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Die Erfindung betrifft einen Schleppkörper zum Schleppen im Wasser, welcher mindestens eine Anschlusseinheit aufweist und welchem mindestens ein erster aktiver Schallwandler zuordenbar ist oder welcher diesen aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Schleppantenne zum Schleppen im Wasser, ein Schleppsonar, eine Verbringeinrichtung und ein Schiff mit einem Schleppkörper.
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Zur seismischen Vermessung des Meeresgrundes oder zur Ortung von Gegenständen und Wasserfahrzeugen im Wasser werden Schleppantennen und/oder Schleppsonare eingesetzt, wobei zwischen Schleppschiff und Schleppantenne üblicherweise ein Schleppkörper angeordnet ist. Je nach Auftreten von dynamischen Kräften am Schleppkörper beim Schleppen taucht dieser auf eine bestimmte Wassertiefe ab. Neben der Einstellung der Tauchtiefe und der Stabilisierung der Schleppantenne dient der Schleppkörper im Falle eines aktiven Schleppsonars auch als Aufnahmeraum für einen akustischen Sender. Die vom akustischen Sender des Schleppkörpers ausgesendeten Schallsignale werden von Objekten im Wasser reflektiert und von der nachgeschleppten Schleppantenne empfangen.
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Hierbei bestimmt maßgeblich der Schiffstyp und -betrieb die Art und Form des zu verwendenden Schwimmkörpers und der Schleppantennen oder des Schleppsonars. Beispielsweise findet bei einer Verringerung der Fahrtgeschwindigkeit eines Schleppschiffes ein Abtauchen des Schwimmkörpers und somit des Schleppsonars statt.
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Aufgrund der oben beschriebenen Abhängigkeiten zur Tiefeneinstellung, ist es praktisch nicht möglich einen bestehenden Schwimmkörper und/oder eine bestehende Schleppantenne und/oder ein bestehendes Schleppsonar unter stark abweichenden Fahrtbedingungen eines Schleppschiffes mit einer stabilen vertikalen Ausrichtung in der Wassersäule zu betreiben.
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Zudem ist es nicht praktikabel, einen Schleppkörper eines Schleppschiffes auf einem anderen Schiffstyp zu verwenden, da – wenn überhaupt – die gewünschte Schlepptiefe nur sehr aufwendig eingestellt werden kann. Somit ist ein flexibler Einsatz eines herkömmlichen Schleppkörpers und/oder einer herkömmlichen Schleppantenne auf unterschiedlichen Schiffen praktisch nicht möglich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
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Gelöst wird die Aufgabe durch einen Schleppkörper zum Schleppen im Wasser, welcher mindestens eine Anschlusseinheit aufweist und welchem mindestens ein erster aktiver Schallwandler zuordenbar ist oder welcher diesen aufweist, wobei der Schleppkörper derart eingerichtet ist, dass der Schleppkörper mit dem ersten aktiven Schallwandler und/oder einem zweiten aktiven Schallwandler und/oder einem dritten aktiven Schallwandler und/oder einem vierten aktiven Schallwandler und/oder weiteren aktiven Schallwandlern adaptierbar ist, sodass im Fall von zwei oder mehreren aktiven Schallwandlern eine Sendeleistung und/oder eine Bandbreite eines ausgesendeten Schallsignals erhöht oder verbreitert ist.
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Somit wird ein Schleppkörper bereitgestellt, welcher modular anpassbar ist und/oder nachrüstbar ist.
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Dadurch kann der Schleppkörper flexibel eingesetzt werden. Beispielsweise kann dieser als Schwimmkörper ohne aktiven Schallwandler alleine verwendet und/oder in einem passiven Schleppsonar eingesetzt werden. Zudem kann der Schleppkörper bei konstanter Form eine unterschiedliche Anzahl von aktiven Schallwandlern aufnehmen, sodass die Sendeleistung und/oder die Bandbreite eines ausgesendeten Schallsignals variiert werden kann.
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Somit ist vorteilhaft, dass der Schleppkörper sowohl an die akustischen Anforderungen der seismologischen Untersuchungen oder der Ortung als auch hydraulisch und an die Betriebsbedingungen des Schiffes angepasst werden kann. Folglich kann der Schleppkörper flexibel für unterschiedliche Aufgaben und auf unterschiedlichen Schiffen eingesetzt werden.
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Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, dass ein Schleppkörper flexibel adaptierbar ist, sodass dieser sowohl als einfacher Schwimmkörper als auch als aktive Sendeeinheit mit einer variablen Anzahl von aktiven Schallwandlern aus- und nachgerüstet werden kann, sodass sowohl eine hydraulische als auch eine akustische Optimierung erfolgen kann.
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Somit können sowohl die Sendeeigenschaften als auch die Wassertiefeneinstellung des Schwimmkörpers flexibel gewählt werden.
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Folgendes Begriffliche sei erläutert:
Ein „Schleppkörper“ ist insbesondere ein schwimmfähiger hohler Rumpf mit einer formsteifen Hülle. Insbesondere ist ein Schwimmkörper strömungsgünstig geformt und taucht je nach Auftreten von dynamischen Kräften am Schwimmkörper beim Schleppen im Wasser ab. Ein Schleppkörper kann am Heck insbesondere zwei Flügel als Stabilisatoren aufweisen, welche radial abstehen. Dadurch weist der Schleppkörper beim Schleppen im Wasser insbesondere eine sehr stabile Schwimmlage auf und ermöglicht eine gute Stabilisierung einer rundum sendenden Sendeantenne in Vertikalrichtung. Am unteren Ende des Rumpfes des Schwimmkörpers können auf beiden Seiten insbesondere Depressoren angeordnet werden, welche eine Einstellung der Schlepptiefe durch einen dynamischen Abtrieb unterstützen. Der Schleppkörper weist insbesondere keinen, einen oder mehrere Schallwandler in seinem Inneren auf. Beispielsweise weist der Schleppkörper eine wasserdichte Klappe in seinem hohlen Rumpf auf, durch welche Schallwandler ein- und/oder nachgerüstet werden können. Insbesondere weist der Schleppkörper aktive Schallwandler auf, welche als Sendeteil eines Schleppsonars eingesetzt werden. Somit dient der Schleppkörper insbesondere als Bau- und Aufnahmeraum für eine unterschiedliche Anzahl von Schallwandlern.
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Eine „Anschlusseinheit“ ist insbesondere eine Vorrichtung zum manuellen und/oder automatischen Anbinden des Schleppkörpers an ein Zugseil. Über die Anschlusseinheit wird der Schleppkörper insbesondere auch an einem Zugseil an- und/oder abgekoppelt. Bei der Anschlusseinheit kann es sich insbesondere um eine Vorrichtung zur Anbindung des Schleppkörpers an das Zugseil eines Schleppschiffes und/oder auch an das Zugseil einer Schleppantenne handeln.
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Ein „aktiver Schallwandler“ ist insbesondere eine Vorrichtung, welche ein elektrisches Signal als Schallwechseldrücke in ein akustisches Signal umwandelt, wobei das akustische Signal insbesondere ins Wasser ausgesandt wird. Als Schallsender in aktiven Schallwandlern werden insbesondere keramische Wandler mit einer Rundumcharakteristik eingesetzt.
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Unter „Sendeleistung“ wird insbesondere die Leistung eines Senders in Watt oder dBm (Dezibel Milliwatt) verstanden. Die Sendeleistung ist insbesondere auch die abgestrahlte Leistung (Strahlungsleistung), welche relativ zu einer standardisierten Bezugsantenne angegeben werden kann.
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Eine „Bandbreite“ legt als eine Kerngröße in der Signalverarbeitung insbesondere die Breite des Intervalls in einem Frequenzspektrum fest, in dem die dominanten Frequenzanteile eines zu sendenden und/oder zu empfangenden Schallsignals liegen. Insbesondere ist die Bandbreite durch eine untere Grenzfrequenz und eine obere Grenzfrequenz charakterisiert. Beispielsweise weisen niederfrequente aktive Sonare üblicherweise eine Bandbreite von 50Hz bis 3kHz auf.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Schleppkörper eine positionierbare Anschlusseinheit und/oder mehrere zueinander beabstandete Anschlusseinheiten auf, sodass durch eine Position der positionierbaren Anschlusseinheit oder durch eine Auswahl einer der zueinander beabstandeten Anschlusseinheiten ein Zugwinkel einstellbar ist.
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Durch die positionierbare Anschlusseinheit und/oder die Wahl einer der zueinander beabstandeten Anschlusseinheiten ist eine hydrodynamische Optimierung des Schleppkörpers möglich.
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Beispielsweise erhöht sich beim Nachrüsten von Schallwandlern das Gewicht des Schleppkörpers, sodass ein anderes Kräftegleichgewicht am Schleppkörper und andere Anströmverhältnisse vorliegen, wodurch sich die Tauchtiefe des Schleppkörpers verändert. Durch die Positionierung der Anschlusseinheit kann weiter die Tauchtiefe und/oder der Zugwinkel eines Zugseils eingestellt werden.
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Eine „positionierbare Anschlusseinheit“ ist insbesondere in ihrer Funktion eine oben definierte Anschlusseinheit, wobei die positionierbare Anschlusseinheit insbesondere in ihrer Position am und/oder im Rumpf des Schleppkörpers einstellbar ist.
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Beispielsweise können verschiedene vorgegebene Positionen einer Anschlusseinheit manuell und/oder automatisch eingestellt werden. Die automatische Einstellung der positionierbaren Anschlusseinheit kann beispielsweise durch einen Stellmotor erfolgen. Insbesondere wird vorteilhaft realisiert, dass die positionierbare Anschlusseinheit fest einrastet, da an der Anschlusseinheit beim Schleppen sehr hohe Kräfte wirken.
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Unter „zueinander beabstandeten Anschlusseinheiten“ werden insbesondere mehrere Anschlusseinheiten verstanden, welche am und/oder im Rumpf des Schleppkörpers mit einem Abstand zueinander angeordnet sind. Hierbei sind die Positionen der zueinander beabstandeten Anschlusseinheiten insbesondere von vornherein vorgegeben und eine der zueinander beabstandeten Anschlusseinheiten wird ausgewählt.
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Der „Zugwinkel“ ist insbesondere der Winkel, welcher ausgehend von dem Befestigungspunkt des Zugseils am Schleppschiff zwischen dem Zugseil als Halbgerade und der horizontalen Halbgerade (horizontale gemittelte Wasseroberfläche) begrenzt wird.
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Damit eine Übertragung von Steuersignalen und/oder Datensignalen und/oder eine Energieversorgung realisierbar ist oder sind, weist der aktive Schallwandler oder weisen die aktiven Schallwandler eine elektrische Verbindung auf.
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Somit können vom Schleppschiff über das Zugseil und den Schleppkörper die aktiven Schallwandler mit Strom versorgt werden und/oder ein Steuersignal kann von der Plattform des Schleppschiffes an die aktiven Schallwandler übertragen und/oder Daten von den Schallwandlern zurück an die Plattform des Schiffs übertragen werden.
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Zur Übertragung von Steuersignalen und/oder Datensignalen kann anstelle der elektrischen Verbindung oder ergänzend zur elektrischen Verbindung auch eine optische Verbindung eingesetzt werden, beispielsweise ein Lichtwellenleiter.
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Es ist vorteilhaft, wenn die elektrische Verbindung vom Zugseil über die Anschlusseinheit zum Schleppkörper eingerichtet ist, wobei die Anschlusseinheit sowohl eine mechanische Verbindung und/oder eine elektrische Verbindung und/oder eine optische Verbindung aufweisen kann. Zudem kann ein Bussystem zur Datenübertragung verwendet werden.
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Es ist vorteilhaft, wenn der mechanische Zugpunkt an der Anschlusseinheit nicht an der optischen und/oder elektrischen Verbindung angeordnet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform des Schleppkörpers ist dem Schleppkörper mindestens ein erster Ergänzungsschleppkörper zuordenbar, sodass im Falle des mit dem Schleppkörper verbundenen Ergänzungsschleppkörper ein modifizierter Gesamtschleppkörper vorliegt.
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Somit ist bei einem formkonstanten Schleppkörper nicht nur das Gewicht über die Anzahl der aktiven Schallwandler änderbar, sondern es kann auch gleichzeitig die Form und das Gewicht des Schleppkörpers durch einen ersten Ergänzungsschleppkörper angepasst werden.
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Um die Form des Schleppkörpers weiter zu vergrößern und/oder mehr Bauraum für weitere Schallwandler bereitzustellen, ist dem mindestens ersten Ergänzungsschleppkörper und/oder einem zweiten Ergänzungsschleppkörper und/oder einem dritten Ergänzungsschleppkörper und/oder einem vierten Ergänzungsschleppkörper und/oder weiteren Ergänzungsschleppkörpern mindestens ein aktiver Schallwandler zuordenbar, sodass im Falle eines mit dem Schleppkörper verbundenen Ergänzungsschleppkörpers eine Form des Gesamtschleppkörpers und/oder die Sendeleistung und/oder die Bandbreite des ausgesendeten Schallsignals modifiziert ist oder sind.
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Durch die Verbindung des Schleppkörpers mit einem oder mehreren Ergänzungsschleppkörper wird die Form des Schleppkörpers vergrößert, sodass der dynamische Auftrieb und somit das Kräftegleichgewicht am Schleppkörper sich verändert. Somit ist eine Tauchtiefe des Gesamtschleppkörpers einstellbar.
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Des Weiteren lässt sich über die Anzahl der Ergänzungsschleppkörper mit und/oder ohne aktive Schallwandler eine Gewichtsverteilung innerhalb des Gesamtschleppkörpers und somit seine Neigung einstellen.
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Zudem erhöhen die Ergänzungsschleppkörper den Bauraum für die Aufnahme von aktiven Schallwandlern, sodass die Sendeleistung und/oder die Bandbreite des ausgesendeten Schallsignals weiter erhöht werden kann. Umgekehrt kann aber durch Herausnahme von Schallwandlern wiederum die Sendeleistung und/oder die Bandbreite des ausgesendeten Schallsignals je nach Bedarf erniedrigt werden, sodass beide Größen flexibel anpassbar sind.
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Es ist vorteilhaft, dass neben der starken Beeinflussung der Tauchtiefe durch die Position der Anschlusseinheit die Tauchtiefe auch über die Form und/oder des Gewichtes des Gesamtschleppkörpers beeinflusst werden kann.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Schleppantenne zum Schleppen im Wasser, wobei der Schleppantenne insbesondere ein Schleppkörper und mindestens ein erstes Schleppstrangsegment mit mindestens einem passiven Schallwandler zuordenbar ist, wobei die Schleppantenne derart eingerichtet ist, dass die Schleppantenne mit dem ersten Schleppstrangsegment und/oder einem zweiten Schleppstrangsegment und/oder einem dritten Schleppstrangsegment und/oder einem vierten Schleppstrangsegment und/oder weiteren Schleppstrangsegmenten adaptierbar ist, sodass im Falle von zwei oder mehreren Schleppstrangsegmenten eine Empfangsleistung und/oder eine Bandbreite eines empfangenen Schallsignals erhöht oder verbreitert ist.
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Somit wird eine Schleppantenne bereitgestellt, welche durch segmentierte Schleppstrangsegmente modifizierbar und anpassbar ist.
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Dadurch kann die Schleppantenne auf ihren Einsatzzweck angepasst werden, beispielsweise entsprechend der geplanten seismologischen Untersuchung oder Ortung.
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Insbesondere kann durch Wahl von zwei oder mehreren Schleppstrangsegmenten die Empfangsleistung und/oder die Bandbreite eines empfangenen Schallsignals erhöht oder verbreitert werden. Je länger eine Schleppantenne ist, desto tiefere Frequenzen kann diese empfangen.
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Eine „Schleppantenne“ ist insbesondere eine flüssigkeits- oder gelgefüllte Schlauchhülle, in der eine Vielzahl von beabstandeten elektroakustischen Wandlern aufgereiht ist. Die Schleppantenne weist insbesondere passive Schallwandler wie beispielsweise Hydrophone auf. Zur akustischen Entkopplung zum Zugseil oder Zugkabel weist die Schleppantenne insbesondere ein Dämpfungsmodul oder mehrere Dämpfungsmodule auf. Zur Streckung der Schleppantenne am frei im Wasser schwimmenden Ende kann dort insbesondere ein Endstück angeordnet sein.
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Ein „Schleppstrangsegment“ ist insbesondere ein Abschnitt einer Schleppantenne, welcher mit einem weiteren Schleppstrangsegment verbunden werden kann. Insbesondere sind die Schleppstrangsegmente untereinander über eine Steckverbindung und/oder Verbindungseinheiten zug- und wasserfest verbindbar. Über die Anzahl der verbundenen Schleppstrangsegmente kann insbesondere die Länge der Schleppantenne variiert werden und diese funktional zu einer Gesamtschleppantenne verbunden werden.
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Die „Empfangsleistung“ ist die Leistung eines Empfängers in Watt oder dBm. Insbesondere ist die Empfangsleistung die aufgenommene Leistung (Strahlungsleistung) relativ zu einer Bezugsantenne.
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Die „Bandbreite“ entspricht insbesondere der oben definierten Bandbreite.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Schleppantenne einen Schleppkörper wie zuvor beschrieben auf, sodass der Schleppkörper oder der Gesamtschleppkörper an die Schleppantenne, insbesondere an eine Anzahl der Schleppstrangsegmente, adaptierbar ist.
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Somit kann zum einen über den erfindungsgemäßen Schleppkörper oder den Gesamtschleppkörper die Ausrichtung einer Schleppantenne im Wasser beeinflusst werden. Zum anderen kann die Sendeleistung des Schleppkörpers an die gewünschte Empfangsleistung der Schleppantenne angepasst oder umgekehrt die Empfangsleistung der Schleppantenne kann an die Sendeleistung des Schleppkörpers angepasst werden. Somit ist sowohl eine hydrodynamische als auch eine akustische Optimierung des Schleppkörpers und der Schleppantenne möglich.
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Damit eine Übertragung von Steuersignalen und/oder Datensignalen und/oder eine Energieversorgung realisierbar ist oder sind, weist das Schleppstrangsegment oder weisen die Schleppstrangsegmente eine elektrische Verbindung auf.
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Dadurch können die Schallempfänger der Schleppantenne vom Schleppschiff aus mit Strom versorgt werden und ebenso können Steuersignale von der Plattform des Schleppschiffes zu den Hydrophonen übertragen werden. Des Weiteren können Datensignale von der Schleppantenne zur Plattform auf dem Schleppschiff oder umgekehrt übertragen werden.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Schleppsonar zum Schleppen im Wasser, wobei das Schleppsonar einen Schleppkörper wie zuvor beschrieben oder eine zuvor beschriebene Schleppantenne aufweisen.
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Dadurch wird ein Schleppsonar bereitgestellt, welches sowohl in seinem Sendeteil als auch in seinem Empfangsteil separat oder gemeinsam hydrodynamisch und akustisch optimiert werden kann.
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Insbesondere kann das Schleppsonar flexibel adaptiert und modifiziert werden, sodass ein Einsatz auf unterschiedlichen Schiffen einfach möglich ist.
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Ein „Schleppsonar“ ist insbesondere ein Sonarsystem, welches insbesondere ein mehrere hundert Meter langes Kabel, an oder in welchem insbesondere Hydrophone oder eine Schleppantenne angebracht sind, aufweist. Ein Schleppsonar wird insbesondere von einem Schleppschiff nachgeschleppt. Liegt insbesondere nur ein Empfangsteil vor, so handelt es sich um ein passives Schleppsonar. Ein aktives Schleppsonar weist insbesondere auch einen aktiven Sender, beispielsweise in einem Schleppkörper, auf.
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Um ein Schleppsonar im Wasser flexibel einzurichten, wobei dem Schleppsonar mindestens ein Zugseil zugeordnet ist, ist oder sind durch eine Position der positionierbaren Anschlusseinheit oder durch eine Auswahl einer der zueinander beabstandeten Anschlusseinheiten aufgrund einer Form und/oder eines Gewichts des Schleppkörpers oder des Gesamtschleppkörpers und/oder einer Form und/oder eines Gewichtes der Schleppantenne eine Schlepptiefe und/oder eine Ausrichtung des Schleppsonars einstellbar.
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Somit kann flexibel eine hydrodynamische Optimierung des Schleppsonars erfolgen. Es ist vorteilhaft, dass die hydrodynamische Optimierung des Schleppsonars sowohl über die Position der Anschlusseinheit und/oder über den Schleppkörper und/oder über die Schleppantenne erfolgen kann, sodass größtmögliche Flexibilität und Einstellbarkeit vorliegen.
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In einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Verbringvorrichtung, welche derart eingerichtet ist, um einen Schleppkörper wie zuvor beschrieben und/oder eine Schleppantenne wie zuvor beschrieben und/oder einen Schleppsonar wie zuvor beschrieben in das Wasser auszubringen oder aus dem Wasser einzuholen.
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Somit wird eine flexible und modifizierbare Verbringvorrichtung bereitgestellt, welche in der Lage ist, sowohl einen Schleppkörper als auch eine Schleppantenne und/oder einen Schleppsonar in das Wasser einzubringen oder aus dem Wasser einzuholen.
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Dadurch ist die Verbringvorrichtung modular anpassbar und/oder nachrüstbar, sodass diese an die Form und/oder das Gewicht und/oder die Länge eines Schleppkörpers und/oder einer Schleppantenne und/oder eines Schleppsonars anpassbar ist.
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Eine „Verbringvorrichtung“ ist insbesondere eine Vorrichtung, mit der von einem Schleppschiff aus ein Schleppkörper und/oder eine Schleppantenne und/oder ein Schleppsonar in das Wasser ausgebracht und/oder aus dem Wasser wieder eingeholt wird oder werden. Bei der Verbringvorrichtung kann es sich insbesondere um eine Winde handeln. Insbesondere ist die Verbringvorrichtung flexibel modular anpassbar und/oder nachrüstbar.
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In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Schiff mit einem zuvor beschriebenen Schleppkörper oder einer zuvor beschriebenen Schleppantenne oder einem zuvor beschriebenen Schleppsonar oder einer zuvor beschriebenen Verbringvorrichtung.
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Dadurch können der Schleppkörper oder die Schleppantenne oder das Schleppsonar oder die Verbringvorrichtung flexibel an die Anforderungen des Schiffes angepasst und/oder nachgerüstet werden. Somit ist ein Einsatz des Schleppkörpers und/oder der Schleppantenne und/oder des Schleppsonar und/oder der Verbringvorrichtung flexibel auf unterschiedlichen Schiffstypen und/oder bei sehr stark abweichenden Fahrbedingungen eines Schiffes möglich.
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In einer weiteren Ausführungsform des Schiffes ist oder sind eine Position der positionierbaren Anschlusseinheit oder eine Auswahl einer der zueinander beabstandeten Anschlusseinheiten und/oder die Form und/oder das Gewicht des Schleppkörpers oder des Gesamtschleppkörpers und/oder die Form und/oder das Gewicht der Schleppantenne und/oder des Schleppsonars an das Schiff, insbesondere an eine Geschwindigkeit des Schiffes, modifizierbar.
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Somit ist die hydrodynamische und/oder akustische Optimierung des Schleppkörpers oder des Gesamtschleppkörpers und/oder der Schleppantenne und/oder des Schleppsonars an das Schiff anpassbar.
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Durch die Anpassung an die Geschwindigkeit des Schiffes kann insbesondere eine optimale Tauchtiefe des Schleppkörpers oder des Gesamtschleppkörpers und/oder der Schleppantenne und/oder des Schleppsonars erzielt werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
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1 eine stark schematische Schnittdarstellung eines Schleppschiffes mit einer Winde, einem Schleppkörper mit beabstandeten Anschlussösen und Ergänzungskörpern und einer Schleppantenne mit Schleppantennensegmenten, und
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2 eine stark schematische Darstellung eines Schleppkörpers mit zwei Piezokeramikringen und drei beabstandeten Positionen für einen Schlepphaken.
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Ein Schleppschiff 101 fährt auf der Wasseroberfläche 102 und schleppt ein aktives Schleppsonar 110. Am Heck des Schleppschiffes 101 ist eine Winde 103 installiert. Von der Winde 103 führt ein Zugseil 104 zu einem Schleppkörper 105 im Wasser. Der Schleppkörper 105 weist eine erste Anschlussöse 106, eine zweite Anschlussöse 107 und eine dritte Anschlussöse 108 auf, welche zueinander beabstandet sind. Das Zugseil 104 ist an der zweiten Anschlussöse 107 des Schleppkörpers 105 verbunden.
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Der Schleppkörper 105 weist einen ersten Schallsender 114 mit zwei Piezokeramikringen 118 auf. An dem Schleppkörper 105 ist ein erster Ergänzungskörper 111 mit einem Stecker in einer Buchse des Schleppkörpers 105 zug- und strömungsfest verbunden, wobei der erste Ergänzungskörper 111 einen zweiten Schallsender 115 mit zwei Piezokeramikringen 118 aufweist. An dem ersten Ergänzungskörper 111 ist ein zweiter Ergänzungskörper 112 durch eine Steckverbindung zug- und strömungsfest verbunden, welcher einen dritten Schallsender 116 mit zwei Piezokeramikringen 118 aufweist. Der zweite Ergänzungskörper 112 ist mit einem dritten Ergänzungskörper 113 durch eine Steckverbindung zug- und strömungsfest verbunden, wobei der dritte Ergänzungskörper 113 einen vierten Schallsender 117 mit zwei Piezokeramikringen 118 aufweist.
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An dem Schleppkörper 105 ist ein Zugkabel 109 fest verbunden und führt zu dem ersten Schleppantennensegment 120 einer Schleppantenne 119. Das erste Schleppantennensegment 120 ist wasserdicht und zugfest mit einem zweiten Schleppantennensegment 121 verbunden. Das zweite Schleppantennensegment 121 ist wasserdicht und zugfest mit einem dritten Schleppantennensegment 122 verbunden. Das dritte Schleppantennensegment 122 ist zugfest und wasserdicht mit einem vierten Schleppantennensegment 123 verbunden. Die Schleppantennensegmente 120, 121, 122 und 123 weisen eine unterschiedliche Anzahl von Hydrophone 124 auf. Die Schleppantennensegmente 120, 121, 122 und 123 sind akustisch vom Zugkabel 109 entkoppelt.
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Das Schleppschiff 101 fährt mit 16 Knoten auf dem Meer und schleppt den Schleppkörper 105 und die Schleppantenne 119 nach. Der Schleppkörper 105 mit den Ergänzungskörpern 111, 112 und 113 sowie die Schleppantenne 119 mit den Schleppantennensegmenten 120, 121, 122 und 123 sind an die Geschwindigkeit des Schleppschiffes 101 angepasst.
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Die Piezokeramikringe 118 im Schleppkörper 105 und den Ergänzungskörpern 111, 112 und 113 senden Schallsignale ins Wasser aus. Die Schallsignale werden im Wasser an Gegenständen reflektiert und die reflektierten Schallwellen von den Hydrophonen 124 der Schleppantennensegmente 120, 121, 122 und 123 empfangen. Durch die Länge der Schleppantenne 119 von 500m werden tieffrequente Schallsignale von bis zu 50Hz empfangen. Die Hydrophone 124 wandeln die empfangenen Schallsignale in elektrische Signale um, welche über das Zugkabel 109, den Schleppkörper 105 und das Zugseil 104 auf eine Plattform des Schleppschiffes 101 übertragen werden.
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In einer Alternative weist ein Schleppkörper 205 einen positionierbaren Schlepphaken 206 auf. Der Schlepphaken 206 ist fest mit einem Zugkabel 208 verbunden, welches zu einem Schleppschiff führt. Aus dem Zugkabel 208 führt ein Unterwasserkabel 209 in den Schleppkörper 205 hinein.
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Der Schlepphaken 206 greift an beiden Seiten des Schleppkörpers 205 gelenkig an, wobei die Gelenkachse 207 quer zur Längsachse des Schleppkörpers 212 und der Schlepprichtung 211 ausgerichtet ist. Der Schleppkörper 205 weist eine erste Position 220, eine zweite Position 221 und eine dritte Position 222 für die Gelenkachse 207 sowie einen Stellmotor 224 auf.
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Des Weiteren weist der Schleppkörper 205 in seinem Inneren eine Sendeantenne 210 mit zwei Piezokeramikringen 218 auf. An seiner Unterseite befinden sich Steckbuchsen 219 zur Verbindung mit einem Ergänzungskörper.
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Das Zugkabel 208 stellt die mechanische Verbindung zwischen der Verbringvorrichtung des Schleppschiffes und des Schlepphakens 206 am Schleppkörper 205 dar. Zur Entkopplung der mechanischen Zugbelastung von dem elektrischen Unterwasserkabel 209 ist das elektrische Unterwasserkabel 209 im Bereich des Schleppkörpers 205 separat vom Zugkabel 208 geführt. Über das Zugkabel 208 und das Unterwasserkabel 209 wird die Sendeantenne 210 mit den Piezokeramikringen 218 mit Strom versorgt sowie Steuersignale der Plattform des Schleppschiffes übertragen. Die Piezokeramikringe 218 senden Schallsignale ins Wasser aus.
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Über den Stellmotor 224 ist die Gelenkachse 207 des Schlepphakens 206 auf die erste Position 220 für einen optimalen Zugwinkel eingestellt worden.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Schleppschiff
- 102
- Wasseroberfläche
- 103
- Winde
- 104
- Zugseil
- 105
- Schleppkörper
- 106
- erste Anschlussöse
- 107
- zweite Anschlussöse
- 108
- dritte Anschlussöse
- 109
- Zugkabel
- 110
- aktives Schleppsonar
- 111
- erster Ergänzungskörper
- 112
- zweiter Ergänzungskörper
- 113
- dritter Ergänzungskörper
- 114
- erster Schallsender
- 115
- zweiter Schallsender
- 116
- dritter Schallsender
- 117
- vierter Schallsender
- 118
- Piezokeramikringe
- 119
- Schleppantenne
- 120
- erstes Schleppantennensegment
- 121
- zweites Schleppantennensegment
- 122
- drittes Schleppantennensegment
- 123
- viertes Schleppantennensegment
- 124
- Hydrophone
- 205
- Schleppkörper
- 206
- Schlepphaken
- 207
- Gelenkachse
- 208
- Zugkabel
- 209
- Unterwasserkabel
- 210
- Sendeantenne
- 211
- Schlepprichtung
- 212
- Längsachse des Schleppkörpers
- 218
- Piezokeramikringe
- 219
- Steckbuchsen für Ergänzungskörper
- 220
- erste Position der Gelenkachse
- 221
- zweite Position der Gelenkachse
- 222
- dritte Position der Gelenkachse
- 224
- Stellmotor
