DE1909242A1

DE1909242A1 - Steuerbares Unterwasserfahrzeug,insbesondere Unterwasserschleppkoerper

Info

Publication number: DE1909242A1
Application number: DE19691909242
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Birkhold; Dipl-Ing Dr-Ing Horst Klink; Dipl-Ing Dieger Ortlieb; Horst Stockburger; Dipl-Ing Joachim Thomas
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1969-02-25
Filing date: 1969-02-25
Publication date: 1970-08-27
Also published as: FR2035709A5; CA937821A; US3688730A; GB1281285A

Description

DORNIER SYSTEM GMBH
Friedrichshafen

Steuerbares Unterwasserfahrzeug, insbesondere Unterwasserschleppkörper

Die Erfindung betrifft ein steuerbares Unterwasserfahr- I zeug, insbesondere einen Unterwasserschleppkörper mit dynamisch wirkender Quertriebsfläche.

Es sind bereits derartige Unterwasserfahrzeuge bekannt geworden, die aus einem Rumpfteil und daran etwa im Bereich des Schwerpunktes zu beiden Seiten angeordneten FlügeIstummeln bestehen. Die Flügelstummel sind dabei zur Bahnsteuerung für unterschiedliche Tauchtiefen schwenkbar am Rumpfteil angeordnet und werden zur Erzielung eines Auf- oder Abtriebes in eine entsprechende positive oder negative Anstellwinkellage gebracht. Den bekannten Ausführungen von Unterwasserschleppkörpern haften jedoch eine Reihe von Nachteilen an. Da das Rumpfteil nicht oder nur unbedeutend an der Erzeugung von Auftriebskräften beteiligt | ist, müssen die Stummelflügel eine relativ große Fläche besitzen. Um dies zu verwirklichen, weisen die Stummelflügel eine große Spannweite auf. Die bekannten Schleppkörper sind dadurch sperrig und unhandlich und neigen durch ihre Form und Ausladung dazu, sich in Treibgut oder dergl. zu verfangen. Die durch die weite Ausladung beim Anstoßen der StummeIfluge1 wirksamen Hebelarme können leicht zur Beschädigung oder zur Zerstörung des Schleppkörpers führen. Der Aufbau der bekannten Ausführungen erfordert

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durch die Lage der verstellbaren Stummelflügel hohe Ruder-Stellkräfte mit entsprechendem Energieaufwand und das Gewicht derartig ausgebildeter Schleppkörper ist relativ hoch.

Es ist auch die Ausführung eines Schleppkörpers der obengenannten Art bekannt geworden, der im vorderen Bereich seines Rumpfteiles zur Erzeugung von Auf- bzw. Abtrieb starre Flügelteile und an seinem Heck Flossen zur Höhensteuerung aufweist. Auch bei diesen Ausführungen machen sich die äußerst sperrigen, weit ausladenden Tragflügel ungünstig bemerkbar. Der Schleppkörper weist ebenfalls ein relativ hohes Gewicht bei geringem Nutzlastvolumen auf. Hinzu kommt, daß die weit ausladenden Tragflügel empfindlich gegen Stoßbeanspruchungen sind.

Es ist darüberhinaus ein Unterwasserschleppkörper bekannt geworden, der aus einem deltsförraigen Tragflügel mit negativer V-Stellung besteht, an dem Triissa&lQppen angeordnet" sind. Mittels der Form und Auslegung des Tragflügels wird dabei Abtrieb vorbestimmter Größe erzielt, der dea SehiSfvÄosrger in Abhängigkeit von der Schleppsei Hänge während cter Schi© ?£ahrt annähernd in ein und derselben Tauchtiefe hält. Zur- ilrsi©Imag einer Änderung der Tauchtiefe in einem weiten Tiefenbereich während eiwss¹ Schleppmission ist der bekannte Schleppkörper sieht geeignet. Es werden vielmehr für in unterschiedlichen Tiefen durchzuführende Aufgaben während einer Tauchmission jeweils Schlepp» körper mit entsprechend unterschiedlich ausgeführten Tragflügels benötigt. Durch die Ausbildung als Tragflügel ergibt sich ©In relativ geringes Nutzlastvolumen bei weit ausladenden, stoßempfindlichen Flügelformen. Der bekannte Schleppkörper ist nicht steuerbar. '

Aufgabe der Erfindung ist es nun„ einen Unterwass©2^cfeleppkörper zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Aus führ «uag©^ durch eine kompakte Bauweise ohne weit ausladeads Tragflügel bei

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geringes Gewicht und relativ hohes Nutzlastvolumen verneidet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, den Unterwasserschleppkörper so auszubilden, daß mit ein und demselben Schleppkörper ein beliebiges Tiefenprofil innerhalb eines weiten Bereiches auch während einer Tauchmission durchfahren werden kann.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der gesamte Schleppkörper als quertrieborzeugender Körper kleiner Streckung ausgebildet und eine den Schleppkörper im Sinne einer positiven oder negativen Anstellwinkeländerung beeinflussende Rudereinrichtung vorhanden ist.

Sin erfindungsgesäß ausgebildeter Schleppkörper bringt | gegenüber dem Bekannten den Vorteil eines günstigen Verhältnisses von Nutzvolumen zur Oberfläche, eines geringen Leistungsbedarfes für die Steuereinrichtung zur Änderung der Anstellung des Schleppkörperβ und einer äußerst kompakten Form ohne weit ausladende, verstellbare Auf- bzw. Abtriebsflächen. Der erfindungsgemäße Schleppkörper ist in der Lage, auch innerhalb einer Tauchmission einen weiten Tiefenbereich ohne Änderung der Schleppseillänge und der Schleppgeschwindigkeit zu durchfahren. Durch die Form des Schleppkörpers wird die Gefahr des Verfangene von Treibgut, sowie die Stoßempfindlichkeit wesentlich herabgesetzt. Der Schleppkörper ist leicht und die Steuerflächen können relativ klein ausgeführt sein.

Ss besteht ferner ein Merkmal der Erfindung darin, daß I der Schleppkörper eine Wasserverdrängung aufweist, durch deren Größe am Schleifkörper ständig eine statische Restauftriebekraft wirksam ist. Es wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, daß der Schleppkörper z. B. bei einem Seilriß oder Unterbrechung der Schleppfahrt selbsttätig an die Wasseroberfläche getragen wird und dort wieder aufgenommen werden kann.

Um eine Längstrimming vornehmen zu können, ist nach einem weiteren Uerkmal der Erfindung die Anlenkung des Schleppseiles

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am Schleppkörper in Richtung der Schleppkörper-Längsache© verstellbar. Das Schleppeeil greift damit stets am günstigsten Punkt des Schleppkörpers an.

Die Länge des Schleppseiles ist so gewählt, daß da© Seilgewicht den Schleppkörper so weit absinken läßt, daß die zur Erreichung der ninimalen bzw. maximalen Tauchtiefe erforderlichen dynamischen Vertikalkräfte etwa gleich groß sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt den Unterwasserschleppkörper in einer Seitenansicht .

Fig. 2 zeigt den Schleppkörper in Draufsicht, teilweise längsgeschnitten dargestellt.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des Schleppkörpers nach der Linie III - III der Fig. 2.

Das in der Zeichnung dargestellte Unterwasserfahrzeug . dient als Schleppkörper und wird über ein Seil von einem Schlepp· fahrzeug nachgeschleppt und ist für die Aufnahme von Heßgeräten bestimmt.

Mit 1 ist hierbei der Unterwasserschleppkörper bezeichnet. An der Unterseite des Schleppkörpers 1 ist zur Rollstabilisierung ein Kiel 5 angebracht, der eine Beschwerung enthält. Zentral im Schleppkörper 1 ist ein sich in Längsrichtung erstreckender Hohlträger 7 eingesetzt, dessen Innenraum 7* zur Aufnahme von Meßgeräten und elektronischen Einrichtungen zur Bahnsteuerung und zur Meßwertübertragung dient. Am Hohlträger 7 sind zwei sich diametral nach außen erstreckende Kastenträger 8 befestigt, die sich bis zur Außenkontur 2 des Schleppkörpers 1 erstrecken und einerseits zur Versteifung und andererseits für die Anbringung von Gelenkzapfen 9 für das Schleppgeschirr 9*

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vorgesehen sind. Der Schleppkörper 1 1st in seiner Gesamtheit als quertrieberzeugender Körper ausgebildet. Der Körper weist dabei eine kleine Streckung auf. An den Gelenkzapfen 9 lagern sich schwenkbar die Gabelteile 12 einer Schleppstange, wobei am Gabelkopf 16 das Schleppseil. 17 angebracht ist. Das Seil 17 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Koaxialkabel ausgeführt. Es besteht aus dem Schleppseil 17 und elektrischen Leitungen für die Stromzuführung zu einem die Höhensteuerung betätigenden Stellmotor, sowie elektrischen Leitungen zur Übertragung der Meßwerte von den Meßgeräten zum Schleppfahrzeug. An den Befestigungsstellen der Kastenträger 8 für die Aufnahme der Gelenkzapfen 9 sind Ausnehmungen 18 gebildet, die sich in Richtung der Längsachse des Schleppkörpers 1 erstrecken und eine Lageänderung der Gelenkzapfen 9 und damit der Anlenkpunkte für das Schleppgeschirr am Schleppkörper 1 erlauben. Damit ist es möglich, den Angriff des Schleppseiles 17 am Schleppkörper zu variieren und z. B. einer Änderung der Nutzlast anzupassen. Um den Schleppkörper einwandfrei steuern zu können und zur Erzielung statischer Stabilität ist vorgesehen, daß der Angriffspunkt der Seilkraft stets um einen Betrag vor den Angriffspunkt der dynamischen Auf- bzw. Abtriebskraft liegt.

In weiterer Ausbildung weist der Schleppkörper 1 ein Heckteil 40 auf, das als Ganzes mittels Schnei!verschlüssen am Schleppkörper 1 befestigt bzw. abgenommen werden kann. Das Heckteil 40 besteht aus einem Rohrteil 41, das zur Aufnahme des Stellmotors 42 für die Höhensteuerung dient. Das Heckteil 40 weist außerdem Seitenstabilisierungsflossen 45 auf, die fest am Rohrteil 41 angebracht sind. Ferner sind bewegliche Höhensteuerflossen 47 vorgesehen, die über Antriebswellen 52 mit dem Stellmotor 42 in trieblicher Verbindung stehen. Die Antriebswellen 52 schließen dabei an die Achsen 48 der Höhensteuer flössen 47 an. Für den Fall der Unterbrechung der Energieversorgung für die Höhensteuereinrichtung ist noch vorgesehen, die Höhensteuerflössen 47 in die Neutralstellung zu führen und dort festzulegen.

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Es wird dadurch erreicht, daß die Höhensteuerflössen 47 bei Energieausfall nicht in einer Ausschlagstellung stehen bleiben, durch die beispielsweise Abtriebskräfte am Schleppkörper 1 wirksam werden (nicht dargestellt). Das Heckteil 40 weist noch Stutzkörper 55 zur Lagerung der Achsen 48 für die Höhensteuerflossen auf. Die Stützkörper 55 sind mit einem, das Heckteil konzentrisch umgebenden Stützring 56 verbunden, an dem auch die äußeren Enden der Seitenstabilisierungsflossen 45 fest sind. Das Heckteil 40 bzw. die Stützkörper 55 ragen über das Rumpfende des Schleppkörpers 1 hinaus und bilden dadurch Fußteile zum vertikalen Aufstellen des Schleppkörpers an Bord des Schlepp- bzw. Bergungsfahrzeuges otter an Land.

Die Wirkungsweise des gezeigten Ausführungsbeispiels ist wie nachfolgend beschrieben.

Wie bereits erläutert, wird durch das Gewicht des Schleppseiles der Schleppkörper 1 in eine bestimmte? Tiefe abgesenkt, in der die zpm Erreichen der minimal®^ b3~, maximalen Tauchtiefe erforderlichen dynamischen VertikaKräfte während der Schleppfahrt annähernd gleich groß siads. S©il der Schleppkörper eine andere Tauchtiefe einnehmen, so wer de ε die Höhensteuerflossen 47 verstellt und dadurch dem Schleppkörper 1 eine entsprechende Anstellwinkellage gegeben. Durch die Ausbildung des gesamten Schleppkörpers 1 als Auf- bzw. Abtriebskörper wird am Schleppkörper eine entsprechende dynamische Vertikalkraft wirksam, durch die der Schleppkörper in die gewünschte Tauehti@fe gebracht wird. Es kann dabei über elektronische Einrichtungen vom Schleppschiff aus über das Koaxialkabel 17 selbsttätig eine Bahnsteuerung erfolgen. Die Bahn kann dabei beispielweise annähernd dreiecksförmig in bezug auf die Tauchtiefe verlmiiea. Ebenso ist es möglich, durch Steuerkommandos vom Seiileppeehiii , aus eine beliebige Tiefenbahn zu durchfahren» Durs» ciio am Schleppkörper statisch wirkende Restauftriebskraft s?ird der

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Schleppkörper bei Unterbrechung der Schleppfahrt oder infolge eines Seilrisees selbsttätig an die Wasseroberfläche getragen. Der Schleppkörper kann dann wieder vom Schleppfahrzeug aufgenommen «erden. Ein Verlust des Schleppkörpers ist dabei mit Sicherheit vermieden. Bei Ausbleiben der Energiezufuhr zur Höhensteuereinrichtung wird auf mechanischem oder elektrischem Wege die Verstellung der Höhensteuerflössen in die Neutralstellung bewirkt. Damit ist vermieden, daß die Höhensteuerflossen 47 im Augenblick des Inergieausfalles in einer Lage stehen bleiben, in der sie auf den Schleppkörper 1 im Sinne einer Abtriebeerzeugung einwirken.

Es ist auch denkbar, einen gemäß der Erfindung ausge-

bildeten Körper mit einem eigenen Antrieb auszustatten. Das ™

unterwasserfahrzeug kann dann beispielsweise durch Fernsteuerung über die Höhensteuerflossen ein bestimmtes Tiefenprofil durchfahren oder auf eine gewünschte Tauchtiefe gebracht werden.

7. Februar 1969
Be/jsB

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Claims

Patentansprüche:

Steuerbares Unterwasserfahrzeug, insbesondere Unterwasserschleppkörper mit dynamisch wirkender Quertriebeflache, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Schleppkörper (1) als quertrieberzeugender Körper kleiner Streckung auegebildet und eine den Schleppkörper (1) im Sinne einer positiven oder negativen Anstellwinkeländerung beeinflussende Rudereinrichtung (40, 47) vorhanden ist.
2. Unterwasserschleppkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS der Schleppkörper (1) eine Wasserverdrängung aufweist, durch deren Größe am Schleppkörper ständig eine statische Restauftriebskraft wirksam ist.
3. Unterwasserschleppkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagesteuerung durch ein an einem größtmöglichen Hebelarm zum Schwerpunkt des Schleppkörpers (1) angeordnetes Höhenleitwerk (40, 47) erfolgt.
4. Unterwasserschleppkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Flossen (47) der Höhensteuerung bei einer Trennung des Schleppseiles (17) vom Schleppkörper (1) in Neutralstellung führende und dort arretierende Einrichtung vorhanden ist.

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ORIGINAL INSPECTED
5. Unterwasserschleppkörper nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkung (9, 13) des Schleppseiles (17) am Schleppkörper (1) in Richtung der Schleppkörperlängsachse verstellbar ist.
β. Unterwassefschleppkörper nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse und die Leistung zur Betätigung der Höhensteuereinrichtung (47) mittels Kabel (17). vom Schleppfahrzeug auf den Schleppkörper (1) übertragen «erden.
7. unterwasserschleppkörper nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daa am Schleppkörper (1) zur Rollstabilisierung ein, eine Beschwerung enthaltender Kiel (5) gebildet ist.
8. Unterwasserschleppkörper nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Heckteil (40) bzw. die Stützkörper (55) über das Rumpfende des Schleppkörpers (1) hinausragen und Fußteile zum vertikalen Aufstellen des Schleppkörpers (1) bilden.

7. Februar 1969
Be/jz

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