DE3637618A1

DE3637618A1 - EXTENDABLE ANTENNA POLE, IN PARTICULAR SUBMARINE

Info

Publication number: DE3637618A1
Application number: DE19863637618
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Waentig; Dieter Schmiedl
Original assignee: Gabler Maschinenbau GmbH
Current assignee: Gabler Maschinenbau GmbH
Priority date: 1986-11-05
Filing date: 1986-11-05
Publication date: 1988-05-11
Also published as: EP0269893A1

Description

Die Erfindung betrifft einen ausfahrbaren Antennenmast für insbesondere U-Boote, enthaltend einen an dem U-Bootkörper montierbaren, ausfahrbaren, strömungsprofilierten Mast, ein am Oberende des Mastes befestigtes Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete Antenneneinrichtung für wenigstens den Ultrahochfrequenzbereich.The invention relates to an extendable antenna mast for in particular submarines containing one on the submarine body mountable, extendable, flow-profiled mast housing attached to the top of the mast and one in the Housing arranged antenna device for at least the Ultra high frequency range.

Die bekannten ausfahrbaren U-Boot-Antennenmasten , die u.a. wenigstens mit einer UHF-Antenne oder vergleichbaren Antennen versehen sind, weisen an ihrem Oberende ein nichtmetallisches Schutzgehäuse für die genannten Antennen auf. Dieses Schutzge häuse, das im Durchmesser kleiner ist als der kleine Durch messer des im Querschnitt allgemein oval, das heißt strö mungsgünstig profilierten Mastes, besitzt jedoch einen kreis förmigen Querschnitt. Dies hat den Nachteil, daß das U-Boot bei Tauchfahrt knapp unterhalb der Wasseroberfläche mit aus gefahrenem Mast aus der Luft optisch auszumachen ist, da das Gehäuse die Wasseroberfläche sichtbar verwirbelt, gegebenen falls unter Bildung eines nachlaufenden , weiß erscheinenden Wirbelstreifens. Weiterhin wird der Mast aufgrund der höheren Anströmbelastung des Gehäuses festigkeitsmäßig höher bean sprucht und muß daher entsprechend stark dimensioniert sein. Außerdem befindet sich der ausgefahrene Mast bei fahrendem U-Boot im Vibrationszustand, wobei die Vibrationen durch das Wasser übertragbar und daher wahrnehmbar sind.The well-known extendable submarine antenna masts, which u.a. at least with a UHF antenna or comparable antennas are provided, have a non-metallic at their upper end Protective housing for the antennas mentioned. This protection housing that is smaller in diameter than the small diameter knife of generally oval in cross-section, that is stream mouldably profiled mast, but has a circle shaped cross section. This has the disadvantage that the submarine when diving just below the water surface driven mast from the air can be seen visually, because that Housing the water surface visibly swirled, given if to form a trailing, appearing white Vertebral streak. Furthermore, the mast is due to the higher The inflow load on the housing is higher in strength speaks and must therefore be dimensioned accordingly strong. In addition, the extended mast is when moving Submarine in vibration condition, the vibrations by the water is transferable and therefore perceptible.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung eines ausfahrbaren Mastes der einleitend angeführten Art dahin gehend, daß die auf den Mast zurückzuführende Wahrnehmungs möglichkeit des U-Bootes zumindest stark verringert ist.The object of the invention is to improve one extendable mast of the type mentioned above going that the perceptual attributable to the mast possibility of the submarine is at least greatly reduced.

Die Lösung der Aufgabe geht von dem einleitend angeführten Mast aus und kennzeichnet sich dadurch, daß das die Antennen einrichtung beherbergende Gehäuse eine strömungsgünstige Querschnittsform aufweist.The solution to the problem starts from the introductory one Mast out and is characterized in that the antennas device housing housing a streamlined Has cross-sectional shape.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die strömungsgünstige Querschnittsform auf der Zuströmseite durch einen bogenförmigen Profilquerschnitt des Gehäuses und auf der Abströmseite durch zwei zusätzliche, sich mit Abstand gegenüberliegende, in Abströmrichtung konvergent verlaufende , sich wenigstens über einen Teil der Gehäuse höhe erstreckende und an dem Gehäuse befestigte Strömungs flächen gebildet ist. Die Strömungsflächen können durch einen länglichen, im Querschnitt im wesentlichen V-förmigen und an wenigstens einem Ende offenen Kunststoffkörper gebildet sein.A preferred embodiment is that the aerodynamic cross-sectional shape on the inflow side through an arcuate profile cross-section of the housing and on the downstream side by two additional, with Distance opposite, converging in the outflow direction trending, at least over part of the housing flow extending and attached to the housing surfaces is formed. The flow areas can through a elongated, substantially V-shaped in cross-section and formed at least one end open plastic body be.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des fraglichen Ge häuses kann das U-Boot bei ausgefahrenem Antennenmast er heblich schwerer lokalisiert werden. Eine Lokalisierung aus der Luft ist dadurch beträchtlich erschwert, daß die Wasser verwirbelung aufgrund der günstigen Umströmung des Gehäuses wesentlich herabgesetzt und somit die sichtbaren Zeichen an der Wasseroberfläche stark vermindert sind. Ferner hat sich überraschenderweise gezeigt, daß ebenfalls die Mast vibrationen wesentlich herabgesetzt sind, so daß die da durch hervorgerufenen Schwingungen im Wasser gleichfalls er heblich reduziert oder sogar bis auf einen unerheblichen Restwert vermieden sind, wodurch die Wahrnehmbarkeit des U-Bootes durch Horchgeräte zumindest stark herabgesetzt ist. Weiterhin wird der Mast mechanisch weniger beansprucht, weil die Wasseranströmbelastung des Mastes vermindert ist.Due to the inventive design of the Ge in question the submarine can with the antenna mast extended to be located much more difficult. A localization the air is considerably more difficult because the water turbulence due to the favorable flow around the housing significantly reduced and thus the visible signs the water surface are greatly reduced. It also has has surprisingly been shown that the mast vibrations are significantly reduced, so that there caused by vibrations in the water significantly reduced or even to an insignificant Residual value are avoided, making the perceptibility of the Submarines are at least greatly reduced by listening devices. Furthermore, the mast is mechanically less stressed because the water inflow load on the mast is reduced.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegen den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on one in the concerns the drawings shown embodiment closer explained. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungs form, Fig. 1 is a side view of a first form of execution,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the embodiment of FIG. 1,

Fig. 3 und 4 eine Seitenansicht bzw. eine Aufsicht auf eine zweite Aus führungsform, FIGS. 3 and 4, a side view and a plan view of a second form from the guide,

Fig. 5 eine Seitenansicht auf das Oberende des Mastes, der mit der Ausführungs form nach Fig. 1 ausgestattet ist, . Fig equipped 5 is a side view of the upper end of the mast, with the form of execution according to FIG. 1,

Fig. 6 eine Aufsicht auf die Darstellung nach Fig. 5. Fig. 6 is a plan view of the representation according to Fig. 5.

Die Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 zeigt ein all gemein mit 1 bezeichnetes Gehäuse, das aus einem allseitig geschlossenwandigen, in der Regel aus Kunststoff gefertig ten Gehäuseteil 2 und aus einer besonderen, auf dessen Ab strömseite vorgesehenen, mit ihm verbundenen, strömungs günstigen Profilierung 3 besteht. Das Gehäuseteil 2 weist beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt auf und be herbergt in seinem Inneren eine oder mehrere Antennen (nicht gezeigt), die vor äußeren Umgebungseinflüssen, insbesondere Wassereinflüssen, zu schützen sind, wie z.B. UHF-, VHF- und/ oder IFF-Antennen.The embodiment according to FIGS. 1 and 2 shows a housing generally designated 1 , which consists of an all-round closed-walled, usually made of plastic th housing part 2 and a special, on the downstream side of which is provided, connected to it, streamlined Profiling 3 exists. The housing part 2 has, for example, a circular cross section and accommodates in its interior one or more antennas (not shown) which are to be protected from external environmental influences, in particular water influences, such as UHF, VHF and / or IFF antennas.

Die strömungsgünstige Profilierung 3, die ebenfalls aus Nichtmetall, vorzugsweise aus Kunststoff, gefertigt ist, besteht vorzugsweise aus einem länglichen, im Querschnitt im wesentlichen V-förmigen Körper, dessen Schenkel 4 und 5 zwei sich mit Abstand gegenüberliegende, in Abströmrichtung konvergent verlaufende Strömungsflächen bilden. Demzufolge sind die scheitelabgewandten Enden des V-förmigen Körpers 3 an dem Gehäuseteil 2 befestigt. Ferner kann der Körper 3 die gleiche Länge aufweisen wie das Gehäuseteil 2; in der Regel wird er jedoch kürzer sein, wie noch erläutert ist.The aerodynamic profile 3 , which is also made of non-metal, preferably made of plastic, preferably consists of an elongated body which is essentially V-shaped in cross section, the legs 4 and 5 of which form two opposite flow surfaces which converge in the outflow direction. As a result, the ends of the V-shaped body 3 facing away from the apex are fastened to the housing part 2 . Furthermore, the body 3 can have the same length as the housing part 2 ; however, as a rule, it will be shorter, as will be explained.

Während das Gehäuseteil 2 üblicherweise ein wasserdruckfester Hohlkörper ist, ist dies bei dem vorstehend erläuterten Kör per 3 nicht erforderlich, da er wenigstens an einem Ende eine Öffnung 6 aufweist, durch diese Wasser eintreten kann.While the housing part 2 is usually a water-pressure-resistant hollow body, this is not necessary in the case of the body explained above by 3 , since it has an opening 6 at least at one end through which water can enter.

Bei dem erläuterten Gehäuse 1 wird somit die strömungs günstige Profilform des Gehäuses durch die abströmseitigen, konvergent verlaufenden und durch den bogenförmigen Krüm mungsabschnitt 2 a des Gehäuseteils 2 auf dessen Zuström seite gebildet. Im dargestellten Fall ist der zuströmseiti ge Krümmungsabschnitt 2 a des Gehäuseteils 2 kreisbogenförmig ausgebildet, was für eine Reihe von Anwendungsfällen aus reicht. Es kann aber auf der Zuströmseite des Gehäuseteils 2 auch eine solche Profilform vorgesehen sein, wie sie in Verbindung mit der Abströmseite des Gehäuseteils beispiels weise beschrieben ist, das heißt daß die Profilform V- förmig, halboval oder dergleichen ausgebildet sein kann.In the housing 1 explained, the aerodynamically favorable profile shape of the housing is thus formed by the downstream, convergent and through the arcuate curved portion 2 a of the housing part 2 on its inflow side. In the case shown, the curvature section 2 a of the housing part 2 is formed in the shape of a circular arc, which is sufficient for a number of applications. But it can also be provided on the inflow side of the housing part 2 such a profile shape as described in connection with the outflow side of the housing part, for example, that is, the profile shape can be V-shaped, semi-oval or the like.

In einer Abänderung des abströmseitigen Bauteils 3 ist des sen hinterer oberer Längenabschnitt mit einer strichpunktiert angedeuteten Abschrägung 7 versehen, die es ermöglicht, daß eine gegebenenfalls zusätzlich vorhandene Antenne, wie sie etwa in Fig. 5 angedeutet ist, aufgrund ihrer Biegsamkeit frei pendeln kann, wenn sie sich in ausgefahrenem Zustand befindet, ohne daß hierdurch die Antenne selbst oder das Bauteil 3 beschädigt wird.In a modification of the downstream component 3 , the sen rear upper longitudinal section is provided with a bevel 7 indicated by dash-dotted lines, which makes it possible that any additional antenna, such as is indicated in FIG. 5, can oscillate freely due to its flexibility if it is in the extended state without thereby damaging the antenna itself or the component 3 .

In weiterer Abänderung kann das Bauteil für die abströmseitige Profilierung 3 auch aus einem halbovalen oder aus einem spitzbogenförmigen oder einem oder mehreren strömungsgün stigen Bauteilen bestehen.In a further modification, the component can be used on the downstream side Profiling 3 also from a semi-oval or from a ogival or one or more streamlined other components.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform. In diesem Fall besteht das gesamte Gehäuse 8 aus einem einstücki gen Bauteil, das heißt neben der zuströmseitig strömungsgün stigen Querschnittsprofilierung 9 ist auch die abströmseitig strömungsgünstige Querschnittsprofilierung 10 als Wandungs teil des wasserdruckfesten, hohlen und geschlossenen Gehäu ses 8 ausgebildet. Dies hat neben den strömungsgünstigen Verhältnissen den weiteren Vorteil, daß für die in dem Ge häuse unterzubringenden Antennen und deren Teile mehr Platz vorhanden ist. Im übrigen ist das Gehäüse 8 so gestaltet, wie das Gehäuse 1 nach den Fig. 1 und 2 erläutert ist. Dies gilt insbesondere auch für die zuströmseitige und ab strömseitige Querschnittsprofilierung des Gehäuses. FIGS. 3 and 4 show a further embodiment. In this case, the entire housing 8 consists of a one-piece component, that is, in addition to the upstream cross-sectional profiling 9 , the downstream cross-sectional profile 10 is also designed as a wall part of the water-pressure-resistant, hollow and closed housing 8 . In addition to the streamlined conditions, this has the further advantage that more space is available for the antennas and their parts to be accommodated in the housing. Otherwise, the housing 8 is designed as the housing 1 is illustrated in FIGS . 1 and 2. This applies in particular to the upstream and downstream cross-sectional profiling of the housing.

Die Fig. 5 und 6 zeigen die Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 in montiertem Zustand am Oberende eines ausge fahrenen Antennenmastes 11 eines U-Bootes (nicht gezeigt). Das Gehäuse 1 ist mit der oder den darin vorgesehenen Anten nen auf der Zuströmseite des Mastes angeordnet, und dahinter befindet sich eine weitere Antenne 12, z.B. eine HF-Antenne, die nicht durch ein Schutzgehäuse gekapselt zu sein braucht. Die weitere Antenne 12 besteht aus einem auf dem Mast 11 be festigten Isolator 13 und aus einem in dem Isolator gleiten den und ausfahrbaren Antennenstab 14. Der Stab 14 ist in seinen Pendelbewegungen aufgrund der Abschrägung 7 der hin teren Strömungsprofilierung 3 des Gehäuses 1 nicht behindert. Bei einigen Anwendungsfällen kann auch ein Gehäuse 1 bzw. 8 ohne die Abschrägung 7 montiert sein. Da ferner der Isolator 13 aufgrund seiner Abmessungen entsprechenden Platz bean sprucht, erstreckt sich die Strömungsprofilierung 3 nicht über die gesamte Länge des Gehäuseteils 2, so daß in dessen unterem Bereich 2 b bzw. 9 a Platz für den Isolator ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Antennenmastes ist auch bei anderen Unterwasserfahrzeugen anwendbar, z.B. bei mobilen Forschungsstationen.1 and 2, Fig. 5 and 6 show the embodiment of FIGS. In the mounted state on the upper end of an extended antenna mast 11 of a submarine (not shown). The housing 1 is arranged with the antenna or antennas provided therein on the inflow side of the mast, and behind it is another antenna 12 , for example an RF antenna, which need not be encapsulated by a protective housing. The further antenna 12 consists of a be on the mast 11 be insulator 13 and from a slide in the insulator and extendable antenna rod 14th The rod 14 is not hindered in its oscillating movements due to the bevel 7 of the direct flow profiling 3 of the housing 1 . In some applications, a housing 1 or 8 can also be mounted without the bevel 7 . Furthermore, since the insulator 13 requires space due to its dimensions, the flow profile 3 does not extend over the entire length of the housing part 2 , so that there is space for the insulator in its lower region 2 b or 9 a . The construction of the antenna mast according to the invention can also be used in other underwater vehicles, for example in mobile research stations.

Claims

1. Extendable antenna mast for submarines in particular, containing a mountable on the submarine body, extendable, flow-profiled mast, a housing attached to the upper end of the mast and an antenna device arranged in the housing for at least the ultra-high frequency range, characterized in that that the ge housing ( 1 ) has a streamlined cross-sectional shape.

2. Antenna mast according to claim 1, characterized in that the streamlined cross-sectional shape on the upstream side through an arcuate profile section ( 2 a ) of the housing ( 1 ) and on the outflow side by two additional, spaced opposite, converging in the outflow direction, themselves little least over a part of the housing height extending and attached to the housing flow surfaces ( 4 , 5 ) is ge.

3. Antenna mast according to claim 2, characterized in that the additional flow surfaces ( 4 , 5 ) are formed by an elongated, substantially V-shaped in cross section and open at least at one end plastic body ( 3 ).

4. antenna mast according to claim 3, characterized in that the plastic body ( 3 ) is provided in the upper portion of its apex region with a recessed chamfer ( 7 ).