DE3503642A1

DE3503642A1 - Unterwasserboot mit seiten- und tiefenruder

Info

Publication number: DE3503642A1
Application number: DE19853503642
Authority: DE
Inventors: Peter 2000 Hamburg Labentz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1985-02-04
Publication date: 1986-06-12
Also published as: DE3503642C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterwasserboot mit Seiten-und
Tiefenrudern Unterwasserboote sind in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. Aufgrund der schlanken Schiffsrümpfe können die Unterwasserboote zwar relativ hohe Geschwindigkeiten unter Wasser erzielen. Hinsichtlich ihrer Manövriermöglichkeit in Bezug auf Drehmanöver und Rückwärts fahrten weisen sie jedoch erhebliche Nachteile auf.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Unterwasserboot so auszubilden, daß sowohl hohe Unterwassergeschwindigkeiten erzielbar wie auch eine gute Manövrierfähigkeit gegeben ist.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch einen allgemein rotationsförmigen Rumpf mit sich zu den Endabschnitten verkleinerndem Querschnitt, mit am vorderen und hinteren Rumpfbereich oben und unten angeordneten Seitenrudern und seitlich angeordneten Tiefenrudern und bug- und heckseitig ausgebildeten koaxial zur Mittelachse des Rumpfes ausgerichteten Düsenkörpern.
Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden.
Es zeigt Fig. 1 ein Unterwasserboot in der Seitenansicht Fig. 2 das Unterwasserboot nach Fig. 1 in der Draufsicht im Schnitt Fig. 3 den einen Teil des Unterwasserboots in einer vergrößerten Darstellung in der Draufsicht im Schnitt Fig. 4 den anderen Teil des Unterwasserboots in einer vergrößerten Darstellung in der Draufsicht im Schnitt Fig. 5 eine Detailansicht einer Nabe des Düsenkörpers des Unterwasserboots in einer Draufsicht im Schnitt Fig. 6 eine weitere Detailansicht einer Nabe für eine Düsenkörper in einer Draufsicht im Schnitt Fig. 7 eine weitere Ausbildung eines Unterwasserbootes in einer schematischen Draufsicht im Schnitt Fig. 8 den einen Teil des Unterwasserboots nach Fig. 7 in einer vergrößerten Darstellung in der Draufsicht im Schnitt Fig. 9 den anderen Teil des Unterwasserboots nach Fig. 7 in einer vergrößerten Darstellung in der Draufsicht im Schnitt Fig. 10 eine Queransicht auf das Unterwasserboot nach Fig. 7 Fig. 11 eine weitere Ausbildung eines Unterwasserboots in und 12 einer schematischen Draufsicht Das Unterwasserboot 1 besteht aus einem allgemein rotationsförmig ausgebildeten Rumpf 2, dessen Querschnitt sich zu den Endabschnitten 3, 4 des Rumpfes 2 verkleinert (Fig. 1). An den Endabschnitten 3, 4 des Rumpfes 2 ist jeweils ein Düsenkörper 14, 15 angeordnet. An der Rumpfoberseite und Rumpfunterseite befinden sich im vorderen und hinteren Bereich des Rumpfes 2 Seitenruder 5, 6, 7, 8. Seitlich sind am Rumpf 2 in dessen vorderem und hinterem Bereich Tiefenruder 9, 10, 11, 12, ausgebildet. Im mittleren Bereich des Rumpfes 2 befindet sich ein Beobachtungsturm 50, der teleskopisch in den Rumpf versenkbar ausgebildet sein kann. Ferner sind im Rumpf 2 nicht näher dargestellte übliche Tauchtanks angeordnet.
Zur Erhöhung der Manövrierfähigkeit sind beidseitig in der Rumpfaußenhaut 18 im vorderen und hinteren Rumpfbereich 16, 17 Querstrahldüsen 19, 20, 21, 22 angeordnet.
Die Düsenkörper 14, 15 und Querstrahldüsen 19, 20, 21, 22 sind mit zwei Hochdruckpumpen 23, 24 verbunden, die von einem Motor 79 angetrieben werden. Die saugseitigen Anschlußleitungen 25, 26 der Hochdruckpumpen 23, 24 sind seitlich bis zur Rumpfaußenhaut 18 geführt (Fig. 2).
Zusätzlich wird durch entsprechende Steuerimpulse der Steuervorrichtung 49 durch die betriebsabhängig jeweils von Wasser angeströmten Düsen 66 Wasser angesaugt.
In den den Düsenkörpern 14, 15 und Querstrahldüsen 19, 20, 21, 22 zugeordneten Druckleitungen 29, 30, 31, 32 sind mittels Stellmotore 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 betätigbare Ventile 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 angeordnet. Die Stellmotore 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 sind mit einer Steuervorrichtung 49 verbunden. Über diese Steuervorrichtung 49 werden die für die Manövrierung des Unterwasserboots 1 erforderlichen Steuersignale zur Betätigung der jeweiligen Steuerglieder umgesetzt.
Die Seitenruder 5, 6, 7, 8 und Tiefenruder 9, 10, 11, 12 sind jeweils in einem Lager 78 an dem Rumpf 2 des Unterwasserboots 1 drehbar gelagert. Zur Betätigung der Sei- tenruder 5, 6, 7, 8 und der Tiefenruder 9, 10, 11, 12 ist jeweils eine Stelleinrichtung 77 vorgesehen, die als elektrische oder elektrohydraulische Einrichtung ausgebildet sein kann.
In den Düsenkörpern 14, 15 kann koaxial zur Mittelachse 13 des Rumpfs jeweils eine Durchbrechung 51 ausgebildet sein, die als Geräteträger oder Waffenträger dient. Diese Durchbrechungen 51 erstrecken sich bis zum Rumpfinneren und sind zu diesem mittels geeigneter Verschlußelemente verschließbar. Es ist auch möglich, an der Rumpfaußenseite Geräteträger oder Arbeitsmittel anzuordnen, die vom Rumpfinneren her betätigbar sind. Eine derartige Ausführung ist besonders für den Einsatz im Off-Shore-Bereich geeignet.
Jeder Düsenkörper 14, 15 besteht aus einem Düsenkegel 52, der mittels eines Düsenkegelschaftes 53 in einem Schaftlager 56 in einem rumpfendseitigen Schott 54, 55 gelagert ist (Fig. 3 und 4). Das Schott 54, 55 kann eben oder gewölbt ausgebildet sein, um die Festigkeit den statischen Anforderungen anzupassen. An dem Düsenkegel 52 ist dem Düsenkegelschaft 53 abgewandt eine Nabe 57 angeformt.
An das Schott 54, 55 schließen sich randseitig ringstegartige Seitenwände 64, 65 an, in die jeweils der Düsenkörper 14, 15 unter Ausbildung einer Vorlaufkammer 58, 59 eingesetzt ist. Die Vorlaufkammer 58, 59 ist mit den Druckleitungen 29, 30, 31, 32 verbunden. Zwischen jedem Düsenkegel 52 und der ringstegartigen Seitenwand 64, 65 ist ein Düsenkranz 62, 63 ausgebildet. Die Düsen 66 des Düsenkranzes 62, 63 werden durch randseitig am Düsenkegel 52 ausgebildete Nuten 67 gebildet. Diese Nuten 67 sind zur Mittelachse 13 des Düsenkörpers 14, 15 winklig nach außen gerichtet. Es ist möglich, die Nuten 67 zur Mittelachse 13 z. B. in einem Winkel von 12" anzuordnen. Besonders vorteilhaft ist es, die im Düsenkranz 62, 63 aufein- anderfolgenden Nuten 67 in abwechselnd unterschiedlicher Neigung zur Mittelachse 13 anzuordnen, so z.B. unter Winkeln von 4", 8" und 12". Hierdurch wird ein gefächerter Wasserstrahl ausgebildet, der einen günstigeren Vortrieb bewirkt, da das Geschwindigkeitsprofil des Wasserstrahls gleichmäßiger ist. Zur Halterung des Düsenkörpers 14, 15 an der ringstegartigen Seitenwand 64, 65 ist an jedem Düsenkegel 52 ein Lagerring 68 vorgesehen, der in einer umlaufenden Nut der ringstegartigen Seitenwand 64, 65 gelagert ist.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist es möglich, in dem Düsenkörper 14, 15 koaxial zu dessen Mittelachse 13 eine Längsbohrung 69, 70 auszubilden, die an der Nabenspitze 80 in einen düsenartigen Endabschnitt 71 mündet. Die Längsbohrung 69 ist mittels Querkanälen 75 mit der Vorlaufkammer 58, 59 verbunden. In der Längsbohrung 69, 70 befindet sich ferner ein Ventil 76, das mit der Steuervorrichtung 49 verbunden ist.
Statt eines düsenartigen Endabschnitts 71, 72 kann im Bereich der Nabenspitze 80 auch eine diffusorartige Auslaßöffnung 73 ausgebildet sein (Fig. 6). Durch die düsenartigen Endabschnitte 71, 72 bzw. diffusorartigen Auslaßöffnungen 73, 74 wird verhindert, daß sich im Bereich der Nabe 57 ein Totwassergebiet ausbildet.
In den Fig. 7 bis 9 ist ein weiteres Unterwasserboot 100 dargestellt, bei dem die Düsenkörper 81, 82 als koaxial zur Mittelachse 13 des Rumpfes angeordnete und mit diesem mittels Stützstegen 83 verbundene Ringmäntel 84 mit parallel zur Mittelachse 13 ausgerichteten düsenförmigen Durchbrechungen 85, 86 ausgebildet sind. Jeder Ringmantel 84 ist als Hohlkammer ausgebildet, in der mittels eines radialen Trennstegs 87, zwei Ringkammern 88, 89 mit den düsenförmigen Durchbrechungen 85, 86 ausgebildet sind.
Die Ringkammer 88 ist mittels durch die Trennstege 87 geführter Leitungen 90, 91 mit den Druckleitungen 29, 31 verbunden. Die Ringkammer 89 ist mittels durch die Trennstege 87 geführter Leitungen 92, 93 mit den Druckleitungen 30, 32 verbunden.
Durch entsprechende Betätigung der Ventile 33, 34, 35, 36 kann somit von der Hochdruckpumpe 23, 24 auch über die von Wasser angeströmten düsenförmigen Durchbrechungen 85, 86 Wasser angesaugt werden.
In den Ringschlitzen 94, 95 können auch radiale Stege 96 ausgebildet sein mittels derer dann die einzelnen düsenförmigen Durchbrechungen 85, 86 ausgebildet werden.
Die Tiefenruder 9, 10; 11, 12 und die Seitenruder 5, 6; 7, 8 können an den Stützstegen 83 vorgesehen werden.
Es ist auch möglich den Rumpf 2 eines Unterwasserboots 101 mit einem Düsenkörper 14, 15 bzw. 81, 82 zu versehen.
Diese Ausführungsform ist in Fig. 11 schematisch dargestellt.
Das in Fig. 12 dargestellte Unterwasserboot 102 ist in seinen wesentlichen Elementen wie das Unterwasserboot 1 ausgebildet. An seinem hinteren Rumpfbereich 17 ist jedoch ein Düsenkörper 97 ausgebildet, der als Diffusordüse 106 gestaltet ist. Diese Diffusordüse 106 besteht aus einem bereits oben beschriebenen Düsenkörper 15 und einem an der ringstegartigen Seitenwand 65 des Düsenkörpers 15 mittels radialer Stege 103 abgestützten Diffusormantels 98. Die Innenfläche 99 des Diffusormantels 98 ist zur Mittelachse 13 ballig gewölbt ausgebildet. Zur Bugseite gerichtet, ist der Diffusormantel 98 mit der Rumpfaußenhaut 18 mittels an dieser befestigten Streben 104 verbunden. Diese Streben 104 dienen als Schutz vor Gegenständen, die beim Einsatz des Unterwasserboots 102 in den Bereich des Ansaugabschnitts der Diffusordüse 106 gelangen könnten. An jeder Strebe 104 sind mittels Lager 105 die Endabschnitte der Tiefenruder 11, 12 und Seitenruder 7, 8 gelagert.
Durch die beschriebene konstruktive Ausbildung der Unterwasserschiffes 1, 100, 101 ist es möglich, mit diesen eine hohe Unterwassergeschwindigkeit zu erzielen. Von Vorteil ist, daß das Unterwasserboot 1, 100 mit gleicher Geschwindigkeit sowohl rückwärts wie auch vorwärts fahren kann. Um auf Gegenkurs zu gehen sind keine großen und zeitraubenden Drehmanöver durchzuführen. Es ist lediglich erforderlich, über die Steuervorrichtung 49 die entsprechenden Stellmotore 41, 42, 43, 44 zu betätigen. Auch bei hoher Fahrt kann das Unterwasserboot 1, 100 durch entsprechende Stellung der Tiefenruder 9, 10, 11, 12 schnell tauchen. Drehmanöver können durch Betätigung der Seitenruder 5, 6, 7, 8 mit entsprechender Unterstützung der Querstrahldüsen 19, 20, 21, 22 durchgeführt werden, wobei keine Krängung auftritt.
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Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Unterwasserboot mit Seiten-und Tiefenruder, gekennzeichnet durch einen allgemein rotationsförmigen Rumpf (2) mit sich zu den Endabschnitten (3, 4) verkleinerndem Querschnitt, mit am vorderen und hinteren Rumpfbereich (16, 17) oben und unten angeordneten Seitenrudern (5, 6, 7, 8) und seitlich angeordneten Tiefenrudern (9, 10, 11, 12) und bug-und heckseitig ausgebildeten koaxial zur Mittelachse (13) des Rumpfes (2) ausgerichteten Düsenkörpern (14, 15; 81, 82; 14, 82; ilt, 97).
2. Unterwasserboot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig in der Rumpfaußenhaut (18) im vorderen und hinteren Rumpfbereich (16, 17) Querstrahldüsen (19, 20, 21, 22) angeordnet sind.
3. Unterwasserboot nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenkörper (14, 15; 81, 82; 14, 82; 14, 97)und Querstrahldüsen (19, 20, 21, 22) mit motorisch angetriebenen Hochdruckpumpen (23, 24) verbunden sind, deren saugseitige Anschlußleitungen (25, 26) bis zur Rumpfaußenhaut (18) geführt sind.
4. Unterwasserboot nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Druckleitungen (29, 30, 31, 32) der Düsenkörper (14, 15; 81, 82; 14, 82) und Querstrahldüsen (19, 20, 21, 22) mittels Stellmotoren (41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48) betätigbare Ventile (33, 34, 35, 36, 37 38, 39, 40) angeordnet sind.
5. Unterwasserboot nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmotore (41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48) mit einer Steuervorrichtung (49) verbunden sind.
6. Unterwasserboot nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rumpf (2) ein Beobachtungsturm (50) ausgebildet ist, der in den Rumpf (2) teleskopisch versenkbar ist.
7. Unterwasserboot nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Düsenkörpern (14, 15; 81, 82; 14, 97)) koaxial zur Mittelachse (13) eine Durchbrechung (51) als Geräte- oder Waffenträger ausgebildet ist.
8. Unterwasserboot nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rumpfaußenhaut (18) vom Rumpfinnern betätigbare Geräteträger oder Arbeitsmittel angeordnet sind.
9. Unterwasserboot nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (14, 15) aus einem Düsenkegel (52) besteht, der mittels eines Düsenkegelschaftes (53) in einem Schaftlager (56) in einem rumpfendseitigen Schott (54, 55) gelagert ist.
10. Unterwasserboot nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Düsenkegelschaft (53) abgewandt an dem Düsenkegel (52) eine Nabe (57) angeformt ist.
11. Unterwasserboot nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkegel (52) unter Ausbildung einer Vorlaufkammer (58, 59) in einer bug-bzw.

heckseitigen Ausnehmung (60, 61) des Rumpfes (2) angeordnet ist.
12. Unterwasserboot nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsabschnitte der Druckleitungen (29, 30, 31, 32) der Vorlaufkammer (58, 59) zugewandt in dem Schott (54, 55) ausgebildet sind.
13. Unterwasserboot nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Düsenkegel (52) und der ringstegartigen Seitenwand (64, 65) der Vorlaufkammer (58, 59) ein Düsenkranz (62, 63) ausgebildet ist.
14. Unterwasserboot nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (66) des Düsenkranzes (62, 63) durch im Düsenkegel (52) randseitig angeordnete Nuten (67) gebildet sind.
15. Unterwasserboot nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (67) zur Mittelachse (13) des Düsenkörpers (14, 15) nach außen gerichtet sind.
16. Unterwasserboot nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (67) zur Mittelachse (13) des Düsenkörpers (14, 15) im Winkel von etwa 40 bis 12" ausgerichtet sind.
17. Unterwasserboot nach Anspruch 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkegel (52) mittels eines Lagerrings (68) an der ringstegartigen Seitenwand (64, 65) gelagert ist.
18. Unterwasserboot nach Anspruch 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Düsenkörper (14, 15) koaxial zu dessen Mittelachse (13) eine Längsbohrung (69) mit einem der Nabenspitze zugeordneten düsenartigen Endabschnitt (71) ausgebildet ist, der mit der Vorlaufkammer (58, 59) verbunden ist.
19. Unterwasserboot nach Anspruch 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Düsenkörper (14, 15) koaxial zu dessen Mittelachse (13) eine mit der Vorlaufkammer (58, 59) verbundene Längsbohrung (69, 70) mit einer der Nabenspitze zugeordneten diffusorartigen Auslaßöffnung (73) ausgebildet ist.
20. Unterwasserboot nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (81, 82) als koaxial zur Mittelachse (13) des Rumpfes (2) angeordneter und mit diesem mittels Stützstegen (83) verbundener Ringmantel (84) mit parallel zur Mittelachse (13) ausgerichteten düsenförmigen Durchbrechungen (85, 86) ausgebildet ist.
21. Unterwasserboot nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringmantel (84) als Hohlkammer ausgebildet ist, in der mittels eines radialen Trennstegs (87) zwei Ringkammern (88, 89) mit den düsenförmigen Durchbrechungen (85, 86) ausgebildet sind.
22. Unterwasserboot nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammern (88) mittels durch die Trennstege (87) geführten Leitungen (90, 91) mit den Druckleitungen (29, 31) und die Ringkammern (89) mittels durch die Trennstege (87) geführten Leitungen (92, 93) mit den Druckleitungen (30, 32) verbunden sind.
23. Unterwasserboot nach Anspruch 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die düsenförmigen Durchbrechungen (85, 86) als Ringschlitze (94, 95) der Ringkammern (88, 89) ausgebildet sind.
24. Unterwasserboot nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ringschlitzen (94, 95) radiale Stege (96) ausgebildet sind.
25. Unterwasserboot nach Anspruch 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stützstegen (83) der Düsenkörper (81, 82) Tiefenruder (9, 10; 11, 12) und Seitenruder (5, 6; 7, 8) ausgebildet sind.
26. Unterwasserboot nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß an den Endabschnitten (3, 4) des Rumpfes (2) ein Düsenkörper (14) bzw. (15) und ein Düsenkörper (81) bzw. (82) angeordnet ist.
27. Unterwasserboot nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (97) als Diffusordüse (106) ausgebildet ist, die aus einem Düsenkörper (15) und einem an der ringstegartigen Seitenwand (65) des Düsenkörpers (15) mittels radialer Stege (103) abgestützten Diffusormantel (98) besteht.
28. Unterwasserboot nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (99) des Diffusormantels (98) zur Mittelachse (13) ballig gewölbt ausgebildet ist.
29. Unterwasserboot nach Anspruch 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusormantel (98) mit an der Rumpfaußenhaut (18) befestigten Streben (10) verbunden ist.
30. Unterwasserboot nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Strebe (104) mittels Lager (105) die Endabschnitte der Tiefenruder (11, 12) und Seitenruder (7, 8) gelagert sind.