Een van de meest complexe, maar tevens ook krachtigste lanceringsmethodes is de hydraulische lancering of hydraulic launch. Hierbij werken verscheidene pompen, opslagtanks en motoren samen om de lancering vlot te laten verlopen. Mede door zijn complexiteit wordt het principe beschouwd als een van de meest onbetrouwbare lanceringssystemen op onze planeet. Daarentegen staan deze lanceringen wel bekend om hun kick en de enorme te behalen snelheden.
Een hydraulische lancering is vooral bekend in de vorm van de zogenaamde accelerator-modellen van de Zwitserse fabrikant Intamin Amusement Rides. Daarop is ook de onderstaande uiteenzetting gebaseerd. Dit lanceringstype is van zeer complexe aard, maar het opende wel verscheidene deuren voor de komst van extremere achtbanen dan tevoren mogelijk was. Zo maken bijvoorbeeld de drie snelste achtbanen ter wereld gebruik van een hydraulische lancering: Formula Rossa (240 km/h), Kingda Ka (206 km/h) en Top Thrill Dragster (193 km/h).
Onderdelen
Er zijn een groot aantal onderdelen die deze lancering mogelijk maken, beginnende met de lanceerstrook zelf. Het belangrijkste onderdeel daar is de zogenaamde catch car met een V-vormige uitsnede waar de trein kan op inhaken. Onderaan de trein zit immers een haak (de launch dog) die wordt uitgeklapt wanneer de trein op de lanceerstrook staat en die terug intrekt op het einde van de lancering. Dit gebeurt door middel van elektromagneten. Aan deze catch car hangen verscheidene kabels vast: twee lanceerkabels en een terugtrekkabel. In de machinekamer komen al deze kabels toe waar ze rond een grote kabelcilinder met doorsnede van 2 meter gewikkeld zijn. Die cilinder kan voorwaarts of achterwaarts roteren en daarmee de catch car vooruit trekken of na de lancering terug op haar beginpositie loodsen.
Op de lanceerstrook vinden we ook enkele remsystemen. Ten eerste zijn er de remvinnen voor de achtbaantrein, deze moeten de trein afremmen bij een zogenaamde rollback. Dan heeft de trein niet genoeg snelheid om het volledige parcours af te leggen en rolt de trein terug achteruit naar de lanceerstrook. Het tweede remsysteem is deze voor de catch car zelf. Op het einde van de lancering moet deze immers ook worden afgeremd om daarna terug naar haar beginpositie getrokken te worden.
In de machinekamer op het einde van de lanceerstrook zit veel meer dan enkel de kabelcilinder. Daar bevindt zich ook het volledige kloppende hart van de lancering. Aan de kabelcilinder zitten langs elke zijde 16 hydraulische motoren vastgemaakt. Die hydraulische motoren worden gevoed met olie die op hoge druk naar de motoren stroomt. Om de olie op druk te brengen is een grote hoeveelheid stikstof nodig, die opgeslagen zit in grote rode accumulators.
Hydraulische motor
Het volledige lanceringsprincipe draait om één systeem, een hydraulische motor. Een totaal van 32 hydraulische motoren, 16 langs elke kant van de kabelcilinder, werken samen om de lancering mogelijk te maken. Het basisprincipe is echter heel simpel. Elk van die 32 hydraulische motoren bestaat uit twee inwendige tandwielen. De hydraulische vloeistof onder hoge druk wordt geforceerd langs deze tandwielen te stromen waardoor een rotatiebeweging wordt gecreëerd. Eén van deze twee tandwielen draagt deze rotatie-energie over. De 16 motoren langs elke kant zijn verbonden aan grote versnellingsbak die het vermogen van de individuele motoren omzet naar één groot tandwiel. Dat tandwiel is dan weer verbonden met de kabelcilinder.
Lanceringsprincipe
Zoals al eerder aangehaald, lanceert een trein door eerst in te haken op de catch car met een haak, de zogenaamde launch dog. Belangrijk is dat de launch dog slechts naar beneden komt wanneer de trein gaat lanceren, anders zou deze de baan beschadigen. Elektromagneten onderaan de trein zorgen dat die haak op het juiste moment naar beneden komt, daarvoor zijn twee geleidende metalen strips geïnstalleerd op de beginpositie van de achtbaantrein. Op het einde van de lanceerstrook wordt de haak terug in haar behuizing geduwd. Aan de catch car zelf zijn de drie stalen kabels, twee lanceerkabels en één terugtrekkabel, bevestigd. De lanceerkabels worden langs de buitenkant van de grote winch gerold en de terugtrekkabel langs de binnenkant en in de tegenovergestelde richting. Zodat tijdens de lancering de twee lanceerkabels oprollen en de terugtrekkabel afrolt.
In totaal bestaat het volledige hydraulische systeem uit 4 identieke subsystemen die elk 8 van de 32 motoren aandrijven. We lichtten één van de subsystemen uit. In het centrum vinden we een hydraulische piston accumulator, een accumulator onderverdeeld in twee kamers door een piston. Deze accumulator slaagt langs de ene kant hydraulische olie op onder hoge druk opslaan en de andere kamer bevat stikstofgas. Deze stikstofgaskamer is verbonden met grote back-up tanken zodat er meer gas kan worden samengedrukt om zo de hydraulische olie onder een hogere druk te zetten.
Hydraulische vloeistof wordt in de eerste kamer gepompt door een hydraulische pomp van 500 PK zodat de hydraulische kamer vergroot en het gas wordt samengedrukt. Deze stap duurt ongeveer 45 seconden tussen twee lanceringen door. De accumulator staat voor de lancering onder een druk van ongeveer 32MPa of 320 bar.
Wanneer de trein klaar is voor de lancering worden de kleppen op het uiteinde van de accumulator opengezet. De samengedrukte hydraulische vloeistof vloeit dan tot in de 8 motoren die er allemaal samen voor zorgen dat de kabelcilinder zijn maximaal toerental bereikt (± 540 RPM). Als de vloeistof door de motoren is gestroomd, wordt het opgevangen in een groot reservoir, zodat het opnieuw kan gebruikt worden voor de volgende lancering.
Op hetzelfde moment dat de hydraulische vloeistof onder druk wordt gezet, staat een externe motor in om de kabels terug af te winden en de catch car op haar initiële lanceerpositie te brengen. Dan kan het bovenstaande proces opnieuw worden uitgevoerd voor de volgende lancering.
Toekomst
Hoewel er rond het millennium een enorm aantal recordbrekende achtbanen met een hydraulische lancering gebouwd zijn, worden deze niet langer geleverd en geproduceerd. Intamin Amusement Rides levert nu enkel nog achtbanen met een LSM-lancering, die tot nog toe minder snel en intens zijn gebleken, maar wel veel betrouwbaarder en minder complex. Intamin beweert wel dat ze intensere en snellere LSM-lanceringen kunnen leveren (vergelijkbaar met de hydraulische lancering), mocht een klant dat wensen.
Meer diepgaande artikels in onze Coaster Engineering-reeks kan u hier terugvinden.
Visuals: Jasper Godeau
Foto’s: RideReview
Bronnen: rcdb.com, Art of Engineering, RideReview
Voor extra informatie/aanvullingen/correcties: contacteer ons.
