Viele Leser sind bereits mit den sogenannten Narco-Unterseebooten vertraut, die zur Schmuggel von Betäubungsmitteln von Südamerika nach Florida und Umgebung eingesetzt werden. Laut einer neuen Studie könnten die Konstruktionen solcher Wasserfahrzeuge tatsächlich einige praktische – und legale – Anwendungen haben.
Obwohl Narco-Unterseeboote in verschiedenen Formen auftreten, sind die meisten von ihnen keine echten U-Boote. Stattdessen handelt es sich um selbst gebaute Halbtaucher, die größtenteils unter Wasser liegen, aber einen kleinen Aufsatzturm/Schnorchel haben, der leicht über die Oberfläche ragt.
Durch diese Konstruktion sind sie für die Behörden sehr schwer zu erkennen, und es entfallen die teuren und komplexen Anforderungen echter U-Boote. Zum Beispiel müssen sie nicht fähig sein zu tauchen, großen Druck standhalten oder ihre Besatzung mit einer an Bord befindlichen Luftversorgung versorgen.
Geleitet von Prof. Konstantin Matveev haben Wissenschaftler an der Washington State University kürzlich versucht, die Vorzüge solcher Halbtaucher weiter zu beurteilen. Dazu haben sie ein ferngesteuertes Modell des 45 cm langen und 10 cm breiten (17,7 x 3,9 Zoll) Halbtauchers gebaut. Es wurde in der Wawawai Bay am Snake River im US-Bundesstaat Washington getestet, wo es eine Höchstgeschwindigkeit von 1,5 Metern (4,9 Fuß) pro Sekunde erreichte.
Die Experimente ergaben, dass bei höheren Geschwindigkeiten vollständige Halbtaucher energetisch effizienter sein sollten als konventionelle Oberflächenschiffe. Dies liegt hauptsächlich daran, dass Halbtaucher eine kleinere Wasserfläche haben, die den horizontalen Querschnitt eines Schiffes darstellt, der mit der Wasserlinie in gleicher Höhe ist.
„Es gibt im Grunde genommen zwei Widerstandskomponenten eines Schiffes, wovon der eine dem Reibungswiderstand proportional zur benetzten Fläche entspricht und der andere dem Wellenwiderstand (abhängig von mehreren Faktoren, einschließlich der Wasserfläche und der Geschwindigkeit)“, erklärte Matveev uns. „Halbtaucher haben bei niedrigen Geschwindigkeiten größeren Widerstand, wenn der Reibungswiderstand dominierend ist. Wenn jedoch höhere Geschwindigkeiten erreicht werden, wird der Wellenwiderstand dominanter. Halbtaucher haben aufgrund ihrer kleineren Wasserfläche einen geringeren Wellenwiderstand. Daher werden sie in diesem höheren Geschwindigkeitsbereich effizienter als Oberflächenschiffe.“
Matveev wies auch darauf hin, dass vollständige Halbtaucher aufgrund ihrer kleineren Wasserfläche von Wellenbewegungen weniger beeinflusst werden sollten. Dadurch könnte ein Frachtschiff, das auf der Oberfläche fährt, in unruhigem Wasser langsamer werden müssen, um seine Ladung stabil zu halten, während ein Frachtschiff mit Halbtaucher-Konstruktion eine höhere Geschwindigkeit beibehalten könnte.
Eine Abhandlung über die Studie, zu der Matveev zusammen mit dem Absolventen der Washington State University, Pascal Spino, als Mitautor fungierte, wurde kürzlich in der Zeitschrift Unmanned Systems veröffentlicht. Das Modell des Halbtauchers ist in folgendem Video in Aktion zu sehen.
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