Eine Kugel des Kalibers .30 trifft mit 800 Metern pro Sekunde auf einen Treibstofftank. Die Aluminiumhülle wird durchschlagen. Ein Strahl Flugbenzin tritt unter Druck aus, gerät in den Luftstrom und trifft auf den heißen Turboladerauspuff. Das Flugzeug, bei den meisten vor 1939 gebauten Tanks, ist nun nur noch dreißig Sekunden davon entfernt, ein Feuerball zu werden.

Wirft man dieselbe Kugel in einen Tank mit selbstabdichtender Auskleidung, geschieht etwas, das zu den kuriosesten Phänomenen der Luftfahrttechnik des 20. Jahrhunderts zählt: Das Loch schließt sich. Das Gummi an der Tankwand kommt mit dem Treibstoff in Kontakt, dehnt sich aus und verschließt sich selbst – manchmal in weniger als fünf Sekunden. Das Flugzeug fliegt weiter. Der Pilot landet. Als die Wartungstechniker das Loch am nächsten Morgen entdecken, sieht es aus, als wäre nichts geschehen.

Ein Problem aus dem Jahr 1917, ein Patent aus dem Jahr 1917

Das Problem trat auf, sobald Flugzeuge mit Maschinengewehren bewaffnet wurden. Bereits 1917 beschossen sich die SE5a, die Sopwith Camel und die Fokker Dr.I regelmäßig gegenseitig durch die Flügeltanks. Der Pilot, der vor diesen Tanks saß, wurde mit Benzin übergossen und verbrannte bei lebendigem Leibe – und zwar so häufig, dass selbst erfahrene Piloten schneller starben, als sie ausgebildet werden konnten.

Ein Ingenieur des US Army Air Service namens George J. Murdock reichte im Februar 1917 das erste bekannte Patent für dieses Konzept ein – "Kriegsflugzeugtreibstofftanks". Aufgrund einer kriegsbedingten Geheimhaltungsanordnung blieb die Erfindung bis Ende 1918 unter Verschluss, und das Patent wurde schließlich erst im August 1921 erteilt. Frühe Versionen waren, nach heutigen Maßstäben, primitiv – Metalltanks, die innen oder außen mit Materialien beschichtet waren, die sich bei Beschädigung ausdehnten. Sie funktionierten insofern, als ein Gewehrschuss keinen unkontrollierten Treibstoffverlust verursachte. Sie funktionierten jedoch nicht, da Flugzeuge jener Zeit das zusätzliche Gewicht kaum verkraften konnten.

Selbstabdichtende Tanks fanden zunächst nur begrenzten Einsatz – Militärflugzeuge der Glenn L. Martin Company nutzten Murdocks Konstruktion – und die Idee geriet in der Zwischenkriegszeit weitgehend in Vergessenheit. Der nächste Krieg brachte sie zurück. Ab 1939 schrieb das britische Luftfahrtministerium selbstabdichtende Tanks für alle neuen Flugzeugtypen der Royal Air Force vor. 1940 folgten die US Navy und das US Army Air Corps diesem Beispiel. Bis 1941 produzierten die vier großen amerikanischen Gummihersteller – Goodyear, Firestone, Goodrich und US Rubber (später Uniroyal) – jeweils ihre eigenen, patentgeschützten Konstruktionen.

Wie das Gummi tatsächlich abdichtet

Der moderne, selbstabdichtende Tank besteht aus drei Gummischichten. Die äußerste Schicht ist strukturell – eine dicke Schicht aus vulkanisiertem, kraftstoffbeständigem Gummi, die dem Tank Form und Festigkeit verleiht. Die mittlere Schicht ist das Geheimnis – unbehandelter Naturkautschuk, der bewusst trocken gehalten wird und noch nicht mit dem Kraftstoff im Tank in Berührung gekommen ist. Die innerste Schicht bildet eine zusätzliche kraftstoffbeständige Barriere, die den unbehandelten Gummi trocken hält, bis er benötigt wird.

Wenn ein Geschoss den Tank durchschlägt, reißt es ein sauberes Loch durch alle drei Schichten. Treibstoff tritt aus. Ein Teil davon gelangt in Kontakt mit der zuvor trockenen, unbehandelten Gummimittelschicht. Der Gummi saugt den Treibstoff auf und quillt dabei auf. Innerhalb von fünf bis dreißig Sekunden, je nach Konstruktion, verschließt die Quellung das Loch von innen. Das Leck ist gestoppt. Das Flugzeug kann, sofern der Pilot noch Zeit hat, weiterfliegen.

Die Zero, die Wildcat, der Unterschied

Die eindrucksvollste Demonstration des Wertes dieser Technologie fand im Pazifik statt. Die Mitsubishi A6M Zero, entwickelt für extreme Reichweite und Wendigkeit im Luftkampf, wurde aus Gewichtsgründen ohne selbstabdichtende Tanks gebaut. Ihr Konstrukteur, Jiro Horikoshi, arbeitete nach einer Spezifikation der Kaiserlich Japanischen Marine, die Reichweite und Wendigkeit über alles stellte – und daher keinen Spielraum für Pilotenschutz oder Tankschutz ließ. Das Ergebnis war ein japanischer Jäger, der die F4F Wildcat in niedrigen Höhen im Kurvenkampf übertreffen konnte und bei einem Treffer durch eine solche bereits nach einem einzigen Beschuss zerstört wurde.

Bis 1943 hatten amerikanische Jagdflieger die Boom-and-Zoom-Taktik speziell zur Ausnutzung dieser Schwäche entwickelt: Ein Treffer in die Flügeltanks der Zero führte zum Brand des japanischen Flugzeugs. Die Wildcat, die Hellcat und die Corsair verfügten alle über selbstabdichtende Tanks. Amerikanische Piloten kehrten mit Flugzeugen zurück, die nach den Maßstäben der Zero-Piloten eigentlich hätten brennen müssen. Doch sie brannten nicht. Das Abschussverhältnis verschob sich entsprechend.

2026 – dieselbe Technologie, andere Bedrohungen

Selbstabdichtende Panzer wurden seit den 1950er Jahren nicht wesentlich weiterentwickelt. Sie bestehen nach wie vor aus Gummi, basieren weiterhin auf dem Quellprinzip und sind nach wie vor gegen Geschosse im Gewehrkaliber beständig. Weniger effektiv sind sie gegen 23-mm- und 30-mm-Kanonengeschosse, da diese Löcher hinterlassen, die für den Gummi schlichtweg zu groß zum Verschließen sind. Gegen 30-mm-Sprenggeschosse wird der Panzer selbst zerstört, bevor es überhaupt zu einer Quellung kommen kann.

Eine neuere Generation selbstabdichtender Materialien – das US Army Research Laboratory veröffentlicht seit Ende der 2010er Jahre Arbeiten auf diesem Gebiet – verwendet schnellreagierende Polymere, die beim Kontakt mit Treibstoff aushärten, um innerhalb von Sekunden deutlich größere Löcher abzudichten. Brennstoffzellen für Drehflügler sind die naheliegendste erste Anwendung.

Für ein Patent aus dem Jahr 1917 ist die Langlebigkeit bemerkenswert. Die grundlegende Erkenntnis – dass ein Flugzeug seine Einschusslöcher durch die chemische Reaktion von Treibstoff und unbehandeltem Gummi selbst reparieren kann – war damals richtig und ist es auch heute noch. Fast jeder Kampfjet, jeder Black Hawk, jeder Apache und jede bewaffnete Drohne, die heute fliegt, ist mit einer Variante dieser Technologie ausgestattet. Es ist eine jener Luftfahrttechnologien, über die kaum jemand nachdenkt – und die im Stillen unzähligen Piloten das Leben gerettet hat.

Quellen: Wikipedia-Eintrag zum selbstabdichtenden Treibstofftank; Proceedings des US Naval Institute, "The Story of the Self-Sealing Tank" (Februar 1946); Defense Systems Information Analysis Center, "Advances in Self-Sealing Fuel Tank Technology"; Patriots Point Naval & Maritime Museum.