DE10262054A1

DE10262054A1 - Ausbringvorrichtung für eine Unterwasser-Schleppantenne

Info

Publication number: DE10262054A1
Application number: DE10262054A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Kristann; Udo Dipl.-Ing. Schaumburg; Wilhelm Bauer; Helmut Campen; Ulrich Barg
Original assignee: Atlas Elektronik GmbH
Current assignee: Atlas Elektronik GmbH
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: AU2003279316B2; NO20051587L; NO335240B1; CA2493415C; CA2493415A1; NO20051587D0; DE10262054B4; EP1558491B1; AU2003279316A1; ES2297232T3; ATE382543T1; WO2004039666A1; DE50308943D1; EP1558491A1

Abstract

Bei einer auf einem Wasserfahrzeug, insbesondere U-Boot, installierbaren Ausbringvorrichtung zum Fieren einer schlauchartigen Unterwasser-Schleppantenne (10) mit einer die Schleppantenne (10) aufnehmenden, zum Auf- und Abwickeln der Schleppantenne (10) motorisch antreibbaren Speichertrommel und mit einer an der Schleppantenne (10) angreifenden Vortriebseinheit (19) zur Erzeugung einer in Ausbringrichtung wirkenden Zugkraft an der Schleppantenne (10) weist zur Gewährleistung eines zuverlässig stör- und hemmungsfreien Fierens der Schleppantenne (10) bei minimaler mechanischer Beanspruchung der Schleppantenne (10) die Vortriebseinheit (19) ein mit der Schleppantenne (10) fest verbundenes Antennenendstück (26) mit einer Vielzahl von auf einem Seil (28) unverschieblich angeordneten, beabstandeten Formkörpern (27) zur Erzeugung eines Strömungswiderstands im Heckwasser des Wasserfahrzeugs sowie ein Spülrohr (40) für die Schleppantenne (10) auf, in dem ein Wasserdruck erzeugbar ist. Das Antennenendstück (26) liegt bei Beginn eines Fiervorgangs in dem Spülrohr (40) ein, und seine Formkörper (27) sind im Spülrohr (40) axial verschieblich geführt und vom Wasserdruck beaufschlagt (Fig. 8).

Description

Die Erfindung betrifft eine auf einem Wasserfahrzeug, insbesondere U-Boot, installierbare Ausbringvorrichtung zum Fieren einer schlauchartigen Unterwasser-Schleppantenne der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.
Bei einer bekannten Ausbringvorrichtung für eine schlauchförmige Unterwasser-Schleppantenne ( DE 196 52 737 C1 ) weist die an der Schleppantenne angreifende Vortriebseinheit, die eine in Ausbringrichtung wirkende Zugkraft an der Schleppantenne erzeugt, ein Auslegerohr auf, durch das die Schleppantenne hindurchgeführt ist. An dem Auslegerohr ist eine Vielzahl von durch die Rohrwandung hindurchtretenden Einströmdüsen angeordnet, die an einer Hochdruck-Wasserpumpe angeschlossen sind. Mittels der Einströmdüsen wird zwischen der Rohrinnenwand des Auslegerohrs und der Schlauchhülle der Schleppantenne eine zum Ausbringende des Auslegerohrs gerichtete Wasserströmung erzeugt. Durch die starke Wasserströmung wird der im Auslegerohr sich momentan befindliche Abschnitt der schlauchförmigen Schleppantenne infolge der an der Schlauchhülle erzeugten Oberflächenreibung zum Ausbringende hin mitgenommen. Zusätzlich wird durch die Wasserströmung ein Schmiereffekt erreicht, da die Schlauchhülle der Schleppantenne von einem Wasserfilm umgeben ist und die Rohrinnenwand des Auslegerohrs nicht berührt, so dass keine nennenswerten, den Vortrieb der Schleppantenne bremsenden Reibungskräfte auftreten.
Es ist auch schon eine Ausbringvorrichtung mit einer Vortriebseinheit bekannt ( EP 0 124 133 B1 ), die zwei weichbeschichtete, gegenläufige Spillköpfe aufweist, zwischen denen die schlauchförmige Schleppantenne hindurchgeführt ist. Die motorisch angetriebenen Spillköpfe greifen auf beiden Seiten der Schleppantenne mit Reibschluss an und bewegen die Schleppantenne in Richtung zum Ausbringende des Auslegerohrs am Heck des U-Boots. Da die schlauchförmige Schleppantenne ein relativ biegeweiches Gebilde darstellt und der zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Ausbringende des Auslegerohrs befindliche Antennenteil durch die Spillköpfe geschoben wird, kann ein stets störungsfreier Ausbringvorgang der Schleppantenne nicht zuverlässig sichergestellt werden. Zusätzlich ist die Schleppantenne durch die Spillköpfe einer hohen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt, die zu eine frühzeitigen Verschleiß der Schlauchhülle der Schleppantenne führt und damit eine frühzeitige Unbrauchbarkeit der Schleppantenne verursacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausbringvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein zuverlässig stör- und hemmungsfreies Fieren der Schleppantenne mit minimaler mechanischer Beanspruchung der Schleppantenne ermöglicht.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Ausbringvorrichtung hat den Vorteil, dass mittels des Antennen-Endstücks gleich zu Beginn des Fiervorgangs eine in Ausbringrichtung wirkende Zugkraft auf das Schleppantennenende aufgebracht wird, da die Formstücke im Spülrohr als vom Wasserdruck beaufschlagte Kolben wirken. Ist das Antennen-Endstück aus dem Spülrohr ausgeschoben, so tauchen die Formkörper in das Heckwasser des Wasserfahrzeugs ein, und aufgrund des relativ großen Strömungswiderstandes der Formkörper wird nunmehr von dem Heckwasser eine weiter wirkende Zugkraft auf die Schleppantenne erzeugt, die mit jedem das Spülrohr verlassenden und in das Heckwasser eintauchenden Formkörper anwächst, bis das gesamte Antennen-Endstück sich im Heckwasser befindet. Hier übernimmt der vollständige Strömungswiderstand des Antennen-Endstücks das weitere Ausziehen der Schleppantenne bis dies bei der gewünschten Ausbringlänge gestoppt wird. Durch die stetig am Schleppantennenende angreifende Zugkraft, und zwar schon mit Beginn des Fierens, wird die Schleppantenne stör- und hemmungsfrei ausgebracht.
Zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Ausbringvorrichtung mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
Um den Wasserdruck im Spülrohr aufbauen zu können, ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung an einem Wassereinlass des Spülrohrs eine Spülpumpe angeschlossen und die Eintrittsöffnung des Spülrohrs mit einer gegen die schlauchartige Schleppantenne dichtenden, vorzugsweise als Labyrinthdichtung ausgeführten Dichtung verschlossen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind bei jedem Formstück auf dem Trichtermantel im Umfangsrichtung gegeneinander, vorzugsweise um 90°, versetzte Axialstege aufgesetzt, die sich von der Trichteröffnung bis zur Endscheibe erstrecken und deren parallel zur Trichterachse verlaufende, äußere Steglinien einen den Außendurchmesser der Endscheibe entsprechenden radialen Abstand von der Trichterachse haben. Auf die Trichteröffnung ist ein axiale Durchtrittsöffnungen aufweisender Abschlusskegel aufgesetzt. Die Kegelform des Abschlusskegels, die Axialstege und die an ihrem Umfang abgerundete Endscheibe sorgen dafür, dass die Formstücke sich im Spülrohr selbst zentrieren und nicht an toleranzbedingten Absätzen im Spülrohr hängenbleiben. Durch die gewählte Länge der Formstücke ist ein Verkanten im Spülrohr verhindert. Der Abschlusskegel fördert vorteilhaft das Einfädeln des Antennen-Endstücks in das Spülrohr beim Wiedereinholen der Schleppantenne.
Dadurch, dass gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Formkörper aus einem gut gleitenden Material, z.B. Teflon, hergestellt sind, sind die Reibungsverluste der Formkörper im Spülrohr reduziert, wodurch sich der für das Ausziehen der Schleppantenne nutzbare Zugkraftanteil erhöht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vermögen die Formkörper auf dem Seil zu rotieren, so dass einerseits beim Schleppen im Heckwasser die Formkörper über das Seil kein Rotationsmoment auf die Schleppantenne aufbringen und anderseits im Spülrohr das Zentrieren der Formkörper unterstütz wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist jeder Formkörper einen Trichter mit in Schlepprichtung weisender Trichteröffnung, sowie eine an dem von der Trichteröffnung abgekehrten Ende angeordnete, über den Trichtermantel vorstehende Endscheibe auf, wobei vorzugsweise der Außendurchmesser der Endscheibe gleich dem Außendurchmesser des Trichters an der Trichteröffnung bemessen ist. Die in Schlepprichtung offene Trichterbauform der Formstücke mit dahinterliegender Endscheibe sorgt in der freien Strömung bei geringer Fahrgeschwindigkeit des Wasserfahrzeugs für einen ausreichend hohen Strömungswiderstand und somit für eine ausreichend hohe Zugkraft am Schleppantennenende.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der in Schlepprichtung letzte Formkörper des Antennen-Endstücks einen Anschlag, vorzugsweise in Form eines mit der Endscheibe einstückigen, kegelstumpfförmigen Verschlussglieds auf, das zum Verschließen der Austrittsöffnung des Spülrohrs ausgebildet ist. Durch diesen Anschlag wird das Hindurchziehen des Antennen-Endstücks durch das Spülrohr hindurch beim Wiedereinholen der Schleppantenne verhindert. Der Moment des Anschlagens des Verschlussglieds an das Spülrohr kann sensiert und zum Abschalten der zum Wiedereinholen der Schleppantenne verwendeten Antriebsmotoren herangezogen werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Spülrohr in einem Führungsrohr zum Ausbringen der Schleppantenne integriert und darin gegen Federkraft axial begrenzt verschiebbar, so dass das Anschlagen des Anschlags bzw. des Verschlussglieds am Spülrohr abgefedert wird, bevor die Antriebsmotoren abgeschaltet sind.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Prinzipskizze einer Ausbringvorrichtung für eine Schleppantenne,
2 bis 5 jeweils ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion einer Regeleinrichtung in der Ausbringvorrichtung in 1,
6 eine perspektivische Darstellung der Ausbringvorrichtung in 1,
7 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts VII in 6 ohne Führungsrohr,
8 einen Längsschnitt einer Vortriebseinheit in der Ausbringvorrichtung in 6,
9 eine perspektivische Darstellung eines Trichterteils eines Formkörpers der Vortriebseinheit in 8,
10 eine Ansicht des Trichterteils in Richtung X in 9,
11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI in 10,
12 eine Unteransicht eines auf das Trichterteil aufsetzbaren Abschlusskegels des Formkörpers der Vortriebseinheit in 8,
13 einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII in 12.
Die in 1 im Prinzipschaltbild und in 6 in perspektivischer Darstellung gezeigte Ausbringvorrichtung für eine schlauchartige Unterwasser-Schleppantenne ist auf einem hier nicht dargestellten Wasserfahrzeug, insbesondere einem U-Boot, installiert. Die Installation erfolgt bei einem U-Boot zwischen dem durchfluteten Außenschiff und dem Druckkörper. Die Schleppantenne 10 besteht in bekannter Weise aus einem Schleppstrang und einen den Schleppstrang an das Wasserfahrzeug anbindenden Zugkabel. Der Schleppstrang umfasst eine flüssigkeit- oder gelgefüllte Schlauchhülle, in der eine Vielzahl von beabstandeten elektroakustischen Wandlern aufgereiht ist. Zwischen Schleppstrang und Zugkabel ist ein Dämpfungsmodul, ein sog. VIM, angeordnet.
Im Nichtgebrauchszustand ist die Schleppantenne 10 auf einer mittels eines Antriebsmotors 11 motorisch antreibbaren Speichertrommel 11 in mehreren Lagen aufgewickelt, wobei zur Unterbringung der recht langen Schleppantenne 10 die Speichertrommel 11 eine wesentliche axiale Länge aufweist. Der Speichertrommel 11 ist ein parallel zur Trommelachse motorisch verfahrbarer Spulwagen 12 mit darauf drehgelagertem Spulrad 13 zugeordnet. Das Spulrad 13 führt die Schleppantenne 11 beim Aufwickeln auf die bzw. beim Abwickeln von der Speichertrommel 11, wobei der Spulwagen 12 eine gesteuerte Hin- und Herbewegung längs der Speichertrommel 11 ausführt. Im Abstand von der Speichertrommel 11 ist in Richtung Heck des Wasserfahrzeugs ein Führungsrad 14 angeordnet, das in einem Gestell 15 drehbar gelagert ist, das wiederum in einem in 1 schematisch angedeuteten Rahmen oder Podest 16 festgelegt ist. Zwischen Gestell 15 und Podest 16 ist mindestes ein, im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei, Kraftmesser 17 angeordnet, der bzw. die eine Änderung der vom Gestell 15 auf das Podest 16 aufgebrachten Auflagekraft misst bzw. messen. Das Führungsrad 14 ist motorisch antreibbar, wozu mindestens ein Elektromotor 141 vorgesehen ist. Die Schleppantenne 10 läuft von der Speichertrommel 11 über das Spulrad 13 und das Führungsrad 14 und wird durch ein Führungsrohr 18 mit einer Eintrittsöffnung 181 und einer hinter dem Heck des Wasserfahrzeugs im freien Wasser liegenden Austrittsöffnung 182 hindurchgeführt. Das Führungsrad 14 ist unmittelbar an der Eintrittsöffnung 181 des Führungsrohrs 18 so angeordnet, dass der von dem Führungsrad 14 tangential ablaufende Antennenabschnitt koaxial zur Normalen der Eintrittsöffnung 181 ausgerichtet ist, somit die Schleppantenne 10 koaxial in das Führungsrohr 18 einläuft. Beim Fiervorgang greift am Ende der Schleppantenne 10, genauer am Ende eines auch hier angeordneten, mit dem Schleppstrang verbundenen Dämpfungsmodul (VIM), eine Zugkraft F_A an, die die Schleppantenne 10 durch das Führungsrohr 18 hindurchzieht. Die Zugkraft F_A wird mittels einer später noch beschriebenen Vortriebseinheit 19 erzeugt.
Für den störungs- und hemmungsfreien Ablauf des Fier- oder Ausbringvorgangs der Schleppantenne 10 ist eine Regeleinrichtung 20 vorgesehen, die die Antriebsmotoren 111 und 141 von Speichertrommel 11 und Führungsrad 14 in Anpassung an die vom Kraftmesser 17 sensierte Zugkraft F_A so synchronisiert, daß der zwischen Speichertrommel 11 und Führungsrad 14 sich jeweils befindliche Schleppantennenabschnitt im wesentlichen gestreckt, d.h. ohne Durchhang, verläuft. Hierzu werden die Drehwinkelgeschwindigkeiten v_T und v_F von Speichertrommel 11 und Führungsrad 14 an die Zugkraft F_A so angepasst, dass letztere die jeweils von der Speichertrommel 11 durch deren Motor 111 abgewickelte Länge der Schleppantenne 10 durch das Führungsrohr 18 hindurchzuziehen vermag und die Schleppantenne 10 sich nicht vor dem Führungsrad 14 oder am Führungsrohr 18 "aufstauen" kann. Die am Kraftmesser 17 sensierte Auszugskraft F_A dient in der Regeleinrichtung 20 als Führungsgröße für die Einstellung der Drehwinkelgeschwindigkeiten v_T und v_F von Speichertrommel 11 und Führungsrad 14. Hierzu wird die Führungsgröße F_A einem ersten Regler 21 der Regeleinrichtung 20 zugeführt. Diesem Regler 21 sind auch die Ist-Drehwinkelgeschwindigkeiten v_Fist und v_Tist von Führungsrad 14 und Speichertrommel 11 zugeführt, die von jeweils am Führungsrad 14 bzw. an der Speichertrommel 11 angeordneten Drehgebern 22 bzw. 23 sensiert werden. Mittels der Führungsgröße F_A wird die Soll-Drehwinkelgeschwindigkeit v_Fsoll des Führungsrads 14 und die Soll-Drehwinkelgeschwindigkeit v_Fsoll der Speichertrommel 11 ermittelt und über die Sollwertausgänge der Regeleinrichtung 20 in den Antriebsmotoren 111 und 141 von Speichertrommel 11 und Führungsrad 14 eingeregelt. Die Kennlinien für den Regelvorgang sind in 2 und 3 dargestellt. Steigt die Zugkraft F_A an, so wird sowohl der Sollwert für die Drehwinkelgeschwindigkeit v_T der Speichertrommel 11 als auch der Sollwert für die Drehwinkelgeschwindigkeit V_F des Führungsrads 14 linear angehoben. Gleichzeitig wird – wie dies die Kennlinie in 4 zeigt – dem Führungsrad 14 ein positiver Schlupf s überlagert, der mit zunehmender Führungsgröße reduziert wird und für die durchhangfreie Streckung des zwischen dem Führungsrad 14 und der Speichertrommel 11 sich jeweils befindlichen Abschnitts der Schleppantenne 10 sorgt.
Mittels eines zweiten Reglers 24 in der Regeleinrichtung 20 wird die Vorschubgeschwindigkeit v_S des Spulwagens 12 in Abhängigkeit von der Drehwinkelgeschwindigkeit v_T der Speichertrommel 11 geregelt. Dem zweiten Regler 24 ist hierzu die Soll-Drehwinkelgeschwindigkeit v_Tsoll der Speichertrommel 11 sowie die Ist-Vorschubgeschwindigkeit v_Sist des Spulwagens 12 zugeführt. Letztere wird mittels eines Drehgebers 25 erfaßt, der die Drehwinkelgeschwindigkeit einer Getriebeabtriebswelle oder der Abtriebswelle des Motors 121 sensiert. Über den entsprechenden Sollwertausgang wird die Soll-Vorschubgeschwindigkeit v_Ssoll in dem Antriebsmotor 121 eingeregelt. 5 zeigt die Kennlinien des zweiten Reglers 24, wobei die Kennlinie a gilt, solange die Schleppantenne 10 von der oberen von insgesamt drei Wickellagen abgezogen wird, während die Kennlinie b für die darunterliegenden beiden, also der zweiten und ersten Wickellage gilt. Letztere umfasst ausschließlich das Zugkabel der Schleppantenne.
Die Vortriebseinheit 19 zur Erzeugung der Zugkraft F_A am ausbringseitigen Ende der Schleppantenne 10 ist in 6 und 7 ausschnittweise und in 8 im Längsschnitt dargestellt. Sie umfasst ein mit dem Schleppantennenende fest verbundenes Antennen-Endstück 26, sowie ein in das Führungsrohr 18 integriertes Spülrohr 40, in dem das Antennen-Endstück 26 bei eingeholter und auf der Speichertrommel 11 aufgewickelter Schleppantenne 10 einliegt. Wie aus 8 ersichtlich ist, weist das Antennen-Endstück 26 eine Vielzahl von Formkörpern 27 auf, die voneinander beabstandet auf einem mit der Schleppantenne 10 fest verbundenen Seil 28 axial im wesentlichen unverschieblich angeordnet sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass die Formkörper 27 um das Seil 28 rotieren können. Zur Vereinfachung ist im 8 das Endstück 26 unmittelbar mit der Schleppantenne 10, genauer mit deren VIM, verbunden dargestellt. Aus Gründen eines einfachen Wechsels von Endstück 26 und Typ der Schleppantenne 10 ist das Seil 28 an einem dem Endstück 26 zugehörigen Schlauchglied befestigt, das seinerseits mit dem VIM der Schleppantenne verbunden ist. Das Schlauchglied umfasst eine flüssigkeits- oder gelgefüllte, elastische Schlauchhülle, die mittels Formstück ausgesteift ist. Ein lose eingezogenes Seil verhindert eine unzulässig große Dehnung der Schlauchhülle.
Die aus einem gut gleitfähigen Material, z.B. Teflon, hergestellten Formkörper 27 sind identisch ausgebildet. Jeder Formkörper 27 ist zweiteilig und setzt sich aus einem langgestreckten Trichterteil 29, das in 9 bis 11 detailliert dargestellt ist, und aus einem Abschlusskegel 30 zusammen, der in 12 und 13 in Unteransicht und in einem Längsschnitt dargestellt ist. Im Trichterteil 29 ist ein Trichter 31 mit in Schlepprichtung weisender Trichteröffnung 32, sowie eine an dem von der Trichteröffnung 32 abgekehrten Ende des Trichterteils angeordnete Endscheibe 33 ausgebildet, die über den Trichtermantel 311 radial vorsteht. Die Umrisskanten der Endscheibe 33 sind zu beiden Scheibenflächen hin abgerundet. Die Rundungen sind in 11 mit 331 gekennzeichnet. Der Trichteröffnung 32 ist ein zylindrischer Ringrand 34 vorgelagert, dessen lichter Durchmesser gleich dem Durchmesser der Trichteröffnung 32 und dessen Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser der Endscheibe 33 bemessen ist, der im Ausführungsbeispiel etwa halb so groß ist wie die axiale Länge des Trichterteils 13. Auf den Trichtermantel 311 sind vier in Umfangsrichtung um 90° gegeneinander versetzt angeordnete Axialstege 35 aufgesetzt, die sich jeweils von dem Ringrand 34 bis zur Endscheibe 33 erstrecken. Die äußere Steglinie 351 der Axialstege 35, die parallel zu der Trichterachse verläuft, hat einen radialen Abstand von der Trichterachse, der gleich dem Außenradius der Endscheibe 33 und dem Außenradius des Ringrands 34 ist. In die Endscheibe 33 ist eine zentrale Durchgangsbohrung 36 eingebracht, die im Trichtergrund mündet.
Der an das Trichterteil 29 angesetzte Abschlusskegel 30 weist drei um 120° Drehwinkel gegeneinander versetzte, axiale Durchgangsöffnungen 37 sowie eine zentrale Durchgangsbohrung 38 auf. Die Durchtrittsöffnungen 37 sind so groß gemacht, dass praktisch nur noch Stege zwischen ihnen verbleiben, die sternförmig angeordnet sind. Im Sternpunkt verläuft die Durchgangsbohrung 38. Von dem der Trichteröffnung 32 zugekehrten Ende des Abschlußkegels 30 steht ein Ringsteg 39 axial vor, dessen Außendurchmesser wenig kleiner als der Innendurchmesser des Ringrands 34 am Trichterteil 29 bemessen ist, so dass der Abschlusskegel 30 mit seinem Ringsteg 29 formschlüssig in den Ringrand 34 des Trichterteils 29 einschiebbar ist. Nach Durchfädeln des Seils 28 durch die Durchgangsöffnungen 37 und 38 werden Trichterteil 29 und Abschlusskegel 30 fest miteinander verbunden, z.B. durch mehrere radial am Umfang versetzte Schraubverbindungen zwischen Ringrand 34 und Ringsteg 39. Die axiale Unverschiebbarkeit der Formkörper 27 auf dem Seil 28 wird beispielsweise durch Knoten im Seil 28 realisiert, wobei sich der Trichtergrund und die Grundfläche des Abschlusskegels 30 jeweils an einem Seilknoten abstützen.
Das Spülrohr 40 der Vortriebseinheit 19 mit einer Eintrittsöffnung 401 und einer Austrittsöffnung 402 für die Schleppantenne 10 (7 und 8) ist in das Führungsrohr 18 eingezogen und im Führungsrohr 18 gegen die Kraft einer Druckfeder 41 begrenzt axial verschiebbar. Die Austrittsöffnung 402 des Spülrohrs 40 liegt an oder nahe der Austrittsöffnung 182 des Führungsrohrs 18. Auf die Eintrittsöffnung 401 des Spülrohrs 40 ist eine Y-Rohrverzweigung 42 aufgesetzt und mittels einer Schraubhülse 43 mit dem Spülrohr 40 und dem Führungsrohr 18 fest verbunden. In den mit dem Spülrohr 40 koaxialen Rohrstutzen 421 der Y-Rohrverzweigung 42 ist die Schleppantenne 10 eingeführt, wobei eine Labyrinthdichtung 44 die Rohrinnenwand gegenüber der Schlauchhülle der Schleppantenne 10 weitgehend druckdicht abdichtet. Der unter einem spitzen Winkel zum Rohrstutzen 421 verlaufende andere Rohrstutzen 422 der Y-Rohrverzweigung 42 bildet einen Wassereinlaß 45 und ist an einer hier nur schematisch angedeuteten Spülpumpe 47 angeschlossen, die einen Wasserdruck im Spülrohr 40 aufzubauen vermag.
Bei vollständig auf die Speichertrommel 11 aufgewickelter Schleppantenne 10 ist das am Ende der Schleppantenne 10 mittels des Seils 28 befestigte Antennen-Endstück 26 mit seinen Formkörpern 27 vollständig in das Spülrohr 40 eingezogen. Das Ende der Schleppantenne 10, bzw. das mit der Schleppantenne 10 verbundene Schlauchglied des Antennen-Endstücks 26, ragt in die Eintrittsöffnung 401 des Spülrohrs 40 hinein. Am Eintritt der Schleppantenne 10 bzw. des Schlauchglieds in den Rohrstutzen 421 der Y-Rohrverzweigung 42 dichtet eine Labyrinthdichtung 44 die Rohrinnenwand gegen die schlauchförmige Schleppantenne 10 bzw. das Schlauchglied ab. Die Formkörper 27, deren Außendurchmesser nur wenig kleiner ist als der lichte Durchmesser des Spülrohrs 40, sind mittels der Endscheibe 33, des Ringrands 34 und der Axialstege 35 im Spülrohr 40 geführt und besitzen aufgrund des für ihre Herstellung verwendeten Materials eine gute Gleitfähigkeit. Wird nunmehr mit Beginn des Ausbringvorgangs oder Fierens der Schleppantenne 10 ein Wasserdruck von z.B. 2–3 bar im Spülrohr 40 erzeugt, so wirken die Formkörper 27 wie Kolben, die durch den Wasserdruck in Richtung Austrittsöffnung 402 des Spülrohrs 40 verschoben werden und dadurch über das Seil 28 die Zugkraft F_A an der Schleppantenne 10 erzeugen. Nach Erreichen der Austrittsöffnung 402 des Spülrohrs 40 treten die Formkörper 27 sukzessive aus dem Spülrohr 40 aus und tauchen in das Heckwasser des Wasserfahrzeugs ein. Das voll aus dem Spülrohr 40 ausgezogene Antennen-Endstück 26 erzeugt weiterhin, nunmehr aufgrund seines dem Wasser entgegengesetzten Strömungswiderstandes, die Zugkraft F_A, die durch seinen Strömungswiderstand und die Schleppgeschwindigkeit des Wasserfahrzeugs bestimmt ist. Diese Zugkraft stellt weiterhin sicher, dass die Schleppantenne 10 störungsfrei durch das Spülrohr 40 hindurch ausgezogen wird, bis sie in ihrer vollen Länge im Wasser ausliegt und an ihrem vorderen Ende über das ebenfalls ausgezogene Zugkabel mit der auf dem Wasserfahrzeug festgelegten Speichertrommel 11 verbunden bleibt.
Beim Wiedereinholen der Schleppantenne 10 und Aufwickeln auf die Speichertrommel 11 lassen sich die Formkörper 27 des Antennen-Endstücks 26 aufgrund des dem Trichterteil 29 vorgesetzten Abschlusskegels 30 mühelos in das Spülrohr 40 einführen. Am letzten Formkörper 27 des Antennen-Endstücks 26 ist ein kegelstumpfförmiges Verschlussglied 46 angeordnet, das zum Verschließen der Austrittsöffnung 402 des Spülrohrs 40 ausgebildet ist und einen Anschlag zur Begrenzung der Einzugsbewegung der Schleppantenne 10 bildet. Das Verschlussglied 46 ist an der Endscheibe 33 befestigt. Alternativ kann es am Seil 28 befestigt oder mit der Endscheibe 33 einstückig ausgebildet sein. Ist das Antennen-Endstück 26 vollständig eingezogen, so schlägt das Verschlussglied 46 am Spülrohr 40 an, und das Spülrohr 40 wird gegen die Kraft der Druckfeder 41 im Führungsrohr 18 verschoben. Die Axialverschiebung des Spülrohrs 40 oder das Anwachsen der Federkraft der Druckfeder 41 wird sensiert und daraus ein Abschaltsignal für die Motoren 111, 121 und 141 von Speichertrommel 11, Spulwagen 12 und Führungsrad 14 generiert.

Claims

Auf einem Wasserfahrzeug, insbesondere U-Boot, installierbare Ausbringvorrichtung zum Fieren einer schlauchartigen Unterwasser-Schleppantenne (10), mit einer die Schleppantenne (10) aufnehmenden Speichertrommel (11), die zum Auf- und Abwickeln der Schleppantenne (10) motorisch antreibbar ist, und mit einer an der Schleppantenne (10) angreifenden Vortriebseinheit (19), die eine in Ausbringrichtung wirkende Zugkraft (F_A) an der Schleppantenne (10) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vortriebseinheit (19) am Ende der Schleppantenne (10) angreift und ein mit der Schleppantenne fest verbundenes Antennen-Endstück (26), das eine Vielzahl von auf einem Seil (28) axial im wesentlichen unverschieblich angeordneten, beabstandeten, zur Erzeugung eines Strömungswiderstands im Heckwasser des Wasserfahrzeugs ausgebildeten Formkörpern (27) umfasst, sowie ein Spülrohr (40) mit einer Ein- und Austrittsöffnung (401, 402) für die Schleppantenne (10) aufweist, in dem an oder nahe der Eintrittsöffnung (401) ein Wasserdruck erzeugbar ist, und dass bei Beginn eines Fiervorgangs das Antennen-Endstück (26) in dem Spülrohr (40) einliegt und seine Formkörper (27) im Spülrohr (40) axial verschieblich geführt und vom Wasserdruck beaufschlagt sind.
Ausbringvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülrohr (40) mindestens einen Wassereinlass (45) aufweist, an dem eine Spülpumpe (47) angeschlossen ist.
Ausbringvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülrohr (40) eintrittsöffnungsseitig mit einer gegen die schlauchartige Schleppantenne (10) dichtenden Dichtung, vorzugsweise Labyrinthdichtung, verschlossen ist.
Ausbringvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülpumpe (47) in Abhängigkeit von dem Fiervorgang der Schleppantenne (10) ein- und ausschaltbar ist.
Ausbringvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (27) um das Seil (28) drehbar angeordnet sind.
Ausbringvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Formkörper (27) einen Trichter (31) mit in Schlepprichtung weisender Trichteröffnung, (32) sowie eine an dem von der Trichteröffnung (32) abgekehrten Ende angeordnete, über den Trichtermantel (311) vorstehende Endscheibe (33) aufweist.
Ausbringvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Endscheibe (33) gleich dem Außendurchmesser des Trichters (31) an der Trichteröffnung (32) ist.
Ausbringvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Trichtermantel (311) in Umfangsrichtung gegeneinander, vorzugsweise um 90°, versetzte Axialstege (35) aufgesetzt sind, die sich von der Trichteröffnung (32) bis zur Endscheibe (33) erstrecken und deren parallel zur Trichterachse verlaufende, äußere Steglinie (351) einen den Außenradius der Endscheibe (33) entsprechenden Radialabstand von der Trichterachse hat.
Ausbringvorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Endscheibe (33) auf ihren Umfang zu beiden Scheibenseiten hin abgerundet ist.
Ausbringvorrichtung nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Trichteröffnung (32) ein axiale Durchtrittsöffnungen (37) aufweisender Abschlusskegel (30) aufgesetzt ist und dass im Abschlusskegel (30), im Trichtergrund und in der Endscheibe (33) jeweils eine zentrale Druchgangsbohrung (38, 36) für das Seil (28) angeordnet ist, dessen Bohrungsdurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Seils (28).
Ausbringvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichteröffnung (16) ein Ringrand (34) mit einem dem Öffnungsdurchmesser der Trichteröffnung (32) entsprechenden Innendurchmesser und einem dem Drehmesser der Endscheibe (33) entsprechenden Außendurchmesser vorgeordnet ist und dass an dem trichteröffnungsseitigen Ende des Abschlusskegels (30) ein Ringsteg (39) axial vorsteht, der formschlüssig in den Ringrand (34) einschiebbar ist.
Ausbringvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Grundfläche des Abschlusskegels (30) gleich dem Außendurchmesser des Ringrands (34) bemessen ist.
Ausbringvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (27) aus Material mit guter Gleitfähigkeit, vorzugsweise Teflon, bestehen.
Ausbringvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem in Schlepprichtung letzte Formkörper (27) ein Anschlag angeordnet ist.
Ausbringvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag als ein vorzugsweise kegelstumpfförmiges Verschlussglied (46) zum Verschließen der Austrittsöffnung (402) des Spülrohrs (40) ausgebildet ist.
Ausbringvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülrohr (40) in ein Führungsrohr (18) zum Ausbringen der Schleppantenne (10) eingezogen ist, vorzugsweise darin gegen Federkraft axial begrenzt verschiebbar ist.