DE10305777A1 - submarine - Google Patents
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Abstract
Um den vom Unterseeboot ans Wasser abgegebenen Schall zu reduzieren, sind die stark Schall erzeugenden Aggregate auf einem gemeinsamen Chassis elastisch innerhalb des Druckkörpers des Bootes gelagert. Zur Luftschallisolierung ist darüber hinaus noch eine dämmende Kapselung vorgesehen.In order to reduce the sound emitted by the submarine to the water, the high-noise generating units are elastically mounted on a common chassis within the pressure hull of the boat. An insulating enclosure is also provided for airborne sound insulation.
Description
Die Erfindung betrifft ein Unterseeboot, insbesondere ein militärisches Unterseeboot.The invention relates to a submarine, especially a military one Submarine.
Die Ortung von Unterseebooten erfolgt im Wesentlichen durch Schallortung mittels einer Sonaranlage. Die im Wasser angeordneten Hydrophone erfassen dabei die durch das Wasser übertragenen Schallwellen, die innerhalb eines Unterseebootes durch die dort angeordneten und betriebenen Aggregate erzeugt werden. Es ist daher stets ein Ziel, ein militärisches U-Boot so auszubilden, dass der abgegebene Schallpegel möglichst gering ist, so dass die Verratsreichweite möglichst groß ist.Submarines are located essentially by sound location using a sonar system. The Hydrophones arranged in the water record the sound waves transmitted through the water, the inside of a submarine by the arranged there and operated units are generated. It is therefore always a goal a military Train the submarine so that the emitted sound level is as possible is small, so that the betrayal range is as large as possible.
Darüber hinaus ist es für ein Unterseeboot während des Ortens mittels der bordeigenen Sonaranlage erstrebenswert, den Schalldruckpegel in Folge der Eigengeräusche des Unterseebootes gering zu halten, um eine hohe Empfindlichkeit bei der Ortung zu erzielen.In addition, it is suitable for a submarine during the Locating by means of the on-board sonar system desirable, the sound pressure level as a result of the own noises to keep the submarine low to ensure high sensitivity to achieve at the location.
Es zählt zum Stand der Technik, die im Druckkörper des U-Boots, insbesondere im Maschinenraum befindlichen Aggregate elastisch oder gegebenenfalls auch doppelt elastisch zu lagern. Dabei wird jedes Aggregat für sich elastisch gelagert, wobei insbesondere im Hinblick auf die statischen und dynamischen Anforderungen dies häufig zu Lasten der Körperschalldämmung geht. Darüber hinaus erzeugen die geräuschintensiven Aggregate wie beispielsweise Dieselgeneratoren, Luftkompressoren, Kolbenlenzpumpen und dergleichen auch einen erheblichen Anteil von Luftschall, der nahezu ungedämpft auf die Druckkör perwandung trifft. Dieser Luftschall kann sowohl den Zielpegel als auch den Eigenstörpegel bestimmen.It belongs to the state of the art, the one in the pressure hull of the submarine, especially in the machine room elastic or, if necessary, double elastic storage. Each unit is used for mounted elastically, with particular regard to the static and dynamic requirements this often comes at the expense of structure-borne noise insulation. About that also generate the noise-intensive Units such as diesel generators, air compressors, Piston bilge pumps and the like also a significant proportion of Airborne sound that is almost undamped the pressure body wall meets. This airborne sound can target as well as the residual noise determine.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Unterseeboot, insbesondere für den militärischen Einsatz so auszubilden, dass der akustische Zielschallpegel sowie der Eigenstörpegel des Bootes verringert wird.Against this background, the Invention, the object of a submarine, especially for the military Train use so that the acoustic target sound level as well the self-interference level of the boat is reduced.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.This object is achieved according to the invention solved the features specified in claim 1. Advantageous configurations the invention emerge from the subclaims and the following description as well as the drawing.
Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es zunächst einmal, die schallerzeugenden Aggregate und hierunter sind insbesondere die geräuschintensiven Maschinen, wie beispielsweise Dieselgeneratoren, Luftkompressoren, Kolbenlenzpumpen und dergleichen zu verstehen, auf einen gemeinsamen Chassis elastisch anzuordnen. Geräuschearme Geräte, wie z. B. Schaltschränke werden starr auf dem Chassis aufgestellt. Dieses Chassis ist elastisch innerhalb des Druckkörpers des Bootes zu lagern. Es können also die einzelnen Aggregate fest oder elastisch innerhalb dieses Chassis gelagert werden. Die Körperschalldämmung erfolgt über die elastischen Lagerungen des Chassis und gegebenenfalls zusätzlichen bei geräuschintensiven Geräten über deren elastischen Lagerung auf dem Chassis. Die elastischen Lagerungen werden in Hinblick auf schalldämmende Anforderungen ausgelegt. Dabei ist das Chassis bevorzugt durch eine Fundamentplattform gebildet, auf der die einzelnen Aggregate wie auf einem gemeinsamen Fundament starr oder elastisch befestigt sind und die elastisch innerhalb des Druckkörpers des Bootes gelagert ist, typischerweise mittels Federelementen, auf denen die Fundamentplattform steht. Es versteht sich, dass Feder elemente im Sinne der vorliegenden Erfindung auch federnde Dämpfungselemente sind, je nach Charakteristik der Feder.The basic idea of the present invention is it first once, the sound-generating units and below are special the noisy Machines, such as diesel generators, air compressors, Piston bilge pumps and the like to understand on a common Arrange the chassis elastically. Low-noise devices, such as z. B. Control cabinets are placed rigidly on the chassis. This chassis is elastic inside of the pressure body to store the boat. It can that is, the individual units are fixed or elastic within it Chassis are stored. The structure-borne sound insulation takes place via the elastic bearings of the chassis and possibly additional with noise-intensive Devices over their elastic Storage on the chassis. The elastic bearings are in consideration on soundproofing Requirements. The chassis is preferred by a Foundation platform formed on which the individual aggregates like are rigidly or elastically attached to a common foundation and which is mounted elastically within the pressure hull of the boat, typically using spring elements on which the foundation platform stands. It is understood that spring elements in the sense of the present Invention also resilient damping elements depending on the characteristics of the spring.
Über die elastische Aufstellung kann der von den Aggregaten auf die Fundamentplattform übertragende Körperschall gedämmt werden, auf den von den Aggregaten ausgehenden Luftschall hat dies allerdings praktisch keinen Einfluss. Hierzu ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Fundamentplattform mit einer Schallkapsel zu umgeben, so dass die Fundamentplattform einen Teil dieser abgeschlossenen schalldämmenden Kapsel bildet, nämlich vorzugsweise den Boden. Die Kapsel ist dabei vorteilhaft an die Querschnittsinnenkontur des Druckkörpers angepasst, um den innerhalb des Druckkörpers zur Verfügung stehenden vergleichsweise engen Raum möglichst gut nutzen zu können. Soweit es den sich von der Fundamentplattform erhebenden Teil der Kapsel angeht, ist diese nach Art einer Haube ausgebildet, beispielsweise aus gegebenenfalls durch ein Traggestell verstärkten Blechen und/oder profilierten Blechen, die an ihrer nach innen weisenden Seite, also zu den Aggregaten hin Schall absorbierend ausgekleidet sind, und zwar bevorzugt über die gesamte Innenfläche. Innerhalb dieser Schallkapsel sind alle geräuschintensiven Maschinen angeordnet, so dass die Schallkapsel eine Art schallgedämmten Maschinenraum darstellt, der elastisch innerhalb des Druckkörpers gelagert und somit schalldämmend bezüglich des Luftschalls und des Körperschalls ausgebildet ist.about the elastic arrangement can be transferred from the aggregates to the foundation platform structure-borne sound insulated on the airborne noise emitted by the units however practically no influence. This is in further training provided the invention, the foundation platform with a sound capsule to surround so that the foundation platform is part of this completed sound-deadening Capsule forms, namely preferably the floor. The capsule is advantageous to the Cross-sectional inner contour of the pressure body adjusted to the inside of the pressure body to disposal to be able to use the comparatively narrow space as well as possible. As far as it is the part of the capsule rising from the foundation platform, is designed in the manner of a hood, for example, if necessary, by a support frame reinforced Sheets and / or profiled sheets that face inwards on them Side, i.e. lined with sound absorbing towards the aggregates are, and preferably over the entire inner surface. All noise-intensive machines are arranged within this sound capsule, so that the sound capsule represents a kind of soundproof machine room, which resiliently stored within the pressure body and thus sound-absorbing with respect to the Airborne and structure-borne noise is trained.
Um zu verhindern, dass Körperschall durch Leitungen übertragen wird, sind, soweit es sich um starre Leitungen wie beispielsweise Druckleitungen handelt, elastische Leitungsdurchführung vorzusehen, damit die in der Kapsel befindlichen Aggregate auch über ihre Anschlussleitungen möglichst wenig Körperschallschwingungen außerhalb der Kapsel übertragen. Es können gegebenenfalls auch zwei oder mehr solcher Kapseln innerhalb des Druckkörpers des Bootes vorgesehen sein, die dann jeweils auch getrennte Fundamentplattformen aufweisen. Die Fundamentplattformen sind dabei im unteren Drittel des im Querschnitt runden Druckkörpers angeordnet, so dass der darunter befindliche Raum noch für Tanks, Batterien oder andere Lagerstätten nutzbar ist.In order to prevent structure-borne noise from being transmitted through lines, as far as rigid lines such as pressure lines are concerned, elastic line feedthroughs must be provided so that the aggregates in the capsule also transmit as little structure-borne noise as possible outside the capsule via their connecting lines. If necessary, two or more such capsules can also be provided within the pressure hull of the boat, each of which then also has separate foundation platforms. The foundation platforms are in the lower third of the pressure body, which is round in cross section ordered so that the space underneath can still be used for tanks, batteries or other storage facilities.
Alternativ zur Anordnung der geräuschintensiven Aggregate innerhalb einer Schallkapsel sieht die Erfindung für die einzelnen auf der Fundamentplattform gelagerten Aggregate schalldämmende und/oder schalldämpfende Vorrichtungen vor, die jeweils in Anordnung und Größe so ausgewählt und angepasst sind, dass sie an das einzelne Aggregat angepasst und für dieses und die Schalldämmerfordernissen entsprechend optimiert sind. Eine Vorrichtung in diesem Sinne kann beispielsweise eine Schallhaube sein, die das Aggregat vollständig oder teilweise übergreift. Eine solche Schallhaube ist aus flächigen Material gebildet, typischerweise aus gegebenenfalls profilverstärkten Blechen oder profilierten Blechen und an ihrer Innenseite mit schallabsorbierenden Material, also Dämmstoffen versehen. Je nach Intensität des von dem einzelnen Aggregat ausgehenden Luftschalls und/oder Körperschalls kann es auch hier erforderlich sein, eine elastische Durchführung von Anschlussleitungen durch die Schallhaube oder über die Fundamentplattform hinaus vorzusehen, beispielsweise durch ein flexibles Rohrstück (armierter Schlauchabschnitt).As an alternative to the arrangement of the noise-intensive The invention sees aggregates within a sound capsule for the individual aggregates mounted on the foundation platform soundproof and / or sound deadening Devices in front, each selected and adjusted in terms of arrangement and size are that they are adapted to the individual unit and for this and the sound insulation requirements are optimized accordingly. A device in this sense can for example, a sound hood that completely or partially overlaps the unit. Such a sound hood is typically made of sheet material from possibly reinforced profiles Sheets or profiled sheets and on the inside with sound absorbing Material, i.e. insulation materials Mistake. Depending on the intensity the airborne sound emitted by the individual unit and / or structure-borne noise it may also be necessary here to carry out elastic Connection lines through the sound hood or via the foundation platform to be provided, for example by a flexible piece of pipe (reinforced Tube section).
Im Hinblick auf die Dämmung des Luftschalls wäre es erstrebenswert, insbesondere die Aggregate durch eine Schallhaube abzudecken, die einen hohen Geräuschpegel verursachen. Dies ist jedoch aus räumlichen oder auch anderen Gründen, beispielsweise der Zugänglichkeit, nicht immer möglich. Hier sieht die Erfindung dann alternative Dämmmaßnahmen vor, beispielsweise in Form eines Schallschirmes, der vorzugsweise in Hauptschallabstrahlrichtung des Aggregats angeordnet wird oder in Bereichen, wo der vom Aggregat abgestrahlte Luftschall direkt auf die Druckkörperwand gelangt. Ein solcher Schallschirm kann über, neben oder unter einem Aggregat angeordnet sein und kann gegebenenfalls auch vor einer aus technischen Gründen beispielsweise einseitig offenen Haube angeordnet werden. Der Schirm besteht ebenfalls aus einem flächigen Material, das an seiner zum Aggregat weisenden Seite und gegebenenfalls auch rückseitig mit einem Schall absorbierenden Material versehen ist. Er kann aus Blech oder profilierten Blech aufgebaut und gegebenenfalls durch ein Traggestell verstärkt sein. Insbesondere dort, wo die vorgenannten Maßnahmen zur Dämmung des Luftschalls nicht durchgeführt werden können oder nicht ausreichen, kann in einer Weiterbildung der Erfindung der Druckkörper des Bootes im Bereich der Fundamentplattform und ggf. darüber hinaus, also neben und über der Fundamentplattform an seiner Innenseite, und zwar vorzugsweise im gesamten Bereich der Spantfelder mit einer schalldämmenden und absorbierenden Auskleidung versehen sein, welche verhindert, dass der vom Aggregat abgestrahlte Luftschall ungedämmt auf die Druckkörperwandung auftritt.With regard to the insulation of the Would be airborne noise it is desirable, especially the aggregates through a sound hood cover that has a high noise level cause. However, this is from spatial or others Establish, for example accessibility, not always possible. Here, the invention then provides alternative insulation measures, for example in the form of a sound shield, preferably in the main sound emission direction the unit is arranged or in areas where the unit radiated airborne sound reaches the pressure hull wall directly. Such a sound screen can about be arranged next to or under an aggregate and can optionally also before one for technical reasons for example, hood can be open on one side. The screen also consists of a flat material, that on its side facing the unit and possibly also on the back is provided with a sound absorbing material. He can out Sheet or profiled sheet built up and if necessary by a support frame reinforced his. Especially where the aforementioned measures to insulate the Airborne noise not carried out can be or not sufficient, can be in a further development of the invention the pressure hull of the Boots in the area of the foundation platform and possibly beyond, so next to and above the foundation platform on the inside, preferably in the entire area of the frame fields with a sound-absorbing and absorbent lining, which prevents that the airborne noise emitted by the unit is uninsulated the pressure hull wall occurs.
Bevorzugt ist die Fundamentplattform im hinteren Teil des Druckkörpers des Bootes, also dort, wo typischerweise der Maschinenraum ist, angeordnet. Um zu verhindern, dass Luftschall in den vorderen Bereich des Druckkörpers gelangt, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung ein schalldämmendes Schott vorgesehen, welches den die Fundamentplattform mit den darauf angeordneten Aggregaten umfassenden Teil des Druckkörpers gegenüber dem übrigen Bootskörper luftschallabschottet. Ein solches Schott ist beispielsweise als Querwand mit einer verschließbaren Zugangsöffnung ausgebildet und an der zu den Aggregaten weisenden Seite mit einer Schall absorbierenden Auskleidung versehen. Alternativ kann das Schalldämmschott auch aus einer üblichen Stahlblechquerwand bestehen, vor der eine zweite dünnere und somit leichtere Querwand im geringen Abstand elastisch angebracht ist. Der Zwischenraum zwischen den beiden Wänden ist mit Dämmstoff gefüllt, so dass eine hohe Luftschalldämmung gewährleistet ist.The foundation platform is preferred in the rear part of the pressure hull of the boat, i.e. where the engine room is typically, arranged. To prevent airborne noise from entering the front area of the pressure body arrives, according to a development of the invention, a sound-absorbing bulkhead provided, which the the foundation platform with the arranged on it Part of the pressure hull comprising aggregates is airborne from the rest of the hull. Such a bulkhead is designed, for example, as a transverse wall with a closable access opening and on the side facing the units with a sound absorbing Lining. Alternatively, the sound insulation bulkhead also from a usual Sheet steel transverse wall exist in front of a second thinner and thus lighter transverse wall elastically attached at a short distance is. The space between the two walls is with insulation filled, so high airborne sound insulation guaranteed is.
Typischerweise werden auf der Fundamentplattform die Dieselaggregate mit den daran angeschlossenen Stromgeneratoren, die Verdrängerpumpen sowie die Kompressoren angeordnet. Als Verdrängerpumpen sind beispielsweise Lenzpumpen in einem Unterseeboot vorgesehen. Darüber hinaus sind in einem Unterseeboot eine Vielzahl von Klimageräten vorhanden, deren Kompressoren schallzudämmen sind. Hier können gegebenenfalls die Klimageräte komplett gedämmt werden.Typically, on the foundation platform the diesel units with the connected electricity generators, the positive displacement pumps as well as the compressors. Examples of positive displacement pumps are Bilge pumps provided in a submarine. They are also in a submarine a variety of air conditioners available, the compressors are soundproof. Here, if necessary the air conditioners completely insulated become.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Fundamentplattform Teil einer Baueinheit bilden, welche sämtliche darauf vorgesehenen Aggregate einschließlich deren Verrohrung bzw. Verkabelung trägt. Eine solche Baueinheit kann kostengünstig außerhalb des U-Bootes erstellt und auch hinsichtlich seiner Funktion getestet werden, bevor dann die gesamte Baueinheit in den noch offenen Druckkörper eingegliedert wird, der dann verschlossen wird. Hierdurch entfallen komplizierte Montagearbeiten innerhalb des U-Bootes auf engen Raum. Die Aggregate und gegebenenfalls auch ihre Peripheriegeräte können weitestgehend vormontiert und eingefahren werden, bevor der Einbau der Baueinheit erfolgt.The foundation platform according to the invention can preferably Form part of a structural unit, which all provided on it Aggregates including whose piping or wiring carries. Such an assembly can be inexpensive outside of the submarine created and also tested with regard to its function before the entire assembly is integrated into the still open pressure body which is then closed. This eliminates complicated Installation work within the submarine in a confined space. The aggregates and if necessary also their peripheral devices can be largely pre-assembled and retracted before the unit is installed.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on of exemplary embodiments illustrated in the drawing. It demonstrate:
Die elastisch gelagerte Fundamentplattform
Die Fundamentplattform
Während
bei der Ausführung
nach den
Der Dieselmotor
Zur Luftschalldämmung sind die Spantenfelder,
also die Spanten
Um zu verhindern das bei der teilgekapselten Anordnung
nach
Die vorstehend anhand der Ausführungsbeispiele
- 11
- Druckkörperpressure vessels
- 22
- Spantenribs
- 33
- Außenhautshell
- 44
- Fundamentplattformfoundation platform
- 55
- Federelementespring elements
- 66
- Deckdeck
- 77
- Tankbereich, BatterieraumTank area, battery room
- 88th
- Dieselmotordiesel engine
- 99
- Generatorgenerator
- 1010
- Schaltschrankswitch cabinet
- 1111
- Klimagerät mit KompressorAir conditioner with compressor
- 1212
- SchallkapselSchallkapsel
- 1313
- LeitungsdurchführungenCable bushings
- 1414
- Schallhaubeacoustic hood
- 1515
- Schallschirmbaffle
- 1616
- Schall absorbierende Auskleidungsound absorbent lining
- 1717
- SchalldämmschottSchalldämmschott
Claims (12)
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