Was ist Bodeneffekt ?

Unter „Bodeneffekt“ versteht man die besonderen physikalischen Eigenschaften von Luft im bodennahen Bereich. An dieser Grenzschicht zwischen zwei Medien, entweder Luft und fester Untergrund oder Luft und Wasser entwickelt Luft ihre besonder hohen Trageeigenschaften .

Wodurch unterscheidet sich die Luft im Bodeneffekt von Luft im Allgemeinen?

Insbesondere die Kombination von Luft und Wasser führt nahe der Wasseroberfläche zu feuchtigkeitsgesättigter Luft mit besonders hoher Dichte und wesentlich verbesserten Trageigenschaften gegenüber höheren Luftschichten. Das bedeutet, dass bei gleichem Gewicht ein Flugzeug im bodennahen Bereich wesentlicher ökonomischer fliegen würde als in höheren Schichten. Flugzeugen ist dies aufgrund der Bauart nicht möglich.

Wie hoch ist dieser Bereich und gibt es eine Grenze für den Bodeneffekt?

Grundsätzlich ist der Bodeneffektbereich für ein Fahrzeug auch größenabhängig.

Vorstellbar ist der physikalische Bodeneffekt als eine Luftrolle, die sich unterhalb des

Fahrzeuges abwälzt und begrenzt ist durch eine untere definierte „Spiegelfläche“ .

Die denkbare Grenze für diesen Effekt liegt etwa in einer imaginären Achshöhe, bezogen auf die Größe eines Bodeneffektfahrzeuges (Wing-in-Ground Effect , auch kurz WIG genannt).

Was ist ein Bodeneffektfahrzeug?

 Unter einem Bodeneffektfahrzeug oder auch kurz WIG-Craft versteht man ein Fahrzeug, das in der Lage ist, die Luft im bodennahen Bereich technisch auszunutzen.

In der Praxis bedeutet dies, dass ein Bodeneffektfahrzeug konstruktiv in der Lage sein sollte, die besonders guten Tragfähigkeitseigenschaften von Luft im bodennahen Bereich sicher und wirtschaftlich zu nutzen. In der Praxis muß man grundsätzlich unterscheiden zwischen den beiden Ausführungsformen.

Bodeneffekt-Luftfahrzeuge und reine Bodeneffektfahrzeuge

Welche Bauarten gibt es ?

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen den Bodeneffekt- Luftfahrzeuge, welche in der Lage sind, wahlweise im Bodeneffekt und auch in größeren Höhen zu fliegen und den reinen Bodeneffektfahrzeugen, die bereits aufgrund der Konstruktion nicht in der Lage sind, den Bereich des Bodeneffekt zu verlassen .

Was ist ein Bodeneffekt – Luftfahrzeug ?

Hierbei handelt es sich in der Regel um Flugzeuge mit besonders guter Tragfähigkeit. Dazu zählen alle Formen der einflügeligen Bodeneffektfahrzeuge nach dem Deltaflügelprinzip. Trotz der verbesserten Flugeigenschaften und der Fähigkeit für kurze Zeit im Bodeneffekt zu fliegen, handelt es sich dennoch um Flugzeuge. Beispiele sind: Alle Fahrzeuge nach Prinzip Lippisch, Russisches Ekranoplan oder Orlyonok (auch Kaspisches Seemonster), der Airfish, SeaWing, Flightship etc.

Was ist ein reines Bodeneffektfahrzeug?

Unter einem reinen Bodeneffektfahrzeug versteht man alle Konstruktionen, die nicht in der Lage sind, den Bereich des besonders tragfähigen Bodeneffektes zu verlassen. Diese Fahrzeuge werden wie Schiffe behandelt und auch zu diesen gezählt, was mit erleichterten Zulassungsvorraussetzungen und Betriebserlaubnissen einhergeht.

Tandem Airfoil Flairboote zählen zu dieser Kategorie von Bodeneffektfahrzeugen Typ A mit erleichterten Zulassungsvoraussetzungen. Zum Führen des Tandem Airfoil Flairboats genügt ein Motorbootführerschein.

Was ist der Unterschied zwischen BEF mit Delta Flügeln und BEF mit Tandem Flügeln ?

Unterschiede gibt es in der Anwendung, in der Klassifikation, in der wirtschaftlichen Effizienz, in der Handhabung, der Stabilität des Flairverhaltens und damit der Sicherheit.

 Grundsätzlich muss man sagen, dass der wesentliche Unterschied darin liegt, dass die Forschung und Entwicklung von WIG mit Delta Flügeln aus den Erkenntnissen der Luftfahrt geschöpft hat und Ergebnisse der Flugzeugkonstruktion auf den Bereich des Bodeneffektes angewendet haben. Es wurden sozusagen WIG fähige Flugzeuge konstruiert. Nicht lösbar waren allerdings Probleme, die mit der geringen Höhe des Bodeneffekts und der damit verlorenen Dreidimensionalität des „Flug“-Raumes zusammenhängen, z.B. der Kurvenflug. Insbesondere das gefürchtete Problem der Druckpunktwanderung führt hier zu Stabilitätsproblemen.

 Das Tandemflügelkonstruktionsprinzip ist derart aufgebaut, dass 2 symmetrische Flügelpaare so angeordnet und aufgebaut sind, dass ein selbststabilisierendes Flügelsystem stets optimal zusammenspielt.

What is the wing-in-ground effect?

The term “wing-in-ground effect” is used for the particular physical properties of the air just above the ground. In this border layer between two media – either air and firm ground or air and water – the air develops special load bearing characteristics.

What differentiates air in the wing-in-ground effect from air in general?

It is in particular the combination of air and water which results in saturated damp air near the water surface with a particularly high density and considerably better carrying properties than higher air layers. That means that, with the same weight, a plane could fly considerably more economically near the ground than in higher layers of air. Airplanes are not able to do this on account of their design.

How high is this layer and is there a limit for the wing-in-ground effect?

Basically the wing-in-ground effect for a vehicle depends on its size. One can imagine the physical wing-in-ground effect as a roll of air rolling under the vehicle, restricted from underneath by a defined “mirror surface”.

The limit for this effect would be about at the height of an imaginary axle, relative to the size of the wing-in-ground effect vehicle (also shortened to WIG)

What is a wing-in-ground effect vehicle?

The term „wing-in-ground effect vehicle“ (also “WIG-craft” for short) describes a vehicle which is able to use the air near the ground to its technical advantage.

For practical purposes, this means that a wing-in-ground effect vehicle has to be designed to use the particularly good carrying properties of the air near the ground safely and economically. In practical use there are two different versions:

Wing-in-ground effect airplanes and pure wing-in-ground effect vehicles.

What types of design are there?

Basically, we differentiate between the wing-in-ground effect airplanes, which can be flown either using the ground effect but also at greater heights, and the pure wing-in-ground effect vehicles, whose design does not enable them to leave the area of the ground effect.

What is a wing-in-ground effect airplane?

As a rule these are airplanes with particularly good carrying qualities. They include all forms of single-wing, wing-in-ground effect vehicles with a delta-wing design. Despite their improved flying characteristics and their ability to fly using the ground effect for a short time, they are still airplanes. Examples are: all vehicles designed on the Lippisch principle, the Russian Ekranoplan or Orlyonok (also known as the Caspian Sea Monster), the Airfish, SeaWing, Flightship etc.

What is a pure wing-in-ground effect vehicle?

Pure wing-in-ground effect vehicles are all those designs which are not able to leave the ground effect area. These vehicles count as ships and are treated as such, which means the requirements for ship approvals and operating permits are less stringent.

Tandem Airfoil Flairboats are included in this category of Type A wing-in-ground effect vehicles with less stringent approval requirements. The Tandem Airfoil Flairboat can be driven with a normal motor boat driving license.

What is the difference between WIGs with delta wings and WIGs with tandem wings?

There are differences in use, in classification, in economic efficiency, in handling, in flairing stability and thus also in safety.

Basically, the main difference is that research and development of WIG craft with delta wings has drawn on knowledge gained in aviation and has applied airplane design to the ground effect area. One could say the designs are WIG-enabled airplanes. However, it has not been possible to solve the problems connected with the low height of the ground effect and the resulting loss of three-dimensional “flight” space, e.g. when flying curves, whereby the dreaded problem of the shifting pressure point leads to problems with stability.

The tandem wing design is built on the principle that two symmetrical pairs of wings are arranged so that a self-stabilizing wing system is always in optimal harmony.

What is an Ekranoplan?

Ekranoplan is the Russian name for WIG craft.

Who was Mr Alexeev ?

Mr Rostislav Alexeev war the leading Russian scientist working on the development of the
Ekranoplan in the nineteen-sixties.

*03-08-2012 I. Schellhaas geb. Dipl. Wirtsch-Ing. MB ???