Seit vielen Jahrzehnten tauchen regelmäßig verschiedene Projekte und Konzepte von Tauchflugzeugen auf - Geräte, die abwechselnd aerodynamisches Fliegen und Tauchen durchführen können. Aufgrund objektiver Einschränkungen und Schwierigkeiten hat kein einziges Projekt dieser Art eine praktische Anwendung erreicht. Die Forschung auf diesem Gebiet geht jedoch weiter, und die führende Rolle dabei bleibt bei den Vereinigten Staaten. Ihre Seestreitkräfte zeigen großes Interesse an Ausrüstung einer ungewöhnlichen Klasse.
Objektive Schwierigkeiten
Jedes Unterwasserflugzeugprojekt ist mit einer Reihe objektiver Schwierigkeiten konfrontiert. Die Kombination zweier grundverschiedener Funktionen verkompliziert immer die Konstruktion, bis hin zum Verlust der Fähigkeit einer von ihnen. Ähnliche Komplikationen werden im Zusammenhang mit einem Segelflugzeug, einem Antriebssystem, einem Laderaum usw.
Ende der 2000er Jahre führte das Naval Surface Warfare Center Carderock Division der US Navy eine weitere Forschungsarbeit zum Thema U-Boot-Flugzeuge durch. Es bildete das genaue Aufgaben- und Problemspektrum, das für solche Projekte typisch ist, und schlug Optionen zu deren Lösung auf Basis aktueller Technologien vor. Es ist wichtig, dass in der Endphase dieser Forschung und Entwicklung solche Vorschläge durch Tests von maßstabsgetreuen Modellen bestätigt wurden.
Ein Tauchflugzeug benötigt ein leichtes und langlebiges Segelflugzeug, das in der Luft fliegen und dem Wasserdruck in Betriebstiefen standhalten kann. Darüber hinaus muss es alle notwendigen Geräte und Fächer bereitstellen. Ein Flugzeug braucht also voluminöse Treibstofftanks und ein U-Boot Ballasttanks.
Das Kraftwerksdesign ist eine große Herausforderung. Verdecktes Tauchen und Fliegen in der Luft sind grundsätzlich unterschiedliche Prozesse für verschiedene Antriebssysteme. Daher muss das Gerät über zwei separate Motoren oder eine Art kombiniertes System verfügen.
Bei der Bildung eines Komplexes von Bordgeräten ist mit bekannten Schwierigkeiten zu rechnen. Ein U-Boot-Flugzeug benötigt spezielle Navigations- und Kommunikationsmittel, die in der Lage sind, unter verschiedenen Bedingungen abwechselnd zu operieren. Dieser Faktor muss auch bei der Bildung eines Komplexes aus Waffen, Frachträumen usw. berücksichtigt werden.
Tragflügelboot
Das interessanteste und am weitesten entwickelte unter den modernen Projekten ist das Konzept, das 2010 vom amerikanischen Zentrum NSWC im Rahmen der erwähnten F&E entwickelt wurde. Der Zweck dieser Arbeit bestand darin, die Möglichkeit zu ermitteln, ein Tauchflugzeug zu entwickeln, das von einer Offshore-Plattform abheben, 400 Meilen durch die Luft fliegen und 12 Seemeilen unter Wasser passieren und dann Kampfschwimmer von Bord gehen kann. Dann galt es, den Rückweg zum Bahnsteig zu machen. Die Aufenthaltsdauer unter Wasser wurde auf 3 Tage festgelegt.
Als optimal galt das "Flying Wing"-Layout mit großem vorspringendem Rumpf, gepfeilter Vorderkante und Triebwerken auf der Ober- und Unterseite. Der Flügel wurde für Tanks und Zisternen für verschiedene Zwecke gegeben. Das Antriebssystem umfasste ein Paar Turbofan-Triebwerke für den Flug und ein Ruder mit einem Elektromotor zum Segeln. Im Rumpf und Flügel konnte ein Cockpit für zwei Besatzungsmitglieder und ein separates Abteil für sechs Fallschirmjäger untergebracht werden. Für Start und Landung wurde ein spezielles Skichassis angeboten.
NSWC Carderock hat an zwei Varianten des U-Boot-Flugzeugs gearbeitet. Der größere hatte eine Flügelspannweite von ca.33 m bei einer Länge von ca. 10 m Seine berechnete Masse erreichte 17, 7 Tonnen Die Reisegeschwindigkeit wurde mit 200 Meilen pro Stunde in der Luft und 6 Knoten unter Wasser bestimmt; andere Parameter sollten mit der ursprünglichen Zuweisung übereinstimmen.
Nach diesen Ideen wurden mehrere Prototypen gebaut. Mit ihrer Hilfe erarbeiteten sie den Flug in der Luft sowie die Start- und Landemodi. Die Besonderheiten des Tauchens und Arbeitens in geringer Tiefe wurden ebenfalls untersucht. Die größten Schwierigkeiten wurden aus offensichtlichen Gründen durch die Probleme des Übergangs von einer Umgebung in eine andere verursacht. Trotzdem war es möglich, die besten Optionen für Komponenten und Baugruppen zu finden und die bequemsten Methoden zur Durchführung verschiedener Prozesse zu entwickeln.
Basierend auf den Ergebnissen dieser Forschungsarbeit stellte NSWC Carderock die grundsätzliche Möglichkeit fest, ein Fracht-Passagier-Tauchflugzeug basierend auf verfügbaren Technologien zu schaffen. Soweit bekannt, wurde diese Forschungsarbeit jedoch nicht weiterentwickelt und das vorgeschlagene Aussehen wurde nicht in realen Projekten verwendet. Im Ausland kursieren jedoch Gerüchte über einen möglichen Start experimenteller Designarbeiten, die bislang geheim bleiben.
Seegleiter
Mitte der 10er Jahre demonstrierten das Office of Naval Research (ONR) und das Naval Research Laboratory (NRL) neue, an spezifische Aufgaben angepasste Versionen von U-Boot-Flugzeugen. Es wurde vorgeschlagen, solche Produkte zur Stärkung der U-Boot-Abwehr zu verwenden.
Zuerst kam der Flimmer (gebildet aus Flyer und Swimmer) von NLR. Es war ein schwanzloses Gerät mit einem entwickelten spindelförmigen Rumpf und einem stark gepfeilten Flügel mit Kielen an den Spitzen. Im Heck befand sich ein Schubpropeller. Später erschien der Flying Sea Glider mit einem normalen aerodynamischen Design mit geradem Flügel und vollem Heck. Dieses Gerät war für den Gleitflug bestimmt und hatte keinen Motor.
Das Konzept von Flimmer / Flying Sea Glider beinhaltete den Einsatz einer U-Boot-Drohne als U-Boot-Abwehrwaffe. Ein solches Produkt sollte vom Träger fallen gelassen werden und über das Meer fliegen, um nach einem Unterwasserziel zu suchen. Nachdem es gefunden wurde, sollte das UAV herunterspritzen und unter Wasser gehen. Dann zielt er auf das feindliche U-Boot und trifft es mit seinem Sprengkopf. Der Flimmer der ersten Version konnte alleine fliegen und segeln. Der Flying Sea Glider sollte nach dem Prinzip eines Unterwasserseglers funktionieren und sich nur aufgrund der angesammelten Energie unter Wasser bewegen.
2015-18. zwei Varianten von U-Boot-Drohnen wurden getestet und ihre Fähigkeit zur Lösung der gestellten Aufgaben bestätigt. Es sei darauf hingewiesen, dass das vorgeschlagene Konzept der UAV-Abwehr die Entwicklung des Projekts stark vereinfacht hat. Zwei Produkte von ONR und NRL werden benötigt, um "one way" zu fliegen. Das Aussteigen aus dem Wasser und das Abheben sind nicht vorgesehen.
Vereinfachungskurs
2018 veröffentlichten Spezialisten der University of North Carolina im Auftrag der DARPA Informationen zu ihrer Forschungs- und Entwicklungsarbeit zum Thema unbemanntes U-Boot. Der Apparat des Flugzeugdesigns, "inspiriert von Seevögeln", bestand die erforderlichen Tests und demonstrierte erfolgreich die Fähigkeit, in zwei Umgebungen und den Übergang zwischen ihnen zu arbeiten.
Dieses Gerät wurde nach einer normalen aerodynamischen Konfiguration mit einer geraden Flügelspannweite von 1,42 m gebaut, die Länge des Produkts beträgt 1,32 m, ein Elektromotor mit Propeller wurde für den Flug in die Nase des spindelförmigen Rumpfes platziert. Das zentrale Volumen wurde für Batterien und Bedienelemente angegeben. Im Heck des Rumpfes, vor dem Rohrträger, befand sich ein Motor für die Bewegung unter Wasser. Mit einer langen Welle drehte er den im Leitwerk montierten Propeller.
Die Landung auf dem Wasser erfolgte mit einem hohen Anstellwinkel, um die Aufprallkraft zu reduzieren. Danach konnte das UAV unter Verwendung der Standardsteuerflächen untertauchen. Der Startvorgang begann in einer bestimmten Tiefe. Das Gerät nahm eine vertikale Position ein und begann aufgrund des Propellermotors zu steigen. Die Drohne hob die Nase über die Oberfläche und schaltete den Flugmotor ein.
Im Projekt der University of North Carolina und DARPA wurde ein ziemlich einfaches Schema eines U-Boot-Flugzeugs implementiert, das die notwendigen Fähigkeiten zeigt. Über die Entwicklung dieser Ideen ist jedoch nichts bekannt. Wahrscheinlich kann eine solche Architektur nur im kleinen Maßstab eine hohe Leistung zeigen. Die Entwicklung eines solchen Flugzeugs in Originalgröße wird äußerst schwierig sein und wahrscheinlich nicht alle gewünschten Fähigkeiten bieten.
Unklare Zukunft
So verlieren das Pentagon und seine verschiedenen Strukturen nicht das Interesse an Tauchflugzeugen und starten von Zeit zu Zeit die Entwicklung neuer Muster dieser Art. Die Ergebnisse dieser Programme sind jedoch noch eher bescheiden. Mehrere Konzepte eines solchen Flugzeugs mit bestimmten Eigenschaften und Vorteilen wurden entwickelt und in der Praxis getestet, aber es geht nicht weiter. Keines der Forschungsprojekte hat sich zu einem vollwertigen Projekt mit einer Reserve für zukünftige praktische Anwendungen entwickelt.
Als Hauptgrund hierfür kann ein bestimmtes Verhältnis von Kosten und Nutzenpotenzial angesehen werden. Die umfassende Entwicklung von U-Boot-Flugzeugen wird trotz der grundsätzlichen Möglichkeit noch als unzweckmäßig angesehen. Gleichzeitig schenken sie der Forschung in diesem Bereich und der Suche nach erfolgversprechenden Lösungen genügend Aufmerksamkeit. Darüber hinaus bleibt der mögliche Platz ungewöhnlicher Designs in der Air Force oder Navy ungewiss. Auch ihre Vorteile gegenüber anderen Mitteln und Systemen mit traditionellem Aussehen sind fraglich.
So sind sowohl in der Vergangenheit als auch heute das Hauptergebnis aller neuen Projekte im Bereich der Unterwasserflugzeuge wissenschaftliche, gestalterische und praktische Erfahrung. Ob es in realen Projekten zum Einsatz kommt, hängt vom potenziellen Kunden ab. Bei allem Interesse an zukunftsträchtigen Technologien greifen US Navy und Air Force bislang lieber auf traditionelle Lösungen zurück.
