DE2305783A1

DE2305783A1 - LARGE BUOY AS A FIRE SHIP REPLACEMENT SYSTEM

Info

Publication number: DE2305783A1
Application number: DE19732305783
Authority: DE
Inventors: Hans-Dietrich Furst
Original assignee: Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1973-02-07
Filing date: 1973-02-07
Publication date: 1974-09-26
Also published as: DE2305783B2

Description

Großboje als Feuerschiffersatzsystem Die Erfindung betrifft ein System, das geeignet ist, als Ersatz für Feuerschiffe zu dienen. Die Boje übernimmt die aktive und passive Warnung sowie Richtungsweisung für Schiffe.Large buoy as a lightship replacement system The invention relates to a system that is suitable to serve as a replacement for lightships. The buoy takes over active and passive warning as well as directional guidance for ships.

Das System soll als Ersatz für bemannte Feuerschiffe eingesetzt werden. Bei Feuerschiffen bestehen neben den hohen Unterhaltungskosten ständig Gefahren für die Besatzung. Durch die Entwicklung eines unbemannten Systems, das die Funktion des Feuerschiffes übernimmt, lassen sich erhebliche Kosten einsparen und Risiken ausschalten. Als Forderung an ein Ersatzsystem sind neben der absoluten Funktionstüchtigkeit folgende Daten zu erfüllen: Die maximale Neigung der Leuchte am Top des Mastes soll so gering wie möglich sein, möglichst unter 70. Ein autonomer wartungsfreier Betrieb der Ausrüstung muß für 6 Monate gewährleistet sein. Das Gewicht soll so gehalten sein, daß die Hebezeuge der z. Zt. eingesetzten Versorgungsschiffe (Tonnenleger) das System im ganzen oder im einzelnen aufnehmen können. (Die maximale Hebekraft der Tonnenleger beträgt 12 t bei geringster Ausladung).The system is intended to be used as a replacement for manned lightships. In addition to the high maintenance costs, there are constant dangers with lightships for the crew. By developing an unmanned system that does the function of the lightship takes over, considerable costs and risks can be saved switch off. As a requirement of a replacement system are in addition to the absolute functionality to meet the following data: The maximum inclination of the lamp at the top of the mast should be as low as possible, preferably below 70. An autonomous, maintenance-free operation the equipment must be guaranteed for 6 months. The weight should be kept that way be that the hoists of z. Supply ships currently in use (buoy layers) can accommodate the system as a whole or in detail. (The maximum lifting force the buoy jib is 12 t with the smallest radius).

In den letzten Jahren sind verschiedentlich Großbojen, die auch als Leuchtschiffersatz konzipiert wurden, eingesetzt worden. Außerdem s-ind Großbojen als Anlegebojen oder Betankungsbojen sowie zur Erfassung mariner Daten bekannt. (Diesel-powered navigation buoys", Gas and Oil Power, Jan./Febr. 70; 11Geo Marine Technology", Fairplay International Shipping Journal, Volume 2 Nr. 4, April 66).In recent years there have been various large buoys, which are also called Lightship replacements have been used. There are also large buoys known as mooring buoys or refueling buoys and for collecting marine data. (Diesel-powered navigation buoys ", Gas and Oil Power, Jan./Feb. 70; 11 Geo Marine Technology ", Fairplay International Shipping Journal, Volume 2 No. 4, April 66).

Alle bekannten Bojen haben gemeinsam, daß sie aus einem einzigen Körper bestehen, der alle Versorgungs- und Funktionsaggregate einschließlich des Kraftstoffes bzw.' Energievorrates aufnimmt. Diese Anordnung ist mit erheblichen Nachteilen verbunden. Hierbei ist vor allem das hohe Gewicht und die erheblichen räumlichen Ausmaße zusnennen, was zur Folge hrt,-daß die Bojen zum Transport nicht an Deck der Tonnenleger gebracht werden können, sondern umständlich und aufwendig geschleppt werden müssen. Außerdem weisen die bekannten Großbojen bei starkem Seegang oder langer Dünung eine unzulässig starke Neigung auf.All known buoys have in common that they consist of a single body consist of all supply and functional units including the fuel respectively.' Energy reserve takes up. This arrangement is associated with considerable disadvantages. Above all, the high weight and the considerable spatial dimensions must be mentioned here, As a result, the buoys were not brought to the deck of the buoy-laying boat for transport can be, but have to be dragged cumbersome and expensive. aside from that the well-known large buoys indicate an impermissible in heavy seas or long swells strong inclination.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Boje zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist, d.h. die insbesondere der Anforderung nach geringster Neigung während des Betriebes (nicht mehr als 7°) entspricht und deren Gewicht so gehalten ist, daß sie vom Tonnenleger aufgenommen werden kann.The invention has for its object to provide a buoy that does not have these disadvantages, i.e. those in particular the requirement for the lowest Incline during operation (no more than 7 °) and their weight corresponds to that is held that it can be picked up by the buoy laying machine.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Boje in zwei z.B. mittels Flansch und geeigneten Verbindungselementen von der kardanischen Vorrichtung leicht lösbare Körper aufgeteilt ist, nämlich in den als Brennstofftank ausgebildeten beispielsweise ringförmigen Schwimmkörper mit daran befestigten Stützen der kardanischen Vorrichtung und dem Zentralkörper, welcher aus dem Raum für die Versorgungsaggregate, dem Ballast und dem Träger für die Leuchte und die Radarreflektoren oder dergleichen besteht , wobei der Massenschwerpunkt des Zentralkörpers möglichst tief unter den Angriffspunkt des resultierenden Auftriebes gelegt ist und die Fesselung durch die kardanische Vorrichtung in einer Ebene erfolgt, die mit einem dieser Punkte zusammenfällt oder zwischen beiden liegt.This object is achieved in that the buoy in two e.g. by means of a flange and suitable connecting elements from the cardanic Device is divided easily detachable body, namely in the fuel tank trained, for example, annular floating body with supports attached thereto the cardanic device and the central body, which from the space for the Supply units, the ballast and the carrier for the light and the radar reflectors or the like, the center of gravity of the central body as possible is placed deep below the point of application of the resulting buoyancy and the bondage by the cardanic device in a plane that coincides with one of these points coincides or lies between the two.

Die Erfindung soll im folgenden unter Bezug auf die Zeichnung näher beachrieben werden: An einem vorzugsweise als Brennstofftank ausgebildeten', z.B. ringförmigen Schwimmkörper 1 ist mit geeigneten Stützen 2 eine Kardanik 3 befestigt, in die der Zentralkörper 4 eingesetzt ist. Dabei ist dafUr Sorge getragen, daß es leicht möglich ist, den Zentralkörper 4 (z.B. zur Wartung, bei Störung oder zum Austausch) aus der Kardanik herauszunehmen. Der Zentralkörper 4 besteht aus einem ganz (oder zum größten Teil) unter der Wasseroberfläche liegenden Hohlraum, der die Energieerzeugungs- und Versorgungsanlagen sowie die notwendige elektrische Ausrüstung enthält und einem Träger 5 für die Leuchte 6 und anderen Warnelementen (z.B. Radarreflektoren). Ballastmaterial 9,das das ebenfalls zum Zentralkörper zu rechnen ist und beispielsweise wie in der Zeichnung angedeutet befestigt wird, bewirkt die Neigungsstabilität. Die Formgestaltung und Massenverteilung beim Zentralkörper 4 erfolgt in der Weise, daß der Angriffspunkt des resultierenden Auftriebes und der Massenschwerpunkt möglichst weit auseinander iiegen (Massenschwerpunkt natürlich unter dem Angriffspunkt des resultierenden Auftriebes).The invention is to be described in more detail below with reference to the drawing be noted: On a 'preferably designed as a fuel tank, e.g. ring-shaped floating body 1 is attached to a cardanic 3 with suitable supports 2, in which the central body 4 is inserted. Care is taken that it is easily possible to remove the central body 4 (e.g. for maintenance, in the event of a malfunction or for Exchange) from the cardanic. The central body 4 consists of one cavity lying entirely (or for the most part) under the surface of the water, the the energy generation and supply systems as well as the necessary electrical equipment contains and a carrier 5 for the light 6 and other warning elements (e.g. radar reflectors). Ballast material 9, which is also to be included in the central body and for example as indicated in the drawing is attached, causes the inclination stability. The shape and mass distribution of the central body 4 takes place in such a way that that the point of application of the resulting lift and the center of mass as possible lie far apart (center of gravity, of course, under the point of application of the resulting lift).

Die Fesselung des Zentralkörpers durch die Kardanik 3 wird zur Ausschaltung von Neigungsmomenten vorzugsweise in die Ebene des Massenschwerpunktes gelegt, sie kann aber auch in der Ebene des Angriffspunktes des resultierenden Auftriebes oder auch dazwischen liegen. Das Optimum richtet sich nach den Betriebsbedingungen, d.h. nach den Wellen-, Wind- und Strömungsverhältnissen usw.The shackling of the central body by the cardanic 3 is to be switched off of inclination moments preferably placed in the plane of the center of mass, they but can also be in the plane of the point of application of the resulting lift or also lie in between. The optimum depends on the operating conditions, i.e. according to the wave, wind and current conditions, etc.

Der skizzierte Aufbau ermöglicht es, falls aus Gewichtsgründen erwünscht, den Zentralkörper 4 mit Träger 5 und Leuchte 6 aus der Kardanik 3 zu lösen. Das kann z.B. dadurch geschehen, daß ein mit Zentralkörper 4 fest verbundener Flansch 8 mit automatisch beim Einsetzen eingreifenden und von oben oder innerhalb des Körpers 4 zu lösenden Klauen von der Kardanik 3 und somit vom Schwimmkörper 1 getrennt wird.The outlined structure makes it possible, if desired for weight reasons, to release the central body 4 with support 5 and lamp 6 from the cardanic 3. That can be done, for example, by adding a Central body 4 firmly connected Flange 8 with automatically engaging on insertion and from above or within of the body 4 claws to be released from the cardanic 3 and thus from the floating body 1 is separated.

Um zu erreichen, daß eine in der Eintauchtiefe gleichgerichtete Wasserströmung keine Neigung des Leuchtenträgers verursacht, wird außerdem die geometrische Form des Zentralkörpers 4 so gestaltet und die Drehpunkte 7 in der Kardanik 3 so gelegt, daß sich die Neigungsmomente aufheben. Dies kann auch durch auftriebslose Kompensationsflächen geschehen. Um den Einfluß von Wind und Wellen möglichst klein zu halten, soll die Querschnittsfläche von Träger 5 - insbesondere in der Wasserlinie - so klein als möglich sein.In order to achieve a water flow that is in the same direction in the immersion depth does not cause any inclination of the luminaire support, the geometric shape is also created of the central body 4 designed and the pivot points 7 placed in the cardanic 3 so, that the moments of inclination cancel each other out. This can also be achieved by means of non-buoyant compensation surfaces happen. In order to keep the influence of wind and waves as small as possible, the Cross-sectional area of carrier 5 - especially in the waterline - as small as to be possible.

Zur Beeinflussung der Neigungsstabilität, die durch das rUckstellende, durch Ballast 9 bedingte Moment erwirkt wird, kann der zur Energieerzeugung notwendige Generator senkrecht angeordnet und mit einem waagerechten, mit der Achse des Generators verbundenen, ausreichend dimensionierten Schwungrad versehen werden (Kreiselwirkung).To influence the inclination stability, which is caused by the resetting, due to ballast 9 torque is achieved, the necessary to generate energy Generator arranged vertically and with a horizontal one, with the axis of the generator connected, adequately dimensioned flywheel (gyroscopic effect).

Die mit diesem System erzielbaren Vorteile ergeben sich aus dem vorhergehenden Text. Dadurch, daß der Leuchtenträger 5 in der Wasserlinie schlank gehalten ist, werden Wellen nur ganz geringfügig Einfluß auf Schwingung und Schräglage des Leuchtenträgers 5 haben. Windkräfte werden durch hohes Rückstellmoment aufgenommen. Strömungseinflüsse des Wassers können durch Schaffung momentgleicher Anströmflächen oberhalb und unterhalb des Festpunktes der Kardanik kompensiert werden. (Druckmittelpunkt liegt in der Ebene des Festpunktes).The advantages that can be achieved with this system result from the preceding Text. Because the light carrier 5 is kept slim in the waterline, waves will only have a very slight influence on the oscillation and inclination of the light carrier 5 have. Wind forces are absorbed by a high restoring torque. Flow influences of the water can be created by creating equal flow surfaces above and below of the fixed point of the cardanic can be compensated. (The center of pressure is in the Level of the fixed point).

Die Gewichte sind alle so gehalten, daß u.U. auch der Brennstoffbehälter nach Abpumpen des Brennstoffes von dem Tonnenleger aufgenommen werden kann. Es sind keine länger dauernde Servicearbeiten oder Reparaturen auf See erforderlich, weil der komplette Zentralkörper auswechselbar gestaltet ist. Die Vorteile dieses Systems sind neben der gewichtlichen Aufteilung und der geringen Neigung erhebliche Kostenverminderung gegenüber einem bemannten Feuerschiff, die Gefährdung einer Besatzung ist nicht mehr gegeben, da das System ohne Personal automatisch arbeitet. Das System ist geeignet, als Ersatz für Feuerschiffe eingesetzt zu werden.The weights are all held in such a way that, under certain circumstances, the fuel container as well can be picked up by the buoy laying machine after the fuel has been pumped out. There are no longer service work or repairs at sea required because the entire central body is designed to be interchangeable. The advantages of this system are, in addition to the weight distribution and the low inclination, considerable cost reductions compared to a manned lightship, the endangerment of a crew is not more because the system works automatically without staff. The system is suitable to be used as a replacement for lightships.

Dieses System ist aber nicht nur als Ersatz für Feuerschiffe geeignet, sondern kann auch für alle anderen Seezeichen, bei denen hohe Neigungsstabilität erforderlich ist, angewendet werden.This system is not only suitable as a replacement for lightships, but can also be used for all other nautical signs with high inclination stability is required to be applied.

Claims

1) Large buoy characterized as a lightship replacement system, that the buoy in two e.g. by means of a flange (8) and suitable connecting elements is divided by the cardanic device (3) easily detachable body, namely in the, for example, ring-shaped floating body, which is designed as a fuel tank (1) with attached supports (2) of the cardanic device (3), and the Central body (4), which is from the space for the supply units, the ballast (9) and the carrier (5) for the lamp (6) and the radar reflectors or the like consists, the center of gravity of the central body (4) as deep as possible below the point of application of the resulting buoyancy is placed and the bondage through the gimbal - device (3) takes place in a plane that coincides with one of these points coincides or lies between the two.

2) buoy according to claim 1, characterized in that the geometric Shape of the central body (4) (if necessary also by means of non-buoyant compensation surfaces) is designed and the pivot points (7) in the cardanic device (3) so placed that a water flow rectified in the immersion depth does not have a moment of inclination on the central body (4) and thus no inclination of the carrier (5) caused.

3) buoy according to claim 1, characterized in that for influencing the inclination stability of the generator arranged vertically and with a horizontal, adequately dimensioned flywheel connected to the axis of the generator is provided.

L e r s e i t e