DE2516095B2 - Einrichtung zur Erforschung und Überwachung des Meeresgrundes mit Hilfe von Unterwassergeräten - Google Patents
Einrichtung zur Erforschung und Überwachung des Meeresgrundes mit Hilfe von UnterwassergerätenInfo
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Description
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45
50
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erforschung und Überwachung des Meeresgrundes mit Hilfe
von Unterwassergeräten die von einem Überwasserschiff geschleppt und ferngesteuert werden.
Bei der Erforschung und Überwachung des Meeresgrundes (beispielsweise von Kabeln oder Rohren,
Beobachtungen von Fischschwärmen usw.) mit Unterwassergeräten ist es bekannt (vgl. DE-Gbm 18 41 301,
»HANSA-Schiffahrt-Schiffbau-Hafen«, 1973, Seite 2088), mit Meßgeräten bzw. Fernsehkameras ausgerüstete
Unterwassergeräte von einem Überwasserschiff her zu schleppen und gleichzeitig fernzusteuern. Dazu
sind Unterwassergerät und Schiff durch eine Schlepptrosse miteinander verbunden, die gleichzeitig zur
Übermittlung von Steuersignalen dient. Die Einsatzdauer eines solchen geschleppten Unterwassergerätes ist
zwar sehr praktisch nicht beschränkt. Es besteht aber nur eine sehr geringe Manövrierfähigkeit, da Eigenbewegungen
des Unterwassergerätes gegenüber dem Überwasserschiff wegen der schweren Schlepptrosse
praktisch unmöglich sind.
Weiter ist eine Einrichtung anderer Gattung bekannt (vgl. FR-PS 12 53 339), bei der anstelle eines Überwasserschiffes
ein bemanntes U-Boot zum Schleppen und Fernsteuern eines Unterwassergerätes vorgesehen ist.
Das bringt zunächst alle Beschränkungen eines U-Boot-Einsatzes mit sich, und führt doch günstigstenfalls
nur zu einer Verkürzung der Schlepptrosse um die Tauchtiefe des U-Bootes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zurunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Gattung so
weiterzubilden, daß unter Erhaltung der praktisch unbeschränkten Einsatzdauer eine wesentlich verbesserte
Manövrierfähigkeit erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
60 daß die Einrichtung aus zwei an sich bekannten Anordnungen besteht, und zwar einem vom Überwasserschiff
über eine starke Schlepptrosse geschleppten, automatisch in seiner Höhe über Grund stabilisierten
ersten Unterwassergerät und einem mit dem Bug dieses ersten Unterwassergerätes über ein leichtes Elektrokabel
verbundenen zweiten Unterwassergerät als histrumententräger,
welches vor dem ersten Unterwassergerät herfährt und über die Schlepptrosse sowie das
Elektrokabel seitens des Überwasserschiffes mit Energie für seinen Antrieb und seine Fernsteuerung gespeist
wird sowie seine Meßsignale an das Überwasserschiff übermittelt. — Das erste, geschleppte Unterwassergerät
ist folglich selbst nicht mit Meß- und Beobachtungsgeräten ausgerüstet erfindungsgemäß stellt es vielmehr eine
Ausgangsbasis dar, die im wesentlichen in der Einsatztiefe des zweiten Unterwassergerätes stabilisiert
ist Das zweite Unterwassergerät, von dem aus die Erforschung und Überwachung des Meeresgrundes
erfolgt, braucht mit dem ersten nur über ein verhältnismäßig dünnes und daher leichtes EJektrokabel
verbunden zu sein und läßt sich daher leicht manövrieren. Insbes. läßt dieses Elektrokabel — anders
als eine schwere Schlepptrosse — auch ein seitliches Ausscheren des zweiten Unterwassergerätes gegenüber
der Fahrtroute des ersten, geschleppten Unterwassergerätes ohne weiteres zu.
Das zweite Unterwassergerät weist vorzugsweise eine ferngesteuerte Winde für das Elektrokabel auf.
Damit besteht die Möglichkeit, im Wechselspiel zwischen Winde und Antrieb die Distanz zwischen
erstem und zweitem Unterwassergerät genau einzustellen. Außerdem trägt das zweite Unterwassergerät in
einer zu bevorzugenden Ausführungsform ein die Winkel zwischen dem von ihm ablaufenden Elektrokabel
und seinen Achsen messendes Gerät, um eine genaue Positionierung des zweiten gegenüber dem
ersten Unterwassergerät zu ermöglichen. Im übrigen empfiehlt es sich, das zweite Unterwassergerät mit
einem ferngesteuerten Zwillingsantrieb und einem ferngesteuerten Seitenruder auszurüsten. Im Hinblick
auf die Erforschungs- und Überwachungsaufgaben empfiehlt es sich, wenn das mit Scheinwerfern und
wenigstens einer Fernsehkamera bestückte zweite Unterwassergerät einen Kompaß trägt, dessen Anzeigen
laufend von einer der bordeigenen Fernsehkameras erfaßt und an das Überwasserschiff übertragen werden.
Die Höhe des ersten, gleichsam die Ausgangsbasis bildenden Unterwassergerätes über Grund läßt sich
dadurch genau einstellen, daß bei der negativen Schwimmfähigkeit eine dynamische Stabilisierung erfolgt
und daß hierfür ein Sonar sowie Tiefenruder vorgesehen sind.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen vor allem darin, daß die Möglichkeit zur kontinuierlichen
Erforschung und Überwachung des Meeresgrundes bei praktisch unbeschränkter Einsatzdauer geschaffen
wird, und zwar mit wesentlich verbesserter Manövrierfähigkeit des die Meß- und Beobachtungsgeräte
tragenden Instrumententrägers. Damit gestaltet sich die Erforschung und Überwachung des Meeresgrundes
nicht nur bei weitem weniger anstrengend und umständlich, sondern auch wesentlich genauer und
zuverlässiger als bisher.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich einer Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Einrichtung
zur Erforschung und Überwachung des Meeresgrundes,
Fig.2 in schematischer Darstellung ein zweites
Unterwassergerät als Instrumententräger in Aufsicht,
Fig.3 den Gegenstand der Fig.2 in Seitenansicht,
teilweise geschnitten. s
Wie F i g. 1 zeigt, umfaßt die Einrichtung zur Erforschung und Überwachung des Meeresgrundes
zunächst an der Wasseroberfläche ein Überwasserschiff 1 mit Winde 2, von der eine Schlepptrosse 3 zum
Schleppen von Unterwassergeräten und zur Übertragung der vor. einer Bordzentrale gelieferten Energie
sowie von Sende- und Empfangssignalen (deren Sender bzw. Empfänger noch erläutert werden) abläuft Die
Schlepptrosse 3 weist im allgemeinen beträchtlichen Querschnitt auf und ist mit Hüllen oder Fransen 4 zur
Wirbelunterdrückung versehen, durch die das Eindringen in das Wasser erleichtert und Vibrationen
vermieden werden.
Die Schlepptrosse 3 wird durch ein erstes Unterwassergerät 5 mit negativer Schwimmfähigkeit nach unten
gespannt Dieses erste Unterwassergerät 5 ist im Ausführungsbeispiel mit Tiefenrudern 6 versehen, deren
Einschlag sich nach den Signalen eines vertikalen Sonars 7 bestimmt, um eine im wesentlichen konstante
Höhe des ersten Unterwassergerätes 5 über dem zu erkundenden und zu beobachtenden Grund 8 zu
gewährleisten.
Am Kopf des ersten Unterwassergerätes 5 ist ein weiteres Elektrokabel 9 angeschlagen, das im wesentlichen
horizontal, und zwar zu einem zweiten Unterwassergerät 10 verläuft, das als Instrumententräger
ausgebildet und mit Antriebs- und Lenkeinrichtungen versehen ist. Das Kabel 9 überträgt Fernsteuerungssignale,
elektrische Energie und Meßsignale. Die elektrische Übertragung durch dieses zweite Kabel 9, das mit
seinen Leitern an entsprechende Leiter der Schlepptrosse 3 angeschlossen ist, gewährleistet daher die
Energieversorgung des zweiten Unterwassergerätes 10 unmittelbar vom Uberwasserschiff 1 her, die Übertragung
der Steuerbefehle vom Überwasserschiff 1 zum w
zweiten Unterwassergerät und die Übertragung der Meßsignale der Detektoren des zweiten Unterwassergerätes
10 an die Beobachtungsinstrumente des Überwasserschiffes.
Das zweite Elektrokabel 9 hat nur ein verhältnismäßig
geringes Kaliber aufzuweisen, da es nicht den Schleppbeanspruchungen der Schlepptrosse 3 unterliegt
Das Kabel 9 ist am zweiten Unterwassergerät 10 durch eine an diesem angeordnete Winde 11 befestigt.
Es läuft hinter der Winde 11 durch Ringe, die mit einem so
Gerät 12 verbunden sind, das die Winkel zwischen dem ablaufenden Elektrokabel 9 und den Achsen des zweiten
Unterwassergerätes 10 mißt. Dieses Gerät 12 weist eine am zweiten Unterwassergerät 10 gelenkig gelagerte
und mit den Ringen versehene Stange auf, deren Winkelstellungen im Verhältnis zu den Achsen des
zweiten Unterwassergerätes 10 von zwei an diesem angeordneten Potentiometern bestimmt werden, deren
Schleifer formschlüssig mit den Kardanzapfen der Stange verbunden sind.
Im zweiten Unterwassergerät 10 sind Motoren 13 für den Antrieb der Winde 11, von zwei seitlich
angeordneten unabhängigen, verkleideten Antriebsschrauben 14 und eines Seitenruders 15 oder (nicht
dargestellten) Tiefenruders vorgesehen. Der Kopf des t>3
zweiten Unterwassergerätes 10 ist mit elektrischen Scheinwerfern sowie mit einer Fernsehkamera, die den
Meeresboden 8 abtastet und zugleich einen internen Kompaß erfaßt versehen. Das zweite Unterwassergerät
10 kann höhenmäßig im Verhältnis zum Meeresboden 8 durch eine leicht positive Schwimmfähigkeit sowie
durch ein abwerfbares Schlepptau 16 oder auch durch ändert geeignete Maßnahmen stabilisiert werden. Im
übrigen weist das zweite Unterwassergerät 10 eine (gleichfalls nicht dargestellte) Einheit zur Verteilung der
elektrischen Energie an seine Zusatzausrüstung Scheinwerfer, Kamera, Motoren für die Antriebsschrauben 14
die Winde 11 und die Ruder 15 auf. Damit wird es möglich, gemäß dem vom Überwasserschiff 1 über die
Kabel 3, 9 übertragenen Fernsteuersignale das zweite Unterwassergerät in Querrichtung weit außerhalb der
Schleppbahn zu steuern, und zwar in Abhängigkeit vom Widerstand des zweiten Elektrokabels 9 und von dessen
Länge, die entweder unveränderlich, oder mit der Winde 11 einstellbar ist
Die Lage gegenüber dem Überwasserschiff 1 wird durch Ablesung der Daten bestimmt, die sich aus der
Auswertung der von den Winkelstellungen der Stange und der Beobachtung des Kompasses gelieferten
Angaben ergeben und die wie die Bildsignale der Kamera durch die entsprechenden Überleiter der Kabel
3,9 auf das Überwasserschiff 1 zurückgeführt werden.
Eine Mission zur Überwachung des Meeresgrundes 8 kann auf eine der nachfolgend beschriebenen Art
durchgeführt werden:
Wenn das zweite Unterwassergerät 10 keine Winde
11 aufweist, so wird es zunächst versenkt; es wird dabei
derart versorgt und gesteuert, daß es bei gleichzeitigem Tauchen das Elektrokabel 9 nach vorn spannt.
Anschließend wird das erste Unterwassergerät 5 am Ende der von der Winde 2 ablaufenden Schlepptrosse
versenkt, und beide Unterwassergeräte 5, 10 tauchen zusammen.
Ist das zweite Unterwassergerät 10 dagegen mit einer Winde 11 ausgerüstet, so können beide Unterwassergeräte
5, 10 gleichzeitig versenkt werden, und sobald die gewünschte Tiefe erreicht ist, wird das zweite
Unterwassergerät 10 mit Strom versorgt und gesteuert, so daß es sich unter Abrollen des Elektrokabels 9
vorwärts bewegt. In jedem Fall werden Höhe und Orientierung des zweiten Unterwassergerätes 10 ggf.
durch das Schlepptau 16 und durch das Spiel der beiden Antriebe 14 und des Ruders 15 kontrolliert. Der
Meeresboden 8 und insbes. ein zu inspizierendes unterseeisches Kabel bzw. eine Pipeline wird zunächst
durch gesteuerte Schwenkbewegungen des zweiten Unterwassergerätes 10 unter Beobachtung des Meeresgrundes
an Bord des Überwasserschiffes 1 aufgesucht. Nach Auffinden und Prüfen seines Zustandes kann
dieses unterseeische Objekt, ohne daß es aus dem Gesichtsfeld verlorengeht im Verlauf des Fortschreitens
des zweiten Unterwassergerätes 10 verfolgt werden. Dessen Winkelangaben, der auf dem Kompaß verfolgte
Kurs, die am Kabel 9 gemessenen Winkel, werden an Bord des Überwasserschiffes 1 zur Sicherung der
Steuerung ausgewertet. Diese Steuerung ist so eingerichtet, daß sie danach strebt, das ganze System in eine
einzige vertikale Ebene für die Kabel 3, 9 und die Unterwassergeräte 5, 10 zurückzuführen. Die Umgebung
kann gleichfalls durch systematische Auslenkungen f'berwacht werden, die auf Wunsch an besonderen
Stellen durch konjugierte Steuerungen von Winde und Antrieben vorgenommen werden.
Am Ende einer Mission genügt es, ggf. das Schlepptau 16 abzutrennen. Damit wird das zweite Unterwassergerät
10 frei und steigt aufgrund seiner eigenen positiven
Schwimmfähigkeit an die Wasseroberfläche zurück. Diese ferngesteuerte Abtrennung läßt sich je nach der
Befestigungsweise des Schlepptaues 16 auf verschiedene Weise, beispielsweise mit einer einfachen oder
doppelten pyrotechnischen Schere verwirklichen. Das Elektrokabel 9 kann gleichfalls in der Ebene eines der
beiden Unterwassergeräte abgetrennt werden. Das erste Unterwassergerät 5 wird mittels der Winde 2 und
der Schlepptrosse 3 eingeholt, und das zweite Unterwassergerät 10 kann gesondert geborgen werden.
Wesentlich ist jedenfalls, daß das gesteuerte zweite Unterwassergerät 10 hinsichtlich seiner Manövrierfähigkeit
und der Dauer seiner Mission praktisch keiner Beschränkungen unterworfen ist. Außerdem steht für
die verschiedenen Motoren und Scheinwerfer hinreichend elektrische Energie zur Verfügung, so daß die
Missionen mit größter Effizienz durchgeführt werden können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Einrichtung zur Erforschung und Überwachung des Meeresgrundes mit Hilfe von Unterwassergeräten,
die von einem Überwasserschiff geschleppt und ferngesteuert werden, dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus zwei an sich bekannten Anlagen besteht, und zwar einem vom Überwasserschiff
(1) über eine starke Schlepptrosse (3) geschleppten, automatisch in seiner Höhe über ι ο
Grund (β) stabilisierten ersten Unterwassergerät (5) und einem mit dem Bug dieses ersten Unterwassergerätes
über ein leichtes Elektrokabel (9) verbundenen zweiten Unterwassergerät (10) als Instrumententräger,
welches vor dem ersten Unterwassergerät herfährt, und über die Schlepptrosse (3) sowie das
Elektrokabel (9) seitens des Überwasserschiffes mit Energie für seinen Antrieb und seine Fernsteuerung
gespeist wird sowie seine Meßsignale an das Überwasserschiff übermittelt
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Unterwassergerät (10) eine ferngesteuerte Winde (11) für das Elektrokabel (9)
aufweist
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das zweite Unterwassergerät
(10) ein die Winkel zwischen dem von ihm ablaufenden Elektrokabel (9) und seinen Achsen
messendes Gerät (12) trägt.
30
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |