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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft kompakte Kampfschiffe, oder Kampfboote, die mit einem eine drehbar gelagerte Waffenplattform und eine Kommandobrücke tragenden Schiffskörper versehen sind und einen Aufsetzturm für Schiffe oder Boote.
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In der
US 1 164 415 A ist ein Kampfboot beschrieben, das unterwasserfähig ist und eine Waffenplattform aufweist, die im aufgetauchten Zustand benutzt werden kann im Zusammenhang mit einem ausfahrbaren Beobachtungsturm, der sich oberhalbe der Waffenplattform befindet. Der beobachtungsturm trägt einige Kommunikationsgeräte, die vom Inneren des Bootes aus bedienbar sind. Für ein klassisches, nicht tauchfähiges Kampfboot ist dieser Aufbau jedoch nicht brauchbar.
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Die
GB 553 820 A offenbart ein Kriegsschiff in Form eines Katamarans. Mittig auf einer Brücke zwischen den beiden Rümpfen ist ein Geschützturm vorgesehen, der zwar einen ungestörten, rundum verlaufenden Richtbereich aufweist. Der Schornstein des Schiffs für zwei separate, in jedem Rumpf vorgesehene Antriebsmotoren ist aber auf der Mittschiffslinie vorgesehen. Er verläuft durch einen Durchbruch durch die Waffenplattform. Der Kommandoplatz ist als Ringkörper auf der Außenseite des Kamins oberhalb des Geschützturms vorgesehen. In nachteilhafter Weise ist nun kein geschützter Zugang für das Personal von den beiden Schiffsrümpfen aus zu dem Kommandoplatz vorgesehen. Außerdem bietet der Kommandoplatz keinen freien Rund-um-Blick, da der Schornstein im Inneren des Kommandoplatzes den Blick großräumig versperrt.
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Die
US 1 281 413 A beschreibt ein tauchfähiges Kampfboot mit einer mittig auf dem Oberdeck installierten Waffenplattform. Die Kommandostation befindet sich daher im Bootsinneren, relativ tief unten. Daher hat man von dort nur einen schlechten Überblick, wenn das Boot im aufgetauchten Zustand operiert.
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Die
GB 414 708 A beschreibt ein Kampfschiff mit einer Kommandobrücke, die den oberen Teil eines mittig auf dem Schiff befindlichen Aufsetzturms bildet. Es gibt zwei Geschütze, eines bugseitig und eines heckseitig vom Aufsetzturm auf dem Deck des Schiffes angeordnet. Der Richtbereich jedes einzelnen Geschützes ist durch den Aufsetzturm sehr eingeschränkt. Es können bei kleiner Dimensionierung des Schiffes darüber hinaus keinerlei schweren Geschütze betrieben werden, da sie nicht zentral installiert sein können.
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Ein solches Kampfschiff ist beispielsweise auch in der Zeitschrift ”Marine-Forum”, Band 5, 2007, Seite 8 bis 10” beschrieben. In dieser Veröffentlichung ist eine unter dem Projektnamen MONARC (Modular Naval Artillery Conzept) präsentierte Installation eines Waffensystems gezeigt, das eigentlich aus dem Bereich Panzerbau herstammt. Eine Panzerhaubitze vom Typ PzH 2000, dem weltweit führenden 155 mm Artilleriesystem ist auf dem vorderen Teil des Vordecks eine Fregatte aufgebaut. Dabei ist der Geschützturm und die eigentliche Waffenanlage dieser Panzerhaubitze integriert ausgeführt. Die aus Turm- und Waffenanlage gebildete Waffenplattform ist drehbar auf dem Schiffskörper gelagert. Im Bild in dieser Veröffentlichung ist sie auf einem Sockel montiert, der direkt auf dem Niveau des Vordecks befestigt ist.
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Diese Veröffentlichung und die Realisierung einer Waffenplattform aus dem Panzerbau auf einem Kampfschiff sollte zeigen, dass die Anpassung der Waffenplattform an die Infrastruktur eines Kampfschiffes mit relativ überschaubarem Aufwand möglich ist.
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Der Vorteil einer solchen schlagkräftigen Großkaliber-Rohrartillerie ist offensichtlicher Weise, dass die Kampfkraft im Verhältnis zu sonst üblichen Bordwaffensystemen für Fregatten deutlich gesteigert wird.
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In nachteilhafter Weise sind jedoch solche großen Kampfschiffe wie Fregatten nur in relativ geringer Zahl vorhanden und relativ teuer und mit langen Bauzeiten verbunden. daher können viele Staaten, die einen autonomen Schutz unabhängig von den Großmächten, nur äußerst schwer ihre Küstenlinie von See aus kontrollieren und gegebenenfalls verteidigen. Wünschenswert wäre daher für solche Anwendungen, eine derart großkalibrige Waffe wie die oben beschriebene Panzerhaubitze auf einem kleineren Kampfschiff, und bevorzugt auf einem Schnellboot installieren zu können. Diese kleineren Schiffe bzw. Boote sind deutlich preisgünstiger, schneller zu bauen und deutlich wendiger als beispielsweise eine Fregatte. Außerdem sind sie besser für den unmittelbaren Schutz von Küstengewässern einsetzbar, weil sie einen niedrigeren Tiefgang besitzen.
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Ein solches Artilleriesystem, wie beispielsweise das oben genannte Panzerhaubitzensystem PzH 2000 ist allerdings so schwer, dass man es nur mittschiffs installieren könnte, weil eine Montage auf dem Vor- oder Achterschiff die Lage des Schwerpunktes des Schiffes derart verändern würde, dass es kaum durch eventuelle Zusatzgewichte sinnvoll kompensierbar wäre. Normalerweise befindet sich jedoch die Kommandobrücke mit einem Mast für Funk, Radar und dergleichen (Geräteträger) in dieser Mittschiffs-Lage. Sie hat gewöhnlich eine innen liegende Verbindung zum Unterdeckbereich des Schiffs.
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Ein möglicherweise naheliegender Ausweg wäre, die Kommandobrücke auf das Vorschiff zu verlegen und die Waffenplattform im Heckbereich zu installieren, oder umgekehrt. Bei dieser Bauweise hätte man jedoch in nachteilhafter Weise einen sehr eingeschränkten Richtbereich für das Waffensystem, weil die Waffe ja in dem gesamten Winkelbereich, den die Kommandobrücke abdeckt, nicht schießen kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Aufsetzturm und ein Kampfschiff anzugeben, bei denen der Richtbereich eines installierten Waffensystems durch eine vorhandene Kommandobrücke weniger eingeschränkt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung angegeben.
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In Kürze zusammengefasst enthält die vorliegende Erfindung die Idee, einen einzigen Aufbau mittschiffs auf einem kompakten Kampfschiff oder Kampfboot zu installieren, der beides trägt, einerseits die Waffenplattform und andererseits die Kommandobrücke. Erfindungsgemäß ist die Kommandobrücke oberhalb von der Waffenplattform vorgesehen.
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Die Waffenplattform weist einen Durchbruch auf, durch den hindurch ein Trägerrohr geführt ist, das seinerseits mit dem Schiffskörper verbunden ist, und das gleichzeitig die über der Waffenplattform liegende Kommandobrücke trägt. Dadurch ist die Voraussetzung geschaffen für eine sehr kompakte Bauweise von Barbette, Waffenplattform und Kommandobrücke übereinander. Durch das Innere des Trägerrohres verläuft dann die Munitionszuführung und optional auch der Zugang für das Personal zur Kommandobrücke.
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Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird ein Kampfschiff oder ein Schnellboot offenbart, das mit einem Schiffskörper versehen ist, der eine drehbar gelagerte Waffenplattform und eine Kommandobrücke übereinander angeordnet trägt. Erfindungsgemäß ist eine Bettungsvorrichtung für die Waffenplattform vorgesehen, die mit dem Schiffskörper starr verbunden ist und ein Trägerrohr aufweist, das ebenfalls mit der Bettungsvorrichtung (Barbette) verbunden ist. Das Trägerrohr ragt nach oben und durchdringt den oben genannten Durchbruch durch die Waffenplattform. Die Waffenplattform ist auf der Bettungsvorrichtung drehbar gelagert, beispielsweise mit einem Lagerring oder anderen bekannten Lagerungseinrichtungen. Das Trägerrohr ist durch den Durchbruch hindurch geführt und trägt die Kommandobrücke. Zwischen Kommandobrücke und Waffenplattform ist ein gewisser Spalt vorgesehen, damit die Rückstoßbewegungen der Waffenplattform eine möglichst geringe Kopplung zur Kommandobrücke aufweisen.
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In vorteilhafter Weise ist zwischen der Bettungsvorrichtung und der Waffenplattform eine schwingungsdämpfende Einrichtung vorgesehen. Sie kann auch zwischen beiden vorgesehen sein. Erfindungsgemäß ist im Innern des Trägerrohres ein Zugang zur Kommandobrücke vorgesehen. Dies spart einen außen liegenden, separaten Aufbau für diesen Zugang. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Inneren des Trägerrohres ein Zugang zur Waffenplattform vorgesehen. Auch die Munitionszuführung erfolgt vorzugsweise im Innern des Trägerrohres.
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Die beiden Verbindungen des Trägerrohres auf seinen entgegengesetzten Endabschnitten münden einerseits an den Schiffskörper und andererseits an das Brückenmodul der Kommandobrücke. Für diese Verbindungen können feste, bei Metall geschweißte Verbindungen oder lösbare Verbindungen, beispielsweise Schraubverbindungen oder äquivalente Verbindungsarten vorgesehen sein, je nachdem wie der Wartungsablauf durchgeführt werden soll. Wesentlich ist jedoch, dass die Waffenplattform drehbar gegenüber der Bettungsvorrichtung (Barbette) gelagert ist. Gemäß der Erfindung ist ein Aufsetzturm für Schiffe und Boote vorgesehen, insbesondere wenn existierende Schiffe mit dem oben beschriebenen integrierten Aufbau von Kommandobrücke und Waffenplattform nachgerüstet werden sollen.
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Ab einer bestimmten Feuerkraft und einer bestimmten Kalibergröße empfiehlt es sich, insbesondere dann, wenn die tragenden Kampfschiffe relativ klein sind, also eine relativ geringe Tonnage besitzen, ein wirksames Dämpfungssystem zwischen der Waffenplattform und ihrer Auflage auf dem darunterliegenden Fundament-Segment zu installieren. Prinzipiell können all solche Systeme verwendet werden, die per se für eine Dämpfung als geeignet erscheinen. Im Besonderen wird ein bevorzugtes Dämpfungssystem zusammen mit einem bestimmten Aufbau des Turmsystems der Waffenplattform vorgeschlagen wie folgt:
Das Turmsystem besteht dabei aus drei Hauptteilen, nämlich einer Turmverkleidung, einer Geschützplattform und einer Barbette mit Lagerringen für die Turmverkleidung und die Geschützplattform. Weitere Details gehen aus den Zeichnungen sowie der zugehörigen Beschreibung hervor. In besonderer bevorzugter Weise sind nun Gasdruckstoßdämfer zwischen den beweglichen, dem Rückstoß unterliegenden Teilen und den unbeweglichen Fundamentteilen vorgesehen. Die Verwendung von regelbaren Gasdruckstoßdämpfern ermöglicht es, je nach Abschußwinkel des Geschützes mehr oder weniger Gasdruck zu geben umso mehr Gasdruck, je weniger Dämpfung erforderlich ist. Insbesondere dann, wenn das Geschütz einen Abschußwinkel zur Mittschiffslinie aufweist, der größer ist als 45 Grad, ist die Dämpfung besonders wichtig, um eine ungewollte Rollbewegung des Schiffes durch den Rückstoß zu minimieren.
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Zeichnungen
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Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
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1 zeigt eine Waffenplattform gemäß Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Durchbruchsöffnung in einer Draufsicht;
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2 zeigt die Waffenplattform aus 1 in einer Seitenansicht;
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3 zeigt einen Schiffskörper mit aufgesetztem Aufsetzmodul und Trägerrohr gemäß Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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4 zeigt den Schiffskörper aus 3 mit aufgesetzter Waffenplattform;
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5 zeigt den Schiffskörper aus 4 mit wiederum aufgesetzter Kommandobrücke;
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6 zeigt schematisch das fertige Kampfschiff mit einer anderen Form des integrierten Aufbaus;
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7 zeigt in ihrem oberen Teil die Waffenplattform in einer Seitenansicht, und in ihrem unteren Teil die Waffenplattform in einer Draufsicht mit weggenommener Abdeckung, beides schematisch;
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8 zeigt die Lagerung der Turmverkleidung auf der Barbette in einem weiteren Ausführungsbeispiel, oben in einer Seitenansicht, unten in einer Draufsicht, wobei die Lagerschalen in der Draufsicht als gestrichelte Linien zu erkennen sind;
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9 zeigt eine erfindungsgemäße Geschützplattform einschließlich ihres in die Barbette eingesetzten Unterbaus nach Art eines drehbaren und beweglichen Gehäuses, hierin als Pivot-Gehäuse bezeichnet – mit einer Dämpfungseinrichtung in einer Seiteneinsicht (oben, einer Draufsicht (Mitte) und einer weiteren Draufsicht ohne Dämpfungseinrichtung (unten), zur besseren Verständlichkeit;
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10A, zeigt eine Barbette in Form einer Ringbarbette mit Lagerringen in einer Seitenansicht, einschließlich der Lagerung der Geschützplattform gemäß 9 in der Barbette;
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10B zeigt die Geschützplattform aus 9, oberer Teil, vergrößert und mit Zoomkreisen als Hinweis auf die 10C und 10D;
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10C zeigt als Detail die Lagerung des Pivot-Gehäuses der Geschützplattform am unteren Rand und die
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10D entsprechend am oberen Rand der Barbette;
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11 zeigt das Montageschema für die Anordnung gemäß den 8, 9 und 10,
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12 zeigt den prinzipiellen Ablauf bei einer Nachrüstung eines Schnellbootes mit einem erfindungsgemäßen Aufsetzturm aus Barbette, Trägerrohr, Waffenplattform und Kommandobrücke;
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13 zeigt 12 nach erfolgtem Zusammenbau;
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14 bis 16 zeigen weitere, modular aufgebaute erfindungsgemäße Kampfboote,
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17 und 18 zeigen ein erfindungsgemäßes Kampfboot in einer 3-D Ansicht, mit gerade ausgerichteter bzw. nach schräg rechts vorn gerichteter Waffenplattform mit Geschütz.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
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1 zeigt eine Waffenplattform 1 gemäß Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Durchbruchsöffnung 2 in einer Draufsicht;
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2 zeigt die Waffenplattform aus 1 in einer Seitenansicht;
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Die Waffenplattform 1 ist ein Geschützturm wie man ihn aus dem Panzerbau kennt und liegt – wie 2 zeigt – auf einer Ringbarbette 3 auf. Die Waffenplattform hat zwei Abschußrohre. Gemäß dem gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Waffenplattform 1, als auch die Ringbarbette 3 einen im Querschnitt kreisförmigen Durchbruch, also eine durchgehende Öffnung auf.
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3 zeigt einen Schiffskörper 10 mit aufgesetztem Sockel und einem Trägerrohr 6 gemäß Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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Gemäß 3 ist eine Bettungsvorrichtung 4 als Sockel für den in 1 und 2 dargestellten Geschützturm im Mittschiffsbereich fest verankert. Die Verankerung kann durch Schweißungen oder andere feste Verbindungen, beispielsweise Schraubverbindungen erfolgen. Die Bettungsvorrichtung 4 enthält im wesentlichen einen Sockel, der das Ringlager für die darauf zu befestigende Ringbarbette 3 trägt, vergleiche 4. Der Sockel ist in der Draufsicht kreisförmig. In seiner Mitte ist ein Trägerrohr 6 angebracht, mit einem Rohrdurchmesser von etwa zwei Metern. Auch der Sockel hat einen Durchbruch, ähnlich wie in 2 dargestellt, mit einem ähnlichen Durchmesser von etwa einem Meter. Das Trägerrohr 6 geht in diesem Ausführungsbeispiel durch den Sockel hindurch und mündet in den unter Deck befindlichen Schiffsraum. Die Außenseite des Trägerrohres ist in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Sockel fest verbunden, beispielsweise durch Schweißen oder durch eine lösbare alternative Verbindung, beispielsweise durch mehrere Schraubverbindungen. Es ist also ein freier Durchgang gewährleistet vom Rumpfinneren des Schiffs durch das Trägerrohr hindurch und oben wieder hinaus.
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4 zeigt den Schiffskörper aus 3 mit aufgesetzter Waffenplattform 1;
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Die Ringbarbette 3 ist im Inneren des Sockels gelagert und daher nicht in der Abbildung gezeigt.
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Die in 1 und 2 gezeigte Anordnung aus Waffenplattform und Ringbarbette wird also über das Trägerrohr gestülpt, wobei das Trägerrohr durch die Durchbrüche 2 in Ringbarbette und Waffenplattform hindurch gesteckt wird. Es gibt einen gewissen Überstand von beispielsweise 10 cm, zwischen den Endabschnitt vom Rohr und der oberen Oberfläche der Waffenplattform. Dies ist in 4 angedeutet.
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5 zeigt den Schiffskörper aus 4 mit wiederum aufgesetzter Kommandobrücke 8.
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Schließlich wird die Kommandobrücke 8 auf das Trägerrohr, und zwar auf dessen oberen Randabschnitt aufgesetzt und mit diesem fest verbunden, sei es durch schweißen oder durch eine geeignete andere Verbindung, beispielsweise wieder eine Vielzahl von lösbaren Schraubverbindungen. Die Kommandobrücke selbst weist einen Innenraum mit einer Öffnung auf, die in die korrespondierende Öffnung des Trägerrohrs übergeht. Somit kann Personal von der Kommandobrücke in den Schiffsrumpf gelangen und umgekehrt. Dieser Niedergang von der Kommandobrücke zum Unterdeck ist in 5 nicht gezeigt. Durch diese durchgehende Öffnung sind die Kabel und Leitungsführungen zur Kommandobrücke und zu einer oben auf der Kommandobrücke aufgesetzten Geräteplattform enthalten.
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Wie aus 5 klar ersichtlich wird, ist das Gewicht von dem aus Ringbarbette, Waffenplattform, Kommandobrücke sowie Sockel für diesen Aufbau genau mittschiffs angeordnet. Daher bekommt das somit gebildete Kampfschiff trotz der erheblichen Gewichte dieses Turmaufbaus keinerlei falsche Lastigkeit nach irgendeiner Seite, sei es in Richtung Bug oder Richtung Heck. Der Turm steht auch mittig zur Bug und Heck verbindenden Mittschiffslinie, so dass im wesentlichen eine neutrale Lage des Schiffs im Wasser zu erwarten ist. Der Fachmann erkennt weiter, dass in vorteilhafter Weise weder das Vorschiff noch das Achterschiff durch diesen zentralen turmartigen Aufbau verbaut sind, weil Kommandobrücke und Geschützturm in einem einzigen Aufbau integriert sind. Die genannten Deckflächen an Vorschiff und Achterschiff können somit in vorteilhafter Weise für weitere, kleiner und bewegliche Systeme zur Luftabwehr, zur U-Bootabwehr oder für andere Systeme wie beispielsweise Täuschkörper-Startsystemen genutzt werden.
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Das erfindungsgemäße Konzept diesem Ausführungsbeispiel erlaubt eine relativ schwere Bewaffnung, die in dem Turm verbaut werden kann, je nachdem ob der Geschützturm Bemannt ist oder mit einer Ladeautomatik versehen ist. Beispielsweise können 2 großkalibrige Rohre verbaut werden oder nur 1 Großkaliberrohr in Verbindung mit einem FLA-MK Geschütz oder mit Raketen. Der Aufbau eignet sich jedenfalls zum Einbau einer 120 mm Glattrohrkanone, wie sie von der Firma Rheinmetall in Leopardpanzer oder Abrahamsystem eingesetzt wird.
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In optionaler Weise kann ein Wasserkühlmantel am Geschützrohr analog zum OTO Melara 76 mm-Geschütz verwendet werden.
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6 zeigt schematisch das fertige Kampfschiff mit einer anderen Form des integrierten Aufbaus mit einer anderen Geometrie für den erfindungsgemäß vorgeschlagenen, die Kommandobrücke und den Geschützturm integrierenden zentralen Turmaufbau. Des weiteren sind noch am Bug sowie am Heck zwei weitere Kleingeschütze vorgesehen.
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Mit den 7 bis 13 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem in bevorzugter Weise eine Dämpfung zusätzlich zu den üblichen Dämpfungen zwischen der beweglichen Waffenplattform und der die Drehbewegung lagernden Bettungsvorrichtung (Sockel oder Fundament zum Schiffsrumpf) vorgesehen ist.
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7 zeigt in ihrem oberen Teil die Waffenplattform 1 in einer Seitenansicht, und in ihrem unteren Teil die Waffenplattform in einer Draufsicht mit weggenommener Abdeckung, beides schematisch;
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7 zeigt ähnlich wie die 1 und 2 den Aufbau einer Waffenplattform 1 erfindungsgemäß mit Durchbruchsöffnung 2 zur Verbindung vom Schiffsrumpf und Kommandobrücke. Auch hier ist die Waffenplattform zwischen diesen beiden Elementen vorgesehen. In besonderer Weise weist nun die Waffenplattform ein Drehgestell in ihrem Inneren auf, dass konzentrisch um die Achse 74 des Trägerrohrs einen Lagerring 72 aufweist, der durch eine entsprechende ringförmige Öffnung die Unterseite der Außenverkleidung der Waffenplattform durchdringt.
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Im unteren Teil der 7 sind die Lagerschalen 74 durch gestrichelte Linien angedeutet, auf denen der Lagerring 72 bei seiner Drehbewegung aufliegt.
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Dieses Ringlager aus den Teilen 72 und 74 entspricht im wesentlichen dem Stand der Technik, wie er bei Panzerdrehtürmen seit Jahren vorhanden ist.
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Das System des Geschützturms, wie er schematisch in 7 gezeigt ist, weist nun, wie mit Bezug zu den 8, 9, 10 und 11 gezeigt werden soll, eine besondere, zusätzliche Dämpfungsvorrichtung auf, die über die Dämpfungen hinaus gehen, die im Stand der Technik im Bereich der Geschütze bekannt sind. Dabei ist es bekannt, eine sogenannte Geschützrohr-Rücklaufbremse einzubauen, die den Rückstoß von Geschützen durch ein System von Hydraulik- und Pneumatikzylindern weitgehend absorbiert. Beispielsweise bei Selbstfahrlafetten wird dann die verbleibende Restenergie des Rückstoßes über den Fahrzeugkörper gegebenenfalls das Fahrwerk mit seiner Federung nach einer zusätzlichen Energieabsorbtion in den Erdboden abgeleitet.
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Der Stand der Technik für großkalibrige Marinegeschütze die auf deutlichen größeren Schiffen verbaut werden, wie beispielsweise Fregatten, Zerstörer etc., also nicht auf die Zielgruppe der vorliegenden Erfindung gerichtet, wird die Restenergie über das Turmdrehlager ohne jegliche weitere Dämpfungseinrichtung direkt auf den Schiffskörper abgeleitet. Da die Schiffsmasse bei solchen Schiffen recht groß ist und eine entsprechende Trägheit und Stabilität aufweist, kann die Restenergie im wesentlichen keinen weiteren Schaden auf andere technische Einrichtungen anrichten, die ebenfalls direkt oder indirekt mit dem Schiffskörper mechanisch gekoppelt sind. Besonders zu nennen sind in diesem Zusammenhang eventuell gefährdete Komponenten des Antriebsystems oder der Bordelektronik des erfindungsgemäß nun klein dimensionierbaren Kampfschiffs.
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Um also möglichst viel potenziell gefährliche Rückstoßenergie abzudämpfen wird ein Dämpfungssystem zusätzlich vorgeschlagen, wie es mit den nun folgenden 8 bis 11 beschrieben wird. Das besonders gedämpfte Turmsystem besteht demnach aus 3 Hauptteilen, der Turmverkleidung, wie sie in 8 schematisch gezeigt ist, im weiteren aus der Geschützplattform, wie sie in 9 gezeigt ist und aus der Ringbarbette mit den Lagerringen, wie sie in 10 schematisch gezeigt ist.
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8 zeigt die Turmverkleidung 80 in einem weiteren Ausführungsbeispiel, oben in einer Seitenansicht, unten in einer Draufsicht, wobei die Lagerschalen in der Draufsicht als gestrichelte Linien zu erkennen sind;
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Die das Geschütz bedienende Person steht auf dem Boden der Turmverkleidung 80. Die Turmverkleidung 80 liegt auf dem Lagerring 72 auf und dreht über in Führungen greifende Mitnehmer (nicht in 8 gezeigt, die an der Geschützplattform befestigt sind, den Lagerring 72 mit. Darüber hinaus hat die Turmverkleidung 80 außer den erforderliche Kontakt-Schleifringen etc, keinerlei Verbindung mit der Geschützplattform die einschließlich ihres Unterbaus im folgenden im Zusammenhang mit 9 beschrieben wird.
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9 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Geschützplattform einschließlich ihres in die Barbette eingesetzten Unterbaus nach Art eines drehbaren und beweglichen Gehäuses, hierin daher als Pivot-Gehäuse bezeichnet – mit einer Dämpfungseinrichtung in einer Seiteneinsicht (oben), einer Draufsicht (Mitte) und einer weiteren Draufsicht ohne Dämpfungseinrichtung (unten), zur besseren Verständlichkeit;
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Mit Bezug zu 9, zunächst oberer Teil, Seitenansicht, leicht überhöht gezeichnet, sind am oberen Rand der Geschützplattform die oben erwähnten Mitnehmer 93 und 95 schematisch gezeigt, die die Drehbewegung mitbewirken.
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Aus der oben in 9 dargestellten Seitenansicht der Geschützplattform geht ein bestimmter Winkel der Längsachse der Dämpfungselemente gegenüber der Horizontalebene hervor. Dieser Winkel ist dem gewählten Geschütztyp entsprechend so anzupassen, dass er der mittleren Rohrerhöhung entspricht. Dadurch wird die Rückstoßenergie über Kräfte frei, die statistisch gesehen am häufigsten genau in der längsaxialen Richtung dieser Dämpfungselemente verlaufen. Bei flachem Abschusswinkel, also flache Rohrerhöhung überwiegt ein entsprechend relativ horizontal gerichteter Kraftvektor, über dem die Rückstoßenergie übertragen wird. Bei sehr hoher Roherhöhung überwiegt wiederum der Vertikale Anteil dieses Kraftvektors.
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In bevorzugter Weise können nun die Dämpfungswerte im Gaskolben der oben genannten Stossdämpfersysteme variiert werden, damit die Kräfteaufteilung je nach Rohrerhöhungswinkel positiv beeinflusst werden kann. Dies ist in besonderem Maße für Schussrichtungen gewünscht, die recht stark von der Fahrtrichtung bzw. der Mittschiffslinie des Schiffes abweichen, beispielsweise Seitenrichtwinkel größer als plus oder minus 45 Grad zur Fahrtrichtung. Wenn hier nun der vertikale Kraftvektor möglichst groß ist, so können ungewollte Rollbewegungen des Kampfschiffes durch den Rückstoß weitgehend vermieden werden.
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Die Seitenansicht soll auch durch die Knotenbleche 97 und 99 illustrieren, wie die Krafteinleitung genauer funktioniert:
Das Knotenblech 97 setzt an dem Randabschnitt des Zylinders 92 an und verbindet vorzugsweise durch mehrfache Ausbildung der Knotenbleche in verschiedene Richtungen gehend den Zylinder 92 entsprechend mehrfach mit dem Unterbau der Geschützplattform, der quasi die Form einer offenen Dose besitzt und hier als Pivotgehäuse 91 bezeichnet ist. Diese „offene Dose” ist auch in 10B erkennbar. Das Pivotgehäuse 91 ist wie 10A näher illustriert, in eine entsprechende Einfassung gleicher Form – hier als Ringbarbette 100 bezeichnet – eingelassen. Die Verbindung von Zylinder 92 zum Pivotgehäuse 91 erfolgt über den Kolben 88.
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Des weiteren ist ein Knotenblech 99 eingezeichnet, dass einen entsprechend zu Zylinder 92 gebildeten Dämpfungszylinder 96 mit dem Boden des oben genannten Pivotgehäuses 91 und seinem Rand verbindet. Auch hier ist in vorteilhafter Weise nicht nur ein einziges Knotenblech für eine solche Verbindung vorgesehen, sondern mehrere, die diese Verbindung in mehreren Richtungen zwecks optimaler Kraftaufnahme in die Dämpfungssysteme bewirken.
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Der Lagerring 108 ist gegenüber dem Lager 102 abgestützt. Das Lager 102 stützt sich seinerseits nur auf das Gewicht des Geschützes inklusive der Geschützplattform ab. Einzelheiten hierzu sind unten bei 10 beschrieben.
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Nach unten hin ist die Abstützung des Zylinders 96 des Dämpfungselements über einen Kolben 90 und ein Gleitlagersegment 104 auf den Lagerring 106 erkennbar. Einzelheiten hierzu sind unten ebenfalls bei 10 beschrieben.
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Aus der mittleren Darstellung in 9, einer Draufsicht, schematisch gezeichnet, ist dies ebenfalls erkennbar. Hier sind die Lagersegmente 104 und 102 als Ringsegmente gezeichnet.
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Die 9 ist im unteren Teil ohne Dämpfungskomponenten und Lagersegmente gezeichnet, lediglich um die Klarheit zu erhöhen.
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10A, zeigt eine Barbette in Form einer Ringbarbette 100 mit Lagerringen 72, 106, 108 in einer Seitenansicht, einschließlich der Lagerung der Geschützplattform 94 gemäß 9 in der Barbette;
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10B zeigt das Pivotgehäuse der Geschützplattform aus 9, oberer Teil, vergrößert und mit Zoomkreisen als Hinweis auf die 10C und 10D;
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10C zeigt als Detail die Lagerung des Pivot-Gehäuses der Geschützplattform am unteren Rand und die 10D entsprechend am oberen Rand der Barbette.
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Das Pivotgehäuse, also der Unterbau der Geschützplattform 94 stützt sich, wie 10A zunächst zeigt, mit einem Lager 102 auf den oberen Lagerring 108 und mit einem weiteren Lager 104 an einen weiteren, am unteren Rand der Barbette vorgesehenen Lagerring 106.
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Der Lagerring 106 ist wie 10C im Detail zeigt, das Gegenstück für das Gleitlagersegement 104 in 9. Der Lagerring 108 ist wie 10D im Detail zeigt, das Gegenstück für das Gleitlagersegement 102 in 9, Mitte. Die jeweiligen korrespondierenden Lagerteile sind so geformt, dass sowohl eine horizontale als auch eine vertikale Führung vorhanden ist, die verhindert, dass beim Abfeuern des Geschützes und einer entsprechenden Rücklaufbewegung des Pivotgehäuses die miteinander korrespondierenden Lagerteile aus ihrer jeweiligen Sollposition geworfen werden.
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Die Lager 102 oben in 10A und 104 unten in 10A sind als Gleitlagersegmente ausgeführt, die als Prismenführung oder als Kulissenführung dem Profil der vorerwähnten Lagerringe 108 bzw. 106 entsprechen. Die Lagerringe 106 und 108 sind fest mit dem Innenrand der Barbette 100 verbunden, beispielsweise durch mehrfach vorhandene Schraubverbindungen.
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Wie die 10C und 10D zeigen, ist zwischen dem Pivotgehäuse der Geschützplattform und den jeweiligen Lagerelementen 104/106 und 102/108 jeweils ein oder mehrere Dämpfersysteme vorgesehen, die die Kräfte vom Geschütz über das Pivotgehäuse gedämpft auf die Lagerelemente und von dort über die Wandung der Barbette in das Schiffsfundament einleiten.
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Wie in 10A gezeigt, passt das Pivotgehäuse 91 formschlüssig mit einem gewissen Spalt, der so bemessen ist, dass die durch das Dämpfungssystem axial und radial bewegliche Geschützplattform nicht durch die Restenergie des Rückstoßes hart anschlägt, in das formgleich ausgeführte Gegenstück der Ringbarbette 100, die als zylindrische Ausnehmung in einem Fundament im Schiffskörper vorgesehen ist.
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Über die Verbindung der Führungskolben-/-zylinder mit der Geschützplattform erfolgt beim Feuern des Geschützes die Energieweiterleitung vom Geschütz und dem damit fest verbundenen Pivotgehäuse zur Ringbarbette, insoweit wie die Energie nicht durch die Stoßdämpferpaare absorbiert worden ist.
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An dem Lagersegement 104, das auf dem Lagerring 106 aufliegt, sind gemäß 9 mittlerer Teil zwei massive Führungskolben 90 befestigt, die in entsprechenden Führungszylindern 96 passgenau axial gleitend gelagert sind. Die Führungszylinder 96 sind über das Pivotgehäuse 91 mit einer Montageplattform 94 für das Geschütz (oder die Geschütze) – auch Geschützplattform genannt – starr verbunden, beispielsweise mit einer Schweißverbindung. Die Montageplattform 94 enthält eine massiv gebaute Aufsatzfläche zur Montage des Trägersockels für das eigentliche Geschütz. Die Montageplattform 94 hat die Form einer Lochscheibe und ist mit dem Rand des Pivotgehäuses vielfach verschraubt oder damit verschweißt. Das Loch bildet Teil des Durchbruchs, der zum Durchgang zwischen Kommandobrücke und Schiffsrumpf dient.
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Für die Verbindungen der Dämpfungselemente Kolben und Zylinder an der Geschützplattform kann eine Schweißverbindung oder eine Schraubverbindung oder dergleichen gewählt werden. Die Anordnung von Zylinder und Kolben kann auch umgekehrt sein, wie ein Vergleich zwischen 9 mittlerer Teil und 10C zeigt.
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Damit ist die Geschützplattform 94 mit der Barbette 100 axial verschiebbar mit einem Federweg verbunden, wie ihn die Dämpfungselemente Kolben und Zylinder sowie das zwischenliegende Medium zulassen. Es können auch andere Dämpfungssystem verwendet werden als die gezeigten, die auf Kolben und Zylinder basieren.
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Da die in der 8 gezeigte Turmverkleidung 80 den genannten Federweg nicht mitmacht, ist die Öffnung des Brückenträgerrohrs 6, sowie die Mitnehmerführungen in der Turmverkleidung 80 entsprechend dem maximalen Federweg dimensioniert.
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11 zeigt das Montageschema für die Anordnung gemäß den 8, 9 und 10.
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Die 11 soll den Ablauf der wichtigsten Schritte bei einer Montage des Turmsystems veranschaulichen. Die Figur ist in die Stufen a) bis e) eingeteilt.
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Zunächst wird die Turmverkleidung 80 auf den Lagerring 72 montiert, siehe Schritt a).
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Dann werden in Schritt b) die Geschütze auf die Geschützplattform 94 gesetzt und daran befestigt.
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In Schritt c) wird das Pivotgehäuse 91 (Unterbau der Waffenplattform) der Geschützplattform montiert, wobei die Mitnehmer und die Dämpfungselemente installiert werden und die in Zusammenhang mit 10 beschriebenen Lagerungen eingebaut werden.
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In Schritt d) wird das fertig gestellte Pivotgehäuse in die Ausnehmung 103 der Ringbarbette eingebaut, wobei auch die in 10 beschriebenen Lagerungen montiert werden.
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In Schritt e) wird die Turmverkleidung auf die Ringlagerung 72 aufgesetzt.
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12 zeigt den prinzipiellen Ablauf bei einer Nachrüstung eines konventionellen Schnellbootes ohne großkalibrige Bewaffnung mit einem erfindungsgemäßen Aufsetzturm aus Barbette 3, Sockel 4, Trägerrohr 6, Turmverkleidung 1, Waffenplattform mit Geschützen und Kommandobrücke 8.
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13 zeigt 12 nach erfolgtem Zusammenbau; Der Fachmann erkennt bereits auf den ersten Blick, dass das somit gebildete Kampfboot trotz seiner extrem schlagkräftigen Bewaffnung sehr gut manövrierfähig, wendig und relativ klein ist.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
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Grundsätzlich kann bei Neubauten von Schiffen oder Booten und Umrüstungen vorhandener Schiffe oder Boote ein modulares Konzept angewandt werden, wie die 12 oder die 14, 15 und 16 zeigen.
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Hierfür eignet sich die Aufteilung in folgende Module im Besonderen:
Ein Ankermodul 162 für die Verankerung des erfindungsgemäßen Aufbaus im Innern des Schiffskörpers, ein am Ankermodul befestigbares Aufsetzmodul 164, das als komplexe Lagerung für die Geschützplattform 91 inklusive oder ohne Dämpfungssystem dient, ein Turmverkleidungsmodul 80, das auf dem Aufsetzmodul aufliegt, und schließlich das Brückenmodul 8 der Kommandobrücke, das auch auf dem Aufsetzmodul gelagert ist. Wenn es der statische Zustand des Bootes erlaubt, kann das Aufsetzmodul 164 auch höher gezogen gebaut werden, und das Ankermodul kann auf das Deck aufgesetzt werden. In diesem Fall kann auf den Decksdurchbruch verzichtet werden, was den Aufwand und die Kosten insbesondere bei einer Umrüstung eines Bootes verringert.
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Auch die genannten Module können anders kombiniert werden. Ein erheblicher Fertigungsvorteil kann dadurch realisiert werden, dass die genannten Module einzeln, mehrere oder alle werftunabhängig gefertigt und auf der Werft eingebaut werden können.
