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Die Erfindung betrifft eine Notfluteinrichtung für ein Unterseeboot.
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Es ist bekannt, ein Unterseeboot durch Öffnung von Bordabsperrungen im Druckkörper zu fluten, um beispielsweise im Havarie Fall einen Druckausgleich herzustellen und der Mannschaft so ein Verlassen des Unterseeboots zu ermöglichen. Hierbei bestehen widerstreitende Interessen. Ein schneller Druckausgleich ist wünschenswert, um die Zeit für die Besatzung kurz zu halten. Auf der anderen Seite kann ein zu schneller Druckanstieg die Gesundheit extrem gefährden.
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Um nun Wasser zum Druckausgleich in das Bootsinnere zu führen, können nun verschiedene Bordabsperrungen im Druckkörper verwendet werden. Die größten Druckkörper-Durchführungen sind die Waffenrohre. Diese weisen jedoch bei einem normalen Waffenrohr mit einem Durchmesser für Waffen mit einem Durchmesser von mehr als 500 mm bereits eine Größe auf, dass Wasser so schnell eindringt, dass die Gesundheit der Besatzung gefährdet sein kann. Das Öffnen anderer Bordabsperrungen, zum Fluten des Bootes, erfordert erheblichen Aufwand, da dazu Rohrleitungen gebrochen und gegebenenfalls Armaturen ausgebaut werden müssen. In Summe wird hierdurch jedoch nur ein verhältnismäßig geringer Wasserstrom erzeugt, was zu vergleichsweise langen Druckausgleichszeiten führt.
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Zu berücksichtigen ist, dass die bei einem Fluten durch das einströmende Wasser auftretenden Kräfte vergleichsweise hoch sein können, da der Umgebungsdruck abhängig von der Tauchtiefe ansteigt. Dieses erschwert das gezielte Lenken des eindringenden Wassers und führt zu einer zusätzlichen Gefährdung der Besatzung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Notflutvorrichtung zu schaffen, welche es ermöglicht, ein Unterseeboot oder einen, beispielsweise durch druckfeste Schotten abgetrennten, Teilbereich eines Unterseebootes so schnell wie möglich aber ohne Gefährdung der Besatzung zu fluten.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Notflutvorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch das Verfahren zum Fluten wenigstens eines Teilbereichs eines Unterseeboots mit den in Anspruch 7 angegeben Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
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Die erfindungsgemäße Notfluteinrichtung für ein Waffenrohr ist in die bootsseitige Öffnung eines Waffenrohres einsetzbar. Die Notfluteinrichtung weist eine Haltevorrichtung und eine Öffnungsvorrichtung auf. Die Haltevorrichtung ist kraftschlüssig mit dem Waffenrohr verbindbar. Die Haltevorrichtung weist eine Öffnung auf, wobei die Öffnung der Haltevorrichtung mit der Öffnungsvorrichtung verschließbar ist.
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Die Querschnittsfläche der Öffnung weist vorzugsweise wenigstens das 0,2 fache, besonders bevorzugt wenigstens das 0,3 fache der Querschnittsfläche des Waffenrohres auf.
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Die Querschnittsfläche der Öffnung weist vorzugsweise höchstens das 0,8 fache, bevorzugt höchstens das 0,6 fache, besonders bevorzugt höchstens das 0,5 fache der Querschnittsfläche des Waffenrohres auf.
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Bevorzugt ist die Öffnung zentral in der Haltevorrichtung angeordnet, besonders bevorzugt ist die Öffnung mittig in der Haltevorrichtung angeordnet.
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Bevorzugt weist die Öffnung einen runden Querschnitt auf.
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Bevorzugt sind die Haltevorrichtung und die Öffnungsvorrichtung klappbar miteinander verbunden.
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Bevorzugt weist die Haltevorrichtung Griffe zum Einsetzen in das Waffenrohr auf.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Öffnungsvorrichtung mittels eines Sicherungselements in verschlossener Position haltbar, wobei das Sicherungselement bevorzugt hydraulisch bewegbar ist. Das Sicherungselement dient dazu, dass die Notfluteinrichtung das Waffenrohr wasser- und druckdicht verschließt, sodass die Flutung durch die Besatzung gezielt gestartet werden kann. Vorzugsweise ist das Sicherungselement in Form eines Bolzens ausgeführt.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Sicherungselement mittels einer hydraulischen Handpumpe über eine Hydraulikleitung bewegbar, wobei die hydraulische Handpumpe getrennt von der Notfluteinrichtung ist. Durch hohen Tauchdruck kann es zu großen Kräften auf das Sicherungselement kommen, die eine Auslösung per Hand unmöglich machen. Daher ist eine hydraulische Auslösung vorteilhaft. Damit diese Auslösung aus sicherer Entfernung möglich ist, ist eine Auslösung über eine Hydraulikleitung sinnvoll. Die Verwendung einer Handpumpe ermöglicht eine Auslösung selbst bei einem Systemversagen des Bordnetzes, was im Falle einer Notflutung wahrscheinlich sein kann.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist auf der dem Waffenrohr zugewandten Seite der Haltevorrichtung eine Verschlussvorrichtung anbringbar, wobei die Verschlussvorrichtung zum teilweisen Verschließen der Öffnung der Haltevorrichtung angeordnet ist. Durch die Verschlussvorrichtung ist es möglich, die Verwendung der Notflutvorrichtung an die Bedingungen anzupassen. Hierbei sind die beiden wichtigsten Parameter zum einen die Tiefe des Einsatzes, da die Tiefe den Druck und damit die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers beeinflusst, zum anderen die Größe des zu flutenden Bereichs. Wird das gesamte Unterseeboot geflutet, so muss mehr Wasser in der gleichen Zeit eindringen. Soll nur ein Teilbereich, beispielsweise der Raum hinter den Waffenrohren bis zum ersten Schott geflutet werden, so muss vergleichsweise weniger Wasser in der gleichen Zeit eindringen.
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Bevorzugt dient die Verschlussvorrichtung zur Verkleinerung der Öffnung um wenigstens 10 % der Querschnittsfläche, bevorzugt um wenigstens 25 %, besonders bevorzugt um wenigstens 45 %.
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Bevorzugt dient die Verschlussvorrichtung zur Verkleinerung der Öffnung um höchstens 90 % der Querschnittsfläche, bevorzugt um höchstens 75 %, besonders bevorzugt um höchstens 55 %.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Verschlussvorrichtung eine variierbare Breite auf. Durch die veränderbare Abdeckung der Öffnung ist eine genaue Anpassung an die Bedingungen möglich. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Verschlussvorrichtung in jeder Stellung dem maximalen Druck bei der maximalen Einsatztiefe standhalten muss.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Verschlussvorrichtung verschiedene Abdeckungen auf, wobei verschiedene Abdeckungen jeweils eine unterschiedlich große Durchflussfläche offen lassen. Die Abdeckungen sind somit für unterschiedliche Tiefenbereiche oder Flutung verschieden großer (Teil-)Bereiche vorgesehen, wobei die Abdeckungen mit steigender Tiefe eine kleinere Durchflussfläche beziehungsweise mit größerem zu flutenden Bereich eine größere Durchflussfläche offen lassen.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Notfluteinrichtung teilweise oder vollständig aus einem hochfesten Werkstoff.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Notfluteinrichtung teilweise oder vollständig aus Titan und/oder Aluminium.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fluten wenigstens eines Teilbereichs eines Unterseeboots, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- a) Einsetzen einer erfindungsgemäßen Notfluteinrichtung in ein Waffenrohr,
- b) Verschließen der Notfluteinrichtung,
- c) Fluten des Waffenrohrs und Öffnen der Mündungsklappe,
- d) Öffnen der Öffnungsvorrichtung der Notfluteinrichtung,
- e) Abwarten des Druckausgleichs zwischen dem Teilbereichs des Unterseeboots und der Umgebung.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beträgt die Zeit zwischen dem Öffnen der Öffnungsvorrichtung und dem Druckausgleich nicht weniger als 5 Minuten und die Zeit zwischen dem Öffnen der Öffnungsvorrichtung und dem Druckausgleich nicht mehr als 25 Minuten, vorzugsweise nicht mehr als 15 Minuten, besonders bevorzugt nicht mehr als 10 Minuten.
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Dieses Zeitfenster hat sich als Optimum zwischen einer möglichst schnellen Flutung und einer zu hohen Belastung für die Besatzung im Unterseeboot herausgestellt.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in Schritt a) zunächst die Haltevorrichtung und anschließend die Öffnungsvorrichtung eingesetzt. Durch das getrennte Einsetzen können beide Teile getrennt getragen werden, was die Arbeit erleichtert. Hierzu müssen Haltevorrichtung und Öffnungsvorrichtung lösbar mit einander verbindbar sein.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt in Schritt d) das Öffnen der Öffnungsvorrichtung mittels einer hydraulischen Handpumpe aus sicherer Entfernung.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in Schritt a) eine Verschlussvorrichtung auf der dem Waffenrohr zugewandten Seite der Haltevorrichtung angeordnet.
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Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Notflutvorrichtung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- 1 Notfluteinrichtung
- 2 Notfluteinrichtung
- 3 Waffenrohr mit verschlossener Notfluteinrichtung
- 4 Waffenrohr mit geöffneter Notfluteinrichtung
- 5 Fließdiagramm des Verfahrens
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In 1 ist eine Notfluteinrichtung 10 gezeigt. Die Notfluteinrichtung 10 weist eine Haltevorrichtung 20 auf, wobei die Haltevorrichtung 20 eine runde Form zum Einsatz in ein Waffenrohr 80 aufweist. Um in diesem kraftschlüssig angeordnet zu werden, weist die Haltevorrichtung 20 Halteelemente 22 auf. Die Haltevorrichtung 20 weist eine Öffnung auf, welche mit der Öffnungsvorrichtung 30 verschlossen ist. Um die Haltevorrichtung 20 einfach in ein Waffenrohr 80 einzusetzen, weist die Haltevorrichtung 20 Griffe 40 auf. Die Haltevorrichtung 20 und die Öffnungsvorrichtung 30 sind über ein Gelenk 70 klappbar und trennbar miteinander verbunden. Um das Einsetzen der Notfluteinrichtung 10 in das Waffenrohr 80 zu erleichtern, ist die Trennung am Gelenk 70 vorteilhaft, da so die Haltevorrichtung 20 und die Öffnungsvorrichtung 30 getrennt eingesetzt werden können, was das zu tragende Gewicht für die Besatzung verringert. Die Öffnungsvorrichtung 30 wird mittels des Sicherungselements 50 in verschlossener Position gehalten. Das Sicherungselement 50 kann ohne Druck mittels einer Handauslösung 52 gelöst und somit die Öffnungsvorrichtung 30 geöffnet werden. Bei voller Druckbelastung ist eine händische Auslösung unwahrscheinlich. Daher weist die Notflutvorrichtung 10 eine hydraulische Auslösung 56 auf. Um die hydraulische Auslösung 56 auszulösen und so die Öffnungsvorrichtung 30 zu öffnen, kann über einen Hydraulikanschluss 54 eine Hydraulikleitung 90 angeschlossen werden. An die Hydraulikleitung kann beispielsweise eine Handpumpe angeschlossen werden.
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Betrachtet man die Notfluteinrichtung 10 von der Innenseite des Waffenrohrs 80, wie in 2 gezeigt, so ist eine Dichtung 100 erkennbar, die verhindert, dass vorzeitig Wasser in das Bootsinnere eindringen kann. Um die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers zu regulieren, um beispielsweise die Flutung in größerer Tiefe oder nur für einen kleineren Raum vornehmen zu können, ist eine Verschlussvorrichtung 60 einsetzbar. Die Verschlussvorrichtung 60 weist Versteifungen 62 auf, um dem Wasserdruck des umströmenden Wassers gut standhalten zu können und gleichzeitig leicht konstruiert sein zu können.
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3 zeigt ein Waffenrohr 80 mit eingesetzter Notflutvorrichtung 10 im geschlossenen Zustand. Der Verschluss 82 des Waffenrohrs 80 ist geöffnet, in dessen Verriegelungsvorrichtung ist die Notfluteinrichtung 10 eingesetzt. Zur Auslösung ist eine Hydraulikleitung angeschlossen. Nach dem Auslösen des Sicherungselements 50 öffnet sich die Öffnungsvorrichtung 30 durch den Wasserdruck schlagartig, wie in 4 gezeigt.
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Das Verfahren ist in 5 dargestellt.
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Zunächst in A wird eine Notfluteinrichtung 10 in das Waffenrohr 80 eingesetzt. Hierzu werden vorteilhaft zunächst die Haltevorrichtung 20 und anschließend die Öffnungsvorrichtung 30 eingesetzt. Optional kann auf der dem Waffenrohr 80 zugewandten Seite der Haltevorrichtung 20 eine Verschlussvorrichtung 60 angeordnet werden, um die Notfluteinrichtung 10 an verschiedene Tiefen anzupassen.
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In B erfolgt das Verschließen der Notfluteinrichtung 10.
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In C erfolgt das Fluten des Waffenrohrs 80.
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In D erfolgt das Öffnen der Öffnungsvorrichtung 30 der Notfluteinrichtung 10. Das Öffnen der Öffnungsvorrichtung 30 erfolgt bevorzugt mittels einer hydraulischen Handpumpe aus sicherer Entfernung.
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Als letztes wird in E abgewartet, dass ein Druckausgleichs zwischen einem Teilbereich des Unterseeboots oder dem gesamten Unterseeboot und der Umgebung erfolgt, wobei die Zeit zwischen dem Öffnen der Öffnungsvorrichtung 30 und dem Druckausgleich nicht weniger als 5 Minuten beträgt und wobei die Zeit zwischen dem Öffnen der Öffnungsvorrichtung 30 und dem Druckausgleich nicht mehr als 25 Minuten, vorzugsweise nicht mehr als 15 Minuten, besonders bevorzugt nicht mehr als 10 Minuten beträgt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Notfluteinrichtung
- 20
- Haltevorrichtung
- 22
- Halteelemente
- 30
- Öffnungsvorrichtung
- 40
- Griff
- 50
- Sicherungselement
- 52
- Handauslösung
- 54
- Hydraulikanschluss
- 56
- hydraulische Auslösung
- 60
- Verschlussvorrichtung
- 62
- Versteifung
- 70
- Gelenk
- 80
- Waffenrohr
- 82
- Verschluss
- 90
- Hydraulikleitung
- 100
- Dichtung
