DE102008064002A1 - Unterwasserantenne - Google Patents
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Abstract
Bei einer Unterwasserantenne zum Anbau an einen Antennenträger, insbesondere an die Bordwand eines Bootskörpers eines U-Boots, die mindestens eine elektroakustische Baueinheit (13) mit einem als Feder-Masse-System ausgebildeten Reflektor (15), bestehend aus einer Metallplatine (19) als Masse und einem in Schalleinfallsrichtung hinter der Metallplatine (19) angeordneten, elastischen Weichstoffkörper (20), und mit einer in Schalleinfallsrichtung dem Reflektor (15) vorgesetzte Wandleranordnung (16) aus einer Mehrzahl von aneinandergereihten, an der Metallplatine (19) befestigten elektroakustischen Wandlern, insbesondere Hydrophonen (17), aufweist, ist zur kostengünstigen Herstellung einer beliebig konfigurierbaren Seitenantenne mit gutem Nutz-Stör-Verhältnis die mindestens eine Baueinheit (13) in einem akustisch transparenten Hüllkörpersegment (14) aufgenommen und über den Weichstoffkörper (20) am Hüllkörpersegment befestigt, wobei das Hüllkörpersegment (14) über akustische Entkopplungsmittel am Antennenträger festgelegt ist (Fig. 2).
Description
- Die Erfindung betrifft eine Unterwasserantenne zum Anbau an einen Antennenträger, insbesondere an die Bordwand eines U-Boots, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Eine bekannte, als sog. Zylinderbasis ausgeführte Unterwasserantenne (
DE 43 39 798 A1 ) weist eine Mehrzahl von stabförmigen, elektroakustischen Baueinheiten, dort Staves genannt, auf, die auf der Außenwand eines den Antennenträger bildenden Hohlzylinders äquidistant befestigt sind. Jede elektroakustische Baueinheit weist einen aus einer Metallplatine und einer Weichstoffplatte zusammengesetzten Reflektor und mehrere, in Anbaulage untereinander angeordnete Hydrophone auf, die dem Reflektor in Schalleinfallsrichtung vorgeordnet sind. Jedes Hydrophon ist dabei auf einem Abstandshalter aus Polyurethan aufgeklebt, der auf der Metallplatine befestigt, z. B. aufgeklebt, ist. Alle Hydrophone sind über Anschlussleitungen auf einen gemeinsamen Stecker geführt. Reflektor und Hydrophone mit Anschlussleitungen sind in einer akustisch transparenten Vergußmasse aus einem im Gießverfahren bearbeitbaren, im wesentlichen zähelastischen Elastomer, z. B. Polyurethan, eingebettet. In der Vergußmasse sind Durchgangslöcher vorgehalten, durch die Schrauben hindurchgeführt sind, um die stabförmige elektroakustische Baueinheit am Antennenträger zu befestigen. Die Hydrophone sind kleine Kugelkeramiken, und die Metallplatine ist aus zwei Metallblechen mit dazwischenliegender, elastischer Schicht zur Biegewellendämpfung zusammengesetzt. - Eine als Flankarray bezeichnete, bekannte, lineare Unterwasserantenne (
DE 38 34 669 A1 ) weist eine im Abstand vom Bootskörper eines Unterseeboots, hier kurz U-Boot genannt, angeordnete Wandleranordnung mit einer Vielzahl von in Anbaulage der Unterwasserantenne längs des Bootskörpers horizontal hintereinandergereihten, voneinander beabstandeten Hydrophonen und zur Schirmwirkung gegenüber von dem Bootskörper abgestrahlten Schall eine in Schalleinfallsrichtung hinter den Hydrophonen angeordnete Dämmplatte auf, die nach dem Feder-Masse-Prinzip ausgelegt ist und im unteren Frequenzbereich als schallweicher Reflektor wirkt. Die Hydrophone sind an der Dämmplatte über eine Schellenkonstruktion gehalten, und die Dämmplatte ist mit federnden Elementen über eine Dämpfungsschicht an den Bootskörper montiert. Die Wandleranordnung wird durch einen am Bootskörper befestigten und gefluteten Hüllkörper mechanisch geschützt. Durch einen strömungsgünstigen Aufbau bietet der Hüllkörper gleichzeitig Schutz gegen Strömungsgeräusche. Dadurch, daß der akustische Wellenwiderstand des Hüllkörpers ungefähr gleich dem des umgebenden Wassers gemacht ist, ist die akustische Durchstrahlungsdämpfung und der Reflexionsfaktor für einfallende Schallwellen niedrig. Wird der Hüllkörper als Schichtverbund aufgebaut, wie dies aus derDE 36 42 747 C2 bekannt ist, wird außerdem die Abstrahlung von Störschall, der durch Biegewellen aufgrund von Körperschall und Turbulenzen verursacht wird, vom Hüllkörper auf die Wandleranordnung vermieden. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für den Einsatz als Seitenantenne, insbesondere an U-Booten, geeignete Unterwasserantenne zu konzipieren, die kostengünstig herzustellen ist, durch Modulbauweise ohne Mehraufwand zur Realisierung einer beliebig konfigurierten Seitenantenne adaptiert werden kann und eine gutes Nutz-Stör-Verhältnis aufweist.
- Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.
- Die erfindungsgemäße Unterwasserantenne hat den Vorteil, dass durch die Festlegung der mindestens einen elektroakustischen Baueinheit an einem die Baueinheit aufnehmenden Hüllkörpersegment, das akustisch entkoppelt am Antennenträger befestigt ist, der vom Antennenträger abgestrahlte Störschall nur in sehr geringem Umfang an die elektroakustischen Wandler gelangt. Durch den Weichstoffkörper ist eine elastische Befestigung der elektroakustischen Baueinheit am Hüllkörpersegment gewährleistet und eine Übertragung von beispielsweise durch Schockwellen hervorgerufenen, mechanischen Schwingungen des Hüllkörpersegments auf die Wandleranordnung gedämpft.
- Durch eine entsprechende, konstruktive Formung des Hüllkörpersegments lässt sich einerseits ein zur Störschallreduzierung ausreichend großer Abstand der elektroakustischen Baueinheit vom Antennenträger und andererseits eine gewünschte Ausrichtung der Baueinheit problemlos realisieren. In dem hinter der Baueinheit bis zum Antennenträger verbleibenden, freien Rückraum ist genügend Platz zur Unterbringung der Beschaltung der elektroakustischen Wandler der Wandleranordnung vorhanden.
- Jedes Hüllkörpersegment mit mindestens einer integrierten akustischen Baueinheit bildet einen Antennenmodul. Mehrere Antennenmodule werden zur Realisierung der Unterwasserantenne beliebiger Länge abstandslos aneinandergereiht, wobei die gewünschte Länge der Unterwasserantenne die Anzahl der aneinandergesetzten Antennenmodule bestimmt. Jedes Antennenmodul kann dabei mit nur einer Baueinheit, die sich in Anbaulage des Hüllkörpersegments am Antennenträger horizontal erstreckt, oder mit mehreren Baueinheiten versehen werden, die in Anbaulage des Hüllkörpersegments vertikal übereinander angeordnet sind. Im ersten Fall lässt sich eine lineare Seitenantenne und im zweiten Fall eine flächige Seitenantenne ohne konstruktiven Mehraufwand realisieren. Die Antennenmodule können aber auch mit definiertem Abstand voneinander am Antennenträger befestigt werden. Z. B. können zur Installation einer Unterwasserantenne für ein sog. Passiv-Range-Sonar (PRS) drei Antennenmodule im exakt gleichen Abstand voneinander am Antennenträger befestigt werden.
- Zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Unterwasserantenne mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Reflektor so gestaltet, dass der Weichstoffkörper eine zu seiner der Schalleinfallsrichtung zugekehrten Vorderseite hin offene Längsrinne mit trapezförmigem Querschnitt aufweist, deren lichte Weite zum Rinnengrund hin abnimmt. Die Metallplatine mit vorgesetzter Wandleranordnung ist am Rinnengrund festgelegt. Durch diese konstruktive Maßnahme kann einerseits der Weichstoffkörper ohne Beeinträchtigung des Schallempfangs für die Wandleranordnung am Hüllkörpersegment befestigt werden und wird andererseits der Wandleranordnung durch den trapezförmigen Querschnitt der Längsrinne ein räumlich begrenzter Schalleinfallssektor zugewiesen. Der Weichstoffkörper bildet zudem in dem der Metallplatine vorgelagerten Bereich einen Schallabsorber.
- Alternativ kann im Weichstoffkörper eine der Anzahl der elektroakustischen Wandler der Wandleranordnung entsprechende Zahl von kegelstumpfartigen, zur Vorderseite des Weichstoffkörpers sich erweiternden Trichtern ausgebildet sein, an deren Trichtergrund jeweils ein elektroakustischer Wandler auf der dort freiliegenden und im übrigen im Weichstoffkörper eingebetteten Metallplatine befestigt ist. Bei dieser konstruktiven Ausführung des Weichstoffkörpers sind die nebeneinander angeordneten Wandler gegenseitig akustisch entkoppelt und eine gegenseitige akustische Beeinflussung verhindert.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist jeder elektroakustischen Baueinheit ein vorzugsweise aus porösem Schaum bestehender Auftriebskörper zugeordnet, der so ausgelegt ist, dass die von ihm erzeugte Auftriebskraft annähernd gleich dem Gewicht der elektroakustischen Baueinheit ist. Durch diese konstruktive Maßnahme kann die Baueinheit auftriebsneutral getrimmt werden, um die Gesamtmaßenbilanz der Unterwasserantenne positiv zu beeinflussen, also das Traggewicht der Unterwasserantenne für den Antennenträger deutlich zu verringern.
- Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben.
- Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Antennenmoduls einer an einem Bootskörper eines U-Boots befestigten, elektroakustischen Unterwasserantenne, -
2 einen Querschnitt einer an einem ausschnittweise dargestellten Hüllensegment befestigten, elektroakustischen Baueinheit des Antennenmoduls in1 , -
3 ausschnittweise eine Draufsicht der elektroakustischen Baueinheit in2 , -
4 ausschnittweise einen Schnitt längs der Schnittebene IV-IV in1 , -
5 ausschnittweise einen Schnitt längs der Schnittebene V-V in1 . -
6 eine gleiche Darstellung wie in3 einer modifizierten elektroakustischen Baueinheit. - In
1 ist ein Antennenmodul11 einer als flächige Seitenantenne konfigurierten Unterwasserantenne, das an einem einen Antennenträger12 bildenden Bootskörper eines U-Boots angebaut ist, in perspektivischer Ansicht dargestellt. Je nach Länge der Unterwasserantenne sind mehrere solcher Antennenmodule11 längs des Bootskörpers aneinandergesetzt und ergeben in ihrer Gesamtheit die in Horizontalrichtung langgestreckte Seitenantenne mit Ausdehnung in Vertikalrichtung. Üblicherweise ist je eine Seitenantenne an Back- und Steuerbord des U-Boots angeordnet. - Jedes Antennenmodul
11 weist mindestens eine elektroakustische Baueinheit13 und ein Hüllkörpersegment14 auf, das die elektroakustische Baueinheit13 aufnimmt und an dem Antennenträger12 festgelegt ist. Der freie Raum zwischen Antennenträger12 und Hüllkörpersegment ist wassergefüllt, wozu im Hüllkörpersegment mindestens eine Öffnung40 zum Fluten vorgesehen ist. Das akustisch transparente Hüllkörpersegment14 weist eine in Anbaulage am Antennenträger12 etwa vertikal ausgerichtete Frontwand143 und zwei davon einstückig abgehende Schenkel141 und142 auf, die endseitig am Antennenträger12 befestigt sind. Das Hüllkörpersegment14 besteht vorzugsweise aus einem Schichtverbund, der eine oder mehrere formsteife Schichten als tragende Elemente und eine oder mehrere Biegewellen dämpfende Zusatzschichten aufweist, die auf und/oder zwischen den formsteifen Schichten angeordnet sind, wobei die Schichtdicken definierte Abmessungen aufweisen. Ein solcher Hüllkörper ist z. B. inDE 36 42 747 C2 offenbart. Die elektroakustische Baueinheit13 , die in2 im Schnitt und in3 in Draufsicht oder Vorderansicht zu sehen ist, umfasst einen als Feder-Masse-System ausgebildeten Reflektor15 und eine dem Reflektor15 in Schalleinfallsrichtung vorgesetzte Wandleranordnung16 aus einer Mehrzahl von im Abstand aneinandergereihten, am Reflektor15 befestigten, elektroakustischen Wandlern. Die elektroakustischen Wandler sind im Ausführungsbeispiel Hydrophone17 , die von kleinen Kugelkeramiken gebildet sind. Die Kugelkeramiken sind zur Herstellung der elektrischen Verbindung mit hier nicht dargestellten Anschlussleitungen versehen. Zur Einhaltung eines toleranzgenauen Abstands vom Reflektor15 ist jedes Hydrophon17 auf ein Distanzstück18 aufgeklebt, das wiederum positionsgenau am Reflektor15 festgelegt ist, beispielsweise durch kleine Einsenkungen im Reflektor15 oder aber auch durch Ankleben. Der Reflektor15 besteht aus einer die Masse bildenden Metallplatinen19 und einem die Feder bildenden Weichstoffkörper20 , der in Schalleinfallsrichtung hinter der Metallplatine19 angeordnet ist. Die Metallplatine19 ist zur Unterdrückung von störenden Eigenresonanzen in bekannter Weise in Sandwichbauweise ausgeführt und aus zwei Metallplatten191 und192 , z. B. aus Aluminium, mit einer dazwischen liegenden, biegewellendämpfenden Schicht193 , z. B. aus Gummi, zusammengesetzt. Der z. B. aus Polyurethan-Schaum bestehende Weichstoffkörper20 weist eine zu seiner der Schalleinfallsrichtung zugekehrten Vorderseite hin offene Längsrinne21 mit trapezförmigem Querschnitt auf. Die in Anbaulage vertikale, lichte Weite der Längsrinne21 nimmt zum Rinnengrund211 hin stetig ab. Am Rinnengrund211 ist die Metallplatine19 mit vorgesetzter Wandleranordnung16 festgelegt. Die Festlegung kann dadurch erfolgen, dass die Metallplatine19 am Weichstoffkörper20 angeklebt ist oder – wie dies in der Schnittdarstellung der2 zu sehen ist – dass der Weichstoffkörper20 die Metallplatine19 längs ihrer Längskanten übergreift. In beiden Fällen liegt die Metallplatine19 formschlüssig im Rinnengrund211 ein. - Die solchermaßen aufgebaute, elektroakustische Baueinheit
13 ist über den Weichstoffkörper20 am Hüllkörpersegment14 befestigt (2 ). Hierzu sind im Weichstoffkörper20 beidseitig der Längsrinne21 , also in Anbaulage des Antennenmoduls11 oberhalb und unterhalb der Längsrinne21 , Mittel zur Befestigung am Hüllkörpersegment14 eingeschlossen. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel weisen diese Befestigungsmittel mit einem Innengewinde versehene Hohlkörper22 auf. Diese Hohlkörper22 sind vorzugsweise aus Metall und werden bei der Herstellung des Weichstoffkörpers20 mit in diesen integriert. Im Weichstoffkörper20 sind zu den Hohlkörpern14 führende Kanäle23 und an der in Schalleinfallsrichtung weisenden Frontwand143 des Hüllkörpersegments14 Durchstecklöcher24 vorgehalten, die mit den Kanälen23 fluchten. Zum Befestigen der mindestens einen Baueinheit13 an dem Hüllkörpersegment14 wird die Baueinheit13 mit ihrer in Schalleinfallsrichtung weisenden Vorderseite innen an die Frontwand143 des Hüllkörpersegments14 angelegt und werden durch die Durchstecklöcher24 und Kanäle23 hindurchgeführte Schraubbolzen25 mit ihrem jeweils ein Außengewinde tragenden Bolzenschäften251 in die Hohlkörper22 eingeschraubt. Die vorzugsweise als Senkköpfe ausgeführten Bolzenköpfe252 liegen in Einsenkungen in der Frontwand143 des Hüllkörpersegments14 formschlüssig ein. Im Ausführungsbeispiel der1 sind in das Hüllkörpersegment12 insgesamt drei elektroakustische Baueinheiten13 integriert, die alle identisch und wie vorstehend beschrieben ausgebildet und in der beschriebenen Weise am Hüllkörpersegment14 befestigt sind. Die drei elektroakustischen Baueinheiten13 sind in Anbaulage des Antennenmoduls11 am Antennenträger12 vertikal übereinander angeordnet. Dadurch ergibt sich eine flächige Seitenantenne mit vertikal gebündelter Richtwirkung. - Zur Kompensation des Gewichtes der einzelnen elektroakustischen Baueinheiten
13 ist jeder Baueinheit13 noch ein Auftriebskörper26 zugeordnet, der an der von der Wandleranordnung16 abgekehrten Rückseite des Weichstoffkörpers20 befestigt ist. Der vorzugsweise aus porösem Schaum hergestellte Auftriebskörper26 ist bezüglich der Materialauswahl und der Abmessungen so gestaltet, dass das Gewicht der elektroakustischen Baueinheit13 von der vom Auftriebskörper26 im Wasser erzeugten Auftriebskraft annähernd kompensiert wird. Vorteilhaft ist die Baueinheit13 zusammen mit dem Auftriebskörper26 in einem akustisch transparenten Umguss, z. B. aus Polyurethan, eingeschlossen, der entlang der Außenkonturen geführt ist und somit auch die Wandleranordnung16 umschließt und die Metallplatine19 sowie die Seitenwände der Längsrinne21 (2 ) bzw. der Trichter39 (6 ) bedeckt. - Die Befestigung des Hüllkörpersegments
14 am Antennenträger12 erfolgt über akustische Entkopplungsmittel. Hierzu weist der Antennenträger12 , im Ausführungsbeispiel der Bootskörper des U-Boots, zwei vertikal voneinander beabstandete und horizontal am Bootskörper ausgerichtete Reihen von sog. Knaggen27 auf, die in jeder Reihe mit definiertem Abstand voneinander am Bootskörper festliegen. Unter Knaggen27 werden am Bootskörper abstehende, zylindrische oder quaderförmige Befestigungsstützen verstanden, die jeweils mit einer Gewindebohrung versehen sind. In4 ist in vergrößerter Darstellung eine solche Knagge27 aus der unteren Knaggenreihe im Schnitt skizziert. Die beiden Knaggenreihen erstrecken sich über eine Strecke am Bootskörper, die mindestens der Länge der Unterwasserantenne entspricht. Zur Befestigung des Hüllkörpersegments14 sind jedem Antennenmodul11 zwei U-Schienen28 zugeordnet, die auf jeweils mindestens zwei Knaggen27 festgelegt sind. Dabei ist eine obere U-Schiene28 auf der oberen Knaggenreihe und eine untere Schiene28 auf der unteren Knaggenreihe befestigt. Jede, zwei Schenkel281 ,282 und ein diese verbindendes Querteil283 aufweisende U-Schiene28 besitzt in ihrem Querteil283 Durchgangslöcher29 , die vorzugsweise als Langlöcher mit in Längsrichtung der U-Schiene28 ausgerichteter, größerer Lochabmessung ausgebildet sind. Durch die Durchgangslöcher29 ist jeweils eine Kopfschraube30 hindurchgeführt, die mit ihrem Gewindeschaft301 in der Gewindebohrung in den Knaggen27 verschraubt ist. Dabei presst sich der Schraubenkopf302 der Kopfschraube30 über eine Flachscheibe31 und einem ersten federelastischen Element32 auf das Querteil283 der U-Schiene28 auf und presst dieses über ein zweites federelastisches Element33 auf die Stirnfläche der Knagge27 auf. Gleichzeitig werden die Stirnflächen der Schenkel281 ,282 der U-Schiene28 unter Zwischenlage eines dritten federelastischen Elements34 an den Antennenträger12 angepresst. Die federelastischen Elemente32 ,33 und34 , die aus Gummi, Polyurethan-Schaum und dgl. bestehen können, dienen der akustischen Entkopplung der U-Schiene28 von den Knaggen27 , sodass vom Antennenträger12 abgestrahlter Störrschall nur stark gedämpft auf die U-Schiene28 und von dort auf das Hüllkörpersegment14 übertragen wird. - Eine weitere akustische Entkopplung ist zwischen der U-Schiene
28 und dem Hüllkörpersegment14 vorgesehen. Das Hüllkörpersegment14 ist mit je einem Schenkel141 ,142 über den äußeren Schenkel281 der oberen und unteren U-Schiene28 geschoben, wobei die Stirnenden der Schenkel141 ,142 des Hüllkörpersegments14 sich auf dem dritten federelastischen Element34 abstützen. In5 ist dies im Schnitt für den oberen Schenkel141 des Hüllkörpersegments14 und dem äußeren Schenkel281 der oberen U-Schiene28 skizziert. Die gleiche konstruktive Ausführung findet sich zwischen dem unteren Schenkel142 des Hüllkörpersegments14 und der unteren U-Schiene28 . Die die äußeren Schenkel281 der U-Schienen28 übergreifenden beiden Schenkel141 und142 des Hüllkörpersegments14 liegen nicht unmittelbar an den äußeren Schenkeln281 der U-Schienen28 an, vielmehr ist zwischen diesen ein viertes federelastisches Element35 mit Durchgangslöchern für jeweils eine Gewindeschraube36 eingelegt. In den äußeren Schenkeln281 der U-Schienen28 sind Gewindelöcher37 und in dem oberen und unteren Schenkel141 ,142 des Hüllkörpersegments14 damit fluchtende Durchstecklöcher38 vorhanden. Die durch die Durchstecklöcher38 und das vierte federelastische Element35 hindurchgeführten Gewindeschrauben36 werden in den Gewindelöchern37 festgespannt, wobei das vierte und das dritte federelastische Element35 ,34 eine zusätzliche akustische Entkopplung des Hüllkörpersegments14 vom Antennenträger12 bewirken. - In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Antennenmoduls
11 ist die elektroakustische Baueinheit13 insoweit modifiziert, als – wie dies in6 dargestellt ist – die Hydrofone17 der elektroakustischen Wandleranordnung16 nicht gemeinsam am Grund einer im Weichstoffkörper20 vorhandenen Längsrinne angeordnet sind, sondern jedes Hydrofon17 separat am Grund eines im Weichstoffkörper20 ausgebildeten, kegelstumpfförmigen Trichters39 auf der dort freigegebenen ansonsten im Weichstoffkörper20 eingebetteten Metallplatine19 des Reflektors15 platziert ist. Eine der Hydrofonzahl entsprechende Anzahl von zur Vorderseite des Weichstoffkörpers20 hin sich aufweitenden Trichtern39 ist in Anbaulage des Antennenmoduls11 horizontal nebeneinandergereiht. Die Metallplatine19 durchzieht den gesamten Weichstoffkörper20 und ist außerhalb der Trichtergründe von dem Weichstoff überdeckt. Die als Absorber wirkenden Trichterwände schotten die nebeneinanderliegenden Hydrofone17 akustisch gegeneinander ab. Der Weichstoffkörper20 weist wiederum nahe seiner in Anbaulage oberen und unteren Längskante eingeschlossene Befestigungsmittel auf, die z. B. wie in2 ausgebildet sind und von denen in6 die zu den Hohlkörpern führenden Kanäle23 zu sehen sind. - In Abänderung der beschriebenen elektroakustischen Baueinheit
13 kann die die Längsrinne21 durchziehende Metallplatine19 auch in aneinandergesetzte Segmente unterteilt sein. Auch kann die obere und untere U-Schiene28 jeweils in zwei Schienensegmente aufgeteilt sein, wobei jeweils ein Schienensegment in der beschriebenen Weise auf einer Knagge27 befestigt ist. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4339798 A1 [0002]
- - DE 3834669 A1 [0003]
- - DE 3642747 C2 [0003, 0022]
Claims (15)
- Unterwasserantenne zum Anbau an einen Antennenträger (
12 ), insbesondere an einen Bootskörper eines U-Boots, mit mindestens einer elektroakustischen Baueinheit (13 ), die einen als Feder-Masse-System ausgebildeten Reflektor (15 ) mit einer Metallplatine (19 ) als Masse und einem in Schalleinfallsrichtung hinter der Metallplatine (19 ) angeordneten, elastischen Weichstoffkörper (20 ) als Feder und eine in Schalleinfallsrichtung dem Reflektor (15 ) vorgesetzte Wandleranordnung (16 ) aus einer Mehrzahl von beabstandet aneinandergereihten, an der Metallplatine (19 ) befestigten, elektroakustischen Wandlern, insbesondere Hydrophonen (17 ), aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Baueinheit (13 ) in einem akustisch transparenten Hüllkörpersegment (14 ) aufgenommen und über den Weichstoffkörper (20 ) am Hüllkörpersegment (14 ) befestigt ist und dass das Hüllkörpersegment (14 ) über akustische Entkopplungsmittel am Antennenträger (12 ) festgelegt ist. - Unterwasserantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Weichstoffkörper (
20 ) eine zu seiner der Schalleinfallsrichtung zugekehrten Vorderseite hin offene Längsrinne (21 ) mit trapezförmigem Querschnitt aufweist, deren lichte Weite zum Rinnengrund (211 ) hin stetig abnimmt, und dass die Metallplatine (19 ) mit vorgesetzter Wandleranordnung (16 ) am Rinnengrund (211 ) festgelegt ist. - Unterwasserantenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatine (
19 ) formschlüssig im Rinnengrund (211 ) der Längsrinne (21 ) einliegt. - Unterwasserantenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatine (
19 ) am Weichstoffkörper (20 ) angeklebt ist. - Unterwasserantenne nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatine (
19 ) längs ihren Längskanten von dem Weichstoffkörper (20 ) übergriffen ist. - Unterwasserantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Weichstoffkörper (
20 ) eine der Anzahl der elektroakustischen Wandler der Wandleranordnung entsprechende Zahl von kegelstumpfartige Trichtern (39 ) aufweist, die sich zu seiner der Schalleinfallsrichtung zugekehrten Vorderseite hin aufweiten, dass die Metallplatine (19 ) am Grund der Trichter (39 ) in dem Weichstoffkörper (20 ) eingebettet ist und dass jeweils ein elektroakustischer Wandler am Grund eines jeden Trichters (39 ) auf der Metallplatine (19 ) festgelegt ist. - Unterwasserantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatine (
19 ) aus zwei Metallplatten (191 ,192 ) mit dazwischenliegender, biegewellendämpfender Schicht (193 ), vorzugsweise aus Gummi, besteht. - Unterwasserantenne nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Weichstoffkörper (
20 ), vorzugsweise nahe seiner in Anbaulage der Baueinheit (13 ) oberen und unteren Längskante Mittel zur Befestigung der Baueinheit (13 ) am Hüllkörpersegment (14 ) eingeschlossen sind. - Unterwasserantenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel Hohlkörper (
22 ) mit Innengewinde, vorzugsweise aus Metall, aufweisen, in die durch im Hüllkörpersegment (14 ) ausgebildete Durchstecklöcher (24 ) hindurchgeführte Schraubbolzen (25 ) mit ihren ein Außengewinde tragenden Bolzenschäften (251 ) einschraubbar sind. - Unterwasserantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Weichstoffkörper (
20 ) aus Polyurethan-Schaum besteht. - Unterwasserantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Baueinheit (
13 ) ein vorzugsweise aus porösem Schaum bestehender Auftriebskörper (26 ) zugeordnet ist, der so ausgelegt ist, dass die von ihm im Wasser erzeugte Auftriebskraft annähernd gleich dem Gewicht der Baueinheit (13 ) ist. - Unterwasserantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftriebskörper (
26 ) an der von der Wandleranordnung (16 ) abgekehrten Rückseite des Weichstoffkörpers (20 ) befestigt ist. - Unterwasserantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Hüllkörpersegment (
14 ) mehrere Baueinheiten (13 ) vorhanden sind, die in Anbaulage des Hüllkörpersegments (14 ) vertikal übereinander angeordnet sind. - Unterwasserantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, jeweils mit einer oder mehreren Baueinheiten (
13 ) versehene Hüllkörpersegmente (12 ) in Anbaulage der Unterwasserantenne horizontal aneinandergesetzt und getrennt am Antennenträger (12 ) befestigt sind. - Unterwasserantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass drei, jeweils mit einer oder mehreren Baueinheiten (
13 ) versehene Hüllkörpersegmente (14 ) in Anbaulage der Unterwasserantenne horizontal mit definiertem Abstand voneinander am Antennenträger (12 ) befestigt sind.
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