Die US-Marine bereitet sich auf die ersten Schiffstests eines neuen elektromagnetischen Flugzeugstartsystems vor, das Dampfkatapulte ersetzen und Kampfflugzeuge und andere Flugzeuge vom Deck eines Flugzeugträgers aus starten soll, teilten Vertreter der Marine mit. “Im Juni beginnen wir mit dem Abschuss von Blindgängern in den James River. Das Schiff liegt mit dem Bug nach außen. Es wird das erste Mal seit 60 Jahren sein, dass wir etwas von einem Schiff mit einem anderen Mittel als einem Dampfkatapult abfeuern”, sagte Konteradmiral Thomas Moore, Programmleiter für Flugzeugträger. Das brandneue EMALS-System, das Flugzeuge mit einem elektromagnetischen Feld anstelle eines Dampfkatapults antreibt, ist für die neuen Flugzeugträger der Ford-Klasse vorgesehen. Das erste EMALS-System wird seit vielen Jahren an Bord der USS Gerald R. Ford (CVN 78) gebaut, dem ersten Flugzeugträger dieser Klasse, der voraussichtlich nächstes Jahr an die Marine ausgeliefert wird. “Zwei der vier Katapulte sind bereits fertiggestellt. Die anderen beiden stehen kurz vor der Fertigstellung”, sagte Moore. Auf dem Schiff ist die EMALS-Ausrüstung unter Deck bereits installiert und betriebsbereit. Dazu gehören laut Moore mehrere Transformatoren und Gleichrichter, die speziell dafür entwickelt wurden, elektrische Energie über eine Reihe von Motorgeneratoren umzuwandeln und zu speichern, bevor sie die Startmotoren der Katapulte versorgt. “Durch diesen elektrischen Impuls wird das Flugzeug zum Katapult gezogen und gestartet. Das Gewicht des Flugzeugs lässt sich präzise einstellen. Beim Beschleunigen im Katapult kann die Geschwindigkeit exakt auf den Startpunkt eingestellt werden”, erklärte Moore. Im Gegensatz zu alten Dampfkatapulten, die mit Druckdampf, einem Startventil und einem Kolben arbeiten, um Flugzeuge vom Flugzeugträger zu katapultieren, nutzt EMALS eine genau dosierte Menge elektrischer Energie. Dadurch ist EMALS so konstruiert, dass Flugzeuge sanfter gestartet werden und gleichzeitig die Belastung und der Verschleiß der Flugzeugzelle reduziert werden, fügte er hinzu. “Wenn das Flugzeug das Katapult erreicht, hat es die optimale Geschwindigkeit. Die Minimierung der Belastung der Flugzeugzelle reduziert langfristig den Wartungsaufwand”, ergänzte Moore. Auf dem Schiff wird EMALS so konstruiert sein, dass jedes der vier Katapulte Strom aus jedem der drei Energiespeicher des Schiffes beziehen kann, sagte er. Während die Katapultrinnen für das EMALS-System der USS Ford gebaut und in das Gesamtsystem integriert wurden, wurde die Systemtechnologie in einer Einrichtung des Naval Air Warfare Center in Lakehurst, New Jersey, umfassend getestet. “Die Tests haben es uns ermöglicht, stets einen Schritt voraus zu sein und Probleme zu erkennen, bevor wir das System auf den übrigen Schiffen installieren”, sagte Moore. Die Schiffsintegration und die Tests der EMALS-Technologie stellen einen wichtigen Meilenstein in einem Programm dar, das bisher hauptsächlich bodengestützte Flugtests auf dem Marinestützpunkt in Lakehurst, New Jersey, durchgeführt hat, erklärte Moore. “Mit zunehmender Vernetzung der Systeme wird die Anzahl der Tests steigen. Der erste Flugzeugstart erfolgt, nachdem das Schiff in See gestochen ist. Wir haben 452 Flugzeugstarts durchgeführt und gerade die zweite Phase der Kompatibilitätstests für die Flugzeuge abgeschlossen”, sagte Kapitän Jim Donnelly, Programmmanager für Start- und Landeausrüstung, in einem kürzlich geführten Interview mit Military.com. “Wir liefern seit 2011 Komponenten an das Schiff (USS Ford) in Newport News. Wir haben früh damit begonnen, weil bei EMALS einige der Geräte, wie zum Beispiel die Motorgeneratoren, weiter unten im Schiff angebracht sind und daher frühzeitig in den Superlift einbezogen werden mussten”, fügte Donnelly hinzu.   Über der Rinne auf dem Flugdeck soll eine Metalldecke angebracht werden. Spezielle Kabel und Abschnitte mit Linearmotoren wurden bereits an Bord der USS Ford installiert. Die Linearmotoren erzeugen ein sequenziell aktiviertes, rollendes Magnetfeld bzw. eine Welle, die Flugzeuge vorwärtsbewegen kann, erklärte Donnelly. “Es handelt sich um dieselbe Technologie wie in Achterbahnen, nur dass diese hier für höchste Startsicherheit ausgelegt ist. Sie muss jedes Mal funktionieren, wenn der Startknopf gedrückt wird. Das elektromagnetische Feld wird erzeugt, indem die Linearmotoren sequenziell eingeschaltet werden, sodass das gesamte Feld nicht auf einmal aktiviert wird”, erklärte er. Das elektromagnetische Feld wirkt auf eine große, 6,7 Meter lange Aluminiumplatte, fügte er hinzu. Diese Aluminiumplatte verläuft zwischen stationären Abschnitten von jeweils 3,7 Meter langen Linearmotoren. Strom fließt schnell durch die beiden Seiten der Motoren und erzeugt so eine elektromagnetische Welle, erklärte Donnelly. “Die Flugzeugmotoren werden zu Beginn gezündet. Ein Hydraulikkolben schiebt eine Art Shuttle nach vorn. Dieses Shuttle verbindet sich mit der Startrampe des Flugzeugs”, erklärte Donnelly. Das EMALS-System könne sich an unterschiedliche Flugzeuggewichte und -konfigurationen anpassen, so Donnelly weiter. Beispielsweise sei EMALS so konfiguriert, dass es auch leichtere Flugzeuge, wie etwa unbemannte Flugsysteme, starten könne, fügte er hinzu. Dies sei besonders nützlich, da der für den Start eines Flugzeugs benötigte Schub von einer Reihe miteinander verknüpfter Faktoren abhänge, darunter Größe, Form und Gewicht des Flugzeugs, die Windgeschwindigkeit auf dem Flugzeugträgerdeck und die Geschwindigkeit des Flugzeugträgers im Wasser, erklärte Donnelly. “EMALS unterstützt die Flugzeugträgerstaffel heute und in Zukunft deutlich besser. Wie Sie vielleicht wissen, haben wir die Zusammensetzung der Trägerstaffel im Laufe der Jahre verändert. Wir entwickeln uns hin zu einer Staffel, die energiereichere Starts benötigt, und EMALS ist in Bezug auf höhere Startenergieanforderungen deutlich besser geeignet”, sagte Donnelly. Die USS Ford kann schnell 13.800 Volt elektrische Leistung erzeugen, mehr als das Dreifache der 4.160 Volt, die ein Flugzeugträger der Nimitz-Klasse erzeugt, so Moore. Das EMALS-System ist zudem so konstruiert, dass es mit dem neuen Advanced Arresting Gear (AAG) der USS Ford zusammenarbeitet. Im Gegensatz zum bisherigen Hydrauliksystem auf Flugzeugträgern ist das AAG ein mechanisch-elektrisches System mit einem Kabel, das einen Wasserwirbel in Bewegung setzt, erklärte Moore. Ähnlich wie das EMALS ist auch das AAG darauf ausgelegt, die Belastung der Flugzeugzelle während der Landung zu reduzieren, sagte Moore. 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