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Unterwasser-Horchanlage
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Die Erfindung betrifft allgemein Unterwasser-Horcheinrichtungen, insbesondere
eine Anordnung von Vorrichtungen, die im wesentlichen in einer horizontalen Linie
unter der Seeoberfläche ausgestreckt ist.
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Da die Technik des Unterwasserhorchens fortschreitet, muß die Vorrichtung
immer schwächere Geräusche auf immer größere Distanzen mit immer größerer Richtpräzision
feststellen. Die Technik ist so fortgeschritten, daß der Konstrukteur sehr empfindliche
Unterwassermikrophone und hochentwickelte, einen Richtstrahl bildende Techniken
zur Verfügung hat. Ein Weg, aus diesen Fortschritten Vorteile zu ziehen liegt darin,
die Unterwassermikrophone in einer im wesentlichen horizontalen geraden Linie unterhalb
der Wasseroberfläche auszulegen, und zwar soweit wie möglich Entfernt von unerwünschten
Geräuschquellen oder Lärmquellen.
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Bisher hat man eine Anordnung von Unterwassermikrophonen in einer
geraden Linie unterhalb der Oberfläche ausgelegt, in dem man die Unterwassermikrophone
entlang einem Kabel aufgereiht hat, das von einem überwasserschiff oder einem langsam
fliegenden Hubschrauber mit oder ohne einen zwischengeschalteten schwimmfähigen
"Fisch", wie einem langen zylindrischen Körper, geschleppt worden ist. Die Tiefe
ist durch Justierung der Schwimmfähigkeit der Anordnung und/oder durch die Verwendung
von Gewichten auf dem Kabel selbst gesteuert worden, wobei das Ganze durch auf der
Oberfläche schwimmende Körper getragen wurde. Eine solche Anordnung, die an sich
für viele Zwecke geeignet ist, weist den Nachteil auf, daß während der Operation
die Anwesenheit des Schiffes erforderlich ist, was nicht nur kostenaufwendig ist,
sondern auch leicht bemerkbar ist, wobei noch dazu das Schiff eine Geräuschquelle
darstellt.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, ohne Schiff auszukommen, in dem
man ein Ende der Anordnung von einem auf der Oberfläche schwimmenden Körper hat
herabhängen lassen. Es ist festgestellt worden, daß durch geeignete Justierung der
Schwimmfähigkeit der Anordnung und seiner hydrodynamischen Eigenschaften und durch
Abschluß des anderen Endes der Anordnung durch einen Treibanker eine solche Anordnung
in einer im wesentlichen horizontalen geraden Linie ausgestreckt werden kann, vorausgesetzt,
daß in der erforderlichen Tiefe eine ausreichende Strömung vorhanden ist.
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Wenn aber die Strömung unter einem kritischen Wert absinkt, kann die
Anordnung ihre gerade Erstreckung nicht aufrechterhalten.
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Es ist eine allgemeine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes System
für das Ausbringen einer Unterwassermikrophonanordnung zu schaffen. Insbesondere
soll ein verbessertes System zum Ausbringen einer Reihe von Unterwassermikrophonen
in einer ruhigen Umgebung unterhalb der Seeoberfläche in einer im wesentlichen geraden
horizontalen Linie geschaffen werden.
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Kurz gesagt, basiert die Erfindung teilweise auf der Erkenntnis, daß
eine sehr kleine Spannung erforderlich ist, um eine Leitung von Unterwassermikrophonen
mit neutraler Auftriebskraft, d.h. mit einem spezifischen Gewicht, das dem spezifischen
Gewicht des Wassers entspricht, ausgestreckt in einer geraden Linie unterhalb der
Seeoberfläche zu halten. Die Erfindung basiert auch zum Teil auf der weiteren Erkenntnis,
daß eine solche Spannung erreicht werden kann durch eine kleine Schubvorrichtung
an einem Ende der Leitung, welche die Leitung nach vorwärts drängt, zusammen mit
einer Vorrichtung am anderen Ende der Leitung, die einer solchen Vorschubbewegung
widersteht. Hierdurch wird die Spannung erzeugt, welche für die Erzielung der Geradlinigkeit
der Anordnung erforderlich ist, während eine sehr geringe Geschwindigkeit der Anordnung
durch das Wasser nur ein durch die Strömung erzeugtes minimales Geräusch hervorruft.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1: schematisch eine Seitenansicht,
welche zeigt, wie die
Komponenten des Gerätes in einer Sonoboje
angeordnet sein können, Fig. 2: einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig.
3, 4,5,6 und 7 schematische Darstellungen, welche die aufeinanderfolgenden Stufen
für die Ausbringung des erfindungsgemäßen Systems zeigen, wobei Fig. 7 die voll
ausgebrachte Vorrichtung in Arbeitsstellung zeigt, Fig. 8: schematisch einen Querschnitt
entlang der Linie 8-8 in Fig. 7, Fig. 9, 10,11 und 12: schematische Darstellungen
einer abgewandelten Form der Erfindung, Fig. 13: schematisch einen Schnitt durch
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung vor dem Auslegen der Anordnung, Fig.
14 15,16, 17,18 und 19: schematische Darstellungen, welche aufeinanderfolgende Stufen
beim Auslegen der Vorrichtung nach Fig. 13 zeigen, Fig. 20: schematisch eine Draufsicht
auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 nach dem Ausbringen, Fig. 21: schematisch
ein Diagramm der Steueranordnung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 13 und Fig.
22, 23,24 und 25: schematische Darstellungen, welche verschiedene Stufen während
der Bergung des Ausführungsbeispiels nach Fig.
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13 zeigen.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann auf verschiedenen Wegen in die
See eingebracht werden, beispielsweise durch Herablassen über die Seitenwand eines
überwasserfahrzeuges, jedoch hat die erfindungsgemäße
Anordnung
ihre weiteste Anwendungsmöglichkeit, wenn sie in einem Sonobojengehäuse eingebracht
ist und von einem Flugzeug ausgebracht wird. In folgedessen wird zunächst ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel beschrieben, das so verpackt ist und auf diese Weise ausgebracht
ist.
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In Fig. 1 ist ein Gehäuse 21 einer Sonoboje gezeigt, wobei angenommen
ist, daß das Gehäuse weggeschnitten ist, damit zu sehen ist, wie die verschiedenen
Komponenten vor der Ausbringung angeordnet sind. Im oberen Teil des Gehäuses 21
ist ein Sender-Schwimmer 22 in seinem entleerten Zustand gezeigt, der einen Sender
23 enthält. Unter dem Schwimmer 22 befindet sich das Signal- und Aufhängekabel 24
und unter diesem eine Elektronikbaugruppe 25, die verschiedene elektronische Komponenten,
wie einen Kompaß, einen Mehrfachkoppler, Modulatoren, Verstärker und dergleichen
enthalten kann. Ein Treibanker oder Schleppsack 26 befindet sich unter der Elektronikbaugruppe.
Unter dem Schleppsack 26 auf der Achse des Gehäuses 21 ist eine motorgetriebene
Schubvorrichtung angeordnet, die allgemein mit 27 bezeichnet ist und ein Gehäuse
28 enthält.
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Irgendwelche verschiedene Arten von inneren oder äußen Kraftquellen,
wie Elektrizität oder Druckgas, können mit verschiedenen Vortriebsanordnungen, wie
Gas- oder Wasserstrahlen, verwendet werden. Die Vortriebsvorrichtung sollte natürlich
so konstruiert sein, daß sie so wenig Geräusch wie möglich erzeugt. Es sollte nicht
nur der innere Mechanismus leise arbeiten, sondern es sollte auch das Vortriebssystem
so wenig wie möglich durch Strömung hervorgerufene Geräusche erzeugen. Derzeit wird
eine Vortriebsvorrichtung
27 bevorzugt, die eine Batterie 29 und
einen Elektromotor 31 in dem Gehäuse 28 enthält und einen Propeller 32 aufweist,
der außerhalb an einem Ende des Gehäuses 28 montiert ist und wirkungsmäßig mit dem
Motor 31 verbunden ist.
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Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, sind mehrere Unterwassermikrophonanordnungen
34 unterhalb dem Schleppsack 26 angeordnet, die das Gehäuse 28 der Vortriebsvorrichtung
27 umgeben. Wie schematisch in Fig. 1 angedeutet, enthält jede der Mikrophonanordnungen
34 einen Vorverstärker 35 , der mit einem elektroakkustischen übertrager, wie einem
Unterwassermikrophon 36 verbunden und mit diesem zusammengebaut ist, um eine Unterwassermikrophonanordnung
34 zu bilden. Unmittelbar unter den Anordnungen 34 und ebenfalls um die Vortriebsvorrichtung
27 herum sind eine Reihe von Paketen angeordnet, die ein Kabel 37 enthalten, das,
wie noch näher erläutert wird, mit jeder Unterwassermikrophonanordnung 34 verbunden
ist.
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Fig. 3 zeigt eine Sonoboje, die allgemein mit 41 bezeichnet ist und
eine äußere Haut 42 und einen rotierenden Fallschirm 43 aufweist. Die Sonoboje 41,
die die Komponenten enthält, wie sie in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschrieben
sind, ist in einem Zustand gezeigt, in welchem sie aus einem Flugzeug abgeworfen
ist und sich unmittelbar vor ihrem Eintritt in das Wasser 44 befindet.
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Der drehbare Fallschirm 43 ist - wie allgemein bekannt - vorgesehen,
um einen langsamen Fall der Boje zu erreichen, so daß er auf das Wasser nicht zu
hart aufschlägt.
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Fig. 4 zeigt den Schwimmkörper unmittelbar nach dem Aufschlag auf
das Wasser. Die Hülle 42 und der drehbare Fallschirm 43 sind abgeworfen, und es
beginnt der Rest der Sonoboje abzusinken.
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Etwa zur gleichen Zeit wird der Senderschwimmkörper aufgeblasen und
steigt, wie in Fig. 5 dargestellt, zur Oberfläche auf , und zwar zusammen mit dem
innen angeordneten Sender 23. Eine vorher eingezogene Antenne 45 wird ausgefahren.
Das vorher erwähnte Kabel 24 enthält sowohl lasttragende als auch signalübertragende
Elemente. Ein Ende des Kabels ist mechanisch mit dem Schwimmkörper 22 verbunden,
und es ist elektrisch mit dem Sender 23 verbunden. Beim Absinken des Gehäuses 21
wird das Kabel 24 ausgelassen, bis eine vorbestimmte Tiefe erreicht ist.
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Wenn die vorbestimmte Tiefe erreicht ist, werden der Schleppsack 26,
die Elektronikbaugruppe 25 und die Vortriebsvorrichtung 27 aus dem Gehäuse 21 gelöst.
Wie in Fig. 6 gezeigt, bewirkt der Oberflächenströmungswiderstand auf den Senderschwimmkörper
22 über das Kabel 24 und die Elektronikbaugruppe 25 und zieht die Vortriebsvorric
htung 27 und das Kabel 37 weg von dem Gehäuse 21 und dem Schleppsack 26. Dies bewirkt
eine bevorzugte Richtung für die folgende Erstreckung der Anordnung, d.h. in Richtung
der Strömung.
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Wie am besten aus Fig. 7 zu sehen, wird darauf die Vortriebsvorrichtung
27 betätigt, welche weiter an dem Kabel 37 zieht, an dem jedes der Unterwassermikrophonanordnungen
34 befestigt ist, bis die Anordnung voll ausgestreckt und vollständig aus dem Gehäuse
21 herausgezogen ist. Wie dargestellt, sind das Gehäuse 21 und
der
Schleppsack 26 an dem Ende des Kabels befestigt, das von der Vortriebsvorrichtung
27 abfliegt. Dies ist derzeit die bevorzugte Ausführungsform, obgleich es möglich
sein würde, das Gehäuse 21 mit der Vortriebsvorrichtung 27 zu verbinden. Das Kabel
37 ebenso wie das Kabel 24, enthält mehrere Elemente, von denen einige mechanische,
lasttragende Elemente sind, während andere signalleitende Elemente sind. Die gesamte
Anordnung einschließlich des Kabels 37, der Unterwassermikrophonanordnungen 34,
des Gehäuses 21 und des Schleppsackes 26 sind so konstruiert, daß sie eine im wesentlichen
neutrale Auftriebskraft haben, d.h., daß sie im wesentlichen das gleiche spezifische
Gewicht wie das Wasser aufweisen. Das Gehäuse 28 der Vortriebsvorrichtung 27 ist
allgemein von zylindrischer Form, und es weist die gesamte Vortriebsvorrichtung
eine negative Auftriebskraft auf, d.h. sie sinkt in Seewasser nach abwärts.
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Wie am besten aus Fig. 8 zu sehen, ist die Vortriebsvorrichtung 27
vorzugsweise so konstruiert, daß ihr Schwerpunkt 46 und ihr Auftriebskraftangriffspunkt
47 im untergetauchten Zustand in der gleichen Querebene liegen, jedoch voneinander
entfernt sind. Bei dieser Konstruktion wird ein Kräftepaar erzeugt, wenn die Vortriebsvorrichtung
27 in das Wasser eingebracht wird, welches bewirkt, daß die Vorrichtung eine bevorzugte
Lage einnimmt, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, wobei sich die Längsachse
horizontal erstreckt und wobei der Schwerpunkt 46 unmittelbar unter dem Auftriebskraftangriffspunkt
37 befindet. Die Vortriebsvorrichtung 27 wird durch das Kabel 24 getragen, vorzugsweise
mittels
einer Verbindung, die eine starre Gabel 48 enthält, die
zwei Arme 49 und 50 aufweist, welche das Gehäuse umfassen und schwenkbar an gegenüberliegenden
Seiten des Gehäuses in der genannten Querebene schwenkbar angelenkt sind. Die beiden
Schwenklager haben vorzugsweise eine gemeinsame Achse, welche durch den Auftriebskraftangriffspunkt
47 verläuft. Die Elektronikbaugruppe 25 ist elektrisch und mechanisch mit dem Kabel
24 verbunden und an der Gabel 48 befestigt, die vorzugsweise hohl ist.um Leiter
aufzunehmen, welche die Elektronikbaugruppe 25 mit dem Inneren des Gehäuses 28 der
Vortriebsvorrichtung verbinden. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist das Kabel 37 mechanisch
mit dem Ende der Vortriebsvorrichtung 27 verbunden, das von dem Propeller 32 abliegt,
und es laufen seine Leiter durch das Gehäuse 28 in dessen Inneres, so daß geeignete
elektronische Verbindungen hergestellt werden können.
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Es hat sich gezeigt, daß mit dem Gerät, das wie oben erläutert ausgelegt
ist, die Vortriebsvorrichtung 27 nur eine sehr geringe Leistung verbraucht und doch
fähig ist, eine ausreichende Spannung auf das Kabel 37 und die Unterwassermikrophonanordnungen
34 aufzubringen, die durch den Schleppsack zurückgehalten werden, um die Anordnung
in ausgestrecktem Zustand in einer im wesentlichen horizontalen geraden Linie mit
nur geringer oder ohne Vorwärtsbewegung zu halten. Die Schwenkverbindung der Gabel
48 erlaubt es der Vortriebsvorrichtung, ihre bevorzugte horizontale Lage einzunehmen,
wie es oben erläutert ist. Die Vortriebsvorrichtung 27 kann nicht aufsteigen, auch
wenn sie zeitweise aus ihrer bevorzugten Lage bewegt wird, weil sie einen ungenügenden
Vortrieb hat, um ihre
negative Auftriebskraft und diejenige des
Kabels 24 zu überwinden.
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Sie kann nicht absinken, weil sie von dem Kabel 24 getragen wird.
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Der starre Arm 48 und die positiv schwimmfähige Elektronikbaugruppe
25 dienen als Stabilisierungsflosse, und sie verhindern, daß die Vortriebsvorrichtung
27 um ihre Achse rotiert und die Kabel aufwickelt.
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Die Anordnung kann beispielsweise 13 Unterwassermikrophonanordnungen
34 aufweisen, die um ihr Zentrum mit logarithmischem Abstand angeordnet sind und
einen Abstand von etwa 90m überdeckt. Das Signal von jedem Unterwassermikrophon,
das durch den zugehörigen Vorverstärker verstärkt wird, gelangt zu der Elektronikbaugruppe
25, wo die Signale weiterbehandelt werden und durch das Kabel 24 zu dem Sender 23
in dem Schwimmkörper 22 geleitet werden. In den meisten Fällen ist es vorzuziehen,
die Signale zu einem in der Nähe befindlichen Flugzeug oder einem überwasserfahrzeug
zu übertragen, wo alle Richtstrahlbildung und Analysen vorgenommen werden, obgleich
in manchen Fällen es erwünscht sein kann, die richtstrahlbildende Einrichtung in
die Elektronikbaugruppe 25 und/oder den Schwimmkörper 22 einzubringen. Die Analyse
und die Richtstrahlbildung in der Luft oder einem Oberflächenfahrzeug wird im allgemeinen
bevorzugt, weil mit dieser Anordnung die Komplexität der Einrichtung in der Sonoboje
stark verringert wird und gleichzeitig der gesamte Vorteil der modernen Richtstrahlbildungstechnik
erreicht wercen kann.
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Es wird darauf hingewiesen, daß die verschiedenen Vorrichtungen
und
Verfahren zum Auslegen der Vorrichtung, wie das Ausstoßen der Hülle 42 und des rotierenden
Fallschirmes 43, das Ausbringen des Kabels 24, die Feststellung der geeigneten Tiefe
und die Techniken für die Trennung der verschiedenen Teile und für die Aktivierung
der Vortriebsvorrichtung 27 in der Technik der Sonoboje allgemein bekannt sind.
Solche Techniken sind nicht Teil der Erfindung und werden deshalb im einzelnen nicht
beschrieben.
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Fig. 9 zeigt eine abgewandelte Ausführung der Erfindung. Diese Form
umfaßt einen unter der Oberfläche schwimmenden Körper 51, der in einer vorbestimmten
Tiefe unterhalb der Oberfläche gehalten wird, und zwar durch ein Kabel 52, das sich
nach abwärts zu einem Anker 53 auf dem Boden der See erstreckt. Der Körper 51 enthält
ein Elektronikpaket mit Komponenten gleich denjenigen in der Baugruppe 25. Eine
Vortriebsvorrichtung 54 mit im wesentlichen neutraler Schwimmfähigkeit, wie es vorher
der Fall gewesen ist, ist mit einem Ende des Kabels 37 verbunden. Das andere Ende
des Kabels 37 ist aber an dem Körper 51 befestigt, der mit Hilfe des Ankers 53 als
Vorrichtung dient, welche sich der Bewegung der Vortriebsvorrichtung 54 widersetzt,
und zwar in der gleichen Weise wie der Schleppsack 26 der vorher beschriebenen Figuren.
In jedem Falle ergibt sich, daß die Anordnung der Unterwassermikrophonanordnungen
34 auf dem Kabel 37 in einer im wesentlichen horizontalen geraden Linie gehalten
wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
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9 werden die von den Unterwassermikrophonanordnungen 34 herrührenden
Signale in eine von der Vortriebsvorrichtung 54 wegführende Richtung geleitet und
gelangen zu der Elektronikbaugruppe, die in dem Körper 51 enthalten ist, wo sie
weiter verarbeitet und dann
zu dem Kabel 24 geleitet werden, dessen
unteres Ende mit dem Körper 51 verbunden ist. Die Signale werden nach aufwärts zu
dem Sender 23 in dem Schwimmkörper 22 geleitet. Die Richtstrahlbildung und die Analyse
wird in dem Luftfahrzeug oder einem überwasserfahrzeug durchgeführt, zu dem die
Signale gesendet werden, wie es bei dem früher beschriebenen Ausführungsbeispiel
der Fall gewesen ist.
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Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das demjenigen
nach Fig. 7 ähnlich ist, bei dem aber ein Schleppsack 60 mit negativem Auftrieb
den Schleppsack 26 ersetzt, wobei hier aber ein Hilfsauftriebskörper oder Oberflächenschwimmer
61 zugefügt ist, und ferner ein Kabel 62 mit im wesentlichen der gleichen Länge
wie das Kabel 24, wobei sich das Kabel 62 vom Schwimmkörper zum Schleppsack erstreckt
um sicherzustellen, daß der Letztere in der richtigen Tiefe bleibt.
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Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das demjenigen nach Fig. 9
ähnlich ist, jedoch mit der Ausnahme, daß der unterhalb der Oberfläche befindliche
Körper 51, das Kabel 52 und der Anker 53 ersetzt sind durch ein Gewicht 65, das
ebenfalls eine Elektronikbaugruppe ähnlich der Baugruppe 5 enthält.
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Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel ähnlich demjenigen nach Fig.
11, wobei aber eine Vortriebsvorrichtung 27 mit negativem Auftrieb und ein Hilfsschwimmkörper
67 und ein Kabel 68 verwendet sind, welches die Vortriebsvorrichtung 27 in richtiger
Tiefe hält.
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Die Ausführungsbeispiele der Erfindung, soweit sie beschrieben worden
sind, sind Systeme, bei denen die Anordnung in einer einzigen Richtung ausgerichtet
ist, nämlich der Richtung der Strömung, wobei eine Vortriebsvorrichtung sehr geringer
Leistung verwendet wird, die lediglich eine ausreichende Spannung in dem Kabel erzeugt,
um die Anordnung in ausgestrecktem Zustand zu halten, wobei ferner nur eine geringe
Bewegung oder gar keine Bewegung in Bezug auf das Wasser stattfindet. Solche Systeme
sind für viele Zwecke sehr wertvoll, und sie ermöglichen wegen des sehr niedrigen
Strömungsgeräusches die Verwendung von extrem empfindlichen Richtungs-Unterwassermikrophonen.
Die Prinzipien der Erfindung sind aber auch anwendbar auf gesteuerte Systeme, die
in der Lage sind, die Anordnung in eine bestimmte Richtung in Bezug auf geographische
Koordinaten auszurichten und/oder die Ausrichtung von Zeit zu Zeit oder kontinuierlich
in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Programm oder in Abhängigkeit von Steuerbefehlen
zu ändern. Solche Systeme müssen nicht durch eine Sonoboje von einem Flugzeug abgeworfen
werden, sondern sie können einfach von einem Schiff abgeworfen werden oder von einem
Hubschrauber im Wasser abgesetzt werden. Es wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines gesteuerten Systems beschrieben.
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In Fig. 13 ist schematisch eine gesteuerte Anordnung beschrieben,
wie sie vor dem Ausbringen verpackt sein kann. Das System umfaßt ein allgemein zylindrisches
Gehäuse 71, dessen Vorderteil einen abnehmbaren Deckel 72 für den Schleppsack enthält.
In dem Gehäuse unmittelbar hinter dem Deckel 72 befindet sich der Schleppsack 73.
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Eine Haspelanordnung 74 trägt aufgewickelt die gesamte Anordnung einschließlich
der empfindlichen Elemente und ist mit Hilfe des Anordnungskabels 75 mit dem Schleppsack
73 verbunden. Neben der Haspel 74 befindet sich eine Lenkungs- und Steuerbaugruppe
76, welche die notwendige Steuereinrichtung, wie Relais, Ventile, Magnetspulen,
Servoverstärker, Komparatorkreise usw. enthält, die für die Steuerung der Arbeitsweise
des Systems notwendig sind.
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Neben der Steuerbaugruppe 76 befinden sich Speicherbatterien 77, welche
die Energie für die Betätigung des Systems liefern. Rechts von den Batterien (Fig.
13) befindet sich eine Motor- und Pumpenanordnung 78, die in einem Tank 79 ein Strömungsmittel
unter Druck hält, wobei der Tank als Akkumulator und Reservoir dient. Rechts neben
der Anordnung 78 befindet sich ein Vortriebsmotor 81, der mit einem Propeller 82
verbunden ist. Das Gehäuse 71 weist öffnungen 83 auf, die es ermöglichen, Wasser
von der Rückseite des Propellers 82 auszustoßen. Ein Ruder ist neben dem Propeller
82 angeordnet. Das Ruder wird gesteuert von einer Betätigungsvorrichtung 85. Ein
Hilfsgehäuse 86 trennt den Propeller 82 und das Ruder 84 von dem übrigen Gerät und
ermöglicht es dem Propeller und dem Ruder, in das Wasser einzutauchen, während die
anderen Komponenten trockengehalten werden. Das Gehäuse 86 trägt einen elektrischen
Prüfstecker 87, der elektrische Verbindungen zwischen den verschiedenen Komponenten
und einem äußeren Prüfapparat erleichtert. Ein elastischer Aufhängebügel 88 ist
an dem Gehäuse 71 im Längsschwerpunkt des gesamten Systems befestigt und ist normalerweise
bündig mit der äußeren Oberfläche. Der Zweck dieses Bügels wird später beschrieben.
Unmittelbar hinter dem Propeller 82 befindet sich
eine Aufhängehaspel
89, auf die das Tragkabel 91 und ein Signalkabel 92 (in Fig. 13 nicht getrennt dargestellt)
aufgewickelt sind, wobei beide Kabel mit einem trennbaren Schwimmerpaket 93 verbunden
sind. Das Paket 93 schwimmt und enthält einen Radiosender, einen Empfänger sowie
eine Antenne und einen Bergungsmast.
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Die Fig. 14 bis 18 stellen die Ausbringung des Systems dar. Das System
kann von einem hochfliegenden Flugzeug abgeworfen werden, in welchem Falle der Fall
mittels eines rotierenden Fallschirmes, wie er in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist,
abgebremst werden sollte, oder es kann einfach durch ein überwasserschiff oder einen
langsam fliegenden Hubschrauber im Wasser abgelegt werden. Auf jeden Fall kehrt
es kurze Zeit nach Erreichen des Wassers zur Oberfläche zurück, wie es in Fig. 14
dargestellt ist, und zwar aufgrund des Auftriebes des Paketes 93. Darauf wird durch
einen in der Sonobojen-Technik bekannten Mechanismus der Ausbringungsvorgang eingeleitet.
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Im einzelnen wird das Paket bzw. der Schwimmer 93 von dem Gehäuse
71 getrennt, wodurch das Gehäuse mit oder ohne Hilfe des Vortriebsmotors 81 und
des Propellors 82 absinkt. Die Traghaspel 89 wird freigegeben, wodurch es dem Tragkabel
91 mit dem Signalkabel 92 ermöglicht wird, sich unmehrere konzentrische Schleifen
abzuwickeln.
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Wenn das Tragkabel 91 ausgelassen wird, erstrecken sich die konzentrischen
Windungen des Signalkabels 92 und bilden eine lange lose Spirale um die Länge des
Tragkabels 91, wie es beispielsweise in Fig. 15 gezeigt ist.
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Wenn sich das Tragkabel 91 dem Ende der Ausbringung nähert, greift
ein
kleiner Anschlag 94, der an dem Kabel 91 befestigt ist, eine Kugel 95 an, die bis
zu dieser Zeit auf der Mündung der Kabelführung geblieben ist. Die Kugel 95 ist
an dem vorher erwähnten elastischen Tragbügel 88 befestigt, dessen anderes Ende,
wie bereits erwähnt, am Gehäuse an dessen Längsschwerpunkt im Wasser befestigt ist.
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Wenn somit der letzte Teil des Tragkabels ausgebracht ist, wird das
Gewicht des Systems allmählich auf diesem nachgiebigen Bügel übertragen, was zu
einer allmählichen Verzögerung des Gehäuses führt und bewirkt, daß das Gehäuse um
90° in eine horizontale Lage schwenkt, wie es in den Fig. 16 und 17 gezeigt ist.
Die Nachgiebigkeit des Bügels 88 dient darauf weiter dazu, das Gehäuse 77 von der
durch die Wellen hervorgerufenen Bewegung des Oberflächenschwimmers 93 zu isolieren.
Gleichzeitig mit dem Absinken des Systems wird die Antenne 96 über den Schwimmer
93 ausgefahren.
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Wenn das Gehäuse 71 seine vorbestimmte Tiefe erreicht hat, werden
der Deckel 72 und der Schleppsack 73 gelöst, und es wird die Anordnungshaspel 74
entriegelt, so daß das Ausbringen durch den Zug ermöglicht wird, wie es in Fig.
18 gezeigt ist. Wenn der Vortriebsmotor 81 nicht bereits erregt worden ist, kann
er jetzt erregt werden, um das Ausbringen der Anordnung in eine im wesentlichen
gerade horizontale Lage, wie sie in Fig. 19 gezeigt ist, zu beschleunigen.
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Das Kabel 75 enthält mehrere Elemente, von denen einige mechanische,
lasttragende Elemente sind, während andere signalübertragende Elemente sind. Ebenso
wie das Kabel 37, trägt das Kabel 75 mehrere
Unterwassermikrophon-Anordnungen
97, die entlang der Kabellänge in geeigneter Weise verteilt sind, um eine bestimmte
Anordnung zu bilden. Das Kabel 75 trägt auch einen kleinen Kompaß 98, der elektrisch
mit der Führungssteuerungsbaugruppe 76 in dem Gehäuse 71 verbunden ist.
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Wenn die Anordnung in einer anderen Richtung als die Strömungsrichtung
orientiert werden soll, muß die Vortriebsvorrichtung eine Kraft quer zur Achse der
Anordnung erzeugen, um der durch die Haspel und dem Strömungswiderstand auf dem
Oberflächenschwimmer, das Tragkabel und die Anordnung selbst erzeugten Kraft entgegenzuwirken.
Wenn z.B.., wie in der Draufsicht der Fig. 20 gezeigt, die Strömung und der Wind
von Nord nach Süd verlaufen, wie es durch den Pfeil 99 angezeigt ist, und wenn es
erwünscht ist, die Anordnung in der Richtung West-OST auszurichten, dann muß die
Vortriebsvorrichtung eine nach Nord gerichtete Kraft erzeugen, um die nach Süden
gerichtet Schleppkraft auszugleichen, die durch den Oberflächenschwimmer und das
Tragkabel hervorgerufen wird, und es muß die Vortriebsvorrichtung natürlich zusätzlich
eine nach Osten gerichtete Vortriebskraft erzeugen, um die Anordnung auszustrecken.
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Fig. 20 zeigt die Anordnung während des Vorganges, bei welchem sie
aus einer Nord-Süd-Richtung herumgeschwenkt wird in eine Ost-West-Richtung.
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Die Schaltungen, durch welche die verschiedenen Steuervorgänge ausgeführt
werden, sind in Fig. 21 schematisch in einem Blockschaltbild gezeigt. Im einfachsten
Fall kann der Kompaß 98 ein
Kompaß sein, der eine elektrische Spannung
erzeugt, welche den augenblicklichen Kurs der Anordnung anzeigt, und es kann der
Programmierer 101, der in der Führungs- und Steuerbaugruppe 76 enthalten sein, im
einfachsten Falle eine justierbare Spannung sein, die auf den gewünschten Kurs voreingestellt
ist. In diesem Falle wird das den gewünschten Kurs anzeigende Signal im Komparator
102 verglichen mit dem tatsächlichen Kurs, um ein Fehlersignal zu erzeugen, das
wiederum durch die Steuereinrichtung 103 für den Rudermotor den Motor 104 steuert,
welcher das Ruder 84 betätigt, bis das Fehlersignal verschwindet. Die Erfindung
befaßt sich aber auch mit einer flexibleren Anordnung, in welcher der Programmierer
101 in der Lage ist, das Signal von Zeit zu Zeit oder kontinuierlich zu ändern,
wobei auch ein äußeres Steuersignal über den Radioempfänger 105 empfangen werden
kann, um das vorher eingestellte Programm zu überspielen und irgendeine gewünschte
Kursrichtung zu wählen.
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Wie vorher erwähnt, ermöglicht das vorliegende Beispiel auch die Bergung,
die Überholung und das Wiederausbringen des Systems. Die Bergung des Systems ist
im wesentlichen die Umkehrung der Ausbringung. Auf einen Steuerbefehl, der über
den Empfänger 105 aufgenommen wird, oder wahlweise zum Schluß einer vorbestimmten
Zeitperiode, wie sie durch den Programmierer 101 bestimmt ist, wird ein Signal zu
der Steuereinrichtung 106 des Vortriebsmotors übertragen, das wiederum den Vortriebsmotor
81 entregt bzw. abschaltet.
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Zur gleichen Zeit wird ein anderes Signal zu der Steuereinrichtung
107 für den Anordnungs-Haspelmotor übertragen, welches den Motor
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erregt, wodurch die Haspel 74 betätigt wird und beginnt, die Anordnung aufzuwickeln.
Gleichzeitig wird der Schleppsack durch eine Anordnung, wie z.B. einem Kabelschneider
im Bereich des Punktes, an welchem der Schleppsack am Kabel 75 befestigt ist, gelöst.
Der Schleppsack 73 wird abgeworfen, und es wird die Anordnung eingezogen, wie es
in Fig. 22 dargestellt ist.
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Wenn die Anordnung wieder vollständig eingezogen ist, wird ein Signal
zu der Steuereinrichtung 109 des Traghaspelmotors gesendet, welches wiederum den
Motor 110 erregt, so daß die Traghaspel 39 betätigt wird, welche das Tragkabel 91
aufwickelt. Dies bewirkt, daß der nachgiebige Bügel 88 sich zurückbiegt und in seine
Normallage zurückkehrt, wenn das Gehäuse 71 sich in eine vertikale Lage dreht und
weiterhin bis zur Oberfläche aufgewunden wird, wie es in den Fig. 23 und 24 gezeigt
ist.
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Wenn das Gehäuse 71 den Oberflächenschwimmer 93 erreicht, legen sich
die beiden Teile aneinander, und es wird ein Bergungsmast 112 nach aufwärts in eine
Lage ausgefahren, in welcher er von einem geeigneten Haken ergriffen werden kann,
der von einem ülDerwasserschiff oder einem HubschruJaber herabhängt.
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Eine Überholung der Boje umfaßt normalerweise lediglich die Ersetzung
des Schleppsackes und des Schleppsackdeckels, die Wiederaufladung der Batterie und
die Prüfung der Komponenten mit Hilfe des Prüfsteckers 87. Die Boje ist dann fertig
für ein erneutes Ausbringen.
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Es wird erwähnt, daß jedes Ausführungsbeispiel ein Kabel enthält,
welches die Anordnung von Unterwassermikrophonen trägt und an einem Ende mit einer
Vortriebsvorrichtung versehen ist, welches das Kabel in eine Richtung drängt, wobei
das Kabel am anderen Ende irgendeine Vorrichtung aufweist, die der Bewegung der
Vortriebsvorrichtung widersteht, wodurch in dem Kabel eine Spannung erzeugt wird,
die eine Ausstreckung in einer im wesentlichen geraden Linie bewirkt.