiffsrumpf und Wasser eine dünne Schicht Luft einzubringen.

Österreich-Ungarn

Am 2. September 1915 fand der weltweit erste Probelauf eines voll funktionsfähigen Seitluftkissenbootes statt. Der Entwickler war Dagobert Müller von Thomamühl von der k.u.k. Kriegsmarine. Das als „schneller Torpedoträger“ konzipierte „Gleitboot“ erreichte mehr als 30 Knoten (56 km/h). Es wurde durch fünf Flugzeugmotoren angetrieben, von denen nur einer einen Luftzug unterm Schiffskörper erzeugte; die anderen waren mit konventionellen Schiffsschrauben verbunden. Die Bewaffnung bestand aus zwei Torpedos, einem Maschinengewehr und drei Wasserbomben. Es wurden einige Probefahrten veranstaltet, aber schon 1917 wurde das Projekt aufgrund mangelnder Tragkraft, Seefestigkeit und Schutzfunktion beendet; außerdem mussten die von den Luftstreitkräften geliehenen Flugzeugmotoren zurückgegeben werden.

Frankreich

Die 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, werden als Naviplane bezeichnet. 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 Fährdienst 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 Pkw eine ähnliche Kapazität hatte wie die britischen SR.N4 Mk III. Bereits zwei Wochen nach der ersten Testfahrt 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 N.500 gebaut, von denen heute keines mehr erhalten ist.

USA

Die US-Marine betreibt ebenfalls mehrere Hovercraft-Staffeln (LCAC), wobei die Fahrzeuge im Wesentlichen herkömmliche Landungsboote ersetzen und somit als Transporter genutzt werden. Für den Antrieb werden Gasturbinen benutzt. Das Fahrzeug wird durch mehrere schwenkbare Luftstrahlen vorangetrieben.

Japan

Von 1971 bis 2010 wurde auf der Strecke zwischen Oita City bzw. Beppu City und dem Flughafen Oita eine Fährbetrieb durch die Oita Hover Ferry Co., Ltd. betrieben. Das letzte eingesetzte Fahrzeug hatte die Bezeichnung MV-PP10.

Technik

1. Propeller
2. Luftstrom
3. Turbine
4. Flexible Schürze
Funktionsprinzip des Luftkissenfahrzeugs
Luftkissenfahrzeug Hivus-10 im Norden Russlands

Vollhovercraft

Bei diesen Fahrzeugen ist der gesamte Rumpf rundherum mit einer flexiblen Schürze versehen. Durch Gebläse wird 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 Propellern oder Impellern im Luftstrom, die Steuerung mit Luftrudern, ähnlich dem Leitwerk bei Flugzeugen.

Bekannte Muster sind:

  • SR.N4 der englischen Fährverbindung von Dover über den Ärmelkanal
  • die Naviplanes als französisches Gegenstück wurden auch im Küstentransport eingesetzt
  • militärische Hovercrafts amerikanischer und die teils weit größeren Landungsboote russischer Produktion

Verwandte Konzepte

Schienenfahrzeuge

Parallel zu den Experimenten mit Magnetschwebetechnik gab es vor allem in Frankreich die Entwicklung der Luftkissenbahn Aérotrain unter Jean Bertin, zwischen 1965 und 1974. Nach einigen Geschwindigkeitsrekorden wurde das Projekt eingestellt, die meisten Fahrzeuge später durch Brand vernichtet oder abgewrackt. Der aufwändige aufgeständerte Fahrweg aus Beton und die anfängliche Verwendung von Propeller- oder Jet-Antrieb werden als Ursache angeführt, dass die Technik sich nicht durchsetzte.

Neben der Hochgeschwindigkeitsvariante gab es langsamere Fahrzeuge, die schließlich Praxisreife und Anwendung fanden. 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 der Luftkissenbahn, die wenige Meter unter der Straße entlangläuft, übernimmt – wie bei einer Standseilbahn – ein seitlich verlaufendes Seil.

Bodeneffektgerät

Bodeneffektgeräte sind nur wegen des physikalischen Prinzips den Luftkissenfahrzeugen ähnlich. Sie nutzen den Bodeneffekt, bei dem gegenüber den frei fliegenden Flugzeugen höherer Auftrieb in Bodennähe entsteht, bedingt durch die Luftrolle, die sich unter dem Flügelprofil des Bodeneffektfahrzeuges fortbewegt. Grundsätzlich gilt hier die Unterscheidung zwischen einflügeligen Bodeneffektfahrzeugen, die den Bodeneffekt verlassen können und Flugzeugeigenschaften aufweisen, und den Stauflügelfahrzeugen mit Tandem-Flügel-Konstruktionen, die als reine Bodeneffektfahrzeuge den bodennahen Bereich nicht verlassen können. Zu den einflügeligen Bodeneffektflugzeugen zählen die russischen Ekranoplane, die Konstruktionen von Alexander Lippisch, Hanno Fischer und die einfachen Stauflügel.

Von hoher technischer Bedeutung sind die Bodeneffektfahrzeuge nach dem Stauflügelprinzip von Günther W. Jörg, auch Tandem Airfoil Flairboat genannt, die durch Anordnung von zwei Flügelpaaren mit Rumpf und Heckpropeller eine sichere Eigenstabilität und zuverlässige Bedienung innerhalb des Bodeneffektes gewährleisten.

Jörg 1 im Bodeneffektflug

Im Unterschied zu anderen Luftkissenfahrzeugen wie Hovercrafts wird das Luftkissen nicht durch zusätzliche Hilfsmittel (Gebläse) erzeugt, sondern entsteht infolge des Vorwärtschubs ausschließlich durch die spezielle Flügelform und Anordnung. Diese Tandem Airfoil Flairboats können den Bodeneffekt nicht verlassen und sind daher als Schiff bzw. Wasserfahrzeug eingeordnet und zugelassen.

Jörg 1 und Jörg 3 im Hafen
Jörg 2 auf der Nordsee

SES (Surface Effect Ships)

Ein SES ist ein Schiff in Katamaran-Bauweise mit zwei Rümpfen, 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 bis zu 60 Knoten erzielbar, sie sind jedoch nicht amphibisch. Dieses Konzept wird vereinzelt auch bei Kriegsschiffen verwendet, zum Beispiel bei der norwegischen Skjold- und der russischen Bora-Klasse. Bei Blohm + Voss wurde 1989 der als Erprobungsträger verwendete Luftkissenkatamaran Corsair gebaut.

Hoverplattformen

Eine Hoverplattform dient dem Lastentransport, wobei das Luftkissen den Transport auch sperrigster und schwerster Lasten auf sehr ebenem Untergrund nahezu reibungsfrei ermöglicht.

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

Sport

Formel-1-Hovercraft-Rennboot auf dem Tunisee bei Freiburg im Breisgau

Hovercrafts werden auch zum Sportbetrieb und in Wettbewerben genutzt. Sie haben meist um die 3 Meter Länge und erreichen mehr als 100 km/h; in Deutschland werden sechs Formelklassen gefahren.

Formelklasse Beschränkungen
Formel 1 keine Beschränkungen bezüglich Hubraum und Motorenzahl
Formel 2 keine Beschränkungen bezüglich Motorenzahl, Gesamthubraum beschränkt auf max. 600 cm³ 2T / 750 cm³ 4T
Formel 3 keine Beschränkungen bezüglich Motorenzahl, Gesamthubraum beschränkt auf max. 250 cm³ (mit Rennsaison 2008 eingestellt, da in Europa (außer in der UK-Serie) nur noch ein Fahrer angetreten war)
Formel 50 nur ein Motor für Antrieb und Auftrieb, Beschränkungen bei Motortyp (Rotax 503 mit 500 cm³) und original Rotax Auspuffanlage. Motorleistung 54 PS
Formel 35 Gesamtleistung aller Motoren maximal 35 PS (wird insb. in Großbritannien gefahren)
Formel 25 Gesamtleistung aller Motoren maximal 25 PS (wurde zuletzt bei der Weltmeisterschaft 2008 in Schweden gefahren, bei der Weltmeisterschaft 2010 durch die Formel 35 abgelöst)
Formel S nur ein Motor für Antrieb und Auftrieb, sonst keine Einschränkungen
Formel J Junioren ab 11 Jahren, beschränkte Leistung
Formel N Sammelgruppe für alle Neulinge, keine Beschränkungen, jedoch unter ständiger Aufsicht der Rennleitung

Unfälle

Im Laufe der Geschichte kam es weltweit nur zu wenigen nennenswerten Unfällen mit Luftkissenbooten. Am 30. März 1985 kam das Luftkissenfahrzeug, die Princess Margaret vom Typ Saunders Roe Nautical 4 kommend aus Calais als es bei „ziemlich schlechtem“ Wetter und Windgeschwindigkeiten von bis zu 30 Knoten in den Hafen von Dover einlief. Der Bootskörper wurde gegen eine Kaimauer gedrückt, so dass ein Loch in der Außenhaut gerissen wurde. Vier Personen von 370 Passagieren kamen dabei zu Tode.

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. Es starben bei diesem Unglück fünf Menschen.

Im September 2012, anlässlich der Hovercraft-Weltmeisterschaft in der Formel-2-Klasse in Thüringen kam nach dem Zusammenstoß mehrerer Boote ein 54-jähriger Pilot ums Leben, zwei weitere Fahrer wurden verletzt.