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Die
Erfindung geht aus von einer Schnorchelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 für
ein U-Boot.
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Es
ist eine Schnorchelvorrichtung für
ein U-Boot bekannt, in deren aus dem Turm des U-Bootes ausfahrbares
und in diesen wieder einfahrbares Schnorchelrohr ein optisches Sehrohr
geführt
montiert ist, um den Seeraum über
dem Wasser während der
auf sogenannter Sehrohrtiefe durchgeführten Tauchfahrt (Schnorchelfahrt,
bei der das Schnorchelrohr mit dem Sehrohr ausgefahren ist) des
U-Bootes beobachten zu können.
Ferner ist es erforderlich, separat einen Antennenmast mit einer
Antenneneinrichtung auszufahren, um die Kommunikation, insbesondere
den Funkverkehr, mit anderen Verkehrsteilnehmern insbesondere zu
Wasser zu ermöglichen. Die
jeweilige Antenne (eine solche ist beispielsweise in der DE-Offenlegungsschrift
23 17 840 beschrieben) ist hierzu am Oberende ihres langen Mastes
angeordnet, der für
die Durchführung
des Funkver-kehrs mittels eines langhubigen Hubzylinders aus dem
Turm des U-Bootes ausgefahren und nach beendigtem Funkverkehr wieder
eingefahren wird. Sind der Schnorchel und die Antenneneinrichtung oder
mehrere Antenneneinrichtungen ausgefahren, sinkt die Geschwindigkeit
des U-Bootes aufgrund des erheblich erhöhten Wasserwiderstandes an
den sämtlichen
ausgefahrenen Geräten,
wodurch wiederum der Kraftstoffverbrauch für den Verbrennungsmotorantrieb
des U-Bootes ansteigt. Des Weiteren bildet sich, wenn der Schnorchel
mit dem Sehrohr und ein oder mehrere Antennenmasten ausgefahren
sind, eine größere sogenannte
Signatur, d. h. ein weißer Wasserschweif
aus Wasserschaum und Gischt in Form einer Bugwelle, rückwärtig an
den ausgefahrenen Geräten
auf der Meeresoberfläche
aus, die bzw. der sehr gut zu erkennen ist und daher eine eindeutige,
jedoch nicht erwünschte
Ortung des U-Bootes ermöglicht.
Auch ist insbesondere bei mehreren ausgefahrenen Antennenmasten
eine gegenseitige Funktionsbehinderung gegeben. Dies gilt insbesondere
für das
Sehrohr, dessen Sichtfunk-tion durch ausgefahrene Masten eingeschränkt ist.
Weiterhin ist durch die kombinierte Bauweise von Schnorchel und
Sehrohr, das sich im Inneren des Schnorchels axial erstreckt und
durch den Druckkörper
des U-Bootes hindurchgeführt
ist, nur eine beschränkte
platzmäßige Positio-nierung
des Sehrohres, d. h. insbesondere von dessen Unterende im Inneren
des U-Bootes möglich.
Außerdem
ist das Sehrohr nur in seinem vollständig ausgefahrenen Zustand
verwendbar, weil sich seine Ein-blickoptik, die am Unterende des
Sehrohres vorgesehen ist, nur dann in Augenhöhe der betreffenden Bedienungsperson
befindet.
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In
dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 90 10 980 U1 ist ein in dem Turm des U-Bootes
vorgesehenes, vertikal geführt
ein- und ausfahrbares Sehrohr offenbart. Diesem Sehrohr ist mindestens
eine Antenne zugeordnet, die mittels eines hydraulischen Kurzhubantriebes
in eine obere Betriebsstellung verfahrbar ist, so dass sich die
Antenne über
dem Sehrohr befindet, wenn dieses ausgefahren ist. In der deutschen
Offenlegungschrift
DE
37 37 342 A1 ist ein an einem Gelenkarm des U-Bootes befestigter Schwimmkörper mit
mehreren Informationsgeräten, z.
B. Antennen und Optronikköpfen,
beschrieben, die je mit einem Kurzhubantrieb verbunden sind. Zum
Informationsaustausch zwischen dem sich auf Sehrohrtiefe befindenden
U-Boot und Landstationen und/oder am Seeverkehr teilnehmenden Schiffen wird
der Gelenkarm hochgeschwenkt, so dass der Schwimmkörper auf
der Meeresoberfläche schwimmt.
Das oder die Informationsgeräte
werden dann mittels ihrer Kurzhubantriebe in eine obere Betriebsstellung
ausgefahren, so dass der Informationsaustausch vorgenommen werden
kann.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung einer Schnorchelvorrichtung
der einleitend angeführten
Art für
ein U-Boot, die bei kompakter und kostensparender Bauweise eine
Kommunikation mit anderen, insbesondere am Seeverkehr beteiligten
Teilnehmern bei verringerter Ortbarkeit des U-Bootes ermöglicht.
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Die
Lösung
der Aufgabe ist in dem Patenfanspruch 1 angegeben.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass aufgrund der an dem ausfahrbaren Schnorchelrohr der Schnorchelvorrichtung
montierten Kompakteinheiten in Form einer kurzhubig antreibbaren
Optronik und in Form wenigstens einer kurzhubig antreibbaren Kommunikationseinrichtung,
insbesondere für
den Funkverkehr, im Vergleich zu in herkömmlicher Weise zu dem Schnorchelrohr
gesondert mit gewissem Abstand davon positionierten, langhubig antreibbaren
Antennenmasten eine sehr kompakte und kostensparende Bauweise für eine U-Boot-Schnorchelvorrichtung
geschaffen ist, die außer
der bekannten Schnorchelfunktion auch die störungsfreie oder nur ver nachlässigbar
gestörte
Beobachtung des Seegebietes um das U-Boot herum und zusätzlich die
Teilnahme am Seefunkverkehr gestattet. Da sich die Optronik und die
jeweiligen Funkeinheiten direkt an dem Schnorchelrohr befinden,
ergibt sich des Weiteren ein insgesamt erheblich geringerer Strömungswiderstand
bei ausgefahrenem Schnorchel, der die Absenkung der Fahrgeschwindigkeit
des U-Bootes minimiert und somit auch eine Kraftstoffeinsparung
für den
Verbrennungsmotor des U-Bootes
bewirkt. Logischerweise ergibt sich auch eine verhältnismäßig kleine
Signatur, wodurch die Ortbarkeit des U-Bootes beträchtlich
erschwert ist. Außerdem
kann der volle Querschnitt des Schnorchelsystems für die Frischluftversorgung
genutzt werden.
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Eine
kostensparende Bauweise ist auch dadurch erreicht, dass die Hubantriebe
für die
Optronik und die Funkantennen klein und kurz gehalten werden können, weil
Optronik und Funkantennen zunächst,
da sie am Schnorchel befestigt sind, mittelbar mit Hilfe von dessen
Hubantrieb verfahren werden. Erst wenn der Schnorchel, d. h. sein
ausund einfahrbares Rohr, in seine gewünschte Arbeitsstellung, die in
Bezug auf seinen maximalen Hub auch eine Zwischenstellung sein kann,
ausgefahren worden ist, werden die kurzen Hubantriebe betätigt, so
dass dann Optronik und Funkantennen in ihre Arbeitsstellung, die
ebenfalls eine Zwischenstellung sein kann, verfahren werden. Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Betriebsbereitschaft
von Optronik und Antennen wesentlich schneller erreicht wird, da
nur kurze Hubwege zum Ausfahren dieser Funktionsgeräte zurückzulegen
sind. Wegen der kurzen und schnell zurückzulegenden Hubwege ist auch die
Sichtbehinderung der Optronik durch die Antennen minimiert. Die
Verwendung der Optronik erlaubt ferner, dass der Arbeitsplatz im
Inneren des U-Bootes
für die
Person, welche den der Optronik zugeordneten Monitor beobachtet,
in Bezug auf seine Position optimal ausgewählt werden kann.
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Ein
noch weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die übliche Redundanz
der vorerwähnten
Geräte
für optische
Beobachtung und Kommunikation sowie auch für die Informationsbeschaffung
im Turm des U-Bootes in verbesserter Weise weiterhin gewährleistet
ist, weil aufgrund der kompakten Bauweise der erfindungsgemäßen Schnorchelvorrichtung
ein Platzgewinn im Turm des U-Bootes erreicht ist, der für andere
Geräte
und/oder für mehr
Personen in dem Turm genutzt werden kann.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schnorchelvorrichtung besteht
darin, dass die einzelnen Kompakteinheiten an der Außenseite
des aus- und einfahrbaren Schnorchelrohres des Schnorchels montiert
ist und dass die Kompakteinheiten und das diese Kompakteinheiten
tragende Schnorchelrohr von einer gemeinsamen, strömungsgünstigen
Verkleidung umgeben sind. In weiterer Ausgestaltung bestehen die
kurzen Hubantriebe aus hydraulischen Zylinderantrieben. Mit einer solchen
Ausgestaltung werden die weiter vorstehend aufgezählten Vorteile
der Erfindung weiter optimiert.
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Die
Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen Längsschnitt
durch das Ausführungsbeispiel
in eingefahrenem Zustand,
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2 eine Aufsicht gemäß dem Pfeil
A in 1,
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3 das Ausführungsbeispiel
nach 1 in ausgefahrenem
Zustand,
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4 die Einzelheit X in 3,
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5 ein abgeändertes
Ausführungsbeispiel
in ausgefahrenem Zustand,
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6 die Einzelheit Y in 5.
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Das
Ausführungsbeispiel
nach 1 enthält einen
allgemein mit 1 bezeichneten Schnorchel, der üblicherweise
in dem Turm 2 des nicht weiter dargestellten U-Bootes vorgesehen
ist. Der Schnorchel 1 umfasst ein stationäres Rohr 3,
ein dieses Rohr umgebendes, vertikal verfahrbar bewegliches Rohr 4 sowie
ein weiteres stationäres
Rohr 5, das einerseits an das stationäre Rohr 3 angeschlossen
ist und andererseits über
eine sogenannte Durchführung 6 des Druckkörpers 7 des
U-Bootes in das Innere des U-Bootes führt. Das Unterende des beweglichen Schnorchelrohres 4 ist
auf einer Traverse 8 montiert, die wiederum an einer üblichen
vertikalen Säulenführung 9 gleitet.
An der Traverse 8 greift ein üblicher Zylinderhubantrieb
an (nicht dargestellt), um das Schnorchelrohr 4 vertikal
zu verfahren. Dieser Zylinderhubantrieb ist üblicherweise ebenfalls in dem Turm 2 installiert.
Das bewegliche Schnorchelrohr 4 umgibt das erste stationäre Rohr 3,
so dass das Schnorchelrohr 4 teleskopisch einfahrbar und
ausfahrbar ist. Das Oberende des beweglichen Schnorchelrohres 4 ist
mit einem Schutzkäfig 10 und
mit einer üblichen
Verschlussmechanik (nicht dargestellt) versehen, um unerwünschtes
Eindringen von Wasser und Gegenständen zu vermeiden. Der Schnorchel 1 dient
zur Frischluftversorgung des U-Bootes und kann des Weiteren so ausgestaltet
sein, dass auch die Abgase des Verbrennungsmotorantriebs des U-Bootes
in die Atmosphäre
abgeleitet werden können.
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Das
bewegliche Schnorchelrohr 4 ist vorzugsweise auf seiner
Außenseite
mit wenigstens zwei Kompakteinheiten 11 und 12 versehen.
Die eine Kompakteinheit 11 besteht aus einer Optronikeinheit 13 und
einem Hubantrieb 14. Die Optronikeinheit 13 ist
in herkömmlicher
Weise konstruiert und dient in ihrem ausgefahrenen Zustand zur optischen
Beo bachtung des Seegebietes, wenn sich das U-Boot auf sogenannter
Schnorchelfahrt befindet, bei welcher der Schnorchel 1 in
die gewünschte
Stellung ausgefahren ist, welche in der Regel die obere Endstellung des
Schnorchelrohres 4 ist. Die Optronikeinheit wandelt das
optisch wahrgenommene Bild in elektrische Signale um, die über Kabelleitungen
(nicht dargestellt) in üblicher
Weise in das Innere des U-Bootes zu dem dort vorhandenen Monitor
geleitet und dann zurückverwandelt
werden, so dass die Bedienungsperson das mit Hilfe der Optronikeinheit 13 wahrgenommene
Bild auf dem Monitor beobachten kann.
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Der
Hubantrieb 14 ist vorzugsweise ein hydraulischer Zylinderantrieb,
dessen Hubzylinder relativ kurzer Bauart ist, weil die Optronikeinheit 13 selbst nur
einen kleinen Hubweg zurückzulegen
braucht, um über
das Oberende des beweglichen Schnorchelrohres 4 hinaus
in seine oberste Funktionsstellung verfahren werden zu können, da
die Hubbewegung der Optronikeinheit 13 zunächst von
dem Hubantrieb des Schnorchelrohres 4 bewirkt wird.
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Die
weitere Kompakteinheit 12 des beweglichen Schnorchelrohres 4 umfasst
eine Kommunikationseinrichtung 15 und einen Hubantrieb 16 dafür.
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Diese
Kommunikationseinrichtung 15 ist vorzugsweise eine Funkeinheit
für den
Informationsaustausch während
der Schnorchelfahrt des U-Bootes. Die
Funkeinheit kann eingerichtet sein für die HF-, VHF-, UHF- oder UHF-Satcom-Funkkommunikation. Hierbei
ist es möglich,
dass die Funkeinheit auch eine Kombination der betreffenden Funkantennen aufweisen
kann. Auch in diesem Fall werden die elektrischen Funksignale über Kabelleitungen
(nicht dargestellt) in das Innere des U-Bootes zu den gewünschten
Stellen weitergeleitet und dort verarbeitet, um die Funkkommunikation
durchzuführen.
Die jeweilige Funkeinheit ist mit einer entsprechenden Empfangs-
und Sendeantenne ausgerüstet.
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Der
Hubantrieb 16 für
die vorgenannte Funkeinheit ist vorzugsweise ebenfalls ein hydraulischer Zylinderantrieb,
dessen Zylinder ebenfalls relativ kurz ausgeführt ist, weil dieser Antrieb
ebenfalls nur eine kurze Hubstrecke zurückzulegen braucht, um in seine
Funktionsstellung gebracht werden zu können.
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Die 3 und 4 zeigen den Schnorchel 1 sowie
auch die beiden an dessen ausgefahrenem Schnorchelrohr 4 befestigten
Kompakteinheiten 11 und 12 in jeweils voll ausgefahrener
Funktionsstellung. Man erkennt, dass sich die Optronikeinheit 13 und
die Kommunikationseinrichtung 15 jeweils oberhalb des Oberendes
des ausgefahrenen Schnorchelrohres 4 befinden. Dabei nimmt
die Optronikeinheit 13 eine höhere Stellung ein, so dass
die optische Beobachtung des Seegebietes nicht durch die Kommunikationseinrichtung 15 gestört ist.
Aus den 3 und 4 ergibt sich des Weiteren,
dass die Optronikeinheit 13 und die Kommunikationseinrichtung 15 in
kurzer Zeit in ihre Funktionsstellung gefahren und aus dieser wieder
eingezogen werden können,
so dass die Betriebsbereitschaft der Optronikeinheit 13 und/oder
der Kommunikationseinrichtung 15 in sehr kurzer Zeit gewährleistet
ist.
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Zusätzlich zu
den beiden Kompakteinheiten 11 und 12 kann wenigstens
eine weitere Kompakteinheit vorgesehen sein. Diese weitere Kompakteinheit kann
ebenfalls eine Funkeinheit sein, die mit wenigstens einer der vorgenannten
Funkantennen bestückt ist.
Hierbei wird in der Regel so vorgegangen werden, dass eine Funkantenne
verwendet wird, die sich von der Funkantenne der anderen Kommunikationseinrichtung
unterscheidet. Es ist jedoch auch möglich, zwei Kommunikationseinrichtungen 15 mit
jeweils gleicher Funkantenne zu verwenden, wenn eine Redundanz dieser
Kompakteinheiten gewünscht
wird. Eine Geräteredundanz
kann aber auch dadurch gewährleistet
sein, dass eine gleichartige Funkeinheit in herkömmlicher Bauweise verwendet
wird, d. h. ein langhubig angetriebenes Ausfahrgerät, welches
zusätzlich
zu der vorstehend beschriebenen Schnorcheleinheit 1 mit
Abstand davon im Turm vorgesehen ist.
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Zusätzlich oder
alternativ zu der oder den genannten weiteren Kompakteinheiten 12 kann
auch wenigstens eine andere weitere Kompakteinheit (nicht dargestellt)
vorgesehen sein, die als Informationseinrichtung in Form einer GPS
(Global Positioning System)- oder in Form einer ESM (Electronic Support
Measures)-Einheit verwendet wird. Auch diese Informationseinrichtungen
werden wie erläutert kurzhubig
angetrieben, so dass auch in diesem Fall ein relativ kurzer hydraulischer
Zylinderantrieb vorgesehen ist. Baulich kann auch in diesem Fall
so vorgegangen werden, dass eine einzige andere weitere Kompakteinheit
vorgesehen ist, die beide vorgenannten Informationseinrichtungen
enthält.
Auf diese Weise kann die Informationsbeschaffung mittels Satellit
und/oder Radar erfolgen und für
die U-Bootnavigation berücksichtigt
werden.
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Von
den Platzverhältnissen
um das vertikal bewegbare Schnorchelrohr 4 herum und von den gewünschten
Anforderungen bei der Kommunikation und Informationsbeschaffung
des betreffenden U-Bootes wird es abhängen, wie viele Kompakteinheiten
zusätzlich
zur optronischen Kompakteinheit am Schnorchelrohr 4 verwendet
werden. In 2, in welcher
zwei Kompakteinheiten 11 und 12 dargestellt sind,
ist zu erkennen, dass noch Platz für mehrere Kompakteinheiten
vorhanden ist, zumal die Durchmesser-Baugröße dieser Einheiten selbstverständlich unterschiedlich
ist und kleine Baumaße
haben kann.
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Aus
den 1, 3 und 5 ist
zu erkennen, dass die Kompakteinheiten 11 und 12 außerhalb
des Schnorchelrohres 4 montiert sind. Diese Kompakteinheiten
sind praktisch ohne Abstand zu dem Schnorchelrohr 4 an
diesem befestigt und mit Bezug auf die durch den Pfeil 17 angegebene
Fahrrichtung des U-Bootes hintereinander angeordnet, derart, dass
sich die eine Kompakteinheit 12 vor dem Schnorchelrohr 4 und
die andere Kompakteinheit 11 hinter dem Schnorchelrohr 4 befindet.
Es versteht sich, dass diese so angeordneten Teile 4, 11 und 12 nur
eine kleine Signatur verursachen, die im Wesentlichen durch das
Schnorchelrohr 4 bestimmt wird. Zur weiteren Minimierung
der Signatur kann so vorgegangen werden, dass eine gemeinsame, strömungsgünstige Verkleidung 18 vorgesehen
wird, wie 2 zeigt. Diese
Verkleidung 18 ist, im Querschnitt betrachtet, angenähert oval
ausgebildet und umgibt die Kompakteinheiten 11 und 12 sowie
das diese Kompakteinheiten tragende Schnorchelrohr 4.
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Wie
die 1 bis 6 zeigen, sind die Kompakteinheiten 11, 12 außerhalb
des Schnorchelrohres 4 vorgesehen. Sie können auch
innerhalb des Schnorchelrohres vorgesehen sein, wobei dann das Schnorchelrohr
im Durchmesser etwas größer sein
wird. Wenn die Kompakteinheiten an der Innenseite des Schnorchelrohres
vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, dass dieses Schnorchelrohr
selbst strömungsgünstig ausgebildet
ist (nicht gezeigt), z. B. etwa ovalförmig. In diesem Fall kann es
alternativ vorteilhaft sein, nur den in Fahrrichtung weisenden Bereich
des ein- und ausfahrbaren Schnorchelrohres 4 strömungsgünstig auszubilden.
Bei dieser teilweise strömungsgünstigen
Ausbildung des Rohres 4 befindet sich die vordere Kompakteinheit 12 innerhalb
des Schnorchelrohres 4 und die hintere Kompakteinheit 11 außerhalb des
Schnorchelrohres. Bei mehreren vorderen und hinteren Kompakteinheiten
gilt entsprechendes.