DE1756236B1

DE1756236B1 - Communication link for the transmission of messages from operating points under water to operating points above the water surface

Info

Publication number: DE1756236B1
Application number: DE19631756236D
Authority: DE
Inventors: Peters Dr Johannes
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1963-06-25
Filing date: 1963-06-25
Publication date: 1970-11-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer kurzzeitig wirksamen Nachrichtenverbindung zur Übermittlung von Nachrichten über große Entfernungen mit Hilfe von Langwellen von Betriebsstellen unter Wasser zu Betriebsstellen über der Wasseroberfläche, bestehend aus einer in einem Behälter befindlichen Sendeanlage, die zumindest für die Dauer der Sendezeit die unter Wasser befindliche Betriebsstelle verläßt, und einer mittels eines im wesentlichen senkrecht nach oben abgefeuerten Geschosses auslegbaren Schleppantenne, deren eines Ende mit dem Sender verbunden ist und deren anderes Ende unter Zwischenschaltung einer gummielastischen Leine an einem im Geschoßinnern angeordneten Fallschirm befestigt ist. The invention relates to an apparatus for producing a briefly effective communication link for the transmission of messages over long distances with the help of long waves from operating points under water to operating points over the water surface, consisting of a transmitter located in a container, the operating point that is under water, at least for the duration of the broadcast time leaves, and one fired by means of a substantially vertically upward Floor, deployable towed antenna, one end of which is connected to the transmitter is and the other end with the interposition of a rubber elastic line is attached to a parachute arranged in the interior of the floor.

Für die Übermittlung von Nachrichten mit Hilfe elektromagnetischer Wellen ist in vielen Fällen, beispielsweise von Unterwasserfahrzeugen aus, die sofortige Bereitstellung einer hierfür erforderlichen Antenne bisher noch ungelöst geblieben. Die bekannte Methode, Antennen mittels Ballonen auszulegen, erfolgt sehr langsam, so daß häufig zwischen dem Wunsch, eine Nachricht auszusenden und der Möglichkeit hierzu, unzulässig viel Zeit verstreicht. Außerdem konnten die für Nachrichtenverbindungen über große Entfernungen günstigen Ausbreitungseigenschaften langer elektromagnetischer Wellen bisher nur sehr unvollkommen genutzt werden, da die für die günstige Antennenausnutzung gewünschten effektiven Antennenlängen von einem Viertel der Wellenlänge oder einem Mehrfachen davon nach dem gegenwärtigen Stand der Technik nicht realisierbar sind. For the transmission of messages with the help of electromagnetic Waves are instantaneous in many cases, for example from underwater vehicles Provision of an antenna required for this has not yet been resolved. The well-known method of laying out antennas using balloons is very slow, so that often between the desire to send a message and the possibility on this, an inadmissible amount of time elapses. In addition, they could be used for communication links long electromagnetic propagation properties favorable over great distances Waves have so far only been used very imperfectly, as they are responsible for the favorable antenna utilization desired effective antenna lengths of a quarter of the wavelength or one Multiple of these cannot be realized according to the current state of the art.

Wenn beispielsweise mit einer Frequenz von 30 Khz gesendet werden soll, was einer Wellenlänge von 10 km entspricht, so wäre eine Antennenlänge von 2500 m, und zwar senkrecht nach oben, grundsätzlich erwünscht.For example, when transmitting at a frequency of 30 Khz should, which corresponds to a wavelength of 10 km, then an antenna length of 2500 m, namely vertically upwards, basically desirable.

Nun genügen für eine Reihe von Anwendungsfällen sowohl im militärischen als auch im zivilen Bereich, wie beispielsweise für Notrufsendungen, Betriebszeiten der Sendeanlagen in der Größenordnung von Sekunden. So sind z. B. Seenotsender bekannt, die in einem schwimmfähigen Körper untergebracht, bei Berührung mit Wasser selbsttätig auf der internationalen Seenotfrequenz Notrufsignale abstrahlen. Diese Seenotsender weisen eine fest eingebaute Ferritantenne auf, die Langwellenabstrahlung nicht oder nur mit geringer Reichweite zuläßt. Now suffice for a number of applications both in the military as well as in the civil sector, such as for emergency broadcasts, operating times of the transmission systems in the order of seconds. So are z. B. distress transmitter known, which are housed in a buoyant body, automatically when they come into contact with water Emit distress signals on the international distress frequency. These distress transmitters have a permanently installed ferrite antenna that does not or does not have long-wave radiation only with a short range.

Es ist auch bereits eine Nachrichtenübermittlungsboje bekannt, deren Behälter im oberen Teil eine mit Hilfe von Druckluft ausfahrbare kurze Antenne und einen Auftriebsraum, im mittleren Teil einen Sender und im unteren Teil Batterien enthält. Diese bekannte Boje hat jedoch keine Tiefenregelung und keine Einrichtungen zur Aufnahme oder zum Start eines Flugkörpers. It is also already known a communication buoy whose Container in the upper part a short antenna that can be extended with the aid of compressed air and a buoyancy chamber, a transmitter in the middle part and batteries in the lower part contains. However, this known buoy has no depth control and no facilities for picking up or launching a missile.

Es sind zwar auch Nachrichtenübermittlungsbojen mit Tiefenreglern bekannt, jedoch arbeiten diese entweder mit einem auf einem Anker festgelegten auf-und abrollbaren Zugseil oder aber mit besonderen elastischen Behältern, die mechanisch ausgedehnt oder zusammengedrückt werden, um ge- oder entflutet zu werden, oder aber, unmittelbar mit einem Druckgas aufgeblasen, selbst als Auftriebskörper wirken. Diese Tiefenregler dienen zum Auf- und Untertauchen des die Antennenanlage tragenden und zur Aufrechterhaltung der Nachrichtenverbindung sich über der Wasseroberfläche befindenden und damit einem Gegner sichtbaren Teil der Boje. Auch diese bekannten Bojen haben also keine zur Aufnahme oder zum Start eines Flugkörpers geeigneten Einrichtungen. There are also communication buoys with depth controls known, but these work either with an on-and-off fixed on an anchor unrollable pull rope or with special elastic containers that are mechanically expanded or compressed to be flooded or drained, or else, Immediately inflated with a pressurized gas, even act as a float. These Depth controls are used to move the antenna system up and down to maintain the communication link located above the water surface and thus Part of the buoy visible to an enemy. Also have these well-known buoys thus no facilities suitable for taking up or launching a missile.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Nachrichtenübermittlungsboje zu schaffen, deren Raumaufteilung zur Unterbringung eines zum Auslegen einer Langwellenantenne geeigneten Geschosses, eines einen integralen Bestandteil des Behälters darstellenden Auftriebsraumes und schließlich der zur Tiefenregelung und zur Nachrichtenübertragung erforderlichen Baugruppen optimal und funktionsgerecht ausgebildet ist und deren Tiefenregelung auf die besonderen Erfordernisse zum annähernd senkrechten Abschuß des mitgeführten Geschosses abgestimmt ist. The object of the invention is to provide a new communication buoy to create their floor plan to accommodate one to lay out a long wave antenna suitable projectile, one which is an integral part of the container Buoyancy space and finally that for depth control and message transmission required assemblies is optimally and functionally designed and their Depth control for the special requirements for an approximately vertical launch of the projectile carried is coordinated.

Eine Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß im oberen Teil des Behälters ein von einem Tiefenregler gesteuerter, mittels Druckgasstrahlabsaugung flutbarer und mittels Druckgaszufuhr entflutbarer Schwimmkörper sowie das Geschoß, im mittleren Teil der Langwellen-Sender nebst Nebeneinrichtungen und im unteren Teil eine Batterie für die Stromversorgung der Sendeanlage untergebracht sind. A solution to this problem takes place according to the invention in that in the upper part of the container a depth regulator controlled by means of compressed gas suction floodable floating body and the projectile, which can be drained by means of a pressurized gas supply, in the middle part the long-wave transmitter and ancillary equipment and in the lower part Part of a battery for the power supply of the transmitter are housed.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Behälters und der Anordnung der einzelnen Aggregate im Behälterinnenraum liegt das Massenzentrum des Behälters samt Inhalt unterhalb des Auftriebszentrums des Behälters, wodurch eine stabile Schwimm- bzw. Schwebelage gewährleistet wird. In the inventive design of the container and the arrangement of the individual units in the interior of the container is the center of mass of the container and its contents below the buoyancy center of the container, creating a stable Floating or floating position is guaranteed.

Durch die vorgeschlagene Tiefenregelung ist eine bestimmte Schwebetiefe des Behälters einfach und relativ genau einzuhalten. um einen Unterwasserstart des Geschosses zu ermöglichen.The proposed depth control creates a certain floating depth of the container to be adhered to easily and relatively precisely. an underwater start of the To enable the floor.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß für einen Unterwasserstart des Geschosses ein als Verankerung der Antenne dienender Schwimmer Verwendung findet, der ein Verbindungskabel trägt, wobei der Schwimmer an einem solchen Ort des Verbindungskabels befestigt ist, daß das unterhalb des Schwimmers befindliche Stück des Verbindungskabels länger ist als die Tauchtiefe des Behälters. According to a further feature of the invention it is provided that for An underwater launch of the projectile serves as an anchorage for the antenna Float is used that carries a connecting cable, the float is attached to such a location of the connecting cable that the below the The length of the connecting cable located in the float is longer than the diving depth of the container.

Im Augenblick des Startes taucht der Schwimmer aus der vorgesehenen Starttiefe auf, während der Behälter mit dem Sender und Nebeneinrichtungen durch den Tiefenregler gesteuert in dieser Wassertiefe verharrt. Die genannte Anordnung von Schwimmer und Verbindungskabel dient dazu, eine Beeinflussung der Behälterlage vom Seegang und dem Vorgang des Antennenauslegens, bei dem der Schwimmer aus dem Wasser gezogen werden kann, auszuschließen. At the moment of take-off, the swimmer emerges from the designated area Starting depth on, while the container with the transmitter and ancillary equipment through the depth regulator remains controlled in this water depth. The said arrangement The purpose of the float and connection cable is to influence the position of the container from the sea and the process of laying out the antenna, in which the swimmer from the Water can be drawn to exclude.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Behälter zusätzlich zu dem Langwellen-Sender ein zweiter Sender angeordnet ist, welcher eine hcchfrequente Welle oder eine Schallwelle, vorzugsweise eine Ultraschallwelle, abstrahlt. According to a further embodiment of the invention it is provided that A second transmitter is arranged in the container in addition to the long-wave transmitter, which is a high frequency wave or a sound wave, preferably an ultrasonic wave, radiates.

In diesem Fall würde eine über den Empfänger eingegangene Nachricht, von dem zweiten Sender wieder ausgestrahlt, im Unterwasserfahrzeug empfangen. Hierbei enthält der Behälter außer einem ersten Sender auch einen Umsetzer, der empfangene Signale aus dem Luftweg auf den Wasserweg überträgt. Diese Anordnung hat ferner den Vorteil, daß das Aussenden von Nachrichten nicht unbedingt über den im Behälter vorhandenen Nachrichtenspeicher erfolgen muß. Vielmehr kann auch für das Aussenden von Nachrichten eine drahtlose Übertragungsstrecke vom getauchten Unterwasserfahrzeug zum Behälter benutzt werden. In this case, a message received via the recipient would re-broadcast by the second transmitter, received in the underwater vehicle. Here In addition to a first transmitter, the container also contains a converter, the received one Transmits signals from the air to the water. This arrangement also has the advantage that the sending of messages is not necessarily via the in the container existing message store must be done. Rather can also for sending messages a wireless transmission link from the submerged Underwater vehicle can be used to tank.

In der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele, zum Teil schematisch, dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Gesamtansicht der Sendeanlage bei ausgelegter Antenne, Fig. 2 den die Sendeanlage beinhaltenden schwimm- und schwebefähigen Behälter, F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Behälters nach Fig. 2. In the following description and in the drawings, exemplary embodiments partly shown schematically. 1 shows an overall view of the transmission system with the antenna disengaged, FIG. 2 the floating and floating one containing the transmitter system Container, F i g. 3 shows another embodiment of the container according to FIG. 2.

In F i g. 1 ist ein getauchtes Unterwasserfahrzeug 1 dargestellt, welches zum Aussenden einer Nachricht einen im Wasser schwimm- und schwebefähigen Behälter 2 von Bord an die Wasseroberfläche 3 gelassen hat. In diesem Behälter 2 befindet sich ein an dieser Stelle noch nicht näher dargestellter Sender nebst Nebeneinrichtungen. Aus diesem Behälter 2 erfolgte der Start eines Flugkörpers 4, aus dem zunächst eine Antenne 5, welche im Behälter 2 verankert ist, und daran anschließend eine an der Antenne 5 befestigte gummielastische Leine 6 abgespult wurden, wobei letztere gleichzeitig in höchst zulässigem Maße gedehnt wurde. Daran anschließend wurde ein Fallschirm 7 aus dem Flugkörper 4 gezogen, von diesem abgelöst und entfaltet. In Fig. 1 shows a submerged underwater vehicle 1, which allows you to float and float in the water to send a message Has left container 2 on board to the surface of the water 3. In this container 2 there is a transmitter and ancillary equipment that is not yet shown in detail at this point. From this container 2, the launch of a missile 4 took place, from which initially a Antenna 5, which is anchored in the container 2, and then one on the Antenna 5 attached elastic cord 6 were unwound, the latter at the same time has been stretched to the maximum permissible extent. This was followed by a parachute 7 pulled out of the missile 4, detached from it and deployed.

Der Fallschirm 7 dient im Zusammenwirken mit der gummielastischen Leine 6 dazu, bei Beendigung der beschleunigten Aufwärtsbewegung des Flugkörpers 4 ein sofortiges Herunterfallen der drahtförmigen Antenne 5 infolge ihres Eigengewichts zu verhindern, um dadurch eine Verlängerung der möglichen Sendezeit zu erwirken. The parachute 7 is used in cooperation with the rubber-elastic Line 6 to this, upon termination of the accelerated upward movement of the missile 4 an immediate dropping of the wire-shaped antenna 5 as a result of its own weight to prevent in order to achieve an extension of the possible transmission time.

Aus F i g. 2 sind Einzelheiten des Behälterinneren ersichtlich. Im unteren Teil des Behälters 2 befindet sich eine Batterie 11 für die Versorgung eines darüber untergebrachten Senders 12, eines Umsetzers 13, eines Modulators 14 und eines Nachrichtenspeichers 15 mit elektrischer Energie. Im oberen Teil des Behälters 2 ist der raketengetriebene Flugkörper 4 untergebracht, in dessen Inneren sich die auszulegende Antenne 5 und die gummielastische Leine 6 in aufgespulter Form befinden, wobei der Spulenkern gleichzeitig ein Feststoffraketentriebwerk 16 ist. Über diesem liegt in der Spitze des Flugkörpers 4 der Fallschirm 7, der einerseits an der Leine 6 und andererseits über eine Druckknopfverbindung 17 mit dem Flugkörper lösbar verbunden ist. Der Start des Flugkörpers erfolgt mittels einer Startladung 18, deren Zündzeitpunkt über einen Zünder 19 von einem Startlaufwerk 20 gesteuert wird. Der gewünschte Zündzeitpunkt kann somit vor dem Zuwasserlassen des Behälters 2 an Bord des Unterwasserfahrzeuges 1 vorbestimmt werden. Die Zündung der Startladung 18, die vor deren Brennschluß das Feststoffraketentriebwerk 16 zündet, kann ebenso wie der Antrieb des Startlaufwerkes 20 mittels der in der Batterie 11 vorhandenen elektrischen Energie erfolgen. Das untere Ende der Antenne 5 ist mittels z. B. einer Klebemasse 21 im Behälter 2 verankert. From Fig. 2 details of the interior of the container can be seen. in the lower part of the container 2 is a battery 11 for the supply of a above housed transmitter 12, a converter 13, a modulator 14 and a message memory 15 with electrical energy. In the upper part of the container 2, the rocket-propelled missile 4 is housed, in the interior of which the The antenna 5 to be laid out and the rubber-elastic line 6 are in a coiled form, wherein the plunger is at the same time a solid rocket engine 16. About this is in the tip of the missile 4 of the parachute 7, which is on the one hand on the line 6 and on the other hand releasably connected to the missile via a push-button connection 17 is. The launch of the missile takes place by means of a launch charge 18, the ignition timing of which is controlled by a starting drive 20 via an igniter 19. The desired ignition point can thus be carried out on board the underwater vehicle before the container 2 is launched 1 can be predetermined. The ignition of the starting charge 18, which took place before its burnout the solid rocket engine 16 ignites, as can the drive of the take-off drive 20 take place by means of the electrical energy present in the battery 11. That lower end of the antenna 5 is by means of z. B. an adhesive 21 anchored in the container 2.

Des weiteren ist aus Fig. 2 ein flut- bzw. entflutbarer Schwimmkörper 22 ersichtlich. Mittels dieses Schwimmkörpers22 vermag der Behälter 2 eine gewünschte Tauchtiefe einzuhalten. Das Fluten und Entfluten wird von einem Tiefenregler 23 gesteuert, an dem die gewünschte Tauchtiefe, die einem be- stimmten Wasserdruck entspricht, einstellbar ist. Bei zu geringer Tauchtiefe, entsprechend zu geringem Wasserdruck, wird ein Dreiwegehahn 24 von dem Tiefenregler 23 so gestellt, daß Druckluft aus einem Druckluftspeicher 25 den Dreiwegehahn 24 durchströmt und in diesem, bei entsprechender Ausbildung desselben, einen Sog erzeugt, durch den Luft aus dem Schwimmkörper 22 über die Leitungen 26 abgesaugt wird, wodurch der Schwimmkörper 22 durch Offnungen 27 geflutet wird. Die Druckluft und die abgesaugte Luft verlassen den Behälter 2 über Ablaßleitungen 28. Furthermore, FIG. 2 shows a floodable or drainable float 22 can be seen. By means of this floating body 22, the container 2 can achieve a desired one Maintain diving depth. The flooding and draining is controlled by a depth regulator 23 controlled at which the desired diving depth that corresponds to the correct water pressure, is adjustable. If the diving depth is too shallow and the water pressure is too low, a three-way valve 24 is set by the depth regulator 23 so that compressed air from a compressed air reservoir 25 flows through the three-way valve 24 and in this, with appropriate Formation of the same, creating a suction, through which air from the floating body 22 is sucked off via the lines 26, whereby the floating body 22 through openings 27 is flooded. The compressed air and the extracted air leave the container 2 via drain lines 28.

Bei zu großer Tauchtiefe, entsprechend zu großem Wasserdruck, strömt Druckluft aus dem Druckluftspeicher25 über den Dreiwegehahn 24, vom Tiefenregler 23 in die zweite Lage gestellt, durch die Leitungen 26 in den Schwimmkörper 2, diesen entflutend. If the diving depth is too great and the water pressure is too great, there will be a flow Compressed air from the compressed air reservoir 25 via the three-way valve 24, from the depth regulator 23 placed in the second position, through the lines 26 in the floating body 2, this draining.

F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Behälters 2 mit einem anderen, als Antennenausleger dienenden, raketengetriebenen Flugkörper 4. F i g. 3 shows another embodiment of the container 2 with a other rocket-propelled missiles serving as antenna booms 4.

Unterhalb von zwei diametral am Flugkörperrumpf 31 angeordneten Leitflächen 32 befindet sich je eine Düse 33 des Feststoffraketentriebwerks. Von diesem durch eine nicht dargestellte Zwischenwand getrennt, befindet sich im Flugkörperrumpf 31 der von diesem ablösbare Fallschirm 7, die an diesem befestigte gummielastische Leine 6 und die mit dieser verbundene Antenne 5. Um die Reibung beim Auslegen der Antenne 5 gering zu halten, ist diese in sich freitragend gewickelt, so daß der Ablauf des Antennendrahtes von innen erfolgt. Zum Verschließen der Abspulöffnung 34 ist ein Deckel 35 vorgesehen, an dem rumpfseitig die Antenne 5 und an dessen anderer Seite ein zwischen dem Sender und der Antenne 5 vorgesehenes Verbindungskabel 36 befestigt ist. Der Deckel 35 wird nach dem Start des Flugkörpers 4 durch das an einer Zwischenwand 37 des Behälters 2 mittels einer Klemme 40 verankerte Verbindungskabel 36 vom Flugkörperrumpf 31 abgelöst. Für den Unterwasserstart des Flugkörpers findet ein als Verankerung der Antenne 5 dienender Schwimmer 38 Verwendung. Dieser ist an einem solchen Ort des Verbindungskabels 36 befestigt, daß das unterhalb des Schwimmers 38 sich befindliche Stück 36 a des Verbindungskabels 36 länger ist als die vorgesehene Tauchtiefe des Behälters 2. Im Augenblick des Flugkörperstarts taucht der Schwimmer 38 auf, unterstützt vom durch die Bohrungen 27 und 39 in den Behälter eindringenden Wasser. Währenddessen bleibt der Behälter 2, durch den hier nicht dargestellten Tiefenregler gesteuert, in dieser Wassertiefe. Zur Führung während der Startphase dient ein Rohr 41, welches gleichzeitig die innere Begrenzung des Schwimmkörpers 22 darstellt. Below two guide surfaces arranged diametrically on the missile fuselage 31 32 there is a nozzle 33 of the solid rocket engine. From this through a partition, not shown, is located in the missile fuselage 31 of this detachable parachute 7, the rubber-elastic attached to this Line 6 and the antenna 5 connected to it. To reduce the friction when laying out the To keep antenna 5 low, this is wound in a self-supporting manner, so that the The antenna wire runs from the inside. To close the unwinding opening 34 a cover 35 is provided on the fuselage side of the antenna 5 and on its on the other hand, a connection cable provided between the transmitter and the antenna 5 36 is attached. The cover 35 is after the launch of the missile 4 by the Connection cables anchored to an intermediate wall 37 of the container 2 by means of a clamp 40 36 detached from missile fuselage 31. For the underwater launch of the missile takes place a float 38 serving to anchor the antenna 5 is used. This is attached to such a location of the connecting cable 36 that that below the float 38 located piece 36 a of the connecting cable 36 is longer than the intended Immersion depth of the container 2. At the moment of the missile launch, the swimmer is diving 38 on, supported by penetrating through the bores 27 and 39 in the container Water. Meanwhile, the container 2 remains, through the one not shown here Depth regulator controlled, in this water depth. For guidance during the start phase serves a tube 41, which at the same time the inner limitation of the float 22 represents.

Claims

Claims: 1. Device for producing a short-term effective communication link for the transmission of messages over long distances with the help of long waves from operating points under water to operating points over the water surface, consisting of a transmitter located in a container, the operating point that is under water, at least for the duration of the broadcast time leaves, and one by means of an im essentially perpendicular to towing antenna that can be deployed above the projectile, one end of which is connected to the Transmitter is connected and the other end with the interposition of a rubber-elastic Leash is attached to a parachute arranged inside the projectile, thereby characterized in that in the upper part of the container (2) one of a depth regulator (23) controlled, floodable by means of compressed gas suction and by means of compressed gas supply drainable float (22) and the projectile (4), in the middle part of the long-wave transmitter (12) together with ancillary equipment (13, 14, 15) and a battery (11) in the lower part for the power supply of the transmitter are housed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for one The underwater launch of the projectile (4) serves as an anchorage for the antenna (5) Float (38) is used, which carries a connecting cable (36), wherein the Float is attached to such a location of the connecting cable that the underneath of the float located piece (36 a) of the connecting cable is longer than the Immersion depth of the container (2).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that in the container (2) in addition to the long wave transmitter (12) a second transmitter is arranged, which is a high frequency wave or a sound wave, preferably an ultrasonic wave, radiates.