Reise in Luftblase 26.08.2014, 14:48 Uhr

Chinesische Ingenieure planen 5800 km/h schnelles U-Boot

Es klingt unglaublich: Laut Plan chinesischer Ingenieure könnten U-Boote in Zukunft mit 5800 km/h durch die Meere rasen – eingeschlossen in einer Luftblase. Die Fahrt von Schanghai nach San Francisco würde nur 100 Minuten dauern. 

Deutsches U-Boot U33 von ThyssenKrupp in der See-Erprobung: Chinesische Ingenieure glauben daran, dass man mit U-Booten Geschwindigkeiten von mehreren Tausend Kilometern pro Stunde erreichen kann.

Deutsches U-Boot U33 von ThyssenKrupp in der See-Erprobung: Chinesische Ingenieure glauben daran, dass man mit U-Booten Geschwindigkeiten von mehreren Tausend Kilometern pro Stunde erreichen kann.

Foto: ThyssenKrupp

Schwimmer wissen aus eigener Erfahrung, wie mühsam es ist, sich im Wasser zu bewegen. Das geht U-Booten genauso, die im Ringen mit dem hohen Widerstand Höchstgeschwindigkeiten von circa 50 km/h erreichen. Für chinesische Wissenschaftler ist das im Vergleich zum Tempofortschritt an Land viel zu lahm. Sie haben deshalb einen Plan für ein U-Boot geschmiedet, das die Zukunft des Unterwasserreisens einläuten soll, berichtet die South China Morning Post.

Die Forscher des Harbin Institutes of Technology wollen das U-Boot kurzerhand in eine Luftblase einpacken, damit es mit einer theoretischen Geschwindigkeit von bis zu 5800 km/h durchs Meer flitzen kann – ohne die bremsende Wirkung des Wassers. Die knapp 10.000 Kilometer lange Reise von Shanghai nach San Francisco wäre dann in rund 100 Minuten zurückgelegt.

Physikalisches Prinzip hinter dieser Idee ist ein alter Hut

Das Prinzip heißt Kavitation und bezeichnet die Bläschenbildung in einer Flüssigkeit. Ein Schiffspropeller lässt beispielsweise auf der Blattvorderseite den Wasserdruck so weit absinken, dass Moleküle auseinanderdriften und Blasen entstehen. Sie implodieren beim kleinsten Druckanstieg und können die Schraube beschädigen. „Die Kavitation galt daher in der Schifffahrt lange Zeit als schädlich und unerwünscht“, erklärt Hydromechaniker Yuriy Sawchenko in einem Bericht der Welt.

Schafft man es hingegen, den Bläscheneffekt zur sogenannten Superkavitation zu erweitern und ein ganzes U-Boot mit Luft zu umhüllen, dann könnte es im Wasser in Tempodimensionen der Flugzeuge vordringen.

Sorgenkinder sind Beschleunigung und Steuerung

Doch bevor es so weit ist, gilt es, noch einige Hürden zu meistern. Problem Nummer eins: Das U-Boot muss eine Geschwindigkeit von 100 km/h erreichen, bevor hinter seiner Nase der Druck soweit abfällt, dass sich Luftblasen bilden. Die meisten Modelle sind dafür viel zu langsam.

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Problem Nummer zwei: die Steuerung in der Luftblase. „Mit herkömmlichen Seitenrudern kann man da nichts ausrichten, denn die müssten aus der Luftblase herausragen“, so der amerikanische Hydromechaniker Ivan Kirschner gegenüber der Welt. Problem Nummer drei: Es existiert bislang kein geeignetes Raketentriebwerk, das längere Reisen ermöglichen könnte.

Spezialflüssigkeit soll für Beschleunigung sorgen

Einen Lösungsansatz für die Probleme haben die chinesischen Ingenieure aber schon: Sie wollen das U-Boot im Wasser permanent mit einer speziellen Flüssigkeit benetzen und so eine Membran bilden. Sie soll den Wasserwiderstand reduzieren und eine Beschleunigung auf 75 km/h ermöglichen – angeblich schon schnell genug, um in den Zustand der Superkavitation zu wechseln. Die Flüssigkeit soll dann auch bei der Steuerung helfen, indem der Schutzfilm lediglich an einigen Teilen der U-Boot-Oberfläche die Reibung verändert.

Übrigens hat auch die Sowjetunion im Kalten Krieg mit der Superkavitation experimentiert: 1977 testeten Ingenieure den Torpedo Schkwal, der unter Wasser Geschwindigkeiten von 350 bis 500 km/h erreichte. Er ließ sich allerdings nicht steuern und kam auf eine maximale Reichweite von 15 Kilometern.

 

Ein Beitrag von:

  • Patrick Schroeder

    Patrick Schroeder arbeitet als freiberuflicher Journalist für Zeitschriften und Onlinemagazine wie die VDI Nachrichten und Ingenieur.de.

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