DE3818840C1 - Einrichtung zur Zugkraftentlastung von Lichtwellenleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zugkraftentlastung eines Lichtwellenleiters, der als Fernsteuerelement von einer schwimmenden Abschußbasis zu einem schwimmenden Flugkörperausstoßbehälter und einem Lenkflugkörper führt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Einsatz von Lichtwellenleitern zur Lenkung und Signalübertragung von Flugkörpern ist bekannt. Bekannt sind auch diverse Einrichtungen zum reibungslosen Ablauf des Lichtleiters von einem Wickel, wobei dieser Wickel entweder an der Abschußrampe oder im Flugkörper angeordnet ist. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in der DE-OS 24 33 760 offenbart. Ein weiteres Ausführungsbeispiel in bezug auf eine schwimmende Abschußbasis ist aus der DE-PS 26 34 462 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die beim Ausstoß eines schwimmenden Flugkörperausstoßbehälters aus einer schwimmenden Abschußbasis - vornehmlich Unterwasserfahrzeug - den alle drei Elemente, also U-Boot, schwimmender Flugkörperausstoßbehälter und Flugkörper verbindenden Lichtwellenleiter von den durch den Seegang in allen Freiheitsgraden hervorgerufenen Zugspannungen zu entlasten.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst. In den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben und in der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel erläutert und in den Figuren der Zeichnung skizziert. Es zeigt

Fig. 1 ein Szenenablaufbild mit dem als Abschußbasis dienenden U-Boot, dem Flugkörperabschußbehälter in Schwimmstellung, dem Flugkörperabschußbehälter in Auftauch- und Abschußstellung und dem Flugkörper nach dem Abschuß;

Fig. 2 eine Ausführungsform eines Flugkörperabschußbehälters in schematischer Darstellung mit Lichtleiterwickel mit der Ummantelung;

Fig. 2b einen Teilquerschnitt des Mündungsrohres des Flugkörperabschußbehälters mit darin gelagertem FK und einer Lichtwellenleiterführung;

Fig. 3 ein zweites Szenenbild mit einem anderen Ausführungsbeispiel eines Flugkörperabschußbehälters und darin angeordneter Zugentlastungswickel;

Fig. 3a einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Wickelspule in schematischer Darstellung;

Fig. 4a einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Zugentlastung des Lichtwellenleiters im Flugkörperausstoßbehälter in schematischer Darstellung;

Fig. 4b einen Querschnitt einer nächsten Ausführungsform einer Zugentlastungseinrichtung im Flugkörperausstoßbehälter in schematischer Darstellung.

Insbesondere zur Bekämpfung von tieffliegenden Flugzeugen und Hubschraubern durch U-Boote mittels Lenkflugkörper - nachstehend als FK bezeichnet - treten erhebliche Zugbelastungen auf den ablaufenden Lichtwellenleiter auf, die durch den Seegang hervorgerufen werden. Das in Frage kommende Waffensystem setzt sich aus einem U-Boot als Abschußbasis 11, einem von ihm abgeschossenen Flugkörperausstoßbehälter 17 und dem FK zusammen. Der als Unterwasserfahrzeug in Form etwa eines Torpedos konzipierte FK-Ausstoßbehälter 17 transportiert den FK zu einer vorbestimmten Stelle in der See, nimmt dort eine Schräglage - beispielsweise 60° - ein und taucht mit seinem Mündungsabschnitt bzw. Bug aus dem Wasser auf. Der FK wird sofort nach dem Auftauchen gestartet und fliegt bis zu 40 sec dem Ziel entgegen. Diese ganze Zeit hindurch muß der FK bzw. dessen Suchkopf mit dem U-Boot eine Signalübertragungsverbindung besitzen, die durch den Lichtwellenleiter hergestellt und aufrechterhalten wird.

Da aber sowohl der Flugkörperausstoßbehälter 17 als auch - in einem zwar geringeren Sinne - das U-Boot dem Seegang ausgesetzt sind, dessen in allen Freiheitsgraden stattfindende Bewegungen auf den Lichtwellenleiter einwirken, treten unzulässig hohe Zugspannungen in diesem auf. Zur Eliminierung dieser Spannungen sieht nun die Erfindung vor, daß der mit dem Steuersystem 10 des als Abschußbasis 11 dienenden U-Bootes verbundene Lichtwellenleiter 12 zusätzlich zu den Strecken- 13 und Flugwickeln 14 Entlastungswickel 15, 16 aufweist, die den erstgenannten Wickeln 13, 14 zugeordnet sind.

In dem in Fig. 1 skizzierten Ausführungsbeispiel ist der Lichtwellenleiter 12 mit dem Steuersystem 10 des U-Bootes als Abschußbasis 11 verbunden und wird von dort in das Ausstoßrohr 11a des Flugkörperausstoßbehälters 17 geführt. In diesem Ausstoßrohr 11a ist nun der Lichtwellenleiter 12 zu einem etwa 30 m langen Entlastungswickel 15 - beispielsweise auf einer Spule - gelegt, ehe er mit seiner Streckenablauflänge - von beispielsweise 1600 m - am Umfang bzw. an der Außenfläche 17a des Flugkörperausstoßbehälters 17 aufgewickelt wird und so den Streckenwickel 13 bildet. Dieser geht nun in einen zweiten Entlastungswickel 16 über, der in einer Kammer 17d des aus dem Wasser auftauchenden Teils des Flugkörperausstoßbehälters 17 gelagert ist. Die Kammer 17d ist durch Segmentstücke 18 abgedichtet und diese werden durch den Gasdruck des FK-Triebwerkes abgesprengt und geben dadurch den Entlastungswickel 16 frei. Der Entlastungswickel 16 kann auch im durch die Segmente 18 geschlossenen Zustand "Entlastungslänge" abgeben, denn der Lichtwellenleiter ist durch Ösen 17b an der Mantelaußenseite und durch Bohrungen 18a an dem abdeckenden Segmentstück bis zur Ausstoßmündung 17c geführt, wird von dort entlang der Innenwand zum Heck des FK geleitet und endet in dem sogenannten Streckenwickel 14, der im FK angeordnet ist. Der Entlastungswickel 16 wird etwa 20 m lang sein und die Länge des Streckenwickels richtet sich nach der Flugreichweite des FK, beispielsweise 6000 m. Nach dem Abschuß des FK versinkt in diesem Ausführungsbeispiel der Flugkörperausstoßbehälter 17.

Wie die Fig. 2a veranschaulicht, ist der Flugkörperausstoßbehälter 17 mit einer Mantelschicht 17e aus Kunstharz oder ähnlichen Werkstoffen gebildet, die eine reibungsarme glatte Oberfläche gewährleisten, so daß der ablaufende Streckenwickel 13 keine großen Reibungskräfte aufnehmen muß.

Das vorbeschriebene Entlastungsprinzip ist bei allen Ausführungsbeispielen dasselbe, nur sind die Anordnungen variabel. In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel skizziert. Hier befinden sich die Entlastungswickel 15, 16 und der Strecken- bzw. der Flugwickel 13, 14 auf Spulen 19, 20 im Flugkörperausstoßbehälter 17. Diese Konzeption erfordert einen anderen taktischen Verfahrensablauf. Hier taucht der Flugkörperausstoßbehälter 17 mit seinem Bug aus dem Meer auf und bläst einen Schwimmring 30 auf, der den Bug über dem Wasser stehend hält. Der beim Heck liegende Schwerpunkt sorgt für die generelle Aufrechtstellung des Flugkörperabschußbehälters. Durch diese beiden Spulen 19, 20 ist nun gewährleistet, daß sowohl zum U-Boot als auch zum FK bei auftretenden Zugspannungen ausreichend "Länge" gegeben werden kann. Ein Ausführungsbeispiel für solche Spulen ist in Fig. 3a gezeigt, aus der die Wicklung und der Ablauf sowohl zum FK als auch zum FK-Abschußbehälterfahrzeug hervorgeht.

Die Fig. 4a und 4b veranschaulichen eine weitere Variante zur Lagerung der Entlastungswickel 15 und 16. Das Ende des Streckenwickels 13 geht durch eine Bohrung in der Nabe 21 des FK-Ausstoßbehälterantriebs 22 in den Entlastungswickel 15 über, dessen anderes Ende durch eine Bohrung im Boden des Führungs- und Schutzgehäuses 16a hindurch zu dem darin gelagerten Entlastungswickel 16 für den im FK befindlichen Flugwickel 14 führt.

Die Fig. 4b skizziert ein Ausführungsbeispiel für die Kombination der Spulen 19 und 20, die auf einer Achse 23 beiderseits des Bodens des Gehäuses 16a gelagert sind. Damit der zur Abschußbasis 11 ablaufende Lichtwellenleiterteil 13 sich nicht an einer scharfen Einlaufkante der Nabe 21 reibt, ist diese Kante abgerundet. Ebenso sind für das Lichtleiterstück des Flug- und Entlastungswickels 14, 16 im Gehäuse 16a ein oder mehrere Führungselemente - beispielsweise in Form von Ösen etc. (nicht gezeichnet) vorgesehen. In dem Falle, in dem Flug- und Entlastungswickel 14, 16 zusammen auf einer Spule 20 aufgewickelt sind, ist das Lichtleiterende des Flugwickels direkt am FK befestigt und dieser muß nunmehr keinen Raum für die Aufnahme des Flugwickels vorsehen.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Zugkraftentspannung eines Lichtwellenleiters, der als Teil einer Fernsteuerung von einer schwimmenden Abschußbasis zu einem schwimmenden Flugkörperausstoßbehälter führt, wobei der mit der Abschußbasis verbundene Lichtwellenleiter zusätzliche kleine Entlastungswickel aufweist, die Teile der Signalübertragungsstrecke der Fernsteuerung sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (12) bis zu dem Lenkflugkörper (FK) geführt ist und die Signalübertragung bis zur Gefechtsladungsdetonation sicherstellt und hierzu der eine Entlastungswickel (15) im Ausstoßrohr (11a) der Abschußbasis (11) gelagert ist und ein Streckenwickel (13) um die Außenfläche (17a) des Flugkörperausstoßbehälters (17) aufgespult, in den anderen Entlastungswickel (16) übergeht und über Führungsösen (17b) bis zur Ausstoßmündung (17c) des Flugkörperausstoßbehälters (17) und in den Flugkörper (FK) geführt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungswickel (16) für den Flugkörper (FK) in einem der Segmente (18) gelagert ist, die durch den bei Zündung des Flugkörpertriebwerkes entstehenden Gasdruck abgesprengt werden und gleichzeitig den Wickel (16) freisetzen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugkörperausstoßbehälter (17) mit leichtgängigen Spulen (19, 20) versehen ist, von denen die eine (19) das Lichtwellenleiterstück (12 und 13) aufnimmt, das in seiner Länge dem Entlastungswickel (15) und dem Streckenwickel (13) für die zurückzulegende Wegstrecke des Flugkörperausstoßbehälters (17) entspricht und die andere Spule (20) das Lichtwellenleiterstück (14) aufnimmt, das dem Entlastungswickel (16) und dem maximalen Flugweg des Flugkörpers (FK) entspricht.

4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungswickel (16) in einem Führungs- und Schutzgehäuse (16a) im Flugkörperausstoßbehälter (17) angeordnet ist und der Entlastungswickel (15) zusammen mit dem Streckenwickel (13) als ein einziger Wickel am hinteren Ende des Flugkörperausstoßbehälters (17) gelagert und der Lichtwellenleiter durch die Nabe (21) des Antriebs (22) des Flugkörperausstoßbehälters (17) hindurchgeführt ist.

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Achse (23) durch den Boden des Führungs- und Schutzgehäuses (16a) auf dem antriebsseitigen Ende die Spule (19) für den Lichtwellenleiterwickel (13, 15) und auf dem flugkörperseitigen Ende die Spule (20) für den Lichtleiterwickel (14, 16) angeordnet sind.