DE102014221327A1 - water craft - Google Patents

water craft Download PDF

Info

Publication number
DE102014221327A1
DE102014221327A1 DE102014221327.4A DE102014221327A DE102014221327A1 DE 102014221327 A1 DE102014221327 A1 DE 102014221327A1 DE 102014221327 A DE102014221327 A DE 102014221327A DE 102014221327 A1 DE102014221327 A1 DE 102014221327A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vessel
hydrophone
water
submarine
support structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014221327.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Norbert Hövelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Marine Systems GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Priority to DE102014221327.4A priority Critical patent/DE102014221327A1/en
Priority to PCT/EP2015/073857 priority patent/WO2016062603A1/en
Priority to EP15781095.3A priority patent/EP3209555B1/en
Priority to ES15781095T priority patent/ES2793024T3/en
Publication of DE102014221327A1 publication Critical patent/DE102014221327A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/28—Arrangement of offensive or defensive equipment
    • B63G8/34—Camouflage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G13/00—Other offensive or defensive arrangements on vessels; Vessels characterised thereby
    • B63G13/02—Camouflage
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17857—Geometric disposition, e.g. placement of microphones
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17873—General system configurations using a reference signal without an error signal, e.g. pure feedforward
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G13/00—Other offensive or defensive arrangements on vessels; Vessels characterised thereby
    • B63G13/02—Camouflage
    • B63G2013/022—Camouflage using means for reducing noise emission into air or water
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/127—Underwater acoustics, e.g. for submarine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit einer mit der Wasserumgebung in Kontakt stehenden Tragstruktur. Dieses Wasserfahrzeug weist Mittel zur Kompensation von Körperschall in der Tragstruktur und ein in der Wasserumgebung des Wasserfahrzeugs angeordnetes Hydrophon auf. Das Hydrophon ist mit einer Einrichtung zur Steuerung der Mittel von Kompensation von Körperschall signalverbunden.The invention relates to a watercraft with a support structure in contact with the water environment. This vessel has means for compensation of structure-borne noise in the supporting structure and a hydrophone arranged in the water environment of the vessel. The hydrophone is signal-connected to a means of controlling the structure-borne noise compensation means.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit den im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a watercraft with the features specified in the preamble of claim 1.

Bei militärischen Unterseebooten ist von dem Unterseeboot ausgehender Schall möglichst gering zu halten, da getauchte Unterseeboote über den sich im Wasser ausbreitenden Schall geortet werden können. In umgekehrter Weise sind Unterseeboote während der Tauchfahrt in der Lage, Überwasserfahrzeuge über den von diesen Fahrzeugen auf das Wasser übertragenen Schall zu orten, sodass auch bei militärischen Überwasserfahrzeugen das Bedürfnis besteht, den von Ihnen ausgehenden Wasserschall möglichst gering zu halten. Hierbei kommt der Verringerung des Körperschalls, der von den auf den Wasserfahrzeugen befindlichen schwingungserzeugenden Vorrichtungen hervorgerufen wird und über die Tragstruktur des Wasserfahrzeugs zu dessen Außenhülle geleitet wird, eine besondere Bedeutung zu. In military submarines, outgoing sound from the submarine is to be kept as low as possible because submersible submarines can be located above the sound propagating in the water. Conversely, submarines during the dive trip are able to locate over-water vehicles on the sound transmitted by these vehicles to the water, so that there is a need for military over-water vehicles to minimize the water sound emanating from you. In this case, the reduction in structure-borne noise, which is caused by the vibration generating devices on the vessels and is conducted via the support structure of the vessel to the outer shell, is of particular importance.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Wasserfahrzeug zu schaffen, bei dem ein durch die Einleitung von Körperschall in die Tragstruktur verursachter Wasserschall möglichst vollständig verhindert, zumindest aber im größtmöglichen Maße verringert wird. Against this background, the object of the invention is to provide a watercraft in which a water sound caused by the introduction of structure-borne noise in the support structure as completely as possible prevented, or at least reduced to the greatest possible extent.

Diese Aufgabe wird durch ein Wasserfahrzeug mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Wasserfahrzeugs ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie aus der Zeichnung. Hierbei können die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale jeweils für sich oder in geeigneter Kombination miteinander das Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 weiter ausgestalten.This object is achieved by a watercraft having the features specified in claim 1. Advantageous developments of this watercraft emerge from the subclaims, the following description and from the drawing. Here, the features specified in the dependent claims, each by itself or in a suitable combination with each other, the vessel according to claim 1 further develop.

Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug weist in üblicher Weise eine mit der Wasserumgebung in Kontakt stehende Tragstruktur auf. Hierbei sind unter dem Begriff „Tragstruktur“ alle direkt oder indirekt miteinander verbundenen tragenden Teile des Rumpfes und der Aufbauten des Wasserfahrzeugs sowie insbesondere eine mit dem Umgebungswasser in Kontakt stehende tragende Außenhülle des Wasserfahrzeugs zu verstehen. Um den von auf der Tragstruktur gelagerten schwingungserzeugenden Vorrichtungen, wie z. B. Motoren, Pumpen oder Kompressoren, auf die Tragstruktur übertragenen Körperschall zu kompensieren, ist das Wasserfahrzeug mit Mitteln zur Kompensation von Körperschall ausgestattet. Mit diesen Mitteln wird die von den schwingungserzeugenden Vorrichtungen in die Tragstruktur eingeleitete Schwingungsenergie zumindest teilweise kompensiert, indem in die Tragstruktur Schwingungen eingeleitet werden, welche die von den schwingungserzeugenden Vorrichtungen in die Tragstruktur eingeleiteten Schwingungen mittels destruktiver Interferenz größtenteils und günstigstenfalls vollständig auslöschen.The watercraft according to the invention has in the usual way a support structure in contact with the water environment. Here, the term "support structure" is to be understood as meaning all directly or indirectly interconnected supporting parts of the hull and the superstructure of the watercraft, and in particular a supporting outer hull of the watercraft which is in contact with the ambient water. To the mounted on the support structure vibration generating devices such. As motors, pumps or compressors to compensate for transmitted to the support structure structure-borne noise, the vessel is equipped with means for the compensation of structure-borne noise. By means of this, the vibration energy introduced into the support structure by the vibration generating devices is at least partially compensated for by inducing vibrations in the support structure which, by means of destructive interference, largely and at best cancel out the vibrations introduced by the vibration generating devices into the support structure.

Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, die Mittel zur Kompensation von Körperschall auf der Grundlage des von dem Körperschall an der Außenhülle des Wasserfahrzeugs hervorgerufenen Wasserschalls zu steuern. Zu diesem Zweck weist das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug ein Hydrophon auf, welches mit einer Einrichtung zur Steuerung der Mittel zur Kompensation von Körperschallsignal verbunden ist. Das Hydrophon erfasst genau das von der Außenhülle aufgrund dessen Körperschallanregung ausgehende Geräusch, welches sich im Wasser über große Strecken ausbreitet und ohne die Kompensation durch die Mittel zur Kompensation von Körperschall zu einer Ortung des Wasserfahrzeugs führen könnte. Es hat sich gezeigt, dass sich der Wasserschall durch die Verwendung von Mitteln zur Kompensation von Körperschall und deren Steuerung auf Grundlage des von dem Hydrophon erfassten Wasserschalls signifikant verringern und bestenfalls auslöschen lässt.The essential idea of the invention is to control the means for compensation of structure-borne noise on the basis of the water sound produced by the structure-borne noise on the outer shell of the vessel. For this purpose, the watercraft according to the invention has a hydrophone, which is connected to a device for controlling the means for compensation of structure-borne sound signal. The hydrophone captures exactly the sound emanating from the outer shell due to its structure-borne sound excitation, which propagates in the water over long distances and without compensation by the means for compensation of structure-borne noise could lead to a locating of the vessel. It has been found that waterborne sound can be significantly reduced and at best extinguished by the use of structure-borne noise compensation and control based on the hydrophone sound collected by the hydrophone.

Als Mittel zur Kompensation von Körperschall kann vorteilhaft mindestens ein aktiver Schwingungsdämpfer vorgesehen sein. Hierbei ist unter einem aktiven Schwingungsdämpfer ein Krafterreger zu verstehen, mit dem in der Tragstruktur aktiv Schwingungen erzeugt werden, welche mit den von einer schwingungserzeugenden Vorrichtung in die Tragstruktur eingeleiteten Schwingungen frequenz- und amplitudengleich, jedoch um 180° phasenverschoben sind, sodass sich die von dem Krafterreger in die Tragstruktur eingeleiteten Schwingungen und die von der schwingungserzeugenden Vorrichtung in die Tragstruktur eingeleiteten Schwingungen soweit gegenseitig eliminieren, dass in der Wasserumgebung des Wasserfahrzeugs möglichst kein Wasserschall verursacht wird. Neben der Verwendung eines aktiven Schwingungsdämpfers können als Mittel zur Kompensation von Körperschall auch alle weiteren Vorrichtungen verwendet werden, mit denen Schwingungen hinsichtlich ihrer Frequenz, Amplitude und Phase gesteuert in die Tragstruktur eingeleitet werden können. So kann als Mittel zur Kompensation von Körperschall gegebenenfalls auch ein mit der Tragstruktur gekoppelter Rüttelmotor vorgesehen sein.As means for compensation of structure-borne noise, advantageously at least one active vibration damper can be provided. Here, an active vibration damper is to be understood as a force exciter, with which active vibrations are generated in the support structure, which are frequency- and amplitude-equal with the oscillations introduced by a vibration-generating device into the support structure, but phase-shifted by 180 °, so that the Force drivers in the support structure introduced vibrations and the vibrations introduced by the vibration generating device in the support structure so far mutually eliminate that in the water environment of the vessel as possible no water sound is caused. In addition to the use of an active vibration damper can be used as means for the compensation of structure-borne noise, all other devices with which vibrations in terms of their frequency, amplitude and phase controlled in the support structure can be initiated. Thus, as a means for compensation of structure-borne noise may optionally also be provided with a vibrating motor coupled to the support structure.

Um mit den Mitteln zur Kompensation von Körperschall, die zur Eliminierung der von der schwingungserzeugenden Vorrichtung in die Tragstruktur eingeleiteten Körperschallschwingungen erforderlichen Gegenschwingungen in die Tragstruktur einleiten oder dort erzeugen zu können, sind die Mittel zur Kompensation von Körperschall zweckmäßigerweise in Wirkkontakt mit der Tragstruktur angeordnet. So kann beispielsweise bei Verwendung eines aktiven Schwingungsdämpfers dessen Krafterreger derart außenseitig der Tragstruktur angeordnet sein, dass er direkt eine Erregerkraft zur Erzeugung der Gegenschwingungen auf die Tragstruktur ausüben kann.In order to be able to initiate or generate counter vibrations with the means for compensation of structure-borne noise necessary for eliminating the structure-borne vibrations introduced by the vibration-generating device into the support structure, the means for compensating structure-borne noise are expediently arranged in operative contact with the support structure. For example, when used an active vibration damper whose Krafterreger be arranged on the outside of the support structure such that it can directly exert an excitation force for generating the counter-vibrations on the support structure.

Das Hydrophon, welches den zur Steuerung der Mittel zur Kompensation von Körperschall verwendeten Wasserschall erfasst, ist bevorzugt an einer Außenhülle des Wasserfahrzeugs angeordnet. Bei der Außenhülle handelt es sich typischerweise um eine in direktem Kontakt mit der Wasserumgebung des Wasserfahrzeugs stehende Außenhülle. An diese Außenhülle ist das Hydrophon zweckmäßigerweise außenseitig angeordnet, sodass sich auch das Hydrophon in direktem Kontakt mit dem Umgebungswasser des Wasserfahrzeugs befindet. The hydrophone, which detects the water sound used to control the structure-borne sound compensation means, is preferably arranged on an outer shell of the watercraft. The outer shell is typically an outer shell in direct contact with the water environment of the vessel. To this outer shell, the hydrophone is advantageously arranged on the outside, so that the hydrophone is in direct contact with the surrounding water of the vessel.

Vorteilhaft kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Wasserfahrzeug um ein Überwasserschiff handeln. Bei diesem Überwasserschiff ist das Hydrophon bevorzugt an einem unterhalb der Wasseroberfläche angeordneten Bereichs des Schiffsrumpfs angeordnet.Advantageously, the vessel according to the invention may be a surface vessel. In this surface watercraft, the hydrophone is preferably arranged on a region of the hull which is arranged below the water surface.

Weiter vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug auch ein Unterseeboot sein, bei dem sich die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen zur Eliminierung bzw. Verringerung des durch die Einleitung von Körperschall in die Tragstruktur verursachten Wasserschalls als besonders nützlich erweisen.Further advantageously, the vessel according to the invention may also be a submarine, in which the measures provided according to the invention for the elimination or reduction of the water sound caused by the introduction of structure-borne noise into the supporting structure prove to be particularly useful.

Bei einem Unterseeboot bildet der Druckkörper den Teil der Tragstruktur des Bootes, welcher direkt an dessen Wasserumgebung angrenzt und an welchem über eine Körperschallanregung erzeugter Wasserschall entsteht. Insofern ist das Hydrophon zweckmäßigerweise außerhalb des Druckkörpers des Unterseeboots angeordnet, wo es in direktem Kontakt zu dem Umgebungswasser des Unterseeboots steht und den Wasserschall direkt erfassen kann.In a submarine, the pressure hull forms the part of the support structure of the boat, which is directly adjacent to its water environment and at which produced via a structure-borne sound stimulation water sound. In this respect, the hydrophone is expediently arranged outside the pressure hull of the submarine, where it is in direct contact with the ambient water of the submarine and can detect the water sound directly.

Unterseeboote weisen typischerweise eine in Teilbereichen von dem Druckkörper beabstandete Außenhaut auf, wobei der Zwischenraum zwischen der Außenhaut und dem Druckkörper wasserdurchflutet ist. Besonders vorteilhaft ist das Hydrophon innerhalb dieses von der Außenhaut des Unterseeboots umschlossenen, wasserdurchfluteten Bereichs des Unterseeboots angeordnet. D. h. das Hydrophon wird in dem Zwischenraum zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut angeordnet, wobei es außenseitig von der Außenhaut abgedeckt wird, die den Druckkörper des Unterseeboots und/oder an dem Druckkörper ausgebildete Aufbauten des Unterseeboots strömungsgünstig verkleidet. Das Hydrophon wirkt sich somit nicht auf die Strömungseigenschaften des Unterseeboots aus und wird von der Außenhaut vor äußeren Einflüssen geschützt.Submarines typically have an outer skin spaced in some areas from the pressure body, with the gap between the outer skin and the pressure body being flooded with water. Particularly advantageously, the hydrophone is disposed within this, flooded by the outer skin of the submarine, water-flooded area of the submarine. Ie. the hydrophone is disposed in the space between the pressure body and the outer skin, wherein it is covered on the outside of the outer skin, which covers the pressure hull of the submarine and / or formed on the pressure body structures of the submarine aerodynamically. The hydrophone thus does not affect the flow characteristics of the submarine and is protected by the outer skin from external influences.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:The invention is explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawing. In the drawing shows:

1 in einer stark vereinfachten Prinzipskizze ein Überwasserschiff und 1 in a simplified schematic sketch a surface ship and

2 in einer stark vereinfachten Prinzipskizze ein Unterseeboot. 2 in a simplified schematic sketch a submarine.

Ein in 1 dargestelltes Überwasserschiff 2 weist eine Tragstruktur 4 auf, welche alle tragenden Teile des Schiffskörpers beinhaltet, die aber in 1 sehr stark vereinfacht lediglich in Form eines Schiffsrumpfes 6 und eines mit dem Schiffsrumpf 6 in Verbindung stehenden Trägers 8 dargestellt ist. Auf der Tragstruktur 4 ist eine Vorrichtung 10 gelagert, welche in 1 durch den Pfeil 12 deutlich gemachte Schwingungen ausführt. Diese Schwingungen führen innerhalb der Tragstruktur 4 zu Körperschall, welcher sich bis in den Schiffsrumpf 6 ausbreitet, wo er in einem unterhalb der Wasseroberfläche 14 befindlichen Bereich Wasserschall 16 verursacht. Um diesen Wasserschall 16 zu eliminieren oder zumindest deutlich zu verringern, ist ein mit der Tragstruktur 4 in Wirkkontakt stehender aktiver Schwingungsdämpfer 18 vorgesehen, dessen Krafterreger derart von einer Steuerungseinrichtung 20 angesteuert wird, dass eine von dem Krafterreger auf die Tragstruktur 4 ausgeübte Erregerkraft in der Tragstruktur aktiv Schwingungen erzeugt, welche mit den von der Vorrichtung 10 in die Tragstruktur 4 eingeleiteten Schwingungen frequenz- und amplitudengleich sind, jedoch eine entgegengesetzte Polarität aufweisen, sodass sich die von dem Krafterreger in die Tragstruktur 4 eingeleiteten Schwingungen und die von der Vorrichtung 10 in die Tragstruktur 2 eingeleiteten Schwingungen soweit gegenseitig auslöschen, dass in der Wasserumgebung des Überwasserschiffs 2 möglichst kein Wasserschall 16 wahrnehmbar ist.An in 1 illustrated overwater ship 2 has a support structure 4 on, which contains all bearing parts of the hull, but in 1 very much simplified only in the form of a ship's hull 6 and one with the hull 6 related vehicle 8th is shown. On the support structure 4 is a device 10 stored in which 1 through the arrow 12 made clear oscillations. These vibrations result within the support structure 4 to structure-borne noise, which extends into the hull 6 spreads out where he is in a below the water surface 14 located area of water sound 16 caused. To this water sound 16 to eliminate or at least significantly reduce is one with the support structure 4 in active contact standing active vibration damper 18 provided, the force of which is such from a control device 20 it is controlled that one of the force exciter on the support structure 4 exerted excitation force in the support structure actively generates vibrations, which coincide with those of the device 10 in the supporting structure 4 introduced vibrations are equal in frequency and amplitude, but have an opposite polarity, so that the force of the force in the support structure 4 introduced vibrations and that of the device 10 in the supporting structure 2 so far extinguished vibrations that so far in the water environment of the surface ship 2 preferably no water sound 16 is perceptible.

Die Steuerung des aktiven Schwingungsdämpfers 18 erfolgt auf der Grundlage des in der Außenumgebung des Überwasserschiffs 2 wahrnehmbaren Wasserschalls 16, der durch Schwingungen der Vorrichtung 10 verursacht wird. Zur Erfassung des Wasserschalls 16 ist an der mit dem Umgebungswasser des Schiffs in Kontakt stehenden Seite des Schiffsrumpfs 6 unterhalb der Wasserlinie 14 ein Hydrophon 22 angeordnet, welches mit der Steuerungseinrichtung 20 signalverbunden ist. Basierend auf den von dem Hydrophon 22 zur Verfügung gestellten Signalen wird der Schwingungsdämpfer 18 derart angesteuert, dass die von dem Krafterreger des Schwingungsdämpfers 18 in die Tragstruktur erzeugten Gegenschwingungen die von der Vorrichtung 10 erzeugten Schwingungen so weit eliminieren, dass außerhalb des Schiffsrumpfes 6 kein Wasserschall 16 wahrnehmbar ist.The control of the active vibration damper 18 takes place on the basis of in the outside environment of the surface ship 2 perceptible water sound 16 caused by vibrations of the device 10 is caused. For recording the water sound 16 is at the side of the ship's hull in contact with the surrounding water of the ship 6 below the waterline 14 a hydrophone 22 arranged, which with the control device 20 is signal-connected. Based on that of the hydrophone 22 provided signals is the vibration damper 18 controlled such that the of the force exciter of the vibration damper 18 in the support structure generated counter vibrations from the device 10 vibrations generated so far eliminate that outside the hull 6 no water sound 16 is perceptible.

In 2 ist ein Unterseeboot 24 dargestellt, das einen Druckkörper 26 aufweist, welcher außenumfänglich zumindest in einem Teilbereich von einer von dem Druckkörper 26 beabstandeten Außenhaut 28 umgeben ist. Hierbei ist ein Zwischenraum 30 zwischen dem Druckkörper 26 und der Außenhaut 28 wasserdurchflutet.In 2 is a submarine 24 shown, which is a pressure body 26 which outer circumference at least in a partial region of one of the pressure body 26 spaced outer skin 28 is surrounded. Here is a gap 30 between the pressure hull 26 and the outer skin 28 water flooded.

Der Druckkörper 26 bildet zusammen mit allen in dem Druckkörper 26 befindlichen tragenden Teilen eine Tragstruktur 4‘, wobei die Tragstruktur 4‘ in 2 sehr stark vereinfacht lediglich durch den Druckkörper 26 und einen Träger 8‘ veranschaulicht ist. Auch in dem Unterseeboot 24 ist auf der Tragstruktur 4‘ zumindest eine Vorrichtung 10‘ gelagert, welche durch den Pfeil 12 symbolisierte Schwingungen ausführt, die in der Tragstruktur 4‘ Körperschall und außenseitig des Druckkörpers 26 Wasserschall erzeugen.The pressure hull 26 forms together with all in the pressure hull 26 located supporting parts a support structure 4 ' , wherein the support structure 4 ' in 2 very much simplified only by the pressure hull 26 and a carrier 8th' is illustrated. Also in the submarine 24 is on the support structure 4 ' at least one device 10 ' stored, which by the arrow 12 symbolized oscillations that takes place in the supporting structure 4 ' Structure-borne noise and outside of the pressure hull 26 Generate water sound.

Um diesen Wasserschall zu verhindern oder zumindest deutlich zu verringern, weist auch das Unterseeboot 24 einen mit der Tragstruktur 4‘ in Wirkkontakt stehenden aktiven Schwingungsdämpfer 18 auf, der von einer Steuerungseinrichtung 20 gesteuert wird, wobei die Steuerung des Schwingungsdämpfers 18 auch auf der Grundlage des von einem mit der Steuerungseinrichtung 20 signalverbundenen Hydrophons 22 erfassten Wasserschalls erfolgt. Das Hydrophon 22 ist zweckmäßigerweise in dem wasserdurchfluteten Zwischenraum 30 zwischen dem Druckkörper 26 und der Außenhaut 28 des Unterseeboots 24 angeordnet, wo es sich nicht auf die Strömungseigenschaften des Unterseeboots auswirkt und von der Außenhaut 28 vor äußeren Einflüssen geschützt ist. Der an dem Unterseeboot 24 eingesetzte aktive Schwingungsdämpfer, die Steuerungseinrichtung 20 und das Hydrophon 22 können den entsprechenden in dem in 1 dargestellten Überwasserschiff 2 verwendeten Komponenten entsprechen, wobei aber hinsichtlich des Hydrophons 22 sicherzustellen ist, dass es bei der größtmöglichen Tauchtiefe des Unterseeboots 24 druckfest ist.To prevent this water sound, or at least to significantly reduce, also points out the submarine 24 one with the support structure 4 ' in active contact active vibration damper 18 on, by a control device 20 is controlled, the control of the vibration damper 18 also based on the one with the controller 20 signal-connected hydrophones 22 recorded water sound is carried out. The hydrophone 22 is suitably in the water-flooded gap 30 between the pressure hull 26 and the outer skin 28 of the submarine 24 where it does not affect the current characteristics of the submarine and the outer skin 28 is protected from external influences. The one at the submarine 24 used active vibration damper, the control device 20 and the hydrophone 22 can the corresponding in the in 1 illustrated overwater ship 2 components used, but with regard to the hydrophone 22 Ensure that it is at the largest possible depth of the submarine 24 is pressure-resistant.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Überwasserschiff Surface ship
4, 4‘4, 4 '
Tragstruktur supporting structure
66
Schiffsrumpf hull
8, 8‘8, 8 '
Träger carrier
10,10
10‘ Vorrichtung 10 ' contraption
1212
Pfeil arrow
1414
Wasseroberfläche water surface
1616
Wasserschall hydrophones
1818
Schwingungsdämpfer vibration
2020
Steuerungseinrichtung control device
2222
Hydrophon hydrophone
2424
Unterseeboot submarine
2626
Druckkörper pressure vessels
2828
Außenhaut shell
3030
Zwischenraum gap

Claims (9)

Wasserfahrzeug mit einer mit der Wasserumgebung in Kontakt stehenden Tragstruktur (4, 4‘), dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug Mittel zur Kompensation von Körperschall in der Tragstruktur (4, 4‘) und ein in der Wasserumgebung des Wasserfahrzeugs angeordnetes Hydrophon (22) aufweist, welches mit einer Einrichtung zur Steuerung der Mittel zur Kompensation von Körperschall signalverbunden ist.Vessel with a supporting structure in contact with the water environment ( 4 . 4 ' ), characterized in that the vessel comprises means for compensating structure-borne noise in the supporting structure ( 4 . 4 ' ) and a hydrophone located in the water environment of the vessel ( 22 ), which is signal-connected to a device for controlling the means for compensation of structure-borne noise. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Kompensation von Körperschall mindestens ein aktiver Schwingungsdämpfer (18) vorgesehen ist.Watercraft according to claim 1, characterized in that as means for compensation of structure-borne noise at least one active vibration damper ( 18 ) is provided. Wasserfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Kompensation von Körperschall in Wirkkontakt mit der Tragstruktur (4, 4‘) angeordnet sind.Watercraft according to claim 2, characterized in that the means for compensation of structure-borne noise in operative contact with the support structure ( 4 . 4 ' ) are arranged. Wasserfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrophon (22) an einer Außenhülle des Wasserfahrzeugs angeordnet ist.Vessel according to one of the preceding claims, characterized in that the hydrophone ( 22 ) is arranged on an outer shell of the watercraft. Wasserfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug ein Überwasserschiff (2) ist.Vessel according to one of the preceding claims, characterized in that the vessel is a surface vessel ( 2 ). Wasserfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrophon (22) an einem unterhalb der Wasseroberfläche (14) angeordneten Bereich des Schiffsrumpfes (6) angeordnet ist. Vessel according to claim 5, characterized in that the hydrophone ( 22 ) at one below the water surface ( 14 ) arranged portion of the hull ( 6 ) is arranged. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug ein Unterseeboot (24) ist.Vessel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the vessel is a submarine ( 24 ). Wasserfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass das Hydrophon (22) außerhalb eines Druckkörpers (26) des Unterseeboots (24) angeordnet ist.Vessel according to claim 7, characterized in that the hydrophone ( 22 ) outside a pressure hull ( 26 ) of the submarine ( 24 ) is arranged. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrophon (22) innerhalb eines von einer Außenhaut (28) des Unterseeboots (24) umschlossenen, wasserdurchfluteten Bereich des Unterseeboots (24) angeordnet ist.Vessel according to one of claims 7 or 8, characterized in that the hydrophone ( 22 ) within one of an outer skin ( 28 ) of the submarine ( 24 ) enclosed, water-flooded area of the submarine ( 24 ) is arranged.
DE102014221327.4A 2014-10-21 2014-10-21 water craft Withdrawn DE102014221327A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014221327.4A DE102014221327A1 (en) 2014-10-21 2014-10-21 water craft
PCT/EP2015/073857 WO2016062603A1 (en) 2014-10-21 2015-10-15 Watercraft comprising means for compensating structure-borne noise
EP15781095.3A EP3209555B1 (en) 2014-10-21 2015-10-15 Submarine comprising means for compensating structure-borne noise
ES15781095T ES2793024T3 (en) 2014-10-21 2015-10-15 Submarine with means to compensate for structure-borne sound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014221327.4A DE102014221327A1 (en) 2014-10-21 2014-10-21 water craft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014221327A1 true DE102014221327A1 (en) 2016-04-21

Family

ID=54325549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014221327.4A Withdrawn DE102014221327A1 (en) 2014-10-21 2014-10-21 water craft

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3209555B1 (en)
DE (1) DE102014221327A1 (en)
ES (1) ES2793024T3 (en)
WO (1) WO2016062603A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3642747A1 (en) * 1986-12-15 1988-06-16 Krupp Atlas Elektronik Gmbh HULL BODY FOR A HYDROPHONE ARRANGEMENT
DE8812782U1 (en) * 1988-10-12 1989-04-12 STN ATLAS Elektronik GmbH, 28309 Bremen Acoustic insulation device
DE10223965A1 (en) * 2002-05-29 2003-12-11 Siemens Ag Vibration damping device for propulsion units of ship propulsion systems of surface and underwater ships
US20050125114A1 (en) * 2003-12-03 2005-06-09 Atmur Robert J. Method and apparatus for active acoustic damping motor control

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3908577A1 (en) * 1989-03-16 1990-09-20 Laukien Guenther METHOD AND DEVICE FOR REDUCING THE SOUND EMISSION OF SUBMERSIBLES SUBMERSIBLE
GB2366604B (en) * 1992-09-08 2002-06-26 Marconi Gec Ltd An interface between two media

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3642747A1 (en) * 1986-12-15 1988-06-16 Krupp Atlas Elektronik Gmbh HULL BODY FOR A HYDROPHONE ARRANGEMENT
DE8812782U1 (en) * 1988-10-12 1989-04-12 STN ATLAS Elektronik GmbH, 28309 Bremen Acoustic insulation device
DE10223965A1 (en) * 2002-05-29 2003-12-11 Siemens Ag Vibration damping device for propulsion units of ship propulsion systems of surface and underwater ships
US20050125114A1 (en) * 2003-12-03 2005-06-09 Atmur Robert J. Method and apparatus for active acoustic damping motor control

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016062603A1 (en) 2016-04-28
EP3209555B1 (en) 2020-04-08
ES2793024T3 (en) 2020-11-12
EP3209555A1 (en) 2017-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0417225B1 (en) Process and device for reducing the noise emission of submerged submarines
DE102005058547B4 (en) Device for reducing hydrofluidic vibrations in a hydraulic system
DE102006045686B3 (en) Unmanned submarine vehicle has vehicle body and electromotive screw drive energized by accumulator, where power set is attached at vehicle body
DE3908578C2 (en)
EP1366984B1 (en) Vibration isolation arrangement for the propulsion plants of surface ships and submarines
EP3209555B1 (en) Submarine comprising means for compensating structure-borne noise
DE10102740A1 (en) Propulsion for ships
EP3599156B1 (en) Boat drive
DE102014222977A1 (en) Apparatus and method for reducing gear noise
DE102012012267B4 (en) Active engine mount system for a motor vehicle
DE102019125788A1 (en) Agricultural work vehicle with a cab
DE10058293A1 (en) Active noise compensation
DE102018109085A1 (en) Drive arrangement for compensation and / or to reduce and / or reduce the rolling motion and / or the pitching motion of a watercraft
DE102012108967B4 (en) Elastic mounted hull element
DE102012113035A1 (en) Device for optimization of noise in interior of vehicle, has engine mounting element comprising actuator which is controlled as vibration generator such that it generates vibration
DE10011939A1 (en) Ship propulsion with diesel or electric motors
DE836604C (en) Device for eliminating vibrations in watercraft equipped with a propulsion system
DE102016207150A1 (en) Adaptive audio system for a single-track vehicle, single-track vehicle with adaptive audio system and method for acoustic optimization in a single-track vehicle
DE102015224382A1 (en) System and method for active noise compensation in motorcycles and motorcycle with a system for active noise compensation
DE19932873A1 (en) Ship's propulsion drive has parallel engines coupled to common drive transmission for driving propeller shaft with separate elastic mountings and bearings for reducing emitted operating noise
DE102009002107A1 (en) Method for controlling a ship and control arrangement
DE691792C (en) Electroacoustic direction finder for airborne sound
DE102014221323A1 (en) submarine
EP1447324A1 (en) Submarine with a noise damping system
DE102014101732A1 (en) Noise reduction system for aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R084 Declaration of willingness to licence
R082 Change of representative
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, 24143 KIEL, DE

Owner name: THYSSENKRUPP AG, DE

Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, 24143 KIEL, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: THYSSENKRUPP AG, DE

Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, 24143 KIEL, DE

Owner name: THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, 24143 KIEL, DE

R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee