DE3713550A1

DE3713550A1 - Container-unterseeboot

Info

Publication number: DE3713550A1
Application number: DE19873713550
Authority: DE
Inventors: Kalman Gyoery
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-23
Filing date: 1987-04-23
Publication date: 1988-11-10

Description

Die Erfindung betrifft ein nuklearbetriebenes Untersee boot, das als Frachtschiff wie auch zu militärischen Zwecken verwendet werden kann. Das erfindungsgemäße Unterseeboot wird nicht mit Hilfe von Antriebsschrauben wie bisher durch das Wasser geschoben, sondern durch seine drehbare Außenhaut (1) und die auf der Außenhaut befindlichen spiralförmig angebrachten Antriebsflügel (130) durch das Wasser geschraubt.

Das Unterseeboot besteht aus drei Aufbauelementen, und zwar:

I. Einer aus mehreren Teilen bestehenden Hauptantriebs achse (10), einem Bug und einem Heckcontainer, (20/I u. 20/x) welche auf ihrer dem Bug bzw. dem Heck zugedrehten Seite der abgerundeten Form vom Bug- und Heckteil ent sprechen. Zwischen dem Bug- und Heckcontainer befindet sich eine der Schiffsgröße entsprechende Anzahl von zylinderförmigen Nutzcontainern (20/II-20/x-1). Die Con tainer (20/I-20/x), also auch der Bug- und Heckcontainer dienen zur Aufnahme der Mannschaften und Geräte bzw. der Aufnahme von Frachten, weiterhin die drehbare Außen haut (1).
II. In der Außenhaut (1) sind die Bugnabe (70) und die Hecknabe (70 a) eingelassen und mit der Außenhaut (1) fest verbunden.
In den Bug- und Hecknaben (70-70 a) befindet sich je eine Hülse (3) zwecks Aufnahme der beiden Enden der Hauptan triebsachse (10), welche durch die auf ihren beiden Enden befindlichen Stabilisierungsflügel (17) dafür sorgen, daß die Hauptantriebsachse (10) im Verhältnis zur Außenhaut (1) nicht drehbar verankert sind.
Die in den Bug- und Hecknaben (70, 70 a) befindlichen Hül sen (3) dienen weiterhin dazu, im Falle von Reparatur- und Überholungsarbeiten sowie bei Havarien die einzelnen Segmente der Hauptantriebsachse (10), die miteinander durch die nichtdrehbaren Achsverbindungen (16) verbun den sind, voneinander gelöst werden können.
Die beiden Naben (70, 70 a) sind mit je einem Schraubver schluß (18), der mit dem Innengewinde (19) der Hülse (3) korrespondiert, verschlossen.
Die einzelnen Segmente der Hauptantriebsachse (10) befin den sich in dem für diesen Zweck in dem Container (20/I- 20/x) befindlichen Achs-Führungsrohr (21) und sind mit dem Container (20/I-20/x) drehbar durch Lager (16) ver bunden.
Der Hauptantriebsachse (10) dient erstens als axialer Stabilisator für den Schiffskörper und gleichzeitig als Antriebsmechanismus für die Außenhaut (1). Die Hauptan triebsachse (10) wird durch einen in dem mittleren Con tainer befindlichen Reaktor (30) mittels eines Getriebes (41), das sich in seinem Gehäuse (23) befindet, angetrieben.
III. Die Hauptantriebsachse (10) vermittelt ihre Drehbe wegung mittels der zwei Naben (70, 70 a) der Außenhaut (1). Die auf der Außenhaut (1) spiralförmig angebrachten An triebsflügel (130) bohren den Schiffskörper in das Wasser und dienen gleichzeitig bei Stillstand oder eine Dreh bewegung entgegen der vorherigen Drehrichtung als Brem se.

Aufgrund der im Verhältnis zum Schiffskörper gemessenen relativen Größe des Antriebes, benötigt die Außenhaut eine relativ niedrige Umdrehungszahl.

Durch diese niedrige Drehzahl werden aber keine bzw. nur minimale Geräusche im Wasser verursacht, was das akusti sche Orten des Unterseebootes erschwert oder unmöglich macht.

Um das akustische Orten weiter zu erschweren, können die Containerwände und die Innenwände der Außenhaut mit schalldämpfendem Schaummaterial zusätzlich ausgekleidet werden.

Durch die oben beschriebene Antriebsart ist weiterhin eine effektivere Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Antriebsenergie zu erwarten, was eine größere Geschwin digkeit bzw. einen niedrigeren Energieverbrauch zur Folge hat.

Die Steuerung des Schiffes geschieht folgendermaßen:

Durch das in der Hecknabe (70 a) drehbar einmontierte Seitenruder (120), das auf seiner unteren Kante mit einem Ballastgewicht (123) ausgestattet ist, erfolgt die Seiten steuerung.

Die Verbindung zwischen der Hecknabe (70 a) und dem Sei tenruder (120) ist mittels eines in der Hecknabe (70 a) eingelassenen Lagers (122) so gestaltet, daß die Aufhän gung mit dem Seitenruder (120) im Verhältnis zu der Hecknabe (70 a) drehbar ist.

Durch den auf der unteren Kante des Seitenruders (120) befestigten Ballast (123) wird also das Seitenruder (120) auch bei einer Drehbewegung der Außenhaut (1) in senk rechter Stellung bleiben. Die notwendigen elektrischen Steuerimpulse werden durch drehbare Stromverbindungen übermittelt.

Die Tiefensteuerung erfolgt hauptsächlich durch zwei oder mehrere Trimmgewichte (54). Diese sind auf dem Führungsrohr (21) der Hauptantriebsachse beweglich mon tiert und werden elektromotorisch angetrieben. Sie be finden sich in dem im Bug und am Heck vorhandenen vor letzten Container.

Durch eine Verschiebung der Trimmgewichte (54) nach hin ten oder nach vorne wird das Schiff heck- oder buglastig. Durch den Vorwärtsantrieb steigt es oder es senkt sich. Zur Unterstützung der Tiefensteuerung kann auch das Sei tenruder (120) so gestaltet werden, daß es bei Bedarf eine waagerechte Stellung einnimmt.

Die Container (20/I-20/x) selbst sind, außer dem Bug- und Heckcontainer, in sich geschlossene zylinderförmige Ein heiten. Ihre Wände sind für den zu erwartenden Wasser druck konstruiert. An ihren zwei Enden sind sie mit je einem Außenring (140) versehen. Die Außenringe (140) sind mit nur einseitig befestigten Nieten (142) und den zu den Nieten passenden Bohrungen (141) versehen, die vor nehmlich in der Reihenfolge "Niete-Bohrung-Niete" ange ordnet sind. Die Reihenfolge am folgenden Containerende ist dagegen: Bohrung-Niete-Bohrung.

Die Container (20/I-20/x) sind mit ihren flachen Enden so zusammengestellt, daß die aus dem Ring (140) herausra genden Nieten-Enden (142) mit den in dem gegenüberliegenden Ring (140) befindlichen Bohrungen (141) korrespondieren. Da die Container (20/I-20/x) in dem Schiffskörper unver schiebbar eingelassen sind, dient die oben genannten Anordnung der Ringe (140) bzw. die Anordnung der in den Ringen befindlichen Bohrungen (141) und Nieten (142) zur Axialstabilisierung des Schiffskörpers.

Die Container sind miteinander durch die sogenannten Normaldruckkammern (28) verbunden.

Bei Fracht-Unterseebooten, die flüssige Materialien transportieren, sind die Normaldruckkammern (28) verlän gert, so daß sie einen begehbaren Tunnel zwischen den Con tainer bilden, um der Besatzung somit bei Bedarf eine Begehung des mittleren Containers, in dem sich der Reak tor befindet, zu ermöglichen.

Die Unterdruckkammern (28) sind durch Vakuum-Dichtungs platten (21) gegen den im Schiffskörper, zwischen der Außenhaut (1) und den Container (20/I-20/x) herrschenden, an den äußeren Wasserdruck angeglichenen Luftdruck abge dichtet.

Die Dichtungsplatten (29) befinden sich in für diesen Zweck von dem Containerinneren luftdicht abgegrenzten Mulden (27), welche um, über, neben und unter der Druckkam mer (28) angebracht sind. Die Funktion der oben genannten Mulden basiert auf dem Luftdruckunterschied zwischen der Normaldruckkammer (28) und dem erhöhten Luftdruck zwischen dem Container und der Außenhaut.

Die Container (20/I-20/x) sind unten, außerhalb des ei gentlichen Containergehäuses mit Ballast (26) versehen. Der Ballast dient einmal dem Zweck, die kardanisch an der Hauptantriebsachse (10) aufgehängten Container senkrecht zu halten und zum anderen erfüllt der Ballast die Funk tion des Kielballastes.

Die Container sind jeweils mindestens viermal gelagert und zwar:

a) auf den Lagern (15), die sich in den beiden Enden des Hauptantriebsachs-Führungsrohres (21) befinden und
b) auf den an dem ganzen Umfang der Innenwand der Außenhaut befindlichen Lagern (25), die mit der Außenwand des Containers an dessen beiden Enden verbunden sind, die sich hinter den Verbindungsringen (140) befinden.

Zwischen den Außenwänden des Containers (20/I-2 = /x) und der Innenwand der Außenhaut (1) befindet sich eine Luft füllung, deren Luftdruck variabel ist und ent sprechend der Außenhautdruckstabilität etwas unter dem äußeren Wasserdruck gehalten wird. Mit dieser Maßnahme wird es ermöglicht, daß die Außenhaut (1) verhältnismä ßig leicht gebaut werden kann.

In der Außenhaut (1) befinden sich dem Bedarf entspre chende, hydraulisch zu öffnende Teile. Diese können dem folgenden Zweck dienen:

Be- und Entladung von Gütern, Ausgänge für die Besatzung, Abschußräume von Raketen- oder Torpedos, etc.

Bei der Konstruktion des Schiffes soll darauf geachtet werden, daß das Eigengewicht des Schiffes, inkl. Antrieb und anderer Ausrüstung sowie zuzüglich der beabsichtig ten Frachtzuladung und dem rechnerischen Gewicht der vorgesehenen Besatzung, knapp das Gewicht von der ver drängten Wassermenge erreicht. Ein eventuell auftreten des Eigen-Mindergewicht wird durch den unter dem Con tainer abwerfbar montierten Zentrierballast (26) und die in den Container befindlichen Wasserballasttanks ausge glichen.

Die Außenhaut (1) besteht aus vier länglichen Zeilen und ist so konstruiert, daß sie bei Beibehaltung die erfor derliche Stabilität im Bereich der Zeilenkanten aus einander gesprengt werden kann, ohne daß die Container beschädigt werden.

Im Falle einer Havarie, wenn das Schiff nicht mehr auf tauchen kann und das Bergen ebenfalls unmöglich ist, werden als erstes die Bug- und Hecknaben (70, 70 a) abge sprengt. Danach werden die Container (20/I-20/x) hydrau lisch voneinander getrennt, wobei sich die Verbindungen (16) der einzelnen Elemente der Hauptantriebsachse (10) ebenfalls voneinander trennen. Die Zentrierballast-Gewich te (26) werden abgeworfen. Die Außenhaut (1) wird gesprengt und die Container (20/I-20/x) steigen automatisch an die Oberfläche. Sollte das Verdrängungsvolumen bspw. bei dem Container, der den Reaktor beinhaltet, nicht ausreichen, kann dieser bestimmte Container zusätzlich mit einem durch Preßluft aufblasbaren Außenballon versehen werden, die das Hochschweben ermöglicht.

Claims

1. Container-Unterseeboot, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiff aus einer sich drehenden Außenhaut (1), versehen mit spiralförmig angebrachten Antriebsflügeln (130), und einer Hauptantriebsachse (10) besteht, auf der Hauptan triebsachse (10) sind die Nutzcontainer (20/I-20/x) karda nisch aufgehängt. Zwischen der Außenhaut (1) und dem Con tainer (20/I-20/x) ist das Boot mit einer Luftfüllung versehen. Diese kann dem äußeren Wasserdruck entsprechend varriert werden.

2. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Boot statt durch Antriebsschrauben, durch die Drehbewegung der Außenhaut (1) bzw. durch auf der Außenhaut (1) befindliche spiralförmig längslaufen de Antriebsflügel (130) angetrieben wird.

3. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Außenhaut (1) an beiden Enden je eine, mit ihr fest verbundene Naben (70, 70 a) besitzt.

4. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-3, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Naben (70, 70 a) je eine Hülse (3) besitzen, die zur Aufnahme der Hauptantriebsachse (10) dient.

5. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hauptantriebsachse (10) durch die auf ihren beiden Enden befindlichen Stabilisatorflügeln (17) mit den Naben (70, 70 a) durch die Nabelhülsen (39) undrehbar im Verhältnis zu den Naben verankert ist.

6. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hauptantriebsachse (10) aus mehreren, vor nehmlich abhängig von der in Schiff befindlichen Con tainerzahl entsprechenden Stücken besteht.

7. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-6, dadurch gekenn zeichnet, daß die einzelnen Teile der Hauptantriebsachse (10) voneinander trennbar, aber gegeneinander nicht dreh bar durch ihre Endprofile (16) zusammengesetzt sind.

8. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-7, dadurch gekenn zeichnet, daß innerhalb der Außenhaut (1) an der Hauptan triebsachse (10) eine Anzahl von Container (20/I-20/x) kardanisch aufgehängt ist.

9. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-8, dadurch gekenn zeichnet, daß in dem Container (20/I-20/x) je ein Haupt antriebsachsen-Führungsrohr (21), mit je zwei Innenlager (15), zwecks kardanischer Aufnahme der Hauptantriebsachse (10) befindet.

10. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Container (20/I-20/x) eine der Außenhaut (1) angepaßte Halbkugelform besitzen.

11. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-10, dadurch ge kennzeichnet, daß die Container (20/I-20/x) zylinderför mig mit je einer kreisförmigen, flachen Vorder- und Rück wand und einem abgeflachten Bodenteil ausgebildet sind.

12. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten der Container einen größeren Durchmesser aufweisen als die Container selber. Dadurch bilden die Seitenplatten mit ihren Kan ten je einen Ring (140) an den beiden Ende der Contai ner (20/II-2 = /x-1). Die Enden der Container (2 = /I u. 20/x) bilden jeweils an einer Seite einen Verbindungsring (140).

13. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsringe (140) wechsel weise zueinander passende Nieten (142) und Bohrungen (141) aufweisen. Die Nieten (142) sind an ihren aus dem Ring (140) herausragenden Enden halbkugelförmig ausge bildet, so daß diese bei eventuellen Seitenverschiebungen der Container, sich nicht in den Bohrungen (141) verkei len können.

14. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Container (20/I-20/x) abwerfbare Zentrier- bzw. Kielgewichte (26) montiert sind.

15. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Container (20/II-20/x-1) mit mindestens einem vorzugsweise zwei an den beiden Enden der Container befindlichen Lagern (25) und die Container (20/I u. 20/x) mit vorzugsweise einem Lager (25) versehen sind, die mit den auf der Innenwand der Außenhaut (1) befindlichen Lagerschalen korrespondieren.

16. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß sich vornehmlich in dem mittleren Container ein Nuklearantrieb (30) befindet, der mit sei nem in einem Gehäuse (23) befindlichen Getriebemechanismus (41) die Hauptantriebsachse (10) in Drehbewegung setzt.

17. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Container (20/I-20/x) mit Normal druckkammern (28) verbunden sind. Die Normaldruckkammern sind mindestens nach innen mit luftdicht schließenden und dem Außendruck standhaltenden, ensprechend stabil gebauten Türen versehen.

18. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Normaldruckkammern (28) mit auf Über- bzw. Unterdruckbasis funktionierenden Dichtungsplat ten (29) versehen sind, die sich in für diesen Zweck in den in allen vier Seiten der Normaldruckkammern (28) eingelassenen Mulden (27) befinden und die Normaldruck kammern (28) so vor dem äußeren Überdruck schützen.

19. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß bei den für flüssiges Frachtgut bestimmten Containern die Normaldruckkammern (28) als begehbare Tunnel verlängert werden.

20. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut (1) längsseitig, vorzugs weise in vier gleiche Zeilen aufgeteilt ist, so daß beim Bedarfsfall der über den Container befindliche Teil abgesprengt werden kann.

21. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-20, dadurch gekennzeichnet, daß der Container in dem sich der Nukle arantrieb (30) befindet, außerhalb seines Gehäuses mit einem sich selbst aufblasenden Auftriebsballon verbunden ist.

22. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefensteuerung hauptsächlich durch zwei oder mehr Justiergewichte (54), die auf dem Führungsrohr (21) innerhalb der Container elektromoto risch axial verschiebbar montiert sind sowie durch das im Bedarfsfall waagerecht gestellte Seitenruder (120) vorgenommen wird.

23. Container-Unterseeboot nach Anspruch 1-22, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenruder (120) in der hinteren Nabe (70) drehbar verankert ist, so daß das Seitenruder (120) durch den an seiner unteren Kante befestigten Ballast (123) im Normalfall ständig in senkrechter Stel lung steht.