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Hovercraft Vector

Luftkissenfahrzeug mit Schubvektorsteuerung

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Luftkissenfahrzeuge erweisen sich aufgrund ihrer amphibischenFähigkeiten in vielen unzugänglichen Gebieten als Fortbewegungs-und Transportmittel der ersten Wahl. Der größte Vorteil, die nahezugänzliche Entkopplung vom Untergrund, bringt den Nachteil einerschwierigen Manövrierfähigkeit der Fahrzeuge mit sich. SämtlicheLenk- und Bremsmanöver werden über die von der Antriebseinheitausgestoßene Luft eingeleitet, welche einen Schub erzeugt.

Größere Luftkissenfahrzeuge sind aufgrund komplexer Schub-steuersysteme in der Lage, relativ präzise zu manövrieren. KleinereHovercrafts besitzen in der Regel nur eine Ruderklappe, mit derenHilfe die Richtung der ausgestoßenen Luft reguliert werden kann.Um eine Bremsung einzuleiten, müssen sich diese Fahrzeuge um 180° drehen, um den Schub entgegen der Fahrtrichtung wirkenlassen zu können.

Ziel der Diplomarbeit von Albert Mielke und Daniel Wagner war es, dieser Problematik entgegenzuwirken und ein kompaktesSchubsteuersystem für kleinere Luftkissenfahrzeuge zu entwickeln.Das System sollte in der Lage sein, Brems- und Lenkmanöver kom-biniert durchführen zu können, und dem Fahrer die Möglichkeit bieten, unter Volllast des Antriebs ohne Vortrieb auf der Stelle ver-weilen zu können.

Hierdurch ist es möglich, das Schubsteuersystem nicht nur beiHovercrafts mit getrennter Antriebs- und Auftriebseinheit einzu-setzen, sondern auch bei Fahrzeugen mit integrierten Systemen. Bei diesen Luftkissenfahrzeugen wird ein Teil des für den Vortriebbereitgestellten Luftstroms für den Auftrieb abgezweigt.

Cockpit und Impeller

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Die Funktionsweise des entwickelten Schubsteuersystems erinnertan das Prinzip der Lenkung eines Kettenfahrzeugs. Die vom Propellererzeugte Luft wird in zwei Kanäle aufgeteilt. Jeder dieser Kanäleverfügt über ein Klappenpaar, das ähnlich wie das Schubumkehr-system eines Turboantriebwerks arbeitet und in der Lage ist, denAnteil der nach hinten oder vorne ausgestoßenen Luft stufenlos zuregulieren. Um die Effektivität des Schubsteuersystems zu testen,wurde vorerst ein Prototyp gebaut, an dem unterschiedliche Schür-zentypen erprobt werden können.

Die Anordnung sämtlicher Baugruppen des Prototyps entsprichtannähernd der des späteren Modells der 2. Generation. Die einfache Geometrie des Prototyps erlaubt Änderungen an einzelnenBaugruppen in sehr kurzer Zeit.

Der Prototyp wurde über Land und im Wasser getestet. Dabei zeig-te er eine hohe Wendigkeit; Bremsmanöver und Rückwärtsfahrtensind problemlos möglich.

Die in der Prototypenanalyse gemachten Erfahrungen flossen in die Entwicklung des Modells der 2. Generation mit ein. Das Schub-steuersystem der 2. Generation wurde überarbeitet und hinsicht-lich des Maximalschubs optimiert.

Die Festo AG & Co. KG unterstützt diese Diplomarbeit, da AlbertMielke und Daniel Wagner gezeigt haben, dass im Bereich des Arbeitens mit Luft vielfältige neue Innovationen denkbar sind.

Antriebsaggergat

Projektbeteiligte

Projektinitiator:Dr. Heinrich Frontzek, Corporate Communication, Festo AG & Co. KG

Diplomanden:Dipl.-Ing. (FH) Albert MielkeDipl.-Ing. (FH) Daniel Wagner

Projektleiter an der FH Bielefeld:Prof. Dr.-Ing. Reinhard Kaschuba, Labor für Physikalische Effekteund Produktideen, FH Bielefeld

Projektleiter bei der Festo AG & Co. KG:Dipl.-Ing. (FH) Markus Fischer, Corporate Design

Technische Beratung:Dieter Hollig, Franz Gebetshuber, BRP Rotax GmbH, GunskirchenFirma Wingfan GmbH, Hamburg

Grafik: Atelier Frank, Berlin

Fotos: Walter Fogel, Angelbachtal

Festo AG & Co. KG

Corporate DesignRechbergstraße 373770 Denkendorfwww.festo.de Telefon 07 11/347-38 80 Telefax 07 11/347-38 99fish@de.festo.com

Technische Daten

Länge: 2600 mmBreite: 1500 mm

Leergewicht: 160 kgMax. Gesamtgewicht: 320 kg

Motor: Rotax 552Leistung: 50 kW

Impeller: Wingfan 8-BlattDurchmesser: 760 mm

Geschwindigkeit: 85 km/h

2. Generation

Schubvektorsteuerung