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Unterseebootantrieb.
Im Gegensatz zu den Überwasser-Torpedobooten, deren Hauptschutzwaffe die hohe
Geschwindigkeit ist, schützt sich das Unterseeboot durch das Fahren unter Wasser. Die
Verlängerung der Dauer der Unterwasserfahrt ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Der Lösung dieser Aufgabe liegt die neue Erkenntnis zugrunde, dass ohne Beeinträchtigung des Schutzes und der Verwendbarkeit des Bootes die Geschwindigkeit bei
Unterwasserfahrt so stark verringert werden kann, dass sie eben genügt, Schwimmlage und
Steuerfähigkeit in der Horizontalen und Vertikalen aufrecht zu erhalten. Es wird deshalb erfindungsgemäss im Boot ein kleiner Sonderantrieb vorgesehen, der eigens für diese geringe
Geschwindigkeit bemessen ist. Er kann sehr klein sein, da mit der Geschwindigkeit die zum Antriebe erforderliche Energie ausserordentlich stark, und zwar mit der dritten Potenz abnimmt.
Infolge dieser geringen Leistung reichen der Betriebsstoff oder die Energiespeicher, aus denen der Sondermotor betrieben wird, für eine ausserordentlich lange Fahrtdauer, um so mehr, da der Motor annähernd voll belastet wird und somit auf dem günstigsten
Teil seiner Wirkungsgradkurve arbeitet. Eine derart günstige Herabregulierung der
Geschwindigkeit lässt sich mit den grossen Motoren schon deshalb nicht erreichen, weil ihr
Wirkungsgrad bei der eintretenden geringen Belastung ausserordentlich stark sinkt, auch wenn die Regulierung an sich möglich wäre.
Zur Erläuterung der tatsächlichen Verhältnisse mag hier erwähnt sein, dass Untersee- boote mit einer Leistung von über 1000 PS bei höchster Geschwindigkeit mit dem geringen
Energieaufwand von nur 6 PS noch völlig sicher unter Wasser fahren können. Daraus ergibt sich, dass die bekannten Sonderantriebe für Unterwasserfahrt, wie sie beispielsweise in den britischen Patentschriften Nr. 5083 des Jahres 1905 und Nr. 2467 des Jahres 1906 beschrieben sind, nicht geeignet sind, mit hohem Wirkungsgrade die geringe Unterwasser- geschwindigkeit zu erzeugen. Denn ihre Leistung ist viel zu gross, da sie gebräuchlicher- weise 30 bis 50 v. H. der Maximalleistung für Überwasserfahrt beträgt, also das vielfache der Leistung des neuen Antriebes gemäss der Erfindung.
Der Sondermotor treibt in an sich bekannter Weise entweder besondere Propeller oder den
Hauptpropeller an. Bei dieser letzten Anordnung wird zweckmässig die Hauptmaschine und
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um die Verlustarbeit durch Reibung zu verringern. Der Sondermotor treibt dann direkt oder mittels Übersetzung nur den äussersten Wellenstumpf mit Schraube.
Ist dagegen eine eigene Schraube für den Sondermotor vorgesehen, so kann ihre Welle entweder koaxial in der Bohrung der Hauptwelle angebracht werden oder unabhängig von der Lage dieser an einer beliebigen Stelle des Bootes. Auch hier empfiehlt sich unter Umständen die Einfügung einer Übersetzung zwischen Motor und Schraube, um die Tourenzahl beider den günstigsten Bedingungen anzupassen. Während nämlich der Motor in der Mehrzahl der Fälle am billigsten und betriebssichersten für eine hohe Tourenzahl gebaut werden kann, arbeitet die Schraube um so günstiger, je niedriger ihre Tourenzahl gewählt
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Aufstellung beider Teile, so dass beispielsweise die Schraube mit Welle aussen am Boot, der Motor an beliebiger Stelle im Innern des Bootes angebracht werden kann.
Das neue Verfahren des Bootsantriebes mit geringster Geschwindigkeit unter Wasser ermöglicht eine freiere Auswahl unter den zur Verwendung kommenden Motorkonstruktionen.
Im allgemeinen wird man für den Betrieb über Wasser Explosionsmotoren, für den Betrieb unter Wasser elektrische Motoren verwenden, die aus einer Akkumulatorenbatterie betrieben werden, welche während der Überwasserfahrt mit Hilfe der Explosionsmotoren durch elektrische Generatoren geladen wird. Bei einem solchen Batteriebetrieb ergibt sich bei der neuen Anordnung noch der weitere Vorteil, dass sich infolge der geringen Belastung durch den Sondermotor die Kapazität der Akkumulatorenbetriebe erhöht und damit die Fahrtdauer unter Wasser weiter steigt.
Diese Steigerung ist so bedeutend, dass bei ganz geringer Stromentnahme die dreifache Kapazität von derjenigen bei einstündiger Entladung erreicht wird. Sie tritt in diesem Umfange in Erscheinung, wenn beispielsweise statt der 1000 PS-Leistung für den Hauptantrieb nur eine Leistung von 6 PS für den Hilfsantrieb benötigt werden.
Die Kombination geringer Geschwindigkeit kleiner eigens für sie bemessener Sonderantriebe und Erhöhung der Kapazität der Akkumulatorenbatterie hat somit zur Folge, dass die Dauer der Unterwasserfahrt auf das sechs-bis achtfache der sonst erreichbaren steigt.
Gleichzeitig wächst für die Unterwasserfahrt der Aktionsradius des Bootes auf das zweibis dreifache.
Man ist jedoch bei der neuen Anordnung nicht auf elektrischen Antrieb bei der Unterwasserfahrt beschränkt. Man kann beispielsweise als Sondermotor eine Wärmekraftmaschine wählen, die aus einem Wärmekraftspeicher, beispielsweise nach Art der Natrondampfkessel, betrieben wird. Auch ist es möglich wegen der ausserordentlich geringen Leistung, die nur noch erforderlich ist, den Sondermotor als Explosionsmotor zu bauen und ihn dauernd unter Wasser zu betreiben. Hiebei können die Abgase dieses kleinen Motors, eventuell unter Verwendung einer besonderen Abgaspumpe und eines Zerstäubers für die austretenden Gase völlig unsichtbar aus dem Boot entfernt werden.
Zweckmässig wird man aber neben dem Sonderantrieb in allen Fällen einen starken Antrieb auch für die Unterwasserfahrt beibehalten, wozu sich am besten der bewährte Akkumulatorenantrieb bei grossen elektrischen Motoren eignet,
Für fertige Boote wird ein nachträglicher Einbau erleichtert, wenn Motor und Schraube des kleinen Antriebes als ganzes aussen am Boot oder auf Deck befestigt werden. Der Motor erhält hierbei eine wasserdichte Kupplung, die zur Verminderung des Wasserwiderstandes torpedoähnlich gestaltet wird. Der Motor und Schraube können dann zusammen leicht und schnell am Boot befestigt und wieder entfernt werden.
In allen Fällen handelt es sich bei der neuen Anordnung für die Unterwasserfahrt nur um den Betrieb eines Motors geringer Leistung, während die grosse Maschinenanlage mit ihren sämtlichen Hilfsmotoren stillgesetzt wird. Dies führt zu einem einfachen und ruhigen Betrieb, der die Bootsbesatzung schont, so dass ihre Ausdauer und Gefechtskraft wesentlich erhöht wird,
PATENT-ANSPRÜCHE : i, Unterseebootsantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Motoren für grosse Leistungen ein besonderer Motor vorgesehen ist, dessen Grösse und Leistung so klein bemessen sind, dass er dem Boot unter Wasser die zur Erhaltung der Schwimmtiefe und Steuerfähigkeit genügende geringe Geschwindigkeit noch mit günstigem Wirkungsgrade erteilt, wobei er entweder den Hauptpropeller oder einen besonderen Propeller antreibt.