Jetboat

Jetboat auf dem Rogue River bei Grants Pass, Oregon.

Eine herkömmliche Schiffsschraube arbeitet im Wasser unter dem Bootsrumpf und „schraubt“ sich durch das Wasser, um das Schiff vorwärts zu treiben, indem ein Druckunterschied zwischen den vorderen und hinteren Flächen der Propellerblätter erzeugt und eine Wassermasse nach hinten beschleunigt wird. Im Gegensatz dazu liefert eine Wasserstrahlanlage einen Hochdruck-„Schub“ vom Heck eines Schiffes, indem ein Wasservolumen beschleunigt wird, während es durch eine spezielle Pumpe läuft, die oberhalb der Wasserlinie im Bootsrumpf montiert ist. Beide Methoden erzeugen Schub aufgrund von Newtons drittem Gesetz – jede Aktion hat eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion.

In einem Jetboot saugt der Wasserstrahl Wasser von unterhalb des Rumpfes an, wo es durch eine Reihe von Laufrädern und Statoren – bekannt als Stufen – fließt, die die Geschwindigkeit des Wasserstroms erhöhen. Die meisten modernen Jets sind einstufig, während ältere Wasserjets bis zu drei Stufen haben können. Das Heck der Wasserstrahlanlage ragt durch den Heckspiegel des Rumpfes über die Wasserlinie hinaus. Dieser Strahl verlässt die Einheit durch eine kleine Düse mit hoher Geschwindigkeit, um das Boot vorwärts zu schieben. Die Lenkung erfolgt durch das Bewegen dieser Düse zu einer der beiden Seiten oder, seltener, durch kleine Tore auf beiden Seiten, die den Strahlstrom umlenken. Da sich das Jetboot auf den Wasserstrom durch die Düse zur Steuerung verlässt, ist es nicht möglich, ein herkömmliches Jetboot zu steuern, ohne dass der Motor läuft.

Ein Jetboot auf dem Shotover Canyon in Neuseeland, dem Land, für das Jetboote ursprünglich erfunden wurden.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Propellersystemen, bei denen die Rotation des Propellers umgekehrt wird, um eine Rückwärtsbewegung zu ermöglichen, pumpt ein Wasserstrahl normal weiter, während ein Deflektor in den Strahlstrom abgesenkt wird, nachdem dieser die Auslassdüse verlassen hat. Dieser Deflektor lenkt die Schubkräfte nach vorne um, um einen Umkehrschub zu erzeugen. Die meisten hochentwickelten Umkehrdeflektoren leiten den Strahlstrom nach unten und zu jeder Seite um, um zu verhindern, dass das Wasser wieder durch die Düse zirkuliert, was zu Belüftungsproblemen führen oder den Umkehrschub erhöhen kann. Die Lenkung ist bei abgesenktem Umlenkblech immer noch möglich, so dass das Schiff voll manövrierfähig ist. Wenn der Deflektor etwa zur Hälfte in den Strahlstrom abgesenkt ist, sind Vorwärts- und Rückwärtsschub gleich groß, so dass das Boot eine feste Position beibehält, aber die Lenkung ist immer noch verfügbar, um das Schiff auf der Stelle zu drehen – etwas, das mit einem herkömmlichen Einzelpropeller nicht möglich ist.

Im Gegensatz zu Tragflächenbooten, die Unterwasserflügel oder -streben verwenden, um das Schiff aus dem Wasser zu heben, verwenden Standard-Jetboote einen herkömmlichen Gleitrumpf, um über die Wasseroberfläche zu fahren, wobei nur der hintere Teil des Rumpfes Wasser verdrängt. Da sich der größte Teil des Rumpfes nicht im Wasser befindet, ist der Luftwiderstand geringer, was die Geschwindigkeit und Manövrierfähigkeit erheblich verbessert, weshalb Jetboote normalerweise mit Gleitgeschwindigkeit betrieben werden. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten mit weniger Wasser, das durch die Düseneinheit gepumpt wird, verliert das Jetboot etwas an Steuerkontrolle und Manövrierfähigkeit und wird schnell langsamer, da der Rumpf aus dem Gleitzustand kommt und der Rumpfwiderstand zunimmt. Der Verlust der Lenkkontrolle bei niedrigen Geschwindigkeiten kann jedoch durch leichtes Absenken des Umlenkblechs und Erhöhen der Drosselklappe überwunden werden – so kann der Bediener die Schubkraft und damit die Kontrolle erhöhen, ohne die Bootsgeschwindigkeit selbst zu erhöhen. Ein konventionelles Fluss-Jetboot hat einen flach gewinkelten (aber nicht flachen) Rumpf, um die Kurvenkontrolle und Stabilität bei hohen Geschwindigkeiten zu verbessern, während es auch sehr flaches Wasser durchqueren kann. Bei Geschwindigkeit können Jetboote in weniger als 7,5 cm Wasser sicher betrieben werden.

Ein Jetboot fährt durch die Stromschnellen der Niagara-Schlucht in der Nähe der Niagarafälle.

Einer der bedeutendsten Durchbrüche bei der Entwicklung des Wasserstrahls bestand darin, die Konstruktion so zu ändern, dass der Strahl oberhalb der Wasserlinie austrat, entgegen der Intuition vieler Menschen. Hamilton entdeckte früh, dass dies die Leistung im Vergleich zum Ausstoß unterhalb der Wasserlinie erheblich verbesserte und gleichzeitig einen „sauberen“ Rumpfboden (d.h. nichts ragt unter der Rumpflinie hervor) ermöglichte, damit das Boot durch sehr flaches Wasser gleiten kann. Für den erzeugten Schub macht es keinen Unterschied, ob sich der Auslass über oder unter der Wasserlinie befindet, aber wenn er sich über der Wasserlinie befindet, verringert sich der Rumpfwiderstand und der Tiefgang. Bei Hamiltons erstem Wasserstrahldesign befand sich der Auslass unterhalb des Rumpfes und sogar vor dem Einlass. Dies bedeutete wahrscheinlich, dass gestörtes Wasser in die Düseneinheit eindrang und die Leistung reduzierte. Dies ist der Hauptgrund, warum die Änderung über der Wasserlinie einen solchen Unterschied machte.

Queenstown, Neuseeland, wo Jetboote ausgiebig für den Abenteuertourismus genutzt werden, behauptet, die Jetboot-Hauptstadt der Welt zu sein, und Jetboote sind sehr häufig für viele Küsten- und Flusstourismusaktivitäten im Land, wie z. B. der Excitor in der Bay of Islands.

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