FLUG REVUE Januar 1978: Lockheed studies large "Seastar" amphibium

Lockheed "Seastar"

Ein Hochsee - Flugboot für die US-Navy

Flugboote gehörten früher zum Standard-Inventar der Luftstreitkräfte jedes größeren Landes. Seit einigen Jahren sind sie jedoch nahezu völlig aus der Militärluftfahrt verschwunden. Die Firma Lockheed, die an sich nicht zu den traditionellen Herstellern von Flugbooten gehört, untersucht nun ein völlig neues Konzept, um bestimmte Forderungen der US Navy zu erfüllen. Nach Ansicht dieses Unternehmens gibt es Aufgaben, die mit Flugbooten besser erfüllt werden können als mit anderen Luft- oder Wasserfahrzeugen; in manchen Fällen ist es sogar das einzige Mittel, um Spezialmissionen zu erfüllen. Wir stellen die ungewöhnliche Lockheed-Studie "Seastar" vor, die völlig neue Aspekte der Verteidigung von Seewegen aufzeigt.

Lockheed Seastar

Zunächst scheint es wichtig, die Gründe aufzuzeigen, warum das Flugboot weitgehend von der Bildfläche verschwand. Seine frühere Beliebtheit und weite Verbreitung rührte daher, daß das Meer unbegrenzte Start- und Landeflächen bot, als die Flugmotoren noch relativ schwach und unzuverlässig waren. Damit war ein höherer Sicherheitsfaktor geboten als mit den Landflugzeugen. Außerdem gab es damals nur sehr wenige Flugplätze. Aber als die Leistung und Zuverlässigkeit der Landflugzeuge immer besser wurden, nahm die Bedeutung der Flugboote entsprechend mehr ab. Im einzelnen kann man die Gründe für ihr Verschwinden wie folgt anführen:
1) Betriebsgrenzen der Flugboote wegen
- relativ geringer Zuladung
- hohen Betriebskosten
-spezielle Anforderungen an Einrichtungen in den Einsatzbasen
- wechselhafter Zustand der Seegangs-Verhältnisse.
2) Weite Verbreitung von guten Flugplätzen infolge der Kriegsereignisse.
3) Verbesserte Einsatz-Wirksamkeit von Landflugzeugen.
4) Geringe Priorität und minimale Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen, wegen der in Punkt 1 und 2 aufgeführten Gründe.

Missions-Analyse

Jeder Flugzeugentwurf beginnt mit einer Analyse der Einsatzaufgaben - der Mission. Frühere Studien bei Lockheed-Georgia hatten bereits gezeigt, daß mit einem fortschrittlichen Entwurf eines Amphibien-Flugboots nicht nur die traditionellen Missionen erfüllt werden können, sondern viele "neue" Aufgaben, die man bisher nur Landflugzeugen, Schiffen oder Hubschraubern überlassen hatte. Dazu gehören
- Vorsorgung aller Schiffe einer Flotte,
- amphibischer Transport für Marinestreitkräfte,
- Übernahme von U-Boot-Besatzungen,
- Unterstützung bei Rettungs- und Tauchaktionen,
- Minensuche.

Aber in den letzten Jahren wuchs das Interesse für Hochsee-Flugboote fortschrittlicher Auslegung bei der US Navy wieder in bemerkenswerter Weise an. Seeraumüberwachung (See Control) ist die Mission, die man damit erfolgreicher als mit herkömmlichen Geräten erfüllen zu können hofft. Dabei geht es um die Sicherung von wichtigen Seewegen für die eigene Flotte und die Entdeckung und Abwehr feindlicher Fahrzeuge, U-Boote und Flugzeuge.

Eine der wichtigsten Anforderungen für diese Aufgabe ist die Fähigkeit, große und schwere Geräte zur U-Boot-Suche befördern, aussetzen und wieder einholen zu können. Um dies zu erreichen, muß das Flugzeug in der Lage sein, auf dem Wasser niederzugehen und längere Zeit dort liegenzubleiben. Dazu gehört auch die Fähigkeit, Angriffs- und Verteidigungsaufgaben gegen feindliche Bedrohung in jeder Form durchzuführen. Die Mission der Seeraum-Überwachung geht so bis zum Schutz von Schiffsgeleitzügen, ohne auf diese Aufgabe jedoch beschränkt zu sein.

In den folgenden Ausführungen sei jedoch vor allem der Schutz von Konvois behandelt, und es ist offensichtlich, daß eine Kombination dieser Aufgaben in einem einzigen Gerät die Beförderung großer und vielseitiger Nutzlasten erfordert, die wiederum Probleme bei der Integration der Systeme aufwirft.

Mission: Schutz von Konvois

Wenn man in Betrachtzieht, daß die Reichweite von U-Boot-Suchgeräten wegen der relativ geräuschlos fahrenden Atom-U-Boote limitiert ist, wird klar, daß das auf dem Wasser liegende Flugboot immer innerhalb einer Entfernung von 50 Meilen (rund 90 km) von den Schiffen eines zu schützenden Geleitzuges bleiben muß. Somit sind bei einem fahrenden Konvoi alle 100 Meilen (rund 180 km) Wasserungen nötig. Da die auch in den neunziger Jahren zu erwartenden Schiffe kaum schneller als 20 Knoten fahren werden, muß das Flugboot jeweils fünf bis sechs Stunden im Wasser liegen, um dann den Konvoi wieder innerhalb des 50 Meilen-Radius zu "überspringen".

Zur Definition der Reichweitenforderung müssen die lebenswichtigen Seewege untersucht werden, die im Krisenfall bedroht wären. Eine dieser Linien ist die von den Atlantik-Häfen der USA nach Antwerpen, dem wichtigsten NATO-Hafen. Daraus ergäbe sich eine Reichweitenforderung von 2500 Meilen. Ein anderer wichtiger Seeweg ist die Öltanker-Route vom Mittleren Osten um das Kap der Guten Hoffnung nach USA. Trotz der Wiedereröffnung des Suezkanals wird auch in Zukunft auf dieser Route Öl transportiert werden, um die hohe Wirtschaftlichkeit der Supertanker auszunutzen.

Nutzlast und Bewaffnung

Die erforderliche Nutzlast eines Sea-Control-Flugbootes müßte aus folgenden Elementen bestehen:
- Ausrüstung für U-Boot-Suche, Frühwarnung und Nachrichtenübermittlung,
- Verteidigungswaffen,
- Angriffswaffen,
- Mehrzweck-Bordhubschrauber,
- Besatzung.

Zwar hängt der Gesamtumfang dieser Nutzlastforderungen von der Dauer der Mission und der Art der Bedrohung ab, aber man kann annehmen, daß sie sich im Bereich zwischen 40 und 75 Tonnen bewegen wird. In jedem Fall müssen zwölf Lenkwaffen zur Bekämpfung von U-Booten und Überwasserschiffen und sechs Boden-/Luft-Lenkwaffen mit den entsprechenden Systemen mitgeführt werden.

Besondere Einsatzbedingungen

Ein Sea-Control-Flugboot muß routinemäßig bis zu Seegang 5 auf dem Wasser operieren können. Das bedeutet, daß die Maschine bei Wellenhöhen von normalerweise rund 3 Metern wassern, im Wasser liegen und wieder starten können muß, und zwar in jedem Wetter und bei allen Sicht- und Temperaturbedingungen. Nach Ansicht von Lockheed heißt dies, daß vor allem wegen der Wellenhöhe die Tragflächen und Triebwerke sowie andere kritische Baugruppen mindestens sieben Meter über der Wasserlinie liegen müßten.

Ein weiteres Problem ist die Vereisungsgefahr im Nordatlantik. Bei der Wasserung und beim Liegen auf dem Wasser kann das Flugboot - wie ein Schiff - so stark vereisen, daß ein Start unmöglich werden könnte. Diesen Problemen muß beim Entwurf Rechnung getragen werden.

Aber neben den Start- und Landeforderungen gibt es ein weiteres Problem. Es muß sichergestellt sein, daß die Besatzung beim Liegen auf dem Wassser, selbst bei hohem Seegang, unter erträglichen Bedingungen an Bord arbeiten kann. Denn ein auf dem Wasser ruhendes Fahrzeug rollt und stampft heftiger als ein bewegtes. Vor allem die vertikalen Bewegungen können sehr bald zur Seekrankheit führen, weniger die Roll- und Stampfbewegungen. Lockheed schlägt zur Milderung der Auswirkungen auf die Besatzung speziell aufgehängte, gefederte und gedämpfte Arbeitsräume an Bord vor.

Generelle Auslegungs-Merkmale

Man entschied sich bei Lockheed nach sorgfältiger Abwägung der Vor- und Nachteile für die Auslegung als Amphibium, um das Fluggerät auch von Landflugplätzen einsetzbar zu machen. Im Gegensatz zu einem reinen Flugboot, für das überdies eine Anlande-Vorrichtung nötig wäre, kann ein Amphibium auf Landflugplätzen einfacher und schneller betankt, bewaffnet und gewartet werden.

Weitere Entwurfsüberlegungen führten bei Lockheed zu folgenden Ergebnissen:
- Eine Auslegung als Bodeneffekt-Fahrzeug schied wegen des Verlustes an Einsatz-Flexibilität aus, da z. B. die Marschgeschwindigkeit von der Basis zum Einsatzgebiet zu gering wäre;
- Nur das Cockpit, die Arbeits- und Besatzungsräume sollen druckbelüftet sein.
- Atomantrieb ist schon wegen der speziellen Einsatzanforderungen mit häufigen kurzen Flügen nicht sinnvoll.
- Die Verwendung von Hydroski oder Hydrofoils muß sehr sorgfältig auf das Gesamtsystem zugeschnitten sein. Lockheed hat sich für Hydrofoils entschieden wegen der gegenüber Hydroski besseren Gewichts-, Auftriebs- und Seegangseigenschaften.
- STOL-Eigenschaften sollen nicht durch ein aufwendiges Grenzschicht-Kontrollsystem erzielt werden, sondern man will lediglich die bestmöglichen mechanischen Auftriebshilfen verwenden.

Entscheidend für die Eigenschaften und Leistungen eines Amphibien-Flugbootes ist die Auslegung des Bootskörpers, und nach Überzeugung der Lockheed-Projektingenieure müssen die hydrodynamischen Aspekte als ein System entwickelt werden, das Bootskörper, Hydrofoil und Tragflächen umfaßt. Diese drei Baugruppen nämlich bilden auch in bezug auf Kräfte und Momente ein System, das die Start- und Landeeigenschaften entscheidend beeinflußt.

Vorteile des Katamarans
Bei der Suche nach der für die geforderte Mission bestgeeigneten Bootsform stellte man bei Lockheed fest, daß die bisher übliche Auslegung mit schmalen Schwimmkörpern großer Länge bei gewissen Seegangsverhältnissen große Nachteile haben. Das Sea Control-Amphibium würde mit seiner Rumpflänge von etwa 80 m genau im Bereich der Wellenlängen bei Seegang 5 liegen, was beim Liegen auf dem Wasser zu sehr großen Belastungen der Struktur führen müßte. Infolgedessen wählte man eine Katamaran-Konfiguration, die bei gegebener Gesamtlänge des Amphibiums eine Schwimmkörperlänge unter der kritischen Wellenlänge erlaubt. Insgesamt sieht Lockheed in der Katamaran-Auslegung folgende Vorteile:
- zwei schmale Schwimmkörper mit nur etwa halber kritischer Wellenlänge,
- keine Stützschwimmer nötig,
- bessere Stampfeigenschaften bei hohem Seegang,
- gute Rollstabilität,
- bessere Einsatz-Zuverlässigkeit.

Vor allem die Möglichkeit, auf die empfindlichen Stützschwimmer verzichten zu können, scheint sehr wichtig zu sein; denn die Statistik erweist, daß die meisten Flugbootunfälle beim Wassern durch das Abreißen eines Stützschwimmers entstanden. Da der entsprechende Flügel dann eintaucht und voll Wasser läuft, rollt das beschädigte Flugboot auf den Rücken und ist meist verloren. Dieser Unsicherheitsfaktor sollte beim Sea-Control-Amphibium durch die Katamaran-Konzeption nach Möglichkeit ausgeschaltet werden. Zum anschneiden der Wellen dienen einziehbare Schiffsschrauben.
Peter Pletschacher

Letzte Änderung: 7. Januar 2003

FLUG REVUE, Ubierstr. 83, 53173 Bonn, Germany