So funktionieren Fahrzeuge mit Schraubenantrieb

Ein Fordson-Traktor mit Schraubenantrieb von 1926, ausgestellt im Hays Antique Truck Museum in Woodland, Kalifornien. Foto mit freundlicher Genehmigung von Killiondude

Wo wären wir ohne das gute alte Rad? Es ermöglicht uns, mit Leichtigkeit und Geschwindigkeit über hart gepackte Oberflächen wie Feldwege und asphaltierte Straßen zu fahren, und es leistet seit Tausenden von Jahren ziemlich gute Arbeit.

Leider hat unser Freund, das Rad, in Schlamm, Schnee oder Wasser noch nie wirklich gute Leistungen erbracht, da diese Medien keine ausreichend feste Oberfläche bieten, um gegen festen Boden zu drücken. Der Mangel an Widerstand bei diesen Oberflächen ist tatsächlich ein Hindernis für das Durchqueren dieser Oberflächen.

Aber im Laufe der Jahre haben mehrere Fahrzeughersteller eine Lösung gefunden, die erscheint - na ja, geradezu verrückt. In der Tat ist es verrückt. Diese Geräte bewegen sich durch halbviskoses Material wie Schnee und Schlamm genau so, wie eine Schraube durch Holz geschleudert wird.

In diesem Artikel werden wir untersuchen, wie Fahrzeuge mit Schraubenantrieb funktionieren, welche Geschichte sie haben und wie sie unter Geländebedingungen funktionieren, die selbst einen Humvee dazu bringen würden, "Onkel zu sagen".

Wenn Sie ein treuer .com-Leser sind, kennen Sie den "Drill": Lesen Sie die nächste Seite, um mehr über das Fahrzeugdesign mit Schraubenantrieb zu erfahren.

Inhalt

1. Design von Fahrzeugen mit Schraubenantrieb
2. Geschichte der Fahrzeuge mit Schraubenantrieb
3. Leistung von Fahrzeugen mit Schraubenantrieb

Eine Archimedes-Schraube zur Bewässerung von Feldfrüchten im Nildelta. Das Gerät, das Archimedes während eines Aufenthalts in Ägypten erfunden hat, arbeitet als hydraulische Schraube, um Wasser von einem niedrigeren Niveau zu heben. J W Thomas / Getty Images

Fahrzeuge mit Schraubenantrieb zeichnen sich insbesondere durch ein merkwürdiges Erscheinungsbild aus. Anstelle von Rädern sind sie mit einem Paar großer, langer Zylinder ausgestattet, deren schraubenartiges Gewinde über die gesamte Länge verläuft.

Auf den Zylindern befindet sich der Sitzbereich oder das Abteil für Fahrer und Beifahrer sowie eine Art Motor. Der Motor selbst ist durch Wellen oder Ketten oder andere mechanische Mittel mit den Schneckenzylindern verbunden, um sie in entgegengesetzte Drehrichtungen zu drehen. Indem die Schrauben in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden, können die Fahrzeuge eine Vorwärts- (oder Rückwärts-) Bewegung erreichen. Bei Drehung in die gleiche Richtung treiben die Schrauben die Maschine zur Seite.

Diese Fahrzeuge arbeiten nach einem Prinzip namens Archimedes Schraube. Grundsätzlich gilt: Wenn Sie eine Ebene (flache Oberfläche) um eine geschlossene Stange auf einer Steigung wickeln und diese Baugruppe drehen, können Sie Flüssigkeiten oder lose Materialien - "suspendierte Feststoffe" - gegen die Schwerkraft nach oben bewegen. Es wurde angenommen, dass solche Geräte verwendet wurden, um die berühmten hängenden Gärten im alten Babylon zu bewässern. Heute werden sie zur Bewässerung, zur Entwässerung von untergetauchten Gebieten verwendet, damit sie als Land genutzt werden können, und zum Bewegen von halbfesten Stoffen wie Getreide… oder sogar Abwasser!

Fahrzeuge mit Schraubenantrieb sind zwar nicht vollständig in Schlamm, Schnee oder Wasser eingetaucht, können jedoch genügend Material drücken, um eine Bewegung zu erreichen. Es ist also so etwas wie eine Archimedes-Schraube in umgekehrter Richtung. Als Bonus können die Zylinder, da sie hohl sind, auch als Schwimmer fungieren.

Um ein Fahrzeug mit Schraubenantrieb zu steuern, legt ein Bediener mehr Kraft auf die linke oder rechte Schraube auf, je nachdem, in welche Richtung der Fahrer drehen möchte. Fahrzeuge mit Schraubenantrieb können sogar dazu gebracht werden, wie eine Krabbe seitwärts zu huschen.

Obwohl es sich um bemerkenswerte technische Arbeiten handelt, werden die bisher erfundenen Fahrzeuge mit Schraubenantrieb wahrscheinlich keine Schönheitswettbewerbe für Automobile gewinnen. Vom nützlichen Armstead-Schneemotor, der auf einem Fordson-Ackerschlepper basierte, bis zum ZiL-29061 aus der Sowjetzeit wurden diese Bestien gebaut, um in Umgebungen zu überleben, die nass, klebrig, für andere Fahrzeuge unpassierbar und vielleicht sogar ein bisschen eklig waren. Bei jedem dieser einzigartigen Fahrzeuge schienen die Designer bereit zu sein, gutes Aussehen für Robustheit zu opfern.

Lesen Sie weiter, um mehr über einige der bekanntesten Fahrzeuge mit Schraubenantrieb des vergangenen Jahrhunderts zu erfahren.

Eine nähere Betrachtung der schraubenartigen Gewinde des Fordson-Traktors mit Schraubenantrieb von 1926. Foto mit freundlicher Genehmigung von Killiondude

Die Aufzeichnung ist etwas lückenhaft, wenn es um die Anfänge dieser Maschinen geht. Zu den ersten veröffentlichten Entwürfen für ein Fahrzeug mit Schraubenantrieb gehörte jedoch der von Jacob Morath, einem Schweizer Einwanderer in die USA, der 1899 eine Doppelschneckenpflugmaschine patentierte.

Eine der vielleicht am stärksten exponierten dieser nicht so bekannten Maschinen mit Schraubenantrieb war die Armstead Snow Machine, auch bekannt als Snow Devil. Ein stark verbreitetes Online-Video zeigt diese schraubengetriebene Maschine, die im Tiefschnee verschiedene Leistungen erbringt, die andere Transportmittel durcheinander bringen - darunter ein armes Pferd.

Bei aller Geschicklichkeit im nassen Schnee hatte der Armstead, ein Fordson-Traktorumbau, offenbar einige Schwierigkeiten in extremen nördlichen Gefilden. Der kalte, trockene Schnee Alaskas machte es der Maschine laut Alaskas Fountainhead Antique Auto Museum schwer, das eine Reihe von Maschinen und ihre Geschichten erwarb [Quelle: Fountainhead Antique Auto Museum].

Die Streitkräfte haben im Laufe der Jahre zumindest ein vorübergehendes Interesse an der Fortbewegung von Schrauben gezeigt. Nazi-Deutschland untersuchte eine Maschine mit Schraubenantrieb, um die schneebedeckte Ostfront zu navigieren - Panzer versanken oft im Schnee und blieben stecken. Die von Johannes Raedel erfundene schraubengetriebene Maschine ging nie in Produktion. Das US-Militär erwog kurz ein Design mit Schraubenantrieb für seinen kleinen Wiesel-Transport für Spezialeinheiten während des Zweiten Weltkriegs, bevor es sich für ein Ketten-Design entschied.

Und während des Kalten Krieges baute das Automobilunternehmen ZiL der damaligen Sowjetunion eines der einschüchterndsten Fahrzeuge mit Schraubenantrieb von allen. Der ZiL-29061 mit seinen eckigen Linien und massiven Doppelantriebsschrauben sah aus wie ein Fahrzeug direkt aus der Apokalypse. Sie können auch Videos davon finden, die online im Umlauf sind. Das ZiL wurde gebaut, um sowjetische Kosmonauten zu holen, nachdem sie an Orten gelandet waren, die für andere Fahrzeuge zu verboten waren, wie in den Fernen Sibiriens.

Sie können sogar Fahrzeuge mit Schraubenantrieb finden, die heute im Einsatz sind. Sie werden in Industrie- und Bergbauanwendungen eingesetzt, um schlampiges Gelände zu durchqueren und schlammige Tonflächen aufzubrechen, damit dieser schneller trocknet.

Lesen Sie die nächste Seite, um mehr über die Leistungsfähigkeit von Fahrzeugen mit Schraubenantrieb zu erfahren - was sie können und was nicht.

Die Beringstraße, die Sibirien von Alaska im Nordpazifik trennt. Foto mit freundlicher Genehmigung der NASA

Wie Sie wahrscheinlich herausfinden, sind Fahrzeuge mit Schraubenantrieb hochspezialisierte Maschinen. Als solche sind sie extrem gut darin, eine enge Reihe von Aufgaben auszuführen. Und sie sind bei allem anderen ziemlich mies, wie zum Beispiel in den Supermarkt zu gehen, um Lebensmittel zu kaufen (es sei denn, Ihr Supermarkt befindet sich zufällig in einem Sumpf oder einer schneebedeckten Einöde)..

In ihren natürlichen Elementen Dreck und Matsch können einige Maschinen mit Schraubenantrieb Vorwärtsgeschwindigkeiten von 12 bis 16 Stundenkilometern erreichen. Nur als Beispiel, der Armstead / Fordson raste in tiefem und schwerem Schnee dahin, kämpfte aber mit dem pudrigen Zeug. Es war auch ein notorisch ausgehungerter Kraftstoffverbraucher. Auf der anderen Seite könnte es angeblich (wieder auf Schnee) 20 Tonnen (18.144 Kilogramm) Fracht wie Baumstämme transportieren, indem es auf einem oder mehreren Schlitten gezogen wird. Schraubenantriebe funktionieren in der Regel gut bei starkem Schneefall, im Schlamm, sogar auf Eis oder Marschland. Aber sie können nicht wirklich als "Geländefahrzeuge" betrachtet werden, weil sie ironischerweise auf normalen Straßen ziemlich miserabel sind.

Der vielleicht berühmteste Einsatz eines schraubengetriebenen Fahrzeugs in der Neuzeit war die Überquerung der tückischen Beringstraße durch zwei Abenteurer aus dem Vereinigten Königreich im Jahr 2002 (in ihrem zweiten Versuch). Diese "Ice Challenger" -Expedition war die erste Überquerung der gefährlichen Verbindung zwischen den Vereinigten Staaten und Russland mit einem Landfahrzeug.

Zahlreiche Gefahren machen die Überfahrt potenziell tödlich - Eisschollen, die Schiffe schwer beschädigen können, fleckiges Eis, das unter dem Gewicht eines Fahrzeugs ins Meer fallen kann, und sogar Eisbären. Aber Steve Brooks und Graham Stratford führten die Überfahrt in ihrem Snowbird 6 durch - einem Amphibienfahrzeug, das auf Schnee und festem Eis auf Schienen lief und mit seinen Auslegerschrauben schwebte und sich durch Wasser trieb. Die Schrauben halfen dem Snowbird 6 auch, aus dem Wasser auf das Eis zu klettern.

Weitere Informationen zu Fahrzeugen mit Schraubenantrieb und anderen Fahrzeugen, die abseits der ausgetretenen Pfade fahren, finden Sie unter den Links auf der nächsten Seite.

Verwandte Artikel

• 5 seltsamste Fahrzeuge aller Zeiten
• Wie der DeLorean funktioniert
• Wie das Gibbs Aquada funktioniert
• Wie Monoräder funktionieren
• Wie Rattenruten funktionieren 
• Wie dreirädrige Autos funktionieren

Weitere großartige Links

• Fountainhead Antique Auto Museum
• Amphirole

Quellen

• Amo-zil.ru. "Geschichte." (12. Februar 2011) http://www.amo-zil.ru/english/history.html
• Amphibiousvehicle.net. "Amphirol (1960)." 16. April 2010. (14. Februar 2011) http://www.amphibiousvehicle.net/amphi/D/dafrolling/dafrolling.html
• Beller, Larry D., Hart, Douglas S., White, Robert L. "'Amphibienspielzeug mit Auger-Antrieb.' US-Patent Nr. 5203729. Freepatentsonline.com. April 1993. (13. Februar 2011) http://www.freepatentsonline.com/5203729.html
• Fountainhead Antique Auto Museum. "Mehr Schneemotoren." 3. Februar 2010. (10. Februar 2011) http://fountainheadauto.blogspot.com/2010/02/more-snow-motors.html
• Fountainhead Antique Auto Museum. "Schneeteufel!" 13. Dezember 2009 (10. Februar 2011) http://fountainheadauto.blogspot.com/2009/12/snow-devils.html
• Bote, Ben und Mullins, Peter. "Das ultimative ATV: Snowbird 6 macht eine historische Passage der Beringstraße; Überqueren von Wasser und Eis - Innovative Nutzung von Pferdestärken." Diesel Progress North American Edition. Dezember 2002. (15. Februar 2011) http://findarticles.com/p/articles/mi_m0FZX/is_12_68/ai_95954254/
• Morath, J.J.A. "'Landwirtschaftliche Maschine.' US-Patent Nr. 635,501. Oktober 1899. " V3.espacenet.com (16. Februar 2011) http://v3.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument;jsessionid=97A4E1228AB128C02C5C88C803F6C8DB. espacenet_levelx_prod_5? CC = US & NR = 635501A & KC = A & FT = D.
• Realmilitaryvideos.com. "OSS Briefing Film - Das Wiesel." (13. Februar 2011) http://www.realmilitaryvideos.com/wwii-allies/oss-briefing-film-the-weasel/
• Thomasnet.com. "Die Archimedes-Schraube." (12. Februar 2011) http://www.thomasnet.com/articles/hardware/archimedes-screw
• Time.com. "Business & Finance: Schneemotoren." 4. Januar 1926. (12. Februar 2011) http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,728812,00.html?iid=perma_share
• Totaltailings.com. "Amphirole." (11. Februar 2011) http://www.totaltailings.com/main/page_specialised_equipment.html