DE10134213A1 - Rettungsanlage für Personal von Unterwasserbooten und-schiffen nach Havarie aus dem Schiffskörper - Google Patents

Abstract

Technisches Problem der Erfindung = technische Aufgabe und Zielsetzung DOLLAR A Die bis zum Zeitpunkt der Havarie mit dem russischen Unterwasserschiff "Kursk" vorhandenen und eingesetzten Rettungsmittel haben sich als untauglich erwiesen. Die bis dahin vorhandenen Rettungsmittel sind für den Überwasserbereich bzw. maximal bis 100 Meter Wassertiefe geeignet. Tauchboote mit Rettungseinrichtung konnten aufgrund sehr starker Meeresströmung nicht andocken. Nicht vergessen sollte man den größten Feind bei einer Havarie, das ist der Zeitfaktor. Der entscheidet über Leben und Tod der restlichen Besatzungsmitglieder. Ich habe mir die Aufgabe und das Ziel gestellt, eine Rettungsanlage zu konzipieren, die sowohl aus dem Schiffs- bzw. Bootskörper und auch aus größeren Tiefen, 500 bis 700 Meter Tiefe, zur Rettung von Menschenleben einsetzbar ist. Entsprechend dem technischen Stand der Rettungstechnik ist das eindeutig Neuland auf diesem Gebiet. Das ausgesendete Rettungskommando braucht dann nur noch die überlebenden Besatzungsmitglieder über Wasser einzusammeln. DOLLAR A Lösung des Problems bzw. der technischen Aufgabe DOLLAR A Die Rettungseinrichtung hat die Grundform eines Kokons 1, welches wie ein Brillenetui gehandhabt werden kann. Am und im Kokon sind alle lebenserhaltenden Ausrüstungen untergebracht. Der Kokon wird an der Stelle der Koje installiert und dient im Normalfall auch als Koje. Die Beförderung der Kokons aus dem Schiffskörper erfolgt über einen Kanal, der dem eines Torpedorohres ähnelt ...

Description

• Rettungsanlage für Personal von Unterwasserbooten und -schiffen nach Havarie aus dem Schiffskörper.
• Die Erfindung betrifft eine Rettungsanlage für Unterwasserboote und -schiffe, die nach einer Havarie untergegangen sind und die Anlage für das Auftauchen nicht mehr funktionsfähig ist.
• In der Regel werden diese Unterwasserfahrzeuge zu kriegerischen Handlungen eingesetzt. Bei einem Beschuß können diese Unterwasserfahrzeuge so schwer beschädigt werden, daß das eigenständige Auftauchen nicht mehr möglich ist. In der Vergangenheit und in der Gegenwart sind die noch am Leben gebliebenen Besatzungsmitglieder einem qualvollen Tod ausgesetzt gewesen, weil sie nicht gerettet werden oder sich selber retten konnten. Nicht zu vergessen sind dabei die familiären Tragödien.
• Die vorhandenen Rettungseinrichtungen, wie Rettungsinsel, sind für den Überwasserbereich und somit unbrauchbar für den Unterwasserbereich. Die Taucherglocke kann auch nur begrenzt für Rettungszwecke eingesetzt werden, weil die Arbeitstiefe durch den Wasserdruck begrenzt ist. Tauchboote sind für kommerzielle Aufgaben konzipiert und nicht zu Rettungszwecken. Tauchretter in Unterseebooten können auch nur bis ca. 100 Meter unter Wasser eingesetzt werden. Da die Unterwasserfahrzeuge bei einer Havarie in größere Tiefen absacken können, sind die herkömmlichen Rettungsgeräte nicht mehr einsetzbar. Mit zunehmender Tiefe erhöht sich der Außendruck (1 bar je 10 m) auf jeden vorhandenen Körper. Die DSRV/SRC-Andocksysteme haben sehr große Schwierigkeiten bei Meeresströmungen und sind deshalb nur bedingt einsatzfähig. Sie haben beim Einsatz an der "Kursk" versagt. Außerdem müssen sie erst an die Unglücksstelle gebracht werden Damit geht auch sehr viel kostbare Zeit verloren. Es ist nur eine "Schönwettervariante". Eine Rettung muß aber schnell ablaufen, wenn sie von Erfolg gekrönt sein soll. Hier befindet sich die Rettungsanlage bereits im U-Boot.
• Die alten Rettungseinrichtungen machten die Rettung komplizierter oder gar nicht möglich. Aus diesem Grund werden auch besondere Anforderungen an neue Techniken zur Menschenrettung notwendig.
• Alle vorgenannten Lebensrettungs- und -erhaltungseinrichtungen sind z. T. für den Überwassereinsatz und teilweise für geringe Unterwassertiefen nutzbar und sind deshalb nur begrenzt einsetzbar und entsprechen nur ungenügend dem derzeitigen Stand der Technik.
• Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, aus größeren Meerestiefen Menschen aus besonderer Seenot zu retten. Wegen der unterschiedlichen Körpermaße der Besatzungsmitglieder muß für die Rettungsanlage eine Standardgröße konzipiert werden, die allen überlebenden eine Rettung ermöglicht.
• Wie im Kampfflugzeug der Sitz des Piloten als Rettungskomplex konzipiert wurde, so ähnlich könnte der Platz der Koje als kombinierte Schlaf- und Rettungseinrichtung fungieren. Damit wäre vorerst die theoretische Machbarkeit aufgrund des Platzmangels geklärt.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 22 beschrieben.
• Vorteilhaft an der Erfindung ist, daß diese Idee teilweise auch bei bereits im Einsatz befindlichen Schiffen durch machbare Umbauten nachgerüstet werden können. Bei Nach- und Neubauten müßten die Konstruktionsunterlagen auf die neuen Bedingungen umgearbeitet und könnten gleich als neuer Standard festgelegt werden. Vorteilhaft ist hierbei ganz besonders die Rettung von in Lebensgefahr befindlichen Menschen und damit auch abgewandter menschlicher Tragödien. Diese Rettungsanlage ist immer und sofort einsetzbar.
• Die Erfindung wird nachstehend in Aufbau und Wirkungsweise erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigt das Rettungsgerät in einer schematischen Darstellung.
• Die Rettungseinrichtung hat die Grundform eines Kokons 1, der als Schutzhülle für die einzelnen Besatzungsmitglieder dienen soll. Diese Schutzhülle sollte aus dem bekannten geringen Platzangebot auf dem angestammten Platz der Koje installiert werden. Der Kokon ist aufklappbar und im Normalfall als Koje (Schlafplatz) zu benutzen. Im Havariefall begibt sich jeder in seinen Kokon und verschließt ihn von innen. Dieser Kokon funktioniert ähnlich einem Brillenetui, damit das Grundprinzip besser verstanden wird. Die Außenhülle des Kokons muß aus einem hochfesten Stahlmantel bestehen, damit die von außen einwirkenden hohen Drücke problemlos aufgenommen werden. Die Innenflächen sollten mit Schaumstoff ausgestattet sein, damit es keine Unterkühlungen geben kann.
• Der Deckel 9 ist im Normalfall immer geöffnet. Auf dessen Innenseite sind die Armaturen 15, über die der sich Rettende bei Bedarf die weitere Steuerung für den Rettungsablauf vornimmt. Da man im täglichen Einsatz kaum Kontakt mit dem Deckel hat, sollten an dessen Schließkanten 16 die Dichtsysteme eingebracht werden. Um eventuelle Beschädigungen von vornherein auszuschließen, sollte vor dem Einsatz eine Schutzfolie darüber gezogen sein. Die Dichtungen sind als Formdichtung (Labyrinthdichtung) in die Verzahnungen einzulegen. Durch den enormen Außendruck wird der Deckel sehr stark auf das Unterteil und natürlich auch entgegengesetzt angepreßt. Die Verzahnungen erfüllen bei diesen hohen Außendrücken auch eine Funktion zur Stabilität als Wulst bzw. Versteifung in dieser Schließzone.
• Der Deckel sollte von innen mit einem einfachen Verschluß ausgestattet sein. Er muß am Anfang nur die Abdichtung des Kokons gewährleisten. Danach übernimmt das der enorme Außendruck. Für die Beweglichkeit des Deckels genügen Scharniere 8. Der Außendruck wird mit Verstärkungen 13 zusätzlich abgefangen. Am Fußende des Kokons 10 sind die Lebenserhaltungssysteme unterzubringen. Dazu zählen der Sauerstoffbehälter, eine Batterie und ein aufblasbarer Schwimmring 18, der nach dem Aufstieg aufgepumpt um das Kokon liegt.
• Am Sauerstoffbehälter kann ein Atemgerät angeschlossen werden, damit im Unterwasserbereich ausreichend Atemluft vorhanden ist. Über ein Aktivkohlefilter kann die Nutzungsdauer des Lungenautomaten wesentlich verlängert werden. Dafür gibt es bereits in der Praxis bewährte Geräte, die in russischen Panzereinheiten für Unterwasserfahrten bei der Überwindung von größeren Flüssen verwendet werden.
• Die Batterie im Bereich 10 ist für die Stromversorgung der Steuereinrichtung im Kokon, sowie zur Versorgung des Leuchtfeuers 3 und dem Peilsender mit Antenne 2 am Kopfende. Weiter ist im Bereich 10 ein aufblasbarer Schwimmring 18 untergebracht, der sich erst kurz vor dem Auftauchen mit Luft füllt und den Kokon stabil an der Wasseroberfläche hält (ähnlich der amerik. Landekapseln).
• Für den Ausstoß des Kokons ist ein Pyrosatz 11 vorgesehen. Diese Pyropatrone muß so dosiert sein, das auf den stehen Körper eine nicht zu hohe Beschleunigung ausgeübt wird. An dieser Stelle könnte als weitere Möglichkeit im Schiff ein Teleskop - Hydraulikzylinder die Ausstoßfunktion übernehmen (ähnlich einem hydraulischem Lift). Das währe die sanftere und wirkungsvollere Ausstoßmethode. Der Ausstoß mit Preßluft wäre auch denkbar. Das Ausstoßrohr muß nach oben geöffnet werden können und sollte wie ein Torpedoabschußrohr funktionieren. Seitliche Ausgänge können leichter durch Geröll blockiert werden.
• Am Kopfende muß eine Luftblase 6 angebracht sein. Damit ergänzen sich die Luftblase 6 mit dem Bereich 10 für die vertikale Stabilisierung des Kokons beim Auftrieb. Oben leicht und unten Schwer, damit wird ein Trudeln beim Auftauchen vermindert. Der Auftauchende behält damit auch unter Wasser besser seine Orientierung.
• Damit beim Auftauchvorgang im Kokon immer ein, den biologischen Bedingungen, entsprechender gleichmäßiger Innendruck besteht, muß ein Druckausgleichventil 5 installiert werden.
• Sollte sich die Bergung der aufgetauchten Kokons zeitlich länger hinziehen, wird die Sauerstoffversorgung dann zusammenbrechen. Um die Wartezeit zu überbrücken, ist im Deckel eine von innen nach außen zu öffnende Luke 7 angebracht. Nach der Öffnung der Luke 7 kann mit frischer Außenluft geatmet werden. In der Luke 7 befindet sich ein Fenster 14. Psychologisch ist das notwendig, damit der sich Rettende erkennen kann, wann er die Wasseroberfläche erreicht hat.
• Für eine schnelle Bergung ist der Fang- und Bergering 4 gedacht. An ihm können die Fanghaken schnell eingreifen und mittels eines Kranes der Kokon aus dem Wasser geborgen werden.
• Damit der Transport der Kokons aus dem Schiff reibungslos ablaufen kann, habe ich eine bereits funktionierende Lösung gefunden. Es handelt sich hier im Prinzip wie die Patronenzuführung mit Gurt bei einer Maschinenwaffe. Dieser Mechanismus gewährt mir eine relativ schnelle Abfolge des Ausstoßes der Kokons aus dem havariertem Schiffskörper. Wir haben es hier lediglich nur mit größeren Dimensionen bzw. Abmaßen und geringfügigen Abänderungen zu tun. Das Abschuß bzw. Ausstoßrohr sollte wie ein Torpedorohr funktionieren. Das "Zuführungsgurt" muß mit einer Kontaktschiene verbunden sein, gleichzeitig auch mit den Kokons, damit auch das letzte Besatzungsmitglied mittels der integrierten Steuerung sich selbst retten kann. Am Ausstoßrohr angekommen, müssen die Kokons vom Gurt getrennt und aufgerichtet und in die Ausstoßkammer gedrückt werden. Danach schließt sich die Ausstoßkammer und der Ausstoß kann beginnen. Bei diesem Vorgang kann man nur hoffen, daß die Meeresströmung die auftauchenden Kokons etwas verteilt, damit sie sich nicht gegenseitig im Wege sind und übereinander an der Wasseroberfläche ankommen. Das könnte mit unterschiedlich an der Luftblase 6 angebrachten Leitblechen 12 gesteuert werden. Damit erziele ich beim Auftauchen eine gewisse Streuung.
• Die Kokons bieten auch Schutz gegen Raubfische.
• Schiffsbesatzungen mit dieser Rettungstechnik müssen vor dem Einsatz mit der Handhabung Bekanntschaft gemacht haben, damit sie im Havariefall ruhig und gekonnt ihre Eigenrettung durchführen kann. Deshalb sollte dieser Ablauf bereits an Land mit einem Trainingsgerät geübt werden können, welches mit den gleichen Elementen und gleichen technologischen Ablauf unter annähernden realen Bedingungen vollzogen wird. Beim Training werden einige Besatzungsmitglieder psychologische Probleme mit dem engen Raum, also Platzangst bekommen. Mit dem unter Aufsicht durchgeführten Training können solche Probleme, wie Panik, durch Vertrauen in diese Technik überwunden werden. Das Erfolgserlebnis ist für den Trainierenden sehr wichtig.
• Mit dieser Rettungstechnik ergeben sich auch neue Möglichkeiten der Menschenrettung aus sehr kritischen Gefahrensituationen. Bei Tiefen um die 500 Meter und leicht darunter dürfte das beim heutigen Stand der Technik und den Materialqualitäten möglich sein.
• Nach einer Wartung und dem Austausch der Lebensrettungssysteme im Rettungskokon kann dieser dann einer Wiederverwendung zugeführt werden. Damit werden erhebliche materielle Werte erhalten, was auch eine Kostenfrage ist.

Claims (22)

1. Die grundsätzliche Möglichkeit von Menschenrettung aus havarierten Unterwasserbooten und -schiffen mittels eines Rettungskokons (1). Das Rettungskokon (1) ist dadurch gekennzeichnet, daß es einerseits wegen des Platzmangels als Schlafplatz von Besatzungsmitgliedern dient und gleichfalls bei einer lebensbedrohlichen Situation als Rettungsgerät in Tiefen von etwa 500 Meter Tiefe und und teilweise darunter eingesetzt werden kann.
Im Rettunskokon (1) sind Armaturen und Aggregate für die Lebenserhaltung installiert, die die Rettung von Besatzungsmitgliedern aus größeren Tiefen gewährleistet.

2. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem hochfesten Stahlmantel bestehen muß. In den Problemzonen müssen Versteifungen in Form von Sicken oder Formstählen (13) angebracht werden. Damit muß dem enormen Außendruck in größeren Tiefen entgegengewirkt werden.

3. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Rettungskokon (1) mit dem Deckel (9) über Scharniere (8) aufklappbar und im Havariefall von innen verschließbar ist.

4. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das im Deckel (9) eine Steuereinrichtung (15) installiert ist, über die man die lebenserhaltenden Gerätschaften bedienen Kann. Über eine Kontaktschiene muß der Transport der Rettungskokons (1) bis zum letzten Ausstieg gesteuert werden können.

5. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schließflächen (16) das Deckels (9) und des Kokonbasisteils (1) wie eine Verzahnung ineinandergreifen. Zwischen dieser Verzahnung (16) befindet sich die Labyrinthdichtung. Die Verzahnung ihrerseits stellt ein Profil dar, welches eine zusätzliche Versteifung in der Abdichtzone sicherstellt.

6. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das sich am oberem Ende des Rettungskokons (1) eine Luftblase (6) befindet, die beim Auftauchvorgang für eine vertikale Stabilisierung und den notwendigen Auftrieb des Rettungskomplexes sorgt.

7. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das zur Lebenserhaltung Sauerstoff (10) mit Atmungsgerät (Lungenautomat) eingesetzt werden.

8. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das ein Druckausgleichventil (5) installiert ist, welches beim Auftauchvorgang den medizinisch notwendigen Druckausgleich schafft, um die Taucherkrankheit (Hypoxie) zu vermeiden.

9. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das im Deckel (9) eine von innen zu öffnende Luke (7) nach erfolgreichem Auftauchen zur Frischluftzufuhr geöffnet werden kann, da der Sauerstoffvorrat nur begrenzt zur Verfügung steht. In der Luke (7) befindet sich aus psychologischen Gründen ein kleines Fenster (14), damit der Auftauchende erkennen kann, wann er die Wasseroberfläche erreicht hat.

10. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand mit Schaumstoff (17) ausgekleidet ist, damit eine Unterkühlung des Geretteten ausgeschlossen wird. Das ist notwendig, weil die Bewegungsfreiheit sehr eingeschränkt ist.

11. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstoß über ein dem torpedorohrähnlichen Kanal nach außen und oben geführt wird. Vorher müssen die Rettungskokons (1) aufgerichtet und in den Ausstoßkanal geschoben werden.

12. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstoß mittels einer Pyropatrone (11) erfolgen kann. Die Ladung muß aber so dosiert sein, daß das stehende Besatzungsmitglied nicht geschädigt wird. Eine sanftere Methode wäre der Ausstoß mit einem Teleskop-Hydraulikzylinder (ähnlich einem Hydrauliklift). Dieser kann über eine Energiequelle reibungslos hintereinander seine Aufgabe ausführen. Denkbar wäre auch der Ausstoß mit der an Bord vorhandenen Preßluft. Diese Variante ist aber immer mit einem gewissen Risiko verbunden, wenn die Gesamtversorgung ausgefallen ist.

13. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsautomatik für die Kokons dem Prinzip der mechanischen Gurtzuführung einer Maschinenwaffe (19) in das "Patronenlager" befördert wird, was dem Abschußkanal entspricht.

14. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Abschußkanal für Rettungskokons (1) immer nach oben gerichtet sein muß. Beim Absacken auf den Meeresgrund kann es zu Schräglagen kommen. Bei Schräglagen besteht die Gefahr, das ein seitlicher Ausstiegskanal versperrt wird. Einmal kann sich das Schiff darauf legen oder es wird auf der Gegenseite mit nachrutschenden Geröllmassen verschüttet.

15. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Rettungskokon (1) zur schnelleren Ortung mit Peilsender (2) und mit einem Leuchtfeuer (3) und dazugehöriger Batterie (10) ausgestattet ist.

16. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das ein aufblasbarer Schwimmring (18) aus dem Bereich (10) den aufgetauchten Rettungskokon (1) über Wasser und in einer stabilen Lage hält. Dieser Schwimmring (18) entspricht im Prinzip dem der amerikanischen Landekapseln der Raumfahrt bei Wasserlandung.

17. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das auf der Außenhaut der Luftblase (6) ungeordnet Lenkbleche (12) angebracht sind. Die unterschiedliche Anordnung der Lenkbleche (12) betrifft die Rettungskokons (1) untereinander. Diese haben die Aufgabe, das die auftauchenden Kokons nicht an gleicher Stelle an die Wasseroberfläche kommen und sich mit der damit erzeugten Streuung nicht gegenseitig behindern können. Den Rest besorgt die vorhandene Meeresströmung.

18. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das für eine schnelle Bergung ein Fang- und Bergering (4) oberhalb der Luftblase (6) angeschweißt ist, damit die Rettungskokons (1) aus dem Wasser gehievt werden können.

19. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das sich die Luftblase (6) mit dem Bereich (10) Sauerstoffbehälter und Batterie für die vertikale Stabilität ergänzen und beeinflussen. Durch diese Stabilität kann sich der Auftauchende besser über seine Körperlage orientieren.

20. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß er auch noch den Schutz gegen Raubfische gewährleistet.

21. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, bevor es zum Einsatz geht, muß die gesamte Mannschaft in einer Zusatzausbildung in theoretischer und praktischer Form in die Funktion und Handhabung unterwiesen werden. Erfahrungsgemäß muß auf einige Besatzungsmitglieder psychologisch eingegangen werden, weil für diesen Personenkreis die Frage der Platzangst im Training überwunden werden muß. Nur mit einem Trainingsgerät kann die Besatzung unter realen Bedingungen auf eine Havariesituation vorbereitet und die damit für sie verbundenen Überlebenschancen demonstriert werden. Der Rettungskokon (1) ist immer so gut wie sein Bediener und Anwender.

22. Der Rettungskokon ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß er nach Wartungsarbeiten und der erneuten Auffüllung der Versorgungssysteme im Bereich (10) und (11), sowie der Dichtung im Bereich (16) wieder verwendbar ist.