DE102005012279B3

DE102005012279B3 - Schutzvorrichtung für eine schwimmende Plattform

Info

Publication number: DE102005012279B3
Application number: DE200510012279
Authority: DE
Inventors: Axel Dipl.-Ing. Brenner
Original assignee: Atlas Elektronik GmbH
Current assignee: Atlas Elektronik GmbH
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2025-03-18

Abstract

Eine Schutzvorrichtung für eine schwimmende Plattform (11) in Ruheposition, z. B. für ein ankerndes, auf Reede liegendes oder im Hafen vertäutes Schiff, gegen Bedrohung durch Unterwasserobjekte, insbesondere Taucher, weist ein Detektionssonar (12) mit einem mindestens eine elektroakustische Unterwasserantenne (14) tragenden Tauchkörper (15) auf. Zur Erzielung einer leichten Handhabbarkeit der Schutzvorrichtung bei Gewährleistung einer zuverlässigen und präzisen Detektion von Unterwasserobjekten ist der Tauchkörper (15) an einem flexiblen Haltestrang (16) befestigt, der an der Plattform (11) festgelegt und außenbords aushängbar ist, und mit einem Grundgewicht (17) belastet. Am Haltestrang (16) oberhalb des Tauchkörpers (15) ist eine Stabilisierungseinheit (20) angeordnet, die ein in den Haltestrang (16) eingebundenes Entkopplungselement (21) und ein Stabilisierungsglied (22) mit mindestens zwei Stabilisierungskörpern (24, 25) aus für Wasser halbdurchlässigem Material aufweist. Von den beiden Stabilisierungskörpern (24, 25) ist ein Stabilisierungskörper (24) parallel und ein Stabilisierungskörper (25) quer zum gestreckten Haltestrang (16) ausgerichtet (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für eine schwimmende Plattform in Ruheposition, z. B. für ein ankerndes, auf Reede liegendes oder im Hafen vertäutes Oberflächenschiff, gegen Bedrohung durch Unterwasserobjekte, insbesondere Taucher, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Zum Schutze solcher ruhenden, schwimmenden Plattformen gegen Sabotageakte, die von Tauchern ausgeführt werden, sind sog. Taucher-Detektionssonare bekannt, deren von einer elektroakustischen Unterwasserantenne gebildetes sog. wetend außenbords gebracht und ins Wasser abgesetzt wird. Ein solches Taucher-Detektionssonar erkennt sich nähernde Taucher oder Kampfschwimmer und gibt entsprechende Warnsignale aus. Das Taucher-Detektionssonar ist ein aktives Sonarsystem, das über die elektroakustische Unterwasserantenne impulsförmige Schallsignale aussendet und über die elektroakustische Unterwasserantenne aus dem Wasser zurückkehrende Schallsignale empfängt. Die Empfangssignale werden daraufhin untersucht, ob darin Echosignale enthalten sind, die von Reflexionen des Sendesignals an Objekten, z. B. Tauchern, im Wasser herrühren. Um eine sehr gute Auflösung bei der Objektdetektion zu erreichen, hat das Taucherdetektionssonar eine sehr schmale Empfangscharakteristik in der Horizontalebene, so dass es empfindlich gegen eine Eigenbewegung der Unterwasserantenne ist.

Eine bekannte Vorrichtung zur Stabilisierung eines an einem Schwimmkörper, z. B. Boje, aufgehängten, ins Wasser eingetauchten Körpers, z. B. einer elektroakustischen Überwachungsvorrichtung ( FR 2 225 966 ) weist ein Gehäuse auf, das mittels eines Halteseils an dem Schwimmkörper befestigt ist. Ein Kabel, an dessen einem Ende der Körper befestigt ist, ist auf einer im Gehäuse angeordneten Trommel aufgewickelt. Die Trommel ist mit einer Spiralfeder verbunden, deren eines Ende am Gehäuse und deren anderes Ende an der Rotorachse der Trommel befestigt ist. Das Aufrollen der Spiralfeder erfolgt in einem Wickelsinn, der invers ist zu dem des Kabels auf der Trommel.

Eine bekannte Vorrichtung zur Stabilisierung eines Bootskörpers gegen Rollen ( US 5 144 904 ) weist zwei beschwerte, konkave Körper auf, die an steuer- und backbordseitig von der Bootswand abstehenden Armen jeweils mittels eines Halteseils aufgehängt sind und tief ins Wasser eintauchen. Die konkaven Körper weisen ein Gitter mit definierten Öffnungen und mit den Öffnungen zusammenwirkende Klappen auf. Die Klappen versperren die Öffnungen, wenn der Körper im Wasser durch Rollen des Bootskörpers angehoben wird und geben die Öffnungen frei, wenn der Körper im Wasser durch Rollen des Bootes abgesenkt wird. Auf diese Weise wird die Rollbewegung des Bootskörpers gedämpft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leicht handhabbare Schutzvorrichtung für eine schwimmende Plattform zu schaffen, die bei ankernder oder vertäuter Plattform eine zuverlässige und präzise Detektion von Unterwasserobjekten gewährleistet.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung hat den Vorteil, dass sie in der Ruheposition der Plattform schnell und einfach außenbords ausgehängt und bei Aufnahme von Fahrt wieder eingeholt werden kann. Die Stabilisierungseinheit verhindert in Verbindung mit dem abtriebserzeugenden Grundgewicht das die in Ruheposition auftretenden, natürlichen Bewegungen der Plattform, wie Gieren und Sway-Bewegungen, auf den Tauchkörper mit Unterwasserantenne übertragen werden. Durch die Kombination von vertikalem und horizontalem Stabilisierungskörper werden die Bewegungskomponenten des Tauchkörpers in horizontaler und vertikaler Richtung, die sich z. B. aus den Roll- und Stampfbewegungen der ruhenden Plattform im Seegang ergeben, optimal unterdrückt.

Zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird als Material für die Stabilisierungskörper ein Netz aus grober Faser mit sehr. kleiner Maschenweite verwendet. Grundsätzlich lässt sich jedoch jedes von Wasser durchströmbare Material verwenden, das beim Durchströmen dem Wasser einen gewissen Widerstand entgegensetzt.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 ausschnittweise ein vertäutes Überwasserschiff mit Schutzvorrichtung gegen Unterwasser-Bedrohungsobjekte, schematisiert skizziert,
2 bis 5 jeweils eine perspektivische Ansicht eines Stabilisierungsglieds für den Tauchkörper des Detektionssonars der Schutzvorrichtung.
In 1 ist als Beispiel für eine allgemeine schwimmende Plattform 11 ein Überwasserschiff schematisiert und ausschnittweise dargestellt, das in einem Seegebiet 10 vor Anker oder auf Reede liegt. Das Schiff kann ebenfalls in einem Hafenbecken vertäut sein, befindet sich jedoch in allen Fällen in einer Ruheposition.
Zur Verhinderung von Sabotageakten durch Taucher ist die Plattform 11 mit einer Schutzvorrichtung ausgerüstet, die ein Detektionssonar 12 und eine optische und/oder akustische Warnsignalanzeige 13 umfasst. Das aktiv arbeitende Detektionssonar 12 besitzt eine elektroakustische Unterwasserantenne 14, einen Sender und einen Empfänger mit Signalverarbeitung, die in einem Tauchkörper 15 mit einer in Achsrichtung langgestreckten Struktur untergebracht sind. Der Tauchkörper 15 besteht aus zwei Zylindern 151, 152 mit unterschiedlichen Durchmessern, die einerseits Sender und Empfänger mit Signalverarbeitung aufnehmen und andererseits die Unterwasserantenne 14 aus piezokeramischen Wandlerelementen tragen. Der Tauchkörper 15 ist an einem flexiblen Haltestrang 16 mit seinem oberen Ende befestigt, während an seinem unteren Ende ein Grundgewicht 17 angreift. Das Grundgewicht 17 ist dabei über ein Seil 18 an dem Tauchkörper 15 befestigt. Der flexible Haltestrang 16 kann eine einfache Halteleine sein, wird aber bevorzugt als zugfestes Kabel ausgeführt, in dem elektrische Verbindungs- und Signalleitungen verlaufen, die das Detektionssonar 12 mit der an Bord befindlichen Warnsignalanzeige 13 verbinden. Alternativ kann der Tauchkörper 15 lediglich die Unterwasserantenne 14 tragen, während Sender und Empfänger mit Signalverarbeitung an Bord der Plattform 11 installiert sind.
In Ruheposition der Plattform 11 wird der am Haltestrang 16 befestigte Tauchkörper 15 mit Grundgewicht 17, z. B. mittels eines Krans 19, außenbords gebracht und der Tauchkörper 15 in eine vorbestimmte Tauchtiefe abgesenkt. Die Tauchtiefe wird so abgestimmt, dass das Grundgewicht 17 keine Bodenberührung erfährt und so für eine Streckung des Haltestrangs 16 sorgt.
Für eine hohe akustische Auflösung der Umgebung weist das Detektionssonar 12 eine sehr schmale Empfangscharakteristik auf, die das Detektionssonar 12 empfindlich gegen Eigenbewegung macht. Um diese Eigenbewegungen des Detektionssonars 12 weitgehend zu eliminieren, ist am Haltestrang 16 oberhalb des Tauchkörpers 15 eine Stabilisierungseinheit 20 angeordnet, die aus einem in den Haltestrang 16 eingebundenen Entkopplungselement 21 und einem am Haltestrang 16 befestigten Stabilisierungsglied 22 besteht. Das Entkopplungselement 21 ist mittels einer Zugfeder 23 realisiert, die mit ihren Federenden am Haltestrang 16 angreift und eine im Haltestrang 16 gebildete Schlaufe 161 überbrückt. Das Stabilisierungsglied 22 besteht aus mindestens zwei Stabilisierungskörpern aus für Wasser halbdurchlässigem Material, von denen ein vertikaler Stabilisierungskörper 24 parallel zum gestreckten Haltestrang 16 und ein horizontaler Stabilisierungskörper 25 quer zum gestreckten Haltestrang 16 ausgerichtet ist. Als Material für die Stabilisierungskörper 24, 25 wird beispielsweise ein Netz aus groben Fasern mit sehr kleiner Maschenweite verwendet. Grundsätzlich ist jedes wasserdurchlässige Material einsetzbar, das beim Durchströmen dem Wasser einen gewissen Widerstand bietet.
Die Stabilisierungskörper 24, 25 des Stabilisierungsglieds 22 können in sehr unterschiedlicher Konfiguration ausgeführt werden. Beispiele für Stabilisierungskörper 24, 25 sind in 2 bis 5 dargestellt.
Bei dem in 2 perspektivisch skizzierten Stabilisierungsglied 22 ist der vertikale Stabilisierungskörper 24 als symmetrisches, hohles Vieleckprisma 26 ausgeführt, das im Ausführungsbeispiel der 2 ein Viereckprisma oder Hohlkasten mit vier gleichen Kastenwänden ist. Das Vieleckprisma kann aber beispielsweise auch als Sechs- oder Achteckprisma ausgeführt werden. Das Vieleckprisma 26 ist am Haltestrang 16 mit Querabstand von diesem so befestigt, dass letzterer in der Prismenachse verläuft. Der horizontale Stabilisierungskörper 25 besteht aus zwei Platten 27; 28 in Rechteck- oder Quadratform. Die Platten 27, 28 sind am oberen und unteren Ende des vertikalen Stabilisierungskörpers 24 angeordnet und fest mit diesem verbunden. Vorzugsweise weisen die Platten 27, 28 eine Plattenfläche auf, die größer ist als die Grundfläche des Vieleckprismas 26, so dass die Platten 27, 28 allseits über das Vieleckprisma 26 überstehen. Alternativ ist es möglich, die Plattenfläche der Platten 27, 28 gleich der Grundfläche des Vieleckprismas 26 zu machen.
Beim Stabilisierungsglied 22 gemäß 3 ist der vertikale Stabilisierungskörper 24 als Hohlzylinder 29 und der horizontale Stabilisierungskörper 25 als kreisrunde Platte 30 ausgebildet. Der Hohlzylinder 29 ist über Radialstreben 31 so an dem Haltestrang 16 befestigt, das letzterer in der Zylinderachse verläuft. Die Platte 30 ist mit Axialabstand vom Hohlzylinder 29 am Haltestrang 16 befestigt, wobei der Haltestrang 16 mittig durch die Platte 30 hindurchgeht. Alternativ ist es auch möglich, die Platte 30 auf die Stirnseite des Hohlzylinders 29 aufzusetzen und mit diesen starr zu verbinden. Dabei übernimmt die Platte 30 gleichzeitig die Haltefunktion des Hohlzylinders 29 am Haltestrang 16.
Das in 4 perspektivisch skizzierte Stabilisierungsglied 22 unterscheidet sich von dem in 3 nur dadurch, dass die Platte 30' axial mittig am Hohlzylinder 29 angeordnet und mit diesem fest verbunden ist.
Bei dem in 5 perspektivisch skizzierten Stabilisierungsglied 22 ist der horizontale Stabilisierungskörper 25 von zwei sich rechtwinklig kreuzenden Platten 32, 33 und der horizontale Stabilisierungskörper 25 von einer als Sechseck ausgebildeten Platte 34 gebildet. Die beiden sich kreuzenden Platten 32, 33 sind im Kreuzungspunkt an dem Haltestrang 16 befestigt. Die sechseckige Platte 34 ist im Abstand von dem vertikalen Stabilisierungskörper 24 oberhalb dieses an dem Haltestrang 16 befestigt, wobei der Haltestrang 16 wie bei den anderen horizontalen Stabilisierungskörpern 25 gemäß 2 und 3 mittig durch die Platte 34 hindurchgeht.
Die vorstehend beschriebene Stabilisierungseinheit 20 aus Entkopplungselement 21 und Stabilisierungsglied 22 mit vertikalem und horizontalem Stabilisierungskörper 24, 25 verhindert in Verbindung mit dem Grundgewicht 17, dass die natürlichen Bewegungen der Plattform 11 in ihrer Ruheposition, z. B. Gier- und/oder Swaybewegungen, Stampfen und Rollen auf den Tauchkörper 15 und damit auf das Detektionssonar 12 übertragen werden. Diese Bewegungen der Plattform 11 ergeben sich zwangsläufig durch den Seegang.

Claims

Schutzvorrichtung für eine schwimmende Plattform (11) in Ruheposition, z. B. für ein ankerndes, auf Reede liegendes oder im Hafen vertäutes Schiff, gegen Bedrohung durch Unterwasserobjekte, insbesondere Taucher, mit einem Detektionssonar (12), das einen mindestens eine elektroakustische Unterwasserantenne (14) tragenden Tauchkörper (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkörper (15) an einem an der Plattform (11) festgelegten, außenbords aushängbaren, flexiblen Haltestrang (16) befestigt und mit einem Grundgewicht (17) belastet ist und dass am Haltestrang (16) oberhalb des Tauchkörpers (15) eine Stabilisierungseinheit (20) angeordnet ist, die ein in den Haltestrang (16) eingebundenes Entkopplungselement (21) und ein Stabilisierungsglied (22) mit mindestens zwei Stabilisierungskörpern (24, 25) aus für Wasser halbdurchlässigem Material aufweist, von denen ein vertikaler Stabilisierungskörper (24) parallel zum gestreckten Haltestrang (16) und ein horizontaler Stabilisierungskörper (25) quer zum gestreckten Haltestrang (16) ausgerichtet ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Stabilisierungskörper (25) von mindestens einer Platte (27, 28; 30; 30'; 34) mit beliebiger Plattenform, z. B. Vieleck oder Kreisform, gebildet ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Platte (27, 28) an einem Ende des vertikalen Stabilisierungskörpers (24) angeordnet und mit diesem starr verbunden ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Platte (27, 28) am oberen und unteren Ende des vertikalen Stabilisierungskörpers (24) angeordnet und mit diesem starr verbunden ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Platte (30') mittig an dem vertikalen Stabilisierungskörper (24) angeordnet und mit diesem starr verbunden ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Platte (30; 34) mit Abstand von dem vertikalen Stabilisierungskörper (24) angeordnet und am Haltestrang (16) befestigt ist.
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Stabilisierungskörper (24) ein Hohlzylinder (29) ist, der an dem in seiner Zylinderachse verlaufenden Haltestrang (16) mit Radialabstand befestigt ist.
Schutzvorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Stabilisierungskörper (24) ein hohles, symmetrisches Vieleckprima (26) ist, das an dem in der Prismenachse verlaufenden Haltestrang (16) mit Querabstand befestigt ist.
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Stabilisierungskörper (24) von zwei sich rechtwinklig kreuzenden, ebenen Platten (32, 33) gebildet ist, die im Kreuzungsbereich an dem Haltestrang (16) befestigt werden.
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenabmessungen der mindestens einen Platte (27, 28; 30; 34) größer sind als die Außenmaße des vertikalen Stabilisierungskörpers (24).
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Stabilisierungskörper (24, 25) ein grobfaseriges Netz mit sehr kleiner Maschenweite ist.
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement (21) eine Zugfeder (23) ist, die mit ihren Federenden am Haltestrang (16) angreift und eine im Haltestrang (16) gebildete Schlaufe (161) überbrückt.
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Haltestrang (16) als zugfestes Kabel ausgeführt ist, in dessen Innern elektrische Verbindungsleitungen verlaufen.
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des Haltekabels (16) am oberen Ende des Tauchkörpers (15) vorgenommen ist und der Angriffspunkt des Grundgewichts (17) am unteren Ende des Tauchkörpers (15) liegt.
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkörper (15) eine axial langgezogene Struktur aufweist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die langgestreckte Struktur mindestens einen Zylinder, vorzugsweise zwei im Durchmesser unterschiedliche Zylinder (151, 152), aufweist.