U-Boot

Ein U-Boot (kurz für Unterseeboot) ist ein Schiff, das für die Unterwasserfahrt gebaut wurde.

Mit dem Begriff U-Boot bezeichnet man speziell militärische Unterwassereinheiten. Zivile U-Boote, kommerziell oder für die Forschung, werden meist Tauchboote genannt.

Im weiteren geht es um militärische U-Boote.

Geschichte

1465: entwarf der Nürnberger Kriegsbaumeister Kyeser ein Tauchboot.
1604: Magnus Pegel beschrieb in einem Buch die Grundgedanken für den Bau eines Tauchbootes.
1691: Der französische Physiker Denis Papin (Professor an der Universität in Marburg), baut im Auftrag des Landgrafen von Hessen ein Tauchboot (1692:Versuch fehlgeschlagen).
1776: Der Amerikaner David Blushnell baut die "Turtle" (Schildkröte), eine Konstruktion aus Eisen und Eichenholz. Sie gilt als erstes Unterwasserfahrzeug. Als Antrieb dienen zwei über Handkurbeln betriebene Schrauben.
1799: Der Bergmeister Joseph von Baader beschreibt eine Konstruktion für ein zwei Mann U-Boot.
1801: Der Amerikaner Robert Fulton entwirft die "Nautilus". Sie besitzt einen Handkurbelantrieb auf eine Schraube, Ruder zur Seiten- und Tiefensteuerung sowie ein Druckluftsystem zur Versorgung der dreiköpfigen Besatzung mit Atemluft. Die "Nautilus" erregt die Aufmerksamkeit Napoleons, gilt aber schließlich für militärische Einsätze als zu langsam.
1850: Der bayrische Artillerie-Unteroffizier Wilhelm Bauer läßt das erste (?) funktionsfähige U-Boot, den so genannten "Brandtaucher", zu Wasser. Das Original ist im Museum der Bundeswehr in Dresden zu besichtigen. Ein Nachbau steht im Deutschen Museum für Technik im München.
1864: Während des amerikanischen Bürgerkrieges werden mehrere handgetriebene U-Boote gebaut, u.a. die "C.S.S. H. L. Hunley". Diese gilt als das erste U-Boot, welches ein gegnerisches Schiff versenkte, nämlich die "U.S.S Housatonic" (am 17. Febr. 1864). Bei dieser Aktion geht das U-Boot mitsamt seiner achtköpfigen Besatzung verloren.
Im 2. Weltkrieg versenkten deutsche U-Boote mehr als 1000 alliierte Schiffe. Die Verbesserung des Radar und die Dechiffrierung des deutschen Funkcodes brachte 1942 die Wende: Die U-Boote wurden gejagt. Von den 40000 Mann starken U-Boot-Besatzungen starben bis zum Ende des Krieges 28 000 Mann.
Am 21. Januar 1954 läuft das erste atomgetriebene U-Boot, die USS Nautilus (SSN-571), in der USA vom Stapel.
Am 3. August 1958 passiert die USS Nautilus (SSN-571) als wahrscheinlich erstes Wasserfahrzeug den geographischen Nordpol bei einer Tauchfahrt unter der Arktis.
Am 8. März 1968 ereignet sich an Bord des sowjetischen U-Boots K-129 eine Explosion, worauf das U-Boot sank. 98 Mannschaftsmitglieder fanden den Tod. Dies war der Auftakt zum Jennifer-Projekt - der geheime Versuch der CIA, ein U-Boot aus über 5000 Metern Tiefe zu bergen.
Am 12. August 2000 sinkt das russische U-Boot Kursk (K-141).

Technik

U-Boote unterscheiden sich durch einige Besonderheiten von gewöhnlichen Schiffen: Der Körper schwebt im Wasser. In diesem Fall ist der gesamte Schiffskörper mit der Verdrängung identisch, als grundsätzliche Voraussetzung für den Gleichgewichtszustand muss hierbei das spezifische Gewicht des Schiffskörpers gleich dem des Wassers sein (Archimedisches Prinzip).

Schiffsrumpf

Die ersten U-Boote waren "Einhüllenboote" bei denen die Tauchtanks innerhalb des Druckkörpers angebracht waren. Da die Tanks mit dem Außenwasser kommunizieren, müssen ihre Tanks auch druckfest im Bau ausgeführt werden. Aus dem Streben nach guter Seetauglichkeit bei Überwasserfahrt entstand das "Zweihüllenboot", bei den die Tauchtanks außerhalb des Druckkörpers herumgelegt wurden. Das Boot erhält damit eine zweite Hülle, da sie im Tauchzustand innen wie außen unter gleichem Druck steht, braucht sie nicht besonders stark zu sein. Den durch den Brennstoffverbrauch bedingten Gewichtsveränderungen begegnet man dadurch, das man die entleerten Treiböltanks als Tauchtanks benutzt, was auch bei teilweiser Füllung mit Treiböl möglich ist, da dieses auf dem Wasser schwimmt.

Steuerung

U-Boote müssen in drei Dimensionen manövrieren können

Tauch- und Regelzellen: Tanks, die zur Gewichtserhöhung beim Tauchen mit Wasser und zum Auftauchen mit Luft gefüllt werden. Die Tauchzellen übernehmen dabei die Hauptlast, die verschiedenen Regelzellen dienen zur genaueren Abstimmung und Trimmung im getauchten Zustand. Das füllen der Auftriebszellen wird anblasen genannt.
Tiefenruder: Sie übernehmen die Feinabstimmung im getauchten Zustand. Kleine U-Boote haben manchmal eine dynamische Tiefensteuerung, das heißt sie steuern nur mit Tiefenrudern. Diese Technik wird vor allem bei unbemannten U-Booten und im Modellbau verwendet.

Antrieb

Gewöhnliche Schiffsaggregate (Dieselmotoren, Gasturbinen) sind Verbrennungsmotoren und benötigen Luftsauerstoff für den Verbrennungsvorgang. Da im getauchten Zustand keine Luft zur Verfügung steht, kommen luftunabhängige Antriebe zur Anwendung

Elektroantrieb mit Batterie: geeignet für kleine U-Boote, beispielsweise Forschungs-U-Boote.
Diesel-elektrischer Antrieb: Dieselmotoren werden bei Überwasserfahrt zum Antrieb und zum Aufladen von Akkumulator verwendet. Im getauchten Zustand fährt das U-Boot mit Elektromotoren, die von den Akkus gespeist werden.
Brennstoffzellen
Nuklearantrieb: Größere U-Boote können Strom mit einem Atomreaktor erzeugen, der zum Antrieb von Elektromotoren dient. Da durch Elektrolyse auch Sauerstoff aus dem Meerwasser gewonnen werden kann, können U-Boote mit Nuklearantrieb monatelang unter Wasser bleiben.

Militärische U-Boote

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russisches Patrouillen-U-Boot in Dänemark

Viele Staaten besitzen militärische U-Boote, genaue Daten über die Zahlen sind jedoch oft geheim.

Die Stärke von U-Booten gegenüber Überwasserschiffen liegt darin, dass sie versteckt operieren und nur schwer entdeckt werden können. Da U-Boote nicht optisch erfasst werden können, weil das Meer in größeren Tiefen dunkel ist und Radar unter Wasser nicht funktioniert, können U-Boote auf größere Entfernungen nur akustisch geortet werden, auf kurze Entfernungen auch durch die Erwärmung des Wassers durch den Antrieb oder eine Verzerrung des Magnetfeldes durch die Stahlhülle. Deshalb wird bei der Konstruktion besonders darauf geachtet, dass ein U-Boot so leise wie möglich ist. Dies wird durch den stromlinienförmigen Bootskörper und speziell geformte Schiffsschrauben ermöglicht.

Sensoren

Für die Überwasserfahrt haben U-Boote heute Radar. Zur Orientierung kann, wenn das U-Boot knapp unter der Wasseroberfläche schwimmt, ein Periskop ausgefahren werden, mit dem die Umgebung über Wasser erkundet werden kann. Unter Wasser kann ein U-Boot andere Schiffe nur akustisch orten. Dies kann passiv über Hydrophone (Unterwassermikrophone) oder aktiv über Sonar geschehen, wobei das U-Boot seine Position mit dem Sonar selbst verrät.

Ortungsschutz

Opanin-Hülle eine aus 4 mm dicke Tarnschicht aus Gummi, die die Schallrückstrahlung von 10 bis 18 kHz bis auf 15% dämpft. Die Wirkung des Schutzmittels ist auch stark abhängig vom Salzgehalt, Luftgehalt und der Temperatur des Seewassers. Ein anderes Schutzmittel besteht im Ausstoßen von Täuschungskörpern. Ein Täuschkörper ist ein Auftriebskörper, der Kalziumhydrid CaH₂ enthält, der vom U-Boot ausgestoßen werden kann. Er schwebt im Wasser und erzeugt dabei Wasserstoffblasen,
CaH₂ + 2 H₂O = Ca(OH)₂ + 2 H₂
die für die Asdic-Ortung ein Scheinziel vortäuschen soll, hinter dem das gefährdete U-Boot ablaufen kann. Ebenso Geräuschbojen (Geräusch eines U-Boot bei Dieselfahrt, Geräusch eines U-Boots auf Schleichfahrt) werden nachgeschleppt.

Arten von U-Booten

Atom-U-Boote können lange Strecken zurücklegen und sind oft sehr groß (bis zu 35.000 Tonnen Verdrängung).

U-Boote für ballistische Atomraketen: Sie dienen der nuklearen Abschreckung.

Jagd-U-Boote: Sie sind gewöhnlich mit Torpedos bewaffnet, um andere Schiffe anzugreifen. Daneben können sie auch mit Cruise Missiles für den Angriff auf Landziele bestückt sein. Sie sind mit einer Vielzahl von Antriebsformen ausgestattet

Es gab auch Versorgungs-U-Boote und U-Boottanker, die andere U-Boote auf See mit Nachschub versorgt haben.

Japanische Aufklärungs-U-Boote hatten Flugzeuge an Bord für die Erkundung großer Gebiete.

Zivile U-Boote

US-Forschungs-U-Boot Pisces IV wird von ihrem Versorgungsschiff herabgelassen

Tiefsee-U-Boote dienen Forschungszwecken und können wesentlich tiefer tauchen als militärische U-Boote. Meist sind sie mehr kugelförmig als andere U-Boote und können sich nur beschränkt fortbewegen. Dafür sind sie ideal um im Wasser ab- bzw. aufzusteigen.

Touristen-U-Boote werden vewendet um Touristen die Unterwasserwelt zu erschließen. Sie besitzen große Panorama-Fenster und können daher nicht sehr tief tauchen (nur wenige 10 Meter). Meist werden sie in der Nähe von Riffen eingesetzt.

Unbemannte U-Boote (auch Tauchroboter) dienen vor allem zur Forschung und sind meist Kameras, oft auch mit Greifarmen ausgestattet. Sie können extrem tief tauchen und sind wesentlich kleiner als bemannte U-Boote (da sie keinen Sauerstoffvorrat und keine Passagiere transportieren müssen).

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Siehe auch: Schiffstypen