DE102022125485B3 - Blasting method and device for removing an unexploded ordnance - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sprengverfahren zur Beseitigung eines nicht explodierten Kampfmittels (UXO), das unter Wasser auf Grund liegt, wobei eine Vorrichtung mit einer Sprengladung () als Kampfmittelräumgerät (1) durch einen Tauch-Roboter (ROV) an dem nicht explodierten Kampfmittel (UXO) fixiert wird und eine Sprengvorrichtung zur Umsetzung dieses Sprengverfahrens. Um ein Sprengverfahren zur Beseitigung eines nicht explodierten Kampfmittels (UXO), das unter einer Wasseroberfläche (WO) auf Grund (BO) liegt, unter deutlicher Minderung sehr negativer Auswirkungen für die Umwelt zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass an dem nicht explodierten Kampfmittel (UXO) eine Sprengvorrichtung (1) fixiert wird, durch die das nicht explodierte Kampfmittel (UXO) vom Grund (BO) des Gewässers über die Wasseroberfläche (WO) hinaus angehoben und oberhalb der Wasseroberfläche (WO) zur Explosion gebracht wird. The present invention relates to a blasting method for removing an unexploded ordnance (UXO) lying on the ground under water, a device with an explosive charge () as an ordnance clearance device (1) being attached to the unexploded ordnance ( UXO) is fixed and a blasting device to implement this blasting method. In order to provide a blasting method for the disposal of an unexploded ordnance (UXO) lying below a water surface (WO) on ground (BO) while significantly reducing very negative environmental impacts, it is proposed that the unexploded ordnance (UXO ) an explosive device (1) is fixed, through which the unexploded ordnance (UXO) is raised from the bottom (BO) of the body of water above the water surface (WO) and exploded above the water surface (WO).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sprengverfahren zur Beseitigung eines nicht explodierten Kampfmittels, das unter Wasser auf Grund liegt, sowie eine Sprengvorrichtung zur Umsetzung dieses Sprengverfahrens. Dabei werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung als nicht explodierte Kampfmittel bzw. Unexploded Ordnance, kurz UXO, großformatige Kampfmittel, wie z.B. Fliegerbomben, Granaten großer Kaliber, Torpedos, Seeminen, Grundminen, Wasserbomben oder sonstige Sperrwaffen mit einer im Wesentlichen zylindrischen Außenform verstanden.The present invention relates to a blasting method for disposing of an unexploded ordnance lying on the ground under water and a blasting device for implementing this blasting method. In the context of the present invention, unexploded ordnance or unexploded ordnance, UXO for short, is understood to mean large-format ordnance, such as aerial bombs, large-caliber grenades, torpedoes, sea mines, ground mines, depth charges or other blocking weapons with an essentially cylindrical external shape.
Aus dem Stand der Technik sind diverse Ansätze zur Beseitigung eines unter Wasser liegenden nicht explodierten Kampfmittels bekannt. So offenbart z.B.Various approaches to removing an unexploded ordnance lying under water are known from the prior art. E.g.
Ein Verfahren mit einer Sprengvorrichtung zur Minimierung der Gefährdung von Mensch und Material sowie zur Senkung der Kosten ist z.B. in der
Eine derartige Vorrichtung hat sich grundsätzlich bewährt. Jedoch löst jede Unterwassersprengung eines nicht explodierten Kampfmittels UXO eine extreme Schockwelle sowie starken Unterwasserschall aus. Selbst durch einen um das nicht explodierte Kampfmittel UXO mit der Sprengvorrichtung in einem entsprechenden Abstand und hohem zusätzlichem Aufwand herum geschlossenen Blasenschleier können diese schädlichen Auswirkungen für die Tier- und Pflanzenwelt unter Wasser nicht deutlich genug bedämpft werden.Such a device has basically proven itself. However, each underwater explosion of an unexploded ordnance UXO triggers an extreme shock wave and strong underwater noise. Even with a bubble curtain closed around the unexploded ordnance UXO with the explosive device at a corresponding distance and with a great deal of additional effort, these harmful effects on the underwater flora and fauna cannot be sufficiently dampened.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Sprengverfahren zur Beseitigung eines nicht explodierten Kampfmittels, das unter Wasser auf Grund liegt, unter deutlicher Minderung negativer Auswirkungen für die Umwelt unter Wasser zu schaffen. Weiter ist die Schaffung einer Sprengvorrichtung zur Umsetzung dieses Sprengverfahrens Aufgabe dieser Erfindung.The present invention has the object of providing a blasting method for removing an unexploded ordnance that is under water The reason is to create under water with a significant reduction in negative effects on the environment. Another object of this invention is to create a blasting device for implementing this blasting method.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass das nicht explodierte Kampfmittel UXO unter Verwendung einer Sprengvorrichtung, die an dem nicht explodierten Kampfmittel UXO fixiert wird, vom Grund des Gewässers über eine Wasseroberfläche hinaus angehoben und oberhalb der Wasseroberfläche zur Explosion gebracht wird.This object is achieved according to the invention by the features of
Auch wird die gestellte Aufgabe durch ein Kampfmittelräumgerät in Form einer Sprengvorrichtung zur Umsetzung eines erfindungsgemäßen Sprengverfahrens gelöst, wobei die Sprengvorrichtung einen Rahmen umfasst mit einer Fixierungseinrichtung zur Aufnahme und Fixierung des nicht explodierten Kampfmittels UXO, einer Hebevorrichtung und einer Lageänderungsvorrichtung. Die Hebevorrichtung ist zum Anheben des nicht explodierten Kampfmittels über eine Wasseroberfläche hinaus ausgebildet und so bemessen, dass sie das Gesamtgewicht des nicht explodierten Kampfmittels UXO auf der Wasseroberfläche tragen kann. Die Lageänderungsvorrichtung ist zur Änderung der Lage des nicht explodierten Kampfmittels UXO bis zum Abschluss des Hebevorgangs der Hebevorrichtung ausgebildet, dass das nicht explodierte Kampfmittels jenseits der Wasseroberfläche und damit vom Wasser akustisch entkoppelt angeordnet ist.The stated object is also achieved by a weapon clearance device in the form of a blasting device for implementing a blasting method according to the invention, the blasting device comprising a frame with a fixing device for receiving and fixing the unexploded ordnance UXO, a lifting device and a position changing device. The lifting device is designed to lift the unexploded ordnance above a water surface and dimensioned so that it can carry the total weight of the unexploded ordnance UXO on the water surface. The position changing device is designed to change the position of the unexploded ordnance UXO until the lifting process of the lifting device is completed, so that the unexploded ordnance is arranged beyond the water surface and thus acoustically decoupled from the water.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Eintrag von Schall- und Schockwellen im Zug der Sprengung eines nicht explodierten Kampfmittels UXO zur deutlichen Minderung negativer Auswirkungen für das Leben unter Wasser am effektivsten dadurch gemindert wird, dass das nicht explodierte Kampfmittel außerhalb des Wassers gesprengt wird. Es ist als deutliche Verbesserung gegenüber den bislang durchgeführten Sprengungen nicht explodierter Kampfmittel unter Wasser erkannt worden, wenn diese Sprengungen oberhalb einer Wasseroberfläche stattfinden. Die Entkopplung der unmittelbaren Sprengung vom Wasser mindert den Eintrag von Schock- und Schallwellen stärker, als das durch Blasenschleier allein erreicht werden könnte. Vorteilhafterweise sind die Funktionen des Anhebens bis zum Verbringen oberhalb der Wasseroberfläche durch eine Hebevorrichtung und eine Lageänderungsvorrichtung realisiert, die an einem Rahmen der Sprengvorrichtung zusammen mit einer Fixierungseinrichtung vorgesehen sind. Zur Umsetzung des beschriebenen Verfahrens sind damit keine weiteren Gerätschaften und/oder Verfahrensschritte erforderlich. Von der Fixierung des nicht explodierten Kampfmittels UXO bis zu dessen Sprengung oberhalb der Wasseroberfläche ist der Verfahrensablauf nur über die Sprengvorrichtung kontrolliert durchführbar. The present invention is based on the finding that the entry of sound and shock waves in the course of detonating an unexploded ordnance UXO is most effectively reduced in order to significantly reduce negative effects on life under water by detonating the unexploded ordnance outside of the water becomes. It has been recognized as a significant improvement over the previously practiced underwater detonations of unexploded ordnance if these detonations take place above a water surface. The decoupling of the direct detonation from the water reduces the entry of shock and sound waves more than could be achieved with bubble curtains alone. Advantageously, the functions of lifting to bringing above the water surface are realized by a lifting device and a position changing device, which are provided on a frame of the explosive device together with a fixing device. No further equipment and/or process steps are required to implement the method described. From fixing the unexploded ordnance UXO to its detonation above the water surface, the procedure can only be carried out in a controlled manner using the detonation device.
Eine erfindungsgemäße Lösung weist damit den Vorteil einer einfachen und kompakten Bauform zur Umsetzung eines vorstehend angegebenen Verfahrens auf, die nun im Wesentlichen nur einen an dem nicht explodierten Kampfmittel UXO fixierten Rahmen mit einer Auftriebseinheit und einer Lageänderungsvorrichtung erweitert ist.A solution according to the invention thus has the advantage of a simple and compact design for implementing a method specified above, which is now essentially only extended to a frame fixed to the unexploded ordnance UXO with a buoyancy unit and a position changing device.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche. Demnach zeichnet sich ein Sprengverfahren in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch aus, dass das nicht explodierte Kampfmittel UXO durch eine an der Sprengvorrichtung fixierte Auftriebseinheit in Form mindestens eines Hebe- oder Luftsacks vom Grund des Gewässers angehoben und unter Verwendung einer Lageänderungsvorrichtung von einer Position unterhalb des mindestens einen Luftsacks in eine Lage oberhalb des mindestens einen Luftsacks angehoben wird. Durch die Lageänderung in Form einer erzwungenen TeilDrehung als Reaktion auf ein Drehmoment ist das nicht explodierte Kampfmittel UXO mit Erreichen der Wasseroberfläche oberhalb der schwimmenden Auftriebseinheit aus dem Wasser herausgehoben bzw. oberhalb der Wasseroberfläche angeordnet.Advantageous developments of the invention are the subject matter of the respective dependent claims. Accordingly, a blasting method is characterized in a preferred embodiment in that the unexploded ordnance UXO is lifted from the bottom of the body of water by a buoyancy unit fixed to the blasting device in the form of at least one lifting or air bag and using a position changing device from a position below the at least one Air bag is raised to a position above the at least one air bag. Due to the change in position in the form of a forced partial rotation in response to a torque, the unexploded ordnance UXO is lifted out of the water above the floating buoyancy unit when it reaches the water surface or is arranged above the water surface.
In einer wesentlichen Weiterbildung der Erfindung wird als Lageänderungsvorrichtung ein mit einem ersten Gewicht gekoppelter Hebel an der Sprengvorrichtung zur Erzeugung eines Drehmoments verwendet. Dieses Drehmoment wirkt bis zum Erreichen einer Lage des nicht explodierten Kampfmittels UXO oberhalb des mindestens einen Luftsacks und oberhalb der Wasseroberfläche drehend oder in der angestrebten Lage stabilisierend. Eine Position des nicht explodierten Kampfmittels UXO oberhalb der Wasseroberfläche wird damit unter Verwendung der Lageänderungsvorrichtung gesichert. Eine gezielt ausgelöste Zündung des nicht explodierten Kampfmittels UXO findet damit stets sicher oberhalb der Wasseroberfläche und damit vom Wasser entkoppelt statt, um eine möglichst hohe Dämpfung von Schall und Schock der Explosion gegenüber dem Wasser zu erreichen.In an essential development of the invention, a lever coupled to a first weight on the explosive device is used as the position changing device to generate a torque. Until the unexploded ordnance UXO reaches a position above the at least one airbag and above the water surface, this torque has a rotating effect or has a stabilizing effect in the desired position. A position of the unexploded ordnance UXO above the water surface is thus secured using the position changing device. A targeted ignition of the unexploded ordnance UXO always takes place safely above the water surface and is thus decoupled from the water in order to achieve the highest possible damping of the sound and shock of the explosion compared to the water.
Vorteilhafterweise umfasst die Lageänderungsvorrichtung einen mit einem ersten Gewicht gekoppelten Hebel zur Erzeugung eines Drehmoments um eine Längsachse der Sprengvorrichtung mit dem darin fixierten nicht explodierten Kampfmittel UXO. Dabei ist der Hebel als Momentenarm mit dem ersten Gewicht über ein Distanzstück derart verbunden, dass das Drehmoment erst nach einem Anheben des nicht explodierten Kampfmittels von der Bodenoberfläche zur Wasseroberfläche hin erzeugt wird. Das Distanzstück wird insbesondere nur durch Zugkräfte belastet und kann damit als flexibles Zugelement z.B. in Form eines reißfesten Seils ausgebildet sein.Advantageously, the position changing device comprises a lever coupled to a first weight for generating a torque about a longitudinal axis of the explosive device with the unexploded ordnance UXO fixed therein. The lever as a torque arm is connected to the first weight via a spacer in such a way that the torque is generated only after the unexploded ordnance has been lifted from the ground surface to the water surface becomes. In particular, the spacer is only loaded by tensile forces and can therefore be designed as a flexible tension element, for example in the form of a tear-resistant cable.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Hebel mit einem zweiten Gewicht über ein weiteres flexibles Zugmittel verbunden. Das zweite Gewicht ist zur Lagesicherung der Sprengvorrichtung ausgebildet, also insbesondere als Boden- und/oder Driftanker. Durch eine Länge des zweiten Zugmittels muss ein Aufsteigen der Sprengvorrichtung mindestens bis zur Wasseroberfläche sichergestellt sein. Vorzugsweise bildet das zweite Zugmittel mit dem Distanzstück und dem Hebel eine Reihe, so dass sich deren Längen zur Überbrückung einer Tiefe von der Bodenoberfläche bis zur Wasseroberfläche hin addieren, um ein Verbringen bzw. Anheben des nicht explodierten Kampfmittels UXO über die Wasseroberfläche hinaus zu ermöglichen, gleichzeitig aber ein Abtreiben durch Wasser- und/oder Winddrift durch entsprechende Ausbildung des zweiten Gewichts zu verhindern.In a development of the invention, the lever is connected to a second weight via a further flexible traction mechanism. The second weight is designed to secure the position of the explosive device, ie in particular as a ground and/or drift anchor. A length of the second traction device must ensure that the explosive device rises at least to the water surface. Preferably, the second traction device forms a row with the spacer and the lever, so that their lengths add up to bridge a depth from the ground surface to the water surface, in order to enable the unexploded ordnance UXO to be brought or lifted above the water surface. but at the same time to prevent drifting off due to water and/or wind drift by appropriate design of the second weight.
Vorzugsweise ist der Hebel als Momentenarm teleskopartig verlängerbar. Insbesondere ist der Teleskop-Hebel in einer ausgezogenen Endstellung automatisch arretierbar ausgeführt, vorzugsweise durch selbsttätige eine Federrastung, bei der ein an einem Außenarm des Teleskop-Hebels angebrachter und federelastisch vorgespannter Arm der Federrastung mit Erreichen einer maximalen Auszugslänge des Teleskop-Hebels in eine Ausnehmung eines Innenarms rastend eingreift. In einer Ausführungsform ist der Hebel über ein selbsttätig rastendes Gelenk an dem Rahmen angebunden und wird erst nach Fixierung des nicht explodierten Kampfmittels UXO an dem Rahmen aus einer kompakten Anlage an dem Rahmen durch das ROV in eine Stellung senkrecht zu einer Drehachse der Lageänderungsvorrichtung fixierend geklappt. Die Schwenkachse steht vorzugsweise senkrecht zur Achse des durch den Hebel und das erste Gewicht hervorgerufenen Drehmoments.Preferably, the lever is telescopically extendable as a moment arm. In particular, the telescopic lever is designed to be automatically locked in an extended end position, preferably by an automatic spring catch, in which an arm of the spring catch attached to an outer arm of the telescopic lever and spring-elastically pretensioned moves into a recess of a Inner arm latching engages. In one embodiment, the lever is connected to the frame via an automatically locking joint and is only folded after the unexploded ordnance UXO is fixed to the frame from a compact system on the frame by the ROV into a position perpendicular to an axis of rotation of the position change device. The pivot axis is preferably perpendicular to the axis of torque generated by the lever and the first weight.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Fixierungseinrichtung mindestens eine mechanisch schließbare Klammer zur Aufnahme und Fixierung des nicht explodierten Kampfmittels UXO. Dazu umfasst die Klammer das nicht explodierte Kampfmittel UXO in ihrem geschlossenen Zustand zu mehr als der Hälfte dessen Umfangs. Die Klammer umfasst vorzugsweise mindestens eine ungefähr U-förmige Aufnahme mit einem an einem Endbereich eines U-Schenkels schwenkbar gelagerten Sperrhebel. Zur Fixierung des nicht explodierten Kampfmittels UXO in der Klammer ist eine Gewindestange vorgesehen, durch die der Sperrhebel von einer maximalen Öffnungsstellung durch ein Verschrauben in eine Schließstellung bewegbar ist.In one embodiment of the invention, the fixing device comprises at least one mechanically closable clamp for receiving and fixing the unexploded ordnance UXO. For this purpose, the clip encompasses the unexploded ordnance UXO in its closed state over more than half of its circumference. The clamp preferably comprises at least one approximately U-shaped receptacle with a locking lever pivotally mounted on an end region of a U-leg. To fix the unexploded ordnance UXO in the clamp, a threaded rod is provided, through which the locking lever can be moved from a maximum open position to a closed position by screwing.
Vorzugsweise weist die U-förmige Aufnahme eine etwa halbkreisförmige Ausnehmung mit einem Durchmesser auf, der größer als ein Außendurchmesser eines in dieser Klammer zu fixierenden nicht explodierten Kampfmittels UXO ist. Damit ist sichergestellt, dass die Klammer auch bei einer durch Korrosion und/oder Bewuchs vergrößerten Durchmesser des nicht explodierten Kampfmittels UXO zu einer sicheren Lagefixierung in der Aufnahme aufnehmbar und durch den Sperrhebel schließ- bzw. fixierbar ist. Der Sperrhebel weist in einer Ausführungsform der Erfindung in Kontakt mit einer Außenhülle des nicht explodierten Kampfmittels UXO ebenfalls eine kreislinienförmige Ausnehmung auf, deren Radius vorzugsweise dem der Ausnehmung der Aufnahme entspricht.Preferably, the U-shaped receptacle has an approximately semicircular recess with a diameter that is larger than an outside diameter of an unexploded ordnance UXO to be fixed in this clamp. This ensures that the clip can be received in the receptacle for secure position fixing, even if the diameter of the unexploded ordnance UXO has increased due to corrosion and/or growth, and can be closed or fixed by the locking lever. In one embodiment of the invention, the locking lever also has a circular recess in contact with an outer shell of the unexploded ordnance UXO, the radius of which preferably corresponds to that of the recess of the receptacle.
In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Rahmen der Sprengvorrichtung eine Fixierungseinrichtung mit mehr als einer, vorzugsweise mindestens zwei Klammern zur Aufnahme und Fixierung des nicht explodierten Kampfmittels UXO, sowie in axialer Richtung des nicht explodierten Kampfmittels UXO zwei endseitig angeordnete Anschläge. Diese Anschläge sind einem jeweiligen nicht explodierten Kampfmittel UXO zur Festlegung einer Länge des Rahmens als Sicherung gegen ein Herausrutschen des nicht explodierten Kampfmittels UXO aus der Fixierungseinrichtung entsprechend einstellbar. Dazu sind die Anschläge vorzugsweise als senkrecht zu der axialen Richtung stehende Bleche an je einem Stab durch Verschrauben oder Verschweißen fixiert, die ihrerseits an dem Rahmen unter Festlegung einer vorbestimmten Länge fixiert sind.In a development of the invention, the frame of the explosive device comprises a fixing device with more than one, preferably at least two, clamps for receiving and fixing the unexploded ordnance UXO, and two end stops in the axial direction of the unexploded ordnance UXO. These stops can be adjusted according to a respective unexploded ordnance UXO to define a length of the frame as a safeguard against the unexploded ordnance UXO slipping out of the fixing device. For this purpose, the stops are preferably fixed as metal sheets that are perpendicular to the axial direction on each rod by screwing or welding, which in turn are fixed on the frame with a predetermined length being fixed.
Der Rahmen trägt vorzugsweise neben den vorstehen genannten ersten und zweiten Gewichten sowie den zugehörigen flexiblen Zugmitteln auch eine Boje mit einer Antenne, die über eine Antennenleitung mit einem Auslöser der Auftriebseinheit verbunden ist. Zu Aufbau, Fixierung und einer sicher lösbaren Lagerung der Boje an dem Rahmen wird an dieser Stelle ohne inhaltliche Wiederholung ausdrücklich auf die Offenbarung der
Zur Minderung des Einflusses auf Natur und Umwelt werden Bestandteile in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sprengvorrichtung, die nach der Explosion des zu beseitigenden Kampfmittels UXO an der Wasseroberfläche auffindbar sind, eingesammelt. Zumindest eine Boje mit der Antenne und daran angeschlossene Bauteile können zur Verwendung in einer weiteren erfindungsgemäßen Sprengvorrichtung wiederverwendet werden. Insbesondere wird beim Aufbau des Rahmens der Sprengvorrichtung, der im Zuge der Explosion sicher zerstört wird, durch eine geeignete Materialauswahl darauf geachtet, dass Bruchstücke des Rahmens in kurzer Zeit im Wasser auf natürliche Weise beseitigt bzw. aufgelöst werden. Daher wird der Rahmen als zentraler Träger mit dem Hebel der Sprengvorrichtung vorzugsweise aus nicht legiertem Aluminiumblech für den bestimmungsgemäßen Einsatz ausreichend stabil und ohne zusätzlichen Schutz gegenüber dem korrosiven Einfluss von Wasser hergestellt.To reduce the impact on nature and the environment, in one embodiment of the explosive device according to the invention, components that can be found on the water surface after the explosion of the UXO ordnance to be disposed of are collected. At least one buoy with the antenna and components connected to it can be reused for use in a further explosive device according to the invention. In particular, when constructing the frame of the explosive device, which will surely be destroyed in the course of the explosion, care is taken by selecting a suitable material to ensure that fragments of the frame are removed or dissolved naturally in the water within a short time. Therefore, the frame as the central support with the lever of the explosive device is preferably made of non-alloyed aluminum sheeting that is sufficiently stable for the intended use and without additional protection against the corrosive influence of water.
Erfindungsgemäß umfasst das Kampfmittelräumgerät gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einen Rahmen als Plattform für eine Aufnahme für den Sprengstoff mit Zündern und Zündeinrichtung, Klammerarme zum Fixieren an dem UXO, zwei Luftsäcke als Auftriebseinheit, einer Lageänderungsvorrichtung mit einem ausreichend verlängerbaren Hebel gekoppelt mit einem externen Gewicht zum Aufbringen eines Drehmoments auf die Luftsäcke mit dem daran fixierten nicht explodierten Kampfmittel UXO, eine Aufnahme für eine Boje zum Ansteuern der Auftriebseinheit sowie einen Griff oder ein Tau für den Transport und die Positionierung durch einen Greifer des ROV zur Fixierung an dem nicht explodierten Kampfmittel UXO. Dieser Rahmen bildet ein kompaktes Bauteil, das aus Aluminium vorzugweise als Schweißkonstruktion herstellbar ist. Zugleich bildet dieser Rahmen eine Basis für ein Baukastensystem, das je nach nationalen Sprengvorschriften, aber auch witterungsbedingten Eigenheiten eines jeweiligen Einsatzfalls angepasst mit gekapselten Einheiten aus Sprengstoff und redundanten Zündern von Hand direkt vor einem Einsatz bestückbar ist, wie nachfolgend anhand alternativer Ausführungsbeispiele beschrieben wird.According to the invention, the ordnance clearance device comprises, according to a preferred embodiment, a frame as a platform for holding the explosives with detonators and ignition device, clamp arms for fixing to the UXO, two air bags as a buoyancy unit, a position change device with a sufficiently extendable lever coupled with an external weight for applying a Torques on the airbags with the unexploded ordnance UXO fixed to them, a mount for a buoy to control the buoyancy unit and a handle or rope for transport and positioning by a gripper of the ROV for fixing to the unexploded ordnance UXO. This frame forms a compact component that can be produced from aluminum, preferably as a welded construction. At the same time, this framework forms the basis for a modular system that, depending on the national explosives regulations, but also the weather-related characteristics of a particular application, can be fitted with encapsulated units made of explosives and redundant detonators by hand directly before use, as is described below using alternative exemplary embodiments.
Nachfolgend werden weitere Merkmale und Vorteile erfindungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in schematischer Darstellung:
-
1a -1i : Darstellungen zu Teilschritten eines Sprengverfahrens unter Verwendung einer Sprengvorrichtung; -
2 : eine seitliche Ansicht einer Klammer einer Fixierungseinrichtung als Bestandteil eines Rahmens einer Sprengvorrichtung und -
3 : eine perspektivische Ansicht eines Rahmens einer Sprengvorrichtung mit drei Klammern, einem Hebel sowie zwei an ein jeweiliges nicht explodiertes Kampfmittel UXO in der axialen Länge anpassbaren Anschlägen.
-
1a -1i : Representations of partial steps of a blasting method using a blasting device; -
2 : a side view of a clamp of a fixing device as part of a frame of an explosive device and -
3 1: a perspective view of a frame of an explosive device with three clamps, a lever and two stops that can be adjusted in the axial length to a respective unexploded ordnance UXO.
Über die verschiedenen Abbildungen und Ausführungsbeispiele hinweg werden für gleiche Elemente oder Verfahrensschritte stets die gleichen Bezugszeichen verwendet. Ohne Beschränkung der Erfindung wird nachfolgend nur ein Einsatz eines Kampfmittelräumgerätes zur Räumung einer Grundmine dargestellt und beschrieben. Es ist aber für den Fachmann offensichtlich, dass in gleicher Weise auch eine Anpassung zur Beseitigung andersartiger nicht explodierter großformatiger Kampfmittel UXO mit im wesentlichem zylindrischer oder kegelartiger Außenform möglich ist. Eine Anwendung auf kugelförmige nicht explodierte Kampfmittel UXO, wie z.B. einer Ankertau-Mine, ist durch Änderung der Konstruktion eines in dieser Beschreibung von Ausführungsbeispielen als starr vorausgesetzten Rahmens z.B. als dreiarmiger Greifer mit zumindest einer verstellbar arretierbaren Greifbacke möglich.The same reference symbols are always used for the same elements or method steps across the various figures and exemplary embodiments. Without restricting the invention, only one use of an explosive ordnance clearance device for clearing a ground mine is shown and described below. However, it is obvious to the person skilled in the art that an adaptation to eliminate other types of unexploded large-format UXO ordnance with a substantially cylindrical or conical external shape is also possible in the same way. An application to spherical unexploded ordnance UXO, such as a mooring rope mine, is possible by changing the construction of a frame assumed to be rigid in this description of exemplary embodiments, e.g. as a three-armed gripper with at least one adjustable, lockable gripping jaw.
Nachfolgend wird konkret ein Ausführungsbeispieldargestellt, wie ein nicht explodiertes Kampfmittel UXO von einer Bodenoberfläche unter Wasser und bis über die Bodenoberfläche angehoben und dort gezielt durch Explosion beseitigt wird. Die Abbildungen der
In
Im vorliegenden Beispielfall ist das nicht explodierte Kampfmittel UXO teilweise unter die Bodenoberfläche BO gesunden, z.B. durch eine Ablagerung von Sedimenten. Das nicht explodierte Kampfmittel UXO muss daher durch den unbemannten Tauch-Roboter ROV erst ausreichend freigelegt und von Bewuchs befreit werden. Nachfolgend ist das nicht explodierte Kampfmittel UXO daher in einer Art von Mulde am Boden liegend dargestellt.In the present example, the unexploded ordnance UXO is partially beneath the surface of the ground BO, for example due to a deposit of sediment. The unexploded ordnance UXO must therefore go through the unmanned ten submersible robot ROV must first be adequately exposed and freed from vegetation. The unexploded ordnance UXO is therefore shown below lying in a kind of trough on the ground.
Nach diesem Vorbereitungsschritt einer Freilegung und Reinigung wird von dem Versorgungsschiff VS aus eine Sprengvorrichtung 1 zu Wasser gelassen und an den unbemannten Tauch-Roboter ROV übergeben. Der unbemannte Tauch-Roboter ROV transportiert die Sprengvorrichtung 1 zu dem nicht explodierten Kampfmittel UXO, siehe
Die Fixierungseinrichtung 3 weist mindestens eine Klammer 4 mit einer starren, U-förmigen Aufnahme 5 und einem daran schwenkbar gelagerten Sperrhebel 6 auf. Die Klammer 4 wird in einem in
In dem in
Nach dieser Vorbereitung wird der unbemannte Tauch-Roboter ROV mit in dem Halteseil-Management-System TMS soweit als möglich eingezogenem Halteseil HS zum Versorgungsschiff VS zurückgebracht und vorzugsweise dort wieder an Bord genommen. Dieser Verfahrensschritt ist in
Nach Erreichen eines Sicherheitsabstands S von ca. 1.500 m bis 2.000 m des Versorgungsschiffs VS zu der nun durch die Boje 12 markierten Gefahrenstelle mit dem am Boden BO liegenden nicht explodierten Kampfmittel UXO sendet das Versorgungsschiff VS ein codiertes Funk-Signal FS aus, das an der Boje 12 über eine Antenne empfangen und in ein elektrisches Signal gewandelt wird, siehe
Durch das fortschreitende Aufblasen bzw. Füllen der Luftsäcke 15 erzeugt die Auftriebseinheit 14 einen wachsenden Auftrieb, durch den das über die Klammer 4 in der Sprengvorrichtung 1 fixierte nicht explodierte Kampfmittel UXO von der Bodenoberfläche BO angehoben wird. Mit dem Anheben des Rahmens 2 greift nun eine Lageänderungsvorrichtung in die Bewegung ein, wie durch den gebogenen Pfeil in
Zu dieser Position zeigt
Die angedeutete Explosion findet in einer Höhe h > 30 cm oberhalb der Wasseroberfläche WO statt und führt im Vergleich zu einer Explosion unter Wasser zu einem deutlich gedämpften Eintrag von Schall- und Schockwellen. Die Explosion ist von dem umgebenden Wasser weitestgehend entkoppelt und zudem durch die Luftsäcke 15 abgedeckt und gedämpft, so dass eine mit dieser Anordnung insgesamt verbundene Dämpfung jede sonstige Schutz- und/oder Bedämpfungsmaßnahme der Umwelt insbesondere unter der Wasseroberfläche WO gegen Schall- und Schockwellen übertrifft.The indicated explosion takes place at a height h > 30 cm above the water surface WO and, compared to an explosion under water, leads to a significantly dampened input of sound and shock waves. The explosion is largely decoupled from the surrounding water and is also covered and dampened by the
Ferner weisen die U-förmigen Aufnahmen 5 als kreisförmige Ausnehmungen 20 Aufnahmen für einen nicht weiter dargestellten Sprengstoff auf, der hier händisch in Form eines witterungsfest umschlossenen Zylinders mit Zündern versehen verliersicher hindurch in die Sprengvorrichtung 1 eingeschoben wird. Eine weitere Ausnehmung 21 dient der Aufnahme eines Funkempfängers zum Ansteuern der Zünder über Kabelverbindungen. Eine dritte Ausnehmung 22 dient lediglich einer Gewichtseinsparung.Furthermore, the
An den Rahmen 2 ist in geeigneter Weise mechanisch durch nur beispielhaft angedeutete Verstrebungen ein für die Aufnahme eines hohen Drehmoments verstärkter Hebel 7 als Momentenarm der Lageänderungsvorrichtung an einer Aufnahme 5 angeschweißt. Der Hebel 7 ist zur Vergrößerung eines Drehmoments der Lageänderungsvorrichtung bei einer Größe des ersten Gewichts 9 von ca. 70 kg durch einen Greifer des unbenannten Tauchroboters ROV teleskopartig verlängerbar ausgeführt. Dazu ist der Teleskop-Hebel 7 in einer ausgezogenen Endstellung automatisch arretierbar ausgebildet, indem in diesem Ausführungsbeispiel an einem Außenarm 23 des Hebels 7 eine Federrastung 24 angebrachter ist, deren federelastisch vorgespannter Arm mit Erreichen einer maximalen Auszugslänge des Teleskop-Hebels 7 selbsttätig in eine Ausnehmung 25 eines Innenarms 26 rastend eingreift und damit eine unlösbare Fixierung einer Gesamtlänge des Hebels 7 bewirkt.A
Der U-förmigen Ausnehmung für das nicht explodierte Kampfmittel UXO gegenüberliegend sind an Außenkanten der Aufnahme 5 Ausnehmungen 27 vorgesehen, an denen die in gestrichelter Linie angedeuteten Hebesäcke 15 fixiert werden. Zwischen diesen Ausnehmungen 27 sind rechteckige Ausnehmungen 28 angeordnet, durch die je ein Stab 29 hindurchgeführt und außenseitig an der Aufnahme 5 verschweißt wird, um so mit mehreren Aufnahmen 5 zusammen einen starren und belastbaren Rahmen 2 zu bilden.Opposite the U-shaped recess for the unexploded ordnance UXO, recesses 27 are provided on the outer edges of the
In Anpassung an zu beseitigende, nicht explodierte Kampfmittel UXO in Form einer britischen Grundminen MK-I mit einem Durchmesser d = 400 mm bei einer axialen Länge von 2 m sowie britischen Grundminen MK-II bis MK-IIV mit einem Durchmesser d = 450 mm bei axialen Längen von 2,5 bis 3 m weist die Aufnahme 5 eine halbkreisförmige Ausnehmung mit einem Radius mit ca. r=230 mm auf, gleiches gilt hier für eine Ausnehmung an einem nur in zwei Stellungen angedeuteten Sperrhebel 6. Ein Gesamtgewicht der genannten Grundminen britischer Bauart liegt bei ca. 300 kg.In adaptation to unexploded ordnance to be removed UXO in the form of a British MK-I ground mine with a diameter d = 400 mm and an axial length of 2 m as well as British ground mines MK-II to MK-IIV with a diameter d = 450 mm axial lengths of 2.5 to 3 m, the
An dem Rahmen 2 sind in strich-punktierter Darstellung weiter zwei an eine axiale Länge eines nicht explodierten Kampfmittels UXO durch Verschieben flexibel anpassbare Endanschläge 30 angebracht. Diese Endanschläge 30 sind als Stangen 31 ausgeführt, die an oder in einem der Stäbe 29 verschieblich geführt sind und an deren einem freien Ende jeweils eine Platte 32 als eigentlicher Endanschlag zur Verhinderung eines Herausrutschens des nicht explodierten Kampfmittels UXO aus den Klammern 4 angeschweißt ist. Damit vervollständigen die beiden Endanschläge 30 mit den Klammern 4 die an dem Rahmen 2 befestigte Fixierungsvorrichtung 3 der Sprengvorrichtung 1.Two end stops 30 that can be flexibly adjusted to an axial length of an unexploded ordnance UXO by moving are also attached to the
In ein und derselben Bauform eines Rahmens 2 ist eine vorstehend beschriebene Sprengvorrichtung 1 damit für eine Vielzahl von Modellen nicht explodierter Kampfmittel UXO sicher einsetzbar. Der vorstehend beschriebene Basis-Bausatz des Kampfmittelräumgerätes 1 kann unter der vorstehend skizzierten verliersicheren Vormontage aller Einzelteile und frei von jeglicher Art von Explosivstoffen an Bord eines Versorgungschiffes VS getrennt und bei vergleichsweise geringen Sicherheitsstandards zwischengelagert werden, da von den einzelnen Sprengstoffen und Zündern selber vor dem Zusammenbau nur eine vergleichsweise geringe Gefahr ausgeht. Jeweiligen nationalen Vorgaben entsprechend wird dieser Basis-Bausatz dann erst direkt zu einem Zeitpunkt einer Verwendung zur Unterwasser-Beseitigung eines nicht explodierten Kampfmittels UXO mit einer bestimmten Sprengladung, mit mehr als einem Zünder und redundanten Zündleitungen und Auslöseeinheiten als fertig einsetzbare Sprengvorrichtung 1 bestückt.In one and the same design of a
In allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann eine Konfektionierung des Kampfmittelräumgeräts 1 an Bord des Kontroll- und Versorgungsschiffs VS durch Einsetzen und entsprechendes Verbinden der jeweiligen Baugruppen flexibel in Anpassung auf jeweilige Erfordernisse und ein über der Wasseroberfläche WO unter Einhaltung eines Sicherheitsabstandes S zu sprengendes nicht explodiertes Kampfmittel UXO erfolgen. Ein derartiges Verfahren ist unter hoher Sicherheit für Mensch und Material durchführbar, sowie bei deutlich geminderten Auswirkungen auf die Umwelt und insbesondere auf Lebewesen unter Wasser. Im Zuge der Explosion der Sprengvorrichtung 1 mit einem darin über der Wasseroberfläche WO fixierten nicht explodierten Kampfmittel UXO werden bis auf die i.d.R. wiederverwendbare Boje 12 mit ihren Einbau- und Anbauteilen und die Gewichte 9, 11 mit dem ersten und zweiten Zugmedium 8, 10 am Boden BO alle Bestandteile der Sprengvorrichtung sicher zerstört. Durch eine geeignete Materialauswahl wird darauf geachtet, dass Bruchstücke des Rahmens in kurzer Zeit im Wasser auf natürliche Weise aufgelöst werden. Daher wird der Rahmen 2 als zentraler mechanischer Träger mit dem Hebel 7 der Sprengvorrichtung 1 vorzugsweise aus nicht legiertem Aluminiumblech von z.B. 5 mm Stärke als Schweißteil ausgeführt, dessen Bruchstücke und/oder Splitter innerhalb kurzer Zeit rückstandsfrei aufgelöst werden. Für die Gewichte 9, 11 kann ein nicht dauerhaft wasserbeständiger Beton verwendet werden, der im Wasser zerfällt, wie auch für das erste und zweite Zugmedium 8, 10 ein mechanisch für den Einsatz ausreichend zugfestes Material verwendet werden kann, das im Wasser umweltverträglich und insbesondere biologisch abbaubar ist. Damit wird im Sinne des Umweltschutzes bei einer Umsetzung des vorstehend beschriebenen Verfahrens eine Umweltbelastung so gering als möglich gehalten, ohne eine Zuverlässigkeit und Funktionssicherheit einer Sprengvorrichtung 1 zu beeinträchtigen.In all the exemplary embodiments described above, the explosive
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Sprengvorrichtung / KampfmittelräumgerätExplosive device / ordnance clearance device
- 22
- RahmenFrame
- 33
- Fixierungseinrichtungfixation device
- 44
- Klammerbracket
- 55
- starre, U-förmigen Aufnahmerigid, U-shaped mount
- 66
- Sperrhebellocking lever
- 77
- Hebel, Momentenarm der LageänderungsvorrichtungLever, moment arm of attitude changing device
- 88th
- erstes Zugmedium / erstes Seilstückfirst traction medium / first piece of rope
- 99
- erstes Gewichtfirst weight
- 1010
- zweites Zugmedium / zweites Seilstücksecond traction medium / second piece of rope
- 1111
- zweites Gewichtsecond weight
- 1212
- Bojebuoy
- 1313
- Signalleitungsignal line
- 1414
- Auftriebseinheitbuoyancy unit
- 1515
- aufblasbarer Hebesack / Luftsackinflatable lift bag / air bag
- 1616
-
Drehzapfen des Sperrhebels 6Locking
lever pivot 6 - 1717
- Gewindestangethreaded rod
- 1818
- Widerlagerabutment
- 1919
- drehbar gelagerter Gewindezapfenrotatable threaded pin
- 2020
- Ausnehmung für Sprengstoff mit ZündernRecess for explosives with detonators
- 2121
- Ausnehmung für Funkempfänger der ZünderRecess for the radio receiver of the detonators
- 2222
- Ausnehmungrecess
- 2323
- Außenarmouter arm
- 2424
- Federrastungspring detent
- 2525
- Ausnehmungrecess
- 2626
- Innenarminner arm
- 2727
-
Ausnehmung zur Fixierung der Luftsäcke 15Recess for fixing the
air bags 15 - 2828
- Ausnehmung zum Durchführen und außenseitigen Verschweißen eines Stabes 29Recess for passing through and welding a rod on the outside 29
- 2929
- StabRod
- 3030
- Endanschlag mit Stange und End-PlatteEnd stop with rod and end plate
- 3131
- Stangenrods
- 3232
- Platteplate
- AA
-
geöffnete Anfangsstellung des Sperrhebels 6Open initial position of the locking
lever 6 - BOBO
- Oberfläche des Bodens unter Wassersurface of the soil under water
- di.e
- Außendurchmesser des nicht explodierten Kampfmittels UXOOutside diameter of the unexploded ordnance UXO
- EE
-
geschlossene Endstellung des Sperrhebels 6 zur Fixierung des nicht explodierten Kampfmittels UXO in der Klammer 4closed end position of the locking
lever 6 for fixing the unexploded ordnance UXO in theclamp 4 - FSFS
- codiertes Funk-Signal zum Aktivieren einer Auftriebseinheitcoded radio signal to activate a buoyancy unit
- hH
-
Höhe des nicht explodierten Kampfmittels UXO in der Fixierungseinrichtung 3 über der Wasseroberfläche WOHeight of the unexploded ordnance UXO in the
fixation device 3 above the water surface WO - HSHS
- Halteseiltether
- 11
-
Länge des ersten Zugmediums 8Length of the
first train medium 8 - LL
-
Länge des zweiten Zugmediums 10Length of the
second traction medium 10 - rright
-
Radius der Ausnehmung in der Aufnahme 5 und Sperrhebel 6Radius of the recess in the
receptacle 5 and lockinglever 6 - ROVROV
- Remote operating vehicle / Tauch-RoboterRemote operating vehicle / diving robot
- SS
- Sicherheitsabstandsafety distance
- TT
- Wassertiefe von WO bis zum UXOWater depth from WO to UXO
- TMSTMS
- Halteseil-Management-SystemTether Management System
- UXOUXO
- zu vernichtendes, nicht explodiertes Kampfmittelunexploded ordnance to be destroyed
- VKVK
- Versorgungskabelsupply cable
- VSvs
- Versorgungsschiffsupply ship
- WOWHERE
- Wasseroberflächewater surface
- ZZ
-
Funksignal von dem Versorgungsschiff VS an einen Funkzünder am Rahmen 2 der Sprengvorrichtung 1 zum Auslösen der Zünder der Sprengvorrichtung 1Radio signal from the supply ship VS to a radio detonator on the
frame 2 of theexplosive device 1 to trigger the detonator of theexplosive device 1
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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EP23168137.0A EP4350277A1 (en) | 2022-10-04 | 2023-04-14 | Explosion process and explosion device for eliminating an unexploded weapon |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022125485.2A DE102022125485B3 (en) | 2022-10-04 | 2022-10-04 | Blasting method and device for removing an unexploded ordnance |
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---|---|
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DE102022125485.2A Active DE102022125485B3 (en) | 2022-10-04 | 2022-10-04 | Blasting method and device for removing an unexploded ordnance |
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- 2022-10-04 DE DE102022125485.2A patent/DE102022125485B3/en active Active
-
2023
- 2023-04-14 EP EP23168137.0A patent/EP4350277A1/en active Pending
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EP3527928B1 (en) | 2018-02-20 | 2020-10-28 | Heinrich Hirdes GmbH | Device and method for removing unexploded ordinance under water |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4350277A1 (en) | 2024-04-10 |
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |