DE2318304C1

DE2318304C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herabsetzung des Eigenstörpegels von Unterwassergeräten

Info

Publication number: DE2318304C1
Application number: DE19732318304
Authority: DE
Inventors: Dieter DipL-Phys. 2000 Wedel; Leuschner Hanns-Wilhelm DipL-Phys. Dr.rer.nat 2000 Hamburg Herrmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1973-04-12
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1978-02-09

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herabsetzung des Eigenstörpegels von umströmten Unterwasser-Ortungs- oder Unterwasser-Peilgeräten.

Es ist bekannt, an Unterwasserfahrzeugen, wie beispielsweise Unterseebooten, oder an unterhalb der Wasseroberfläche befindlichen Teilen von Überwasserschiffen sogenannte Sonargeräte anzuordnen. Diese Geräte sind oft in Sonardomen eingebaut. Befindet sich das Fahrzeug in Ruhe, so haben die Sonargeräte eine bestimmte, verhältnismäßig hohe Auffaßreichweite. Mit zunehmender Fahrt steigt der Eigenstörpegel an, der bei voller Antriebsleistung des Fahrzeugs die Reichweite der Sonargeräte praktisch zu Null werden lassen kann.

Der Störpegel am Sonardom entsteht u. a. über folgende Schwingungsanregungen der Sensoren:

1. Turbulenz der Domumströmung,

2. Blasenbildung durch hydrodynamische Felder,

3. Schwingungen des Domes oder seiner Teile, angeregt durch Turbulenz.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die insbesondere bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Auffaßreichweite des Sonargerätes durch Herabsetzung de:, Eigenstörpegels merklich verbessert

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, zumindest in Teile der Grenzschicht der umströmten Geräte chemische Additive einzubringen. Dieses kann in der Weise geschehen, daß an mindestens einer Stelle der benetzten Außenhaut so viel Additive einer ausgewählten Materialgüte zugegeben werden,

ίο daß dort eine Grenzschichtbeschaffenheit entsteht die einen günstigen Eigenstörpegel ergibt. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird weiterhin vorgeschlagen, den Körper des umströmten Gerätes zumindest teilweise mit einer durchlässigen Außenhaut zu versehen, durch die die Additive in die Grenzschicht gelangen. Besonders vorteilhaft kann die Anordnung nur einer Austrittsstelle in der Außenhaut sein, deren Lage dann so zu wählen ist, daß eine quellförmige Verteilung der Additive erfolgt

Die an den Austrittsstellen benötigte Menge von Additiven kann durch Ausnutzen der hydrodynamischen Druckverhältnisse am umströmten Körper zu den Austrittsstellen gelangen. Es ist aber auch denkbar, die Additive mittels einer Pumpe herauszudrücken. Es ist zweckmäßig, die Additive nur während der Ortungsoder Peilphasen austreten zu lassen. Es besteht weiterhin die Möglichkeit aufbereitetes Additiv (Slurry) in auswechselbaren Behältern in die Vorrichtung einzusetzen. Schließlich kann in der Anlage eine Vorrichtung zur Mischung und Hydratisierung vorgesehen sein.

Die Verwendung chemischer Additive zur Widerstandsverminderung von Fahrzeugen ist bekannt und beruht auf der Drosselung der Produktion von Grenzschichtturbulenz. Durch die Beigabe von Additiven wird die Wirbelbildung in der Grenzschicht des Fahrzeuges herabgesetzt und dadurch eine Widerstandsverminderung erreicht. Hierfür wird normalerweise ein Material bestimmter Korngröße verwendet und eine bestimmte Menge in die Grenzschicht gebracht um eine optimale Wirkung zu erzielen.

Die Maßnahmen zur Widerstandsverminderung sind jedoch nicht ohne weiteres auf die Anwendung von Sonardomen übertragbar. Wie Versuche gezeigt haben,

bedarf es einer Änderung der Additivkonzentration und der Materialgüte sowie weiterer Maßnahmen, um den Eigenstörpegel merklich herabzusetzen und die Auffaßreichweite zu verbessern. Die Ergebnisse von Versuchen haben gezeigt, daß es mit der Erfindung möglich

so ist, die Auffaßreichweite der Sonargeräte etwa zu verdoppeln.

In der Zeichnung sind Anwendungsmöglichkeiten nach der Erfindung dargestellt.
F i g. 1 zeigt den Bugteil und

F i g. 2 den Turm eines Unterseeboots,

F i g. 3 den Bugteil eines Überwasserschiffes.
Im Bug 1 ist nach Fig. 1 ein nicht dargestelltes Sonargerät unter einem Sonardom 2 eingebaut. Ferner sind in ihm Torpedoausstoßrohre vorgesehen, deren Verschlußklappen mit 3 bezeichnet sind. Der gestrichelt gezeichnete kastenförmige Teil 4 deutet die Lage eines Behälters für ein aufbereitetes Additiv oder die Vorrichtung zur Aufbereitung des Additivs im Buginneren an. Im vorliegenden Fall ist nur eine Austrittsöff-

h"s nung 5 für das Additiv vorgesehen. Die Lage der Austrittsstelle 5 für das Additiv ist so gewählt, daß eine quellförmige Verteilung um den Sonardom 2 herum erfolgt. Mit dem Pfeil 6 ist die Mindestgrenze des mit

Additiven anzureichernden Grenzschichtbereiches angedeutet Die Zuführungsleitung des Additivs vom Behälter 4 zur Austrittsöffnung 5 muß so gelegt sein, daß die Funktionen des Sonargerätes nicht beeinflußt werden. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Additive mittels einer Pumpe aus der Austrittsöffnung 5 ausgestoßen.

Dabei werden die Additive nur während der Horchphasen in bestimmter Menge zur Austrittsstelle 5 gefördert, um den Verbrauch niedrig zu halten.

Fig.2 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer Verlegung des Sonargerätes in den Turm 7 eines U-Bootes. Das Sonargerät befindet sich in diesem Falle hinter dem Turmvorbau 8. Die bereits in F i g. 1 erwähnten Teile tragen dieselben Bezugszeichen.

Schließlich zeigt Fig.3 die Unterbringung des Sonargerätes in einem Sonardom 9 unterhalb des Bugs eines Oberwasserfahrzeugs. Im Inneren des Bugs ist wieder der Behälter 4 zur Aufnahme des Additivs angeordnet, von dem im Inneren Zuleitungen zur Austrittsstelle 10 verlegt sind.

Es ist auch denkbar, diese Vorrichtung in einem ίο ausfahrbaren Sonardom unterzubringen oder diese Vorrichtung über verlängerbare Zuleitungen mit dem ausfahrbaren Sonardom zu verbinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Paten tansprüche:

1. Verfahren zur Herabsetzung des Eigenstörpegels von umströmten Unterwasser-Ortungs- oder Unterwasser-Peilgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in Teile der Grenzschicht der umströmten Geräte (2, 8, 9) chemische Additive eingebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Stelle der benetzten Außenhaut so viel Additive einer ausgewählten Materialgüte zugegeben werden, daß dort eine Grenzschichtsbeschaffenheit entsteht, die einen günstigen Eigenstörpegel ergibt

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des umströmten Gerätes zumindest teilweise mit einer durchlässigen Außenhaut versehen ist, durch die die Additive in die Grenzschicht gelangen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei nur einer Austrittsstelle (5) ihre Anordnung so gewählt ist, daß eine quellförmige Verteilung der Additive erfolgt

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive durch Ausnutzen der hydrodynamischen Druckverhältnisse des umströmten Gerätes zu den Austrittsstellen gelangen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive mittels einer Pumpe zu den Austrittsstellen gefördert werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive nur während der Ortungsoder Peilphasen aus den Austrittsstellen austreten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aufbereitetes Additiv (Slurry) in auswechselbaren Behäitern in die Vorrichtung einsetzbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Mischung und Hydratisierung vorgesehen ist.