DE3908572A1 - Verfahren und vorrichtung zur verminderung der schallemission getauchter unterseeboote - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Schallemission getauchter Unterseeboote, bei denen im Innenraum bewegte mechanische Elemente auf einem Übertragungsweg Schwingungen an eine Außenhülle abgeben und die Schwingungen auf dem Übertragungsweg gedämpft werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Verminderung der Schallemission getauchter Unterseeboote, bei der Dämpfungs­ mittel zwischen einem im Innenraum des Unterseebootes bewegten mechanischen Element und einer Außenhülle angeordnet sind.

Im Rahmen der Bekämpfung von Unterseebooten verwendet man zum Orten der Unterseeboote sowohl aktive wie auch passive Systeme.

Bei den aktiven Systemen (z.B. SONAR) wird von Bord eines suchenden Fahrzeugs, beispielsweise einer Fregatte, ein Such­ signal abgestrahlt, im allgemeinen ein Schallsignal im Schall- oder Infraschallbereich. Diese Schallsignale werden an der Oberfläche des Unterseeboots reflektiert und gelangen auf Empfänger an Bord des suchenden Fahrzeugs, so daß mittels geeigneter Auswerteverfahren aus diesen empfangenen Signalen die Position des Unterseeboots bestimmt werden kann.

Um Unterseeboote gegen solche aktive Ortungsverfahren zu schützen, ist es bekannt, das Unterseeboot an seiner Außenhülle mit einer Beschichtung zu versehen, die auftreffende Schall­ signale bestmöglich absorbiert.

Aus der DE-OS 33 32 754 ist ein Unterwasserschiff bekannt, das gegen Erkennung durch ein Tieffrequenz-Aktiv-Sonar, d.h. ein passives Schallortungssystem getarnt werden soll. Hierzu sind insbesondere am Bug und am bugseitigen Turmbereich breit­ bandige Keilabsorber angeordnet, die ihrerseits an die jewei­ ligen Schiffskonturen angepaßt sind und selbst keine Schallre­ flexionseigenschaften aufweisen. Auf diese Weise soll die Erkennbarkeit des Unterseeboots, nämlich das sogenannte Zielmaß um ca. 10 bis 15 dB vermindert werden können.

Auch ist bereits vorgeschlagen worden, Turbulenzen an umströmten Unterwasserteilen von Unterseebooten durch Einbringen chemischer Additive herabzusetzen (DE-OS 23 18 304).

Bei den passiven Ortungsverfahren werden hingegen physikalische Erscheinungen ausgenutzt, die vom Unterseeboot selbst verursacht werden. So ist es beispielsweise bekannt, zum Orten von Unter­ seebooten die Tatsache auszunutzen, daß die metallischen Teile des Unterseeboots das Erdmagnetfeld stören. Es sind daher Ortungssonden bekannt, die auf dem Prinzip der kernmagnetischen Resonanz beruhen und von Schiffen oder Flugzeugen an einer langen Leine über den abzusuchenden Bereichen des Meers ge­ schleppt werden, um Verwerfungen des Erdmagnetfelds zu detek­ tieren.

Ein weiteres passives Ortungsverfahren, wie es beispielsweise in der EP-PS 63 517, der EP-OS 1 20 520 sowie der EP-PS 2 13 418 beschrieben ist, beruht auf der Messung von Schallsignalen, die vom Unterseeboot abgestrahlt werden. Ein Unterseeboot strahlt nämlich in dem Umfange Schall an das umgebende Meer­ wasser ab, wie bewegte Teile im Unterseeboot Schwingungen an die Außenhaut übertragen. In erster Linie werden meßbare Schallsignale von bewegten Antriebselementen des Unterseeboots, also von den rotierenden Teilen des Antriebsmotors und von der Welle erzeugt, aber auch die rotierende Schraube und die von der Schraube verursachte Kavitation sind als Schallquellen zu berücksichtigen. Schließlich werden auch bei der Betätigung der Höhen- und Tiefenruder, beim Ablassen von Luft und beim Verschieben von Trimmassen Schallsignale erzeugt, die mit entsprechend empfindlichen passiven Ortungssystemen an Bord moderner Fregatten erfaßt werden können.

Bei Unterseebooten mit kerntechnischem Antrieb kommt in diesem Zusammenhang noch die Besonderheit hinzu, daß Kernreaktoren, wie sie an Bord von Unterseebooten eingesetzt werden, üblicher­ weise mit periodisch betätigten Regelstäben ausgerüstet sind. Die Regelstäbe werden mit einer vorgegebenen Frequenz im Reaktorgefäß bewegt, wobei die Eintauchtiefe der Regelstäbe einstellbar ist, so daß auf diese Weise die vom Kernreaktor abgegebene Leistung eingestellt werden kann. Infolge der periodischen Bewegung relativ großer Massen entsteht jedoch auch ein verhältnismäßig intensives Schallsignal, das zur Ortung von derartigen kerntechnisch angetriebenen Unterseebooten herangezogen werden kann.

Es ist andererseits bekannt, daß bei modernen, immer empfind­ licher werdenden passiven Schallortungssystemen in immer größerem Maße auch der Schall berücksichtigt werden muß, der in der Umgebung des Unterseeboots vorhanden ist. Dieser natür­ liche Schall wird im wesentlichen durch Meeresströmungen, Wellengang, Fischschwärme und dgl. erzeugt.

Beim Betrieb von passiven Schallortungssystemen macht sich dieser Umgebungsschall als Rauschen bemerkbar, das je nach Umgebungsbedingungen eine gleichmäßige oder eine ungleichmäßige Frequenzverteilung annehmen kann.

Aus der DE-OS 34 06 343 ist ein Verfahren bekannt, mit dem Schallsignale von Unterseebooten, deren Intensität nur gering­ fügig über dem des Umgebungsrauschens liegt, aus dem Umgebungs­ rauschen heraus erkannt werden können.

Um Unterseeboote der Erkennung durch die vorstehend beschrie­ benen passiven Schallortungssysteme zu entziehen, sind zahl­ reiche Maßnahmen bekannt.

Die wesentliche Maßnahme besteht naturgemäß darin, die Schall­ abgabe des Unterseeboots insgesamt nach Möglichkeit zu ver­ mindern. Um dies zu erreichen werden insbesondere im Antriebs­ bereich des Unterseeboots möglichst geräuscharme Maschinenteile, beispielsweise Lager, verwendet, damit die gesamthaft erzeugte Schallenergie möglichst gering gehalten wird.

Darüberhinaus ist es aber im Sinne des Verfahrens und der Vorrichtung der eingangs genannten Art auch bekannt, an Bord von Unterseebooten Schalldämmaßnahmen vorzunehmen, um unvermeid­ baren Schall zumindest nicht an die Außenhülle des Unterseeboots gelangen zu lassen. Die hierzu verwendeten Dämpfer sind bekannte elastische und schwingungsabsorbierende Bauteile, die zusammen mit den zu dämpfenden mechanischen Elementen ein Feder-Masse- System bilden. Derartige bekannte Maßnahmen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung als "passive Dämpfung" bezeichnet. Es ist beispielsweise bekannt, die Außenhülle des Unterseeboots zweischalig auszubilden und den Zwischenraum mit einer Dicke von beispielsweise 30 cm mit Meerwasser zu fluten, damit möglichst wenig Schallwellen an die äußere Hülle des Untersee­ boots gelangen können.

Weiterhin kann in Gefahrensituationen das Ausmaß der abgestrahl­ ten Schallwellen auch dadurch vermindert werden, daß die Antriebsleistung durch sogenannte "Schleichfahrt" vermindert wird. Allerdings setzt dies naturgemäß die Fähigkeit des Unterseeboots herab, sich der Ortung durch feindliche Schiffe durch Entfernung von denselben zu entziehen.

Aus der DE-OS 36 00 258 ist eine elektrische Anlage für Unter­ seeboote bekannt, die Mittel zum Tarnen des Unterseeboots aufweist. Bei der bekannten Anlage berücksichtigt man die Tatsache, daß ein Wechselstromnetz des Unterseeboots im Fre­ quenzbereich zwischen 60 Hz und 400 Hz arbeitet und daß es unvermeidbar ist, daß Frequenzen in diesem Frequenzbereich zuzüglich ihrer Oberschwingungen über den Bootskörper an das umgebende Wasser abgegeben werden. Bei der bekannten elektri­ schen Anlage wird daher für das Wechselstromnetz des Unter­ seeboots eine Frequenz von beispielsweise 30 kHz vorgesehen, die weit oberhalb des Empfangsfrequenzbereichs fremder Or­ tungssysteme liegt.

Allerdings hat diese bekannte elektrische Anlage den Nachteil, daß sie lediglich so lange eine Tarnung des getauchten Unter­ seeboots bewirken kann, als die Frequenzbereiche feindlicher passiver Ortungssysteme nicht ebenfalls im Bereich von bei­ spielsweise 30 kHz arbeiten. Sobald also die bei der bekannten Anlage getroffenen Maßnahmen dem jeweiligen Feind bekannt sind, kann dieser durch entsprechende Umgestaltung seiner passiven Ortungssysteme die getauchten Unterseeboote durch Überprüfung des neuen Frequenzbereichs orten.

Schließlich ist noch bekannt, passive Schallortungssysteme an Bord feindlicher Schiffe dadurch zu stören, daß Objekte ab­ gesetzt werden, die eine hohe Schalleistung abstrahlen und damit die empfindlichen Empfangsgeräte der passiven Schall­ ortungssysteme übersteuern.

So ist z.B. aus der DE-OS 33 00 067 eine Vorrichtung zum Stören der Ortung von U-Booten bekannt, bei der von einem Unterseeboot ein Körper ausgestoßen werden kann, der schallabgebend ausge­ stattet ist. Dieser Körper dient zum Irreführen eines Sonar- Systems, d.h. eines aktiven akkustischen Ortungssystems an Bord eines feindlichen Fahrzeugs.

Aus der EP-OS 2 37 891 ist eine Einrichtung zum Stören und Täuschen von Wasserschall-Ortungsanlagen bekannt. Ein Tragkörper der bekannten Einrichtung ist mit pyrotechnischen Ladungen versehen, deren Abbrand zur impulsförmigen Abgabe von Gasblasen führt, die z.B. niederfrequente Körperschallschwingungen und hochfrequent schwingende äußere Kavitationsschichten an einem Gehäuse hervorrufen, aus dem sie auch zur Ausbildung eines Blasenvorhanges austreten. Die bekannte Einrichtung soll von einem zu schützenden Objekt ablenken und durch die langsam dahintreibende Blasenansammlung ein reflektierendes Zielobjekt vortäuschen.

Allerdings ist der Einsatzbereich derartiger Störobjekte auf den Fall beschränkt, daß die Anwesenheit des Unterseeboots ohnehin an Bord der feindlichen Schiffe bekannt ist und nur noch verhindert werden soll, daß durch die passiven Schall­ ortungssysteme die präzise Ortung von abgeschossenen Torpedos ermöglicht wird, die ebenfalls unter Schallerzeugung in Bewegung sind. Für den Einsatzfall, daß ein Unterseeboot überhaupt unentdeckt bleiben möchte, sind derartige Störobjekte ungeeig­ net.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Unterseeboot der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Ortung durch passive Schallortungs­ systeme noch weiter erschwert oder sogar unmöglich gemacht wird.

Gemäß dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Übertragungsweg ein evakuierter Zwischenraum geschaltet wird.

Gemäß der eingangs genannten Vorrichtung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dämpfungsmittel als evakuierter Zwischenraum ausgebildet sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Die Erfindung macht sich nämlich die Tatsache zunutze, daß die Ausbreitung von Schall an ein Medium gebunden ist, so daß ein reines Vakuum für Schall einen unend­ lichen Widerstand darstellt. Schall ist nämlich grundsätzlich nicht in der Lage, in einem evakuierten Raum auch nur die geringste Entfernung zu überbrücken. Schaltet man also erfin­ dungsgemäß einen evakuierten Zwischenraum in den Übertragungsweg der Schallwellen vom Innenraum des Unterseebootes zur Außen­ hülle, so wird die Schallausbreitung vollständig unterbunden bzw. erheblich vermindert, wenn man die aus praktischen Gründen erforderlichen Aufhängungen und mechanischen Verbindungen berücksichtigt.

Der evakuierte Zwischenraum kann dabei nahezu beliebig schmal ausgeführt werden, weil Schall, wie erwähnt, in einem evakuier­ ten Raum überhaupt nicht ausbreitungsfähig ist, unabhängig von dessen räumlicher Ausdehnung. In der Praxis fällt die Ausbreitungsfähigkeit von Schall in einem Raum steil mit dem Unterdruck in diesem Raum ab, so daß es für praktische Anwen­ dungen durchaus ausreichend ist, in dem evakuierten Zwischenraum einen Druck von beispielsweise 1 mbar einzustellen. Zur Einstel­ lung dieses Unterdrucks genügen in der Praxis einfache Rota­ tionspumpen, sogenannte Vorvakuumpumpen und auch Schweißnähte und Durchführungen an den begrenzenden Wänden sind bei diesem Unterdruck unkritisch. In diesem Druckbereich ist es auch nicht erforderlich, ständig eine Pumpe zur Aufrechterhaltung des Unterdrucks angeschaltet zu lassen, man kann vielmehr die entsprechenden Pumpen auch für längere Zeit abgeschaltet lassen, was für den Betrieb an Bord eines auf Schleichfahrt befindenden Unterseebootes von besonderer Bedeutung ist.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Eigenfrequenzspektrum des Innenraumes ermittelt, die räumliche Verteilung der Schwingungsknoten festgestellt, und eine mechanische, den Zwischenraum über­ brückende Verbindung zwischen dem Innenraum und der Außenhülle an den Orten der Schwingungsknoten hergestellt.

Diese Maßnahme, die im übrigen auch ohne Verwendung eines evakuierten Zwischenraumes eingesetzt werden kann, hat den besonderen Vorteil, daß die Schallübertragung zwischen dem Innenraum und der Außenhülle durch geschickte Wahl der An­ lenkungspunkte der Abstützungselemente weiter vermindert wird. Bekanntlich ist nämlich die Schwingungsamplitude am Punkte eines Schwingungsknotens gleich Null, so daß bei einer Anlenkung am Orte des Schwingungsknotens keine Schwingungen vom schwingen­ den Teil übertragen werden können.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die bewegten mechanischen Elemente im Innenraum eines Abteiles angeordnet, das eine Innenwand und eine Außenwand aufweist, zwischen denen der evakuierte Zwischenraum angeordnet ist.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Aggregate mit den bewegten mechanischen Elementen vollständig gekapselt sind.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung dieses Ausfüh­ rungsbeispiels ist die Außenwand die Außenhülle des Unter­ seebootes.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine besonders gute Raum­ ausnutzung erreicht wird, weil das Abteil in diesem Falle optimal in die Außenhülle des Unterseebootes integriert ist.

Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung ist eine Vakuumpumpe im Innenraum angeordnet und an den evakuierten Zwischenraum angeschlossen.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die zur Aufrechterhaltung des Unterdrucks im evakuierten Zwischenraum erforderliche Vakuumpumpe ebenfalls von der Außenhülle des Unterseebootes schallentkoppelt ist.

Bei weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind die Außenseite der Innenwand und die Innenseite der Außenwand wenigstens teilweise jeweils mit Wärmeleitblechen versehen.

Diese Maßnahme macht sich mit Vorteil die Tatsache zunutze, daß Wärmestrahlung im Gegensatz zu Schallwellen in der Lage ist, evakuierte Zwischenräume zu überwinden. Auf diese Weise ist eine Wärmeübertragung auf über den evakuierten Zwischenraum weg möglich, insbesondere, um die im Innenraum entwickelte Abwärme der bewegten mechanischen Elemente abzuführen.

Dies geschieht in besonders bevorzugter Weise dadurch, daß die Wärmeleitbleche der Außenwand mit einer Kühleinrichtung verbunden sind.

Dies ist von besonderem Vorteil insbesondere dann, wenn die Außenwand mit der Außenhülle des Unterseebootes identisch ist, weil dann nämlich die im Innenraum entwickelte Wärme unmittelbar über die Außenhülle an das umgebende Meerwasser abgegeben werden kann.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung sind die Außenseite der Innenwand und die Innenseite der Außenwand jeweils bereichsweise mit Stoßkörpern versehen, derart, daß der Abstand von Innenwand und Außenwand auf ein Maß vermindert wird, das die Stoßkörper bei Auftreten einer auf das Abteil einwirkenden, vorbestimmten Beschleunigung einander berühren.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß bei einer Kollision des Unterseebootes die mechanische Stabilität des Abteiles erhalten bleibt, weil infolge einer elastischen Verformung der Innenwand und/oder der Außenwand zunächst nur die Stoßkörper aneinander­ stoßen, so daß in diesem Falle nur eine Schallkopplung zwischen Innenwand und Außenwand wieder hergestellt wird, ohne daß indes mechanische Beschädigungen auftreten. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung macht man sich daher die Tatsache zunutze, daß bereits ein sehr kleiner evakuierter Zwischenraum ausreicht, um die Schallausbreitung zu verhindern. Wenn man daher im Bereich der Stoßkörper die wirksame Fläche der Stoßkörper begrenzt, so können die Stoßkörper nur um Millimeter voneinander beabstandet sein, ohne daß dadurch eine Schallbrücke entsteht.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Innenwand gegenüber der Außenwand mit Federbeinen abgestützt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine weitere Schwingungsab­ kopplung zwischen Innenraum und Außenhülle erzielt wird, weil mittels der Federbeine eine Dämpfung oder sonstige schwingungs­ technisch günstige Beeinflussung in der Weise möglich ist, daß der Übertragungswiderstand für Schallwellen erhöht wird.

Bei einer besonders bevorzugten Variante dieses Ausführungs­ beispiels weisen die Federbeine eine progressive Kennlinie auf.

Auch diese Maßnahme hat den Vorteil, daß im Kollisionsfall keine mechanischen Schäden auftreten, weil die progressive Kennlinie eine steifere Abstützung der Innenwand gegenüber der Außenwand bewirkt, wobei in diesem Augenblick eine Erhöhung der Schalleitfähigkeit in Kauf genommen wird.

Bei weiteren Ausbildungen dieser Varianten sind die Federbeine am Ort von Schwingungsknoten eines Eigenfrequenzspektrums des Innenraumes angeordnet.

Diese Maßnahme hat den bereits weiter oben erläuterten Vorteil, daß eine schwingungstechnisch vollständige Abkopplung möglich ist, weil naturgemäß am Orte eines Schwingungsknotens, an dem die Schwingungsamplitude gleich Null ist, keine Schwingung übertragen werden kann.

Besonders bevorzugt ist dabei ferner, wenn die Federbeine als Rahmen ausgebildet sind, die den Innenraum gegenüber dem Außenraum nach Art einer kardanischen Aufhängung abstützen.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine weitere gezielte Beeinflussung der Schwingungsübertragung über die mehreren ineinander verschachtelten Rahmen möglich ist. So ist es beispielsweise in vorteilhafter Weise möglich, zunächst das Eigenfrequenzspektrum des Innenraumes aufzunehmen, dann den Innenraum an seinen Schwingungsknoten an einen ersten Rahmen anzukoppeln, dann wiederum das Eigenfrequenzspektrum des Gesamtgebildes aufzunehmen und auf diese Weise in iterativen Schritten eine vollkommene Schwingungsabkopplung über mehrere ineinander verschachtelte Rahmen hinweg zu erreichen.

Schließlich ist bei weiteren Ausführungsbeispielen, bei denen der evakuierte Zwischenraum von Federbeinen überbrückt wird, bevorzugt, die Federbeine mit Durchführungen zum Leiten von Medien oder Signalen zu versehen.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein doppelter Nutzen aus den Federbeinen gezogen wird, weil sie nicht nur zum mechani­ schen Abstützen des Innenraumes, sondern auch zur Versorgung des Innenraumes mit Medien, d.h. Flüssigkeiten oder Gasen oder mit Signalen, d.h. Meß- oder Steuersignalen oder mit elektrischer Energie genutzt werden.

Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist zur Über­ tragung von mechanischer Energie über den evakuierten Zwischen­ raum hinweg eine Magnetkupplung mit Kupplungshälften auf der Innenseite der Innenwand und der Außenseite der Außenwand vorgesehen.

Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß eine berührungslose Übertragung mechanischer Energie vom Innenraum in den Außenraum oder umgekehrt möglich ist, ohne den evakuierten Zwischenraum mit mechanischen Elementen durchdringen zu müssen.

Besonders bevorzugt ist in diesem Falle, wenn die Innenwand sowie die Außenwand im Bereich der Kupplungshälften der Magnet­ kupplung aus einem elektrisch nicht-leitenden Material ausge­ bildet sind.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Auftreten von Wirbel­ strömen und damit Leistungsverluste infolge von Wärmeentwicklung in den Wänden vermieden wird.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung sind zur Übertragung von Medien über den evakuierten Zwischenraum hinweg Leitungsstutzen in der Innenwand und der Außenwand angeordnet und die Leitungsstutzen sind mittels eines flexiblen Leitungs­ stücks miteinander verbunden.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine kontinuierliche Übertragung von Medien über den evakuierten Zwischenraum hinweg möglich ist, ohne eine nennenswerte Schallbrücke herzustellen.

Weiterhin sind noch Ausführungsbeispiele der Erfindung bevor­ zugt, bei denen die Innenwand und die Außenwand mit Türen versehen sind, wobei ein die Türen umgebender Raum vom evaku­ ierten Zwischenraum mittels lösbarer Dichtungsmittel abteilbar ist.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß bei gelösten Dichtungsmit­ teln ein einheitlicher evakuierter Zwischenraum besteht, der eine optimale Schallabkopplung gewährleistet, während für einen kurzzeitigen Zugang zum Innenraum die Dichtungsmittel geschlossen und die Türen geöffnet werden können, wobei während dieser Zeit eine Schallbrücke im Bereich der Türen in Kauf genommen wird.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist der Zwischenraum mittels einer drahtlosen Signalübertra­ gungseinrichtung überbrückt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Übertragung von Nach­ richten- oder Steuersignalen oder dgl. über den evakuierten Zwischenraum hinweg möglich ist, ohne durch eine Signalver­ bindung eine weitere Schwingungskopplung zwischen Innenraum und Außenhülle herzustellen.

Bevorzugt wird die drahtlose Signalübertragung dadurch erreicht, daß entweder ein Konstantmagnetfeld moduliert, eine optische Signalübertragung gewählt oder elektromagnetische Wellen, beispielsweise Kurzwellen oder Mikrowellen, verwendet werden.

In sämtlichen Fällen ist es möglich, Signale mit hoher Band­ breite vom Innenraum nach außen, oder umgekehrt, zu übertragen, ohne daß dies die Schwingungseigenschaften der Anordnung beeinflußt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine äußerst schematisierte Seitenansicht, teilweise aufgebrochen, eines Unterseebootes nach der Erfin­ dung;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht, eben­ falls schematisiert, eines erfindungsgemäß ausge­ bildeten Abteiles in dem Unterseeboot der Fig. 1;

Fig. 3 eine Detailansicht zur Erläuterung einer erfin­ dungsgemäßen Maßnahme zur Übertragung von Wärme über einen evakuierten Zwischenraum hinweg;

Fig. 4 und 5 zwei Darstellungen von Stoßkörpern in zwei unter­ schiedlichen Bewegungszuständen;

Fig. 6 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer Magnetkupplung zur Übertragung mechanischer Energie über einen evakuierten Zwischenraum hinweg;

Fig. 7 eine Seitenansicht, schematisiert, zur Erläuterung einer Türenanordnung, mit der ein Innenraum durch einen evakuierten Zwischenraum hindurch begangen werden kann;

Fig. 8 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, zur Erläuterung einer Verbindung über einen evakuierten Zwischenraum hinweg zum Übertragen von Medien;

Fig. 9 eine äußerst schematisierte Seitenansicht zur Erläuterung eines Federbeines mit progressiver Kennlinie.

In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt ein Unterseeboot. Das Unter­ seeboot weist im heckseitigen Bereich ein Abteil 11 auf, das von einer Außenwand 12 umgeben ist. Eine Innenwand 13 ist im Abstand von der Außenwand 12 angeordnet, so daß zwischen Außenwand 12 und Innenwand 13 ein Zwischenraum 14 besteht, der evakuiert ist. In dem so gebildeten Innenraum 20 befinden sich Aggregate 15 des Unterseebootes 10, die eine besonders starke Schallabstrahlung haben, wie mit Pfeilen 16 angedeutet. In erster Linie kommen als Aggregate 15 die Antriebsmaschine, Kompressoren oder ähnliche Gerätschaften in Frage, bei denen schnell bewegte Maschinenteile eine entsprechende Geräuschent­ wicklung zur Folge haben.

Die Aggregate 15 sind im Innenraum 20 auf einer Grundplatte 17 angeordnet, die ihrerseits über Federbeine 18 auf der Innenwand 13 abgestützt ist. Auch die Innenwand 13 ist federnd in der Außenwand 12 gelagert.

Durch Evakuieren des Zwischenraums 14 wird erreicht, daß die Schallwellen von den Aggregaten 15 nicht zur Außenhülle 19 des Unterseebootes 10 gelangen und das Unterseeboot 10 damit keine oder nur eine äußerst geringe Schallabstrahlung an das umgebende Meerwasser hat.

Fig. 2 zeigt das Abteil 11 mit weiteren Einzelheiten.

Man erkennt als eines der im Innenraum 20 vorhandenen Aggregate zunächst einen Kreislaufdieselmotor 30, der über eine Kühlöl­ leitung 31 mit dem Außenraum in Verbindung steht. Auf diese Weise ist es möglich, dem Kreislaufdieselmotor 30 gekühltes Öl von den Außenraum zuzuführen.

Der Kreislaufdieselmotor 30 ist ferner über eine Treibstoff­ leitung 32 mit einem Treibstofftank 33 verbunden, der sich ebenfalls im Innenraum 20 des Abteils 11 befindet. Der Treib­ stofftank 33 kann entweder den gesamten Treibstoffvorrat an Bord des Unterseebootes 10 enthalten, alternativ ist aber auch möglich, den Treibstofftank 33 aus Platzgründen nur so groß zu dimensionieren, daß sein Inhalt für jeweils eine Tauchfahrt ausreicht. In diesem Falle ist es erforderlich, den Treibstofftank 33 über eine Leitung 34 von außen aus einem größeren Vorratstank nachzufüllen, wenn das Unterseeboot 10 sich gerade nicht auf Schleichfahrt befindet. Nach dem Nach­ füllen des Treibstofftanks 33 kann dann die Leitung 34, die z.B. als Steckleitung ausgebildet sein kann, vollkommen gelöst werden, so daß keine Schallbrücke über den evakuierten Zwischen­ raum 14 hinweg besteht.

Der Kreislaufdieselmotor 30 ist ferner über eine Sauerstoff­ leitung 35 mit einem Sauerstofftank 36 verbunden, der sich ebenfalls im Innenraum 20 des Abteils 11 befindet. Auch hier gilt, daß der Sauerstofftank 36 aus Platzgründen ebenfalls nur eine bestimmte Vorratsmenge an Sauerstoff enthält, während auch hier über eine Leitung 37 ein Nachfüllen aus einem größeren Vorratstank möglich ist, der sich an anderer Stelle im Unter­ seeboot 10 befindet.

Schließlich ist der Kreislaufdieselmotor 30 noch über eine Abgasleitung 38 mit einem Kalilaugen-Tank 39 verbunden. Bekannt­ lich wird nämlich bei Kreislaufdieselmotoren das Abgas in einer Kalilauge gewaschen, damit sich das Kohlendioxid aus den Abgasen in der Kalilauge lösen kann. Da in diesem Falle die Kalilauge kontinuierlich angereichert wird, ist eine Austauschleitung 40 vorgesehen, die verbrauchte Kalilauge aus den Tank 39 entfernen und frische Lauge in diesen Tank fördern kann.

Mechanisch steht der Kreislaufdieselmotor 30 über eine Antriebs­ welle 41 mit einem Generator 42 in Verbindung. Der Generator 42 ist mit einer Stromleitung 43 versehen, die durch den evakuierten Zwischenraum 14 hinweg nach außen geführt ist.

Schließlich zeigt Fig. 2 im Innenraum 20 des Abteils 11 noch eine Vakuumpumpe 44, die über eine Saugleitung 45 mit dem evakuierten Zwischenraum 14 verbunden ist. Die Vakuumpumpe 44 dient dazu, den Unterdruck im Zwischenraum 14 aufrechtzuerhal­ ten, wobei die Anordnung der Vakuumpumpe 44 im Innenraum 20 des Abteils 11 sicherstellt, daß der von der Vakuumpumpe 44 abgestrahlte Schall nicht in den Außenraum gelangt. Die Vakuum­ pumpe 44 kann von verhältnismäßig einfacher Bauart sein (bei­ spielsweise eine Vorvakuumpumpe), weil sie vorzugsweise nur dazu verwendet wird, den Unterdruck im Zwischenraum 14 aufrecht­ zuerhalten, während zum Erstevakuieren des Zwischenraums 14 eine andere Pumpe verwendet werden kann, die sich außerhalb des Abteils 11 befindet. Auch hier wird also der Überlegung Rechnung getragen, daß in dem Abteil 11 nur diejenigen geräusch­ erzeugenden Aggregate mit ihren jeweiligen Versorgungskompo­ nenten enthalten sein müssen, die für eine zeitiich begrenzte Schleichfahrt erforderlich sind.

Aus Fig. 2 erkennt man ferner, daß der Kreislaufdieselmotor 30, der Generator 42 sowie die Vakuumpumpe 44 als geräuscherzeugende Aggregate jeweils auf einer Grundplatte 50 bzw. 51 bzw. 52 angeordnet sind. Die Grundplatten 50 bis 52 sind mittels Federbeinen 53 bzw. 54 bzw. 55 auf der Innenwand 13 abgestützt und diese stützt sich wiederum über weitere Federbeine 56 auf der Außenwand 12 ab. Es versteht sich darüberhinaus, daß die Innenwand 13 an einer Vielzahl von Stellen elastisch gegenüber der Außenwand 12 abgestützt sein kann, also auch an den Seiten­ wänden und an der Decke.

Die Federbeine 56, die den Zwischenraum 14 überbrücken, sind bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung mit Durch­ führungen versehen, wie mit 56a in Fig. 2 angedeutet. Diese Durchführungen 56a können zur Übertragung von Medien, d.h. von Flüssigkeiten oder Gasen über den Zwischenraum 14 hinweg dienen. Die Durchführungen 56a können ferner dazu verwendet werden, um elektrische Energie oder Signale aus dem Innenraum 20 nach außen zu übertragen, oder umgekehrt.

In Fig. 2 sind die Federbeine 56, die den Zwischenraum 14 überbrücken, ferner an beliebigen Stellen eingezeichnet. Besonders bevorzugt ist jedoch, den Ort der Anbringung der Federbeine 56 gezielt zu wählen. Hierzu wird zunächst das Eigenfrequenzspektrum des Innenraumes 20 gemessen. Dies ge­ schieht entweder über eine Anregung, beispielsweise einen Schwingungswandler, Lautsprecher oder dgl., deren Frequenz kontinuierlich durchgestimmt wird, oder über eine impulsförmige Anregung, beispielsweise einen Knall, bei dem dann die Sprung­ antwort des Innenraumes 20 über eine anschließende Fourier­ transformation aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich übertragen wird.

Die sich im Innenraum 20 einstellenden Schwingungen können dann mittels Mikrophonen, piezo-elektrischer Schwingungsauf­ nehmer, optischer Aufnehmer oder dgl., ortsaufgelöst beobachtet werden, so daß das räumlich-zeitliche Schwingungsbild erfaßt wird. Diese Messungen können auch mit laufenden Aggregaten, beispielsweise mit laufendem Kreislaufdieselmotor 30 oder laufender Vakuumpumpe 44 wiederholt werden, um festzustellen, welche Schwingungsmoden im Innenraum 20 an der Innenwand 13 bevorzugt angeregt werden. Es versteht sich dabei, daß bevorzugt die Betriebsfrequenzen der bewegten Aggregate in einem Fre­ quenzbereich außerhalb der Eigenfrequenzen des Innenraums 20 gelegt wird.

Für die im Innenraum 20 bzw. an der Innenwand 13 noch verblei­ benden Hauptschwingungsmoden bestimmt man nun die räumliche Verteilung der Schwingungsbäuche und Schwingungsknoten an der Innenwand 13. Die Federbeine 56 oder sonstige vorgesehene Befestigungs- oder Aufhängeeinrichtungen bringt man nun an den Orten der Schwingungsknoten an. Da die Schwingungsamplitude bekanntlich am Orte der Knoten gleich Null ist, wird auf diese Weise verhindert, daß die Schwingungen der Hauptschwingungsmoden überhaupt über die Federbeine 56 oder sonstige Befestigungs­ elemente vom Innenraum 20 über den evakuierten Zwischenraum 14 hinweg auf die Außenwand 12 übertragen werden können.

Als Alternative hierzu kann man die Federbeine 56 auch so ausbilden, daß die Aufhängung nicht unmittelbar von der Innen­ wand 13 auf die Außenwand 12 führt, sondern es können ein oder mehrere Zwischenrahmen vorgesehen werden. Sukzessiv können nun immer für die verbleibenden wesentlichen Schwingungsmoden auf den Rahmen die Knoten gesucht und dort die Halterungen für die Verbindungen nach außen zum jeweils nächst äußeren Rahmen angebracht werden. Diese Halterungen können selbst wieder passive oder aktive Schwingungsdämpfer enthalten. Auf diese Weise entsteht ein Schallsperrfilter, das durch die genannten iterativen Schritte verbessert wird, indem man den Einfluß der äußeren Rahmen auf die Schwingungsmoden der inneren Rahmen berücksichtigt.

Wie sich aus der vorstehenden Überlegung zeigt, kann bereits auf diese Weise eine äußerst gute Schallabkopplung zwischen dem Innenraum 20 und der Außenwand 12 erreicht werden, so daß im Zwischenraum 14 ggf. auch ein äußerst geringfügiger Unter­ druck zur restlichen Schallabkopplung ausreicht oder sogar Umgebungsdruck eingestellt werden kann.

Fig. 3 zeigt im Detail eine Anordnung, die verwendet wird, um die im Innenraum 20 von den Aggregaten 15 bzw. 30, 42 und 44 erzeugte Wärme abzuführen, ohne daß hierzu Rohrleitungen für ein Wärmetauschmedium durch den evakuierten Zwischenraum 14 hindurch geführt werden müssen.

Hierzu ist die Innenseite der Außenwand 12 mit Wärmeleitblechen 60 und die Außenseite der Innenwand 13 mit komplementären Wärmeleitblechen 61 versehen. Die Wärmeleitbleche 60, 61 fassen kammartig ineinander, so daß die einander gegenüberliegenden Strahlungsflächen der Wärmeleitbleche 60 und 61 auch bei sehr schmalem Zwischenraum 14 möglichst groß sind. Die Wärmeleit­ bleche 60, 61 sind zweckmäßigerweise schwarz eingefärbt, um eine optimale Wärmestrahlung zu ermöglichen.

Um die Temperaturdifferenz zwischen den Wärmeleitblechen 60, 61 möglichst groß zu halten, sind die mit der Außenwand 12 verbundenen Wärmeleitblechen 60 mit einer Kühleinrichtung 62 versehen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die im Innenraum 20 erzeugte Abwärme zunächst an die Innenwand 13 und dann durch Wärmestrahlung über den evakuierten Zwischenraum 14 hinweg berührungslos auf die Außenwand 12 übertragen und dort von der Kühleinrichtung 62 abgeführt wird.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Maßnahme, die verhindern soll, daß bei einer Schockbelastung Beschädigungen an den Wänden 12, 13 des Abteils 11 auftreten.

Hierzu muß man sich zunächst vor Augen halten, daß der Abstand der Wände 12, 13, der in Fig. 4 mit 72 bezeichnet ist, bereits von Hause aus sehr klein gehalten werden kann, weil ein Vakuum überhaupt nicht leitfähig für Schallwellen ist, unabhängig von seiner Ausdehnung. Bei genügend niedrig eingestelltem Unterdruck genügt also schon ein sehr geringer Abstand 72 zwischen Außenwand 12 und Innenwand 13, um eine sehr gute Schallisolierung herzustellen. In der Praxis wird man naturgemäß im Innenraum 14 kein Hochvakuum herstellen, so daß ein gewisser Mindestabstand 72 eingehalten werden muß.

Um nun im Falle einer Stoßbelastung auf das Unterseeboot 10, also für den Fall eines Zusammenstoßes oder eines Auflaufens zu verhindern, daß die verhältnismäßig labile Anordnung des Abteils 11 mit dem federnd gelagerten Innenraum 20 Schaden nimmt, sind vorzugsweise die Außenwand 12 und die Innenwand 13 jeweils mit einem Stoßkörper versehen, der in den Fig. 4 und 5 mit 70 bzw. 71 bezeichnet ist. Diese Stoßkörper sind nur bereichsweise auf den Wänden 12 bzw. 13 angeordnet und an der jeweils gegenüberliegenden Seite der Wände 12 bzw. 13 mechanisch ausreichend abgestützt, um eine Krafteinleitung von den Stoßkörpern 70, 71 in den Außenraum bzw. den Innenraum zu ermöglichen. Da die Stoßkörper 70, 71 beide in den Zwischen­ raum 14 hineinragen, entsteht im Bereich der Stoßkörper 70, 71 ein kleinerer Abstand, der in Fig. 4 mit 73 bezeichnet ist. Dieser kleinere Abstand 73 kann durchaus den Wert von wenigen Millimetern aufweisen.

Wird nun eine extreme Stoßbelastung auf das Unterseeboot 10 ausgeübt, so nähern sich die Stoßkörper 70, 71 unter elastischer Verformung der Außenwand 12 und/oder der Innenwand 13 aneinander an, bis sie schließlich einander berühren, wie in Fig. 5 gezeigt ist. In diesem Fall entsteht ein mechanisch starres Gebilde und die auftretenden Beschleunigungskräfte können optimal vom Innenraum 20 auf den Außenraum übertragen werden. Naturgemäß besteht in diesem Augenblick zwischen den Stoßkörpern 70, 71 eine Schallbrücke, dies kann jedoch im Falle einer Stoßbelastung (Zusammenstoß oder Auflaufen) kurzzeitig in Kauf genommen werden.

Fig. 6 zeigt eine Möglichkeit, um mechanische Energie aus dem Innenraum 20 in den Außenraum (oder umgekehrt) berührungslos auszukoppeln.

Hierzu sind die Außenwand 12 und Innenwand 13 bereichsweise mit einem unmagnetischen Einsatz 80 bzw. 81, beispielsweise aus Kunststoff oder Glas, versehen. An die Einsätze 80, 81 grenzen eine Abtriebswelle 82 bzw. eine Antriebswelle 83 jeweils mit einem magnetischen Kupplungskörper 84. Die Antriebswelle 83 kann beispielsweise die Ausgangswelle des Kreislaufdiesel­ motors sein.

Die Kupplungskörper 84 sind mit magnetischen Elementen besetzt, so daß sich bei Drehung des einen Kupplungskörpers 84 der jeweils andere Kupplungskörper 84 synchron mitdreht. Die unmagnetischen Einsätze 80 bzw. 81 sind dabei deswegen vor­ gesehen, um das Entstehen von Wirbelströmen in den ansonsten üblicherweise metallischen Wänden 12 bzw. 13 zu verhindern. Auch hier macht man sich somit die Tatsache zunutze, daß der Abstand der Wände 12, 13 sehr gering gestaltet sein kann, so daß zwischen den magnetischen Kupplungskörpern 84 nur ein verhältnismäßig schmaler Luftspalt verbleibt.

Fig. 7 zeigt eine Möglichkeit, den Innenraum 20 des Abteils 11 begehbar zu machen, ohne den gesamten evakuierten Zwischen­ raum 14 belüften und dann wieder evakuieren zu müssen.

Man erkennt in Fig. 7 eine innere Tür 85, in der Innenwand 13 sowie eine etwas größere, die innere Tür 85 überlappende äußere Tür 87 in der Außenwand 12. Hierzu ist die Außenwand 12 mit einem kastenartigen Vorsprung 86 versehen.

Ein Rahmen 88 umgibt die innere Tür 85 auf allen vier Seiten. Eine Quetschdichtung 89 ist schwenkbar an der Vorderseite des kastenartigen Vorsprung 86 gelagert und mit Betätigungselementen 90 verschwenkbar. In der in Fig. 7 dargestellten Stellung der Quetschdichtung 89 steht der vom kastenartigen Vorsprung 86 umgebene Raum 91 in Verbindung mit den evakuierten Zwischenraum 14, während die Türen 85 und 87 geschlossen sind.

Soll nun ein Durchgang vom Außenraum in den Innenraum 20 hergestellt werden, so werden sämtliche über den Umfang des kastenartigen Vorsprunges 86 verteilte Betätigungselemente 90 nach innen verstellt. Die Quetschdichtung 89 legt sich dann allseits an den Rahmen 88 an, so daß der Raum 91 vom übrigen Zwischenraum 14 abgeschottet wird.

Nun kann die äußere Tür 87 und dann die innere Tür 85 geöffnet werden und der Innenraum 20 ist zugänglich. Dabei muß nur der vom kastenartigen Vorsprung 86 umgebene Raum 91 belüftet und später wieder evakuiert werden, während der gesamte übrige Zwischenraum 14 evakuiert bleibt.

Fig. 8 zeigt eine von vielen Möglichkeiten, eine kontinuierliche Verbindung zwischen dem Außenraum und dem Innenraum 20 über den evakuierten Zwischenraum 14 hinweg für ein Medium, d.h. ein Gas oder eine Flüssigkeit oder für eine Kabelverbindung herzustellen.

Hierzu wird vom Außenraum eine erste Rohrleitung 95 mittels eines ersten Flansches 96 von außen an der Außenwand 12 be­ festigt. Die erste Rohrleitung 95 greift dabei durch eine entsprechende Aussparung in der Außenwand 12, die im übrigen vom ersten Flansch 96 druckdicht abgedeckt wird.

In entsprechender Weise befindet sich eine zweite Rohrleitung 97 an der Innenwand 13 und ein zweiter Flansch 98 sorgt für eine druckdichte Abdichtung der in der Innenwand 13 hierzu erforderlichen Aussparung.

Die in den Zwischenraum 14 vorstehenden Stutzen der Rohrlei­ tungen 95 und 97 sind mittels einer flexiblen Rohrleitung 99 miteinander verbunden.

Auf diese Weise besteht eine kontinuierliche Rohrverbindung zwischen dem Außenraum und dem Innenraum 20, über die ein Gas oder eine Flüssigkeit von außen nach innen oder von innen nach außen geführt werden kann oder durch die hindurch eine lose Kabelverbindung geführt sein kann.

Wenn es nicht erforderlich ist, eine derartige Verbindung kontinuierlich herzustellen, bedient man sich einer Steckver­ bindung, wie sie an sich aus der Vakuumtechnik bekannt ist und daher hier nicht nochmals näher erläutert werden soll.

Es wurde bereits weiter oben anhand der Fig. 4 und 5 erläutert, daß besondere Maßnahmen getroffen werden müssen, um einerseits eine möglichst weiche Kopplung zwischen Innenwand 13 und Außenwand 12 zu erzielen, die andererseits sehr hart sein soll, wenn Stoßbelastungen auf das Abteil 11 ausgeübt werden.

Hierzu können die Federbeine 18 in Fig. 1 bzw. 53 bis 56 in Fig. 2 auch als Federn mit progressiver Kennlinie ausgebildet sein, wie in Fig. 9 höchst schematisch und beispielhaft an­ gedeutet ist.

Das in Fig. 9 zu erkennende Federbein verfügt nämlich über einen weichen Federabschnitt 100 sowie einen harten Federab­ schnitt 101, die voneinander über eine Mittelebene 102 getrennt sind. Wird nun beispielsweise die Innenwand 12 in Fig. 9 von oben nach unten infolge einer Stoßbelastung ausgelenkt, so wird zunächst der weiche Federabschnitt 100 mit relativ weicher Dämpfung wirksam, ehe dann nach vollständiger Kompression des weichen Federabschnittes 100 der harte Federabschnitt 101 wirksam wird.

Es versteht sich, daß diese Darstellung lediglich beispielhaft zu verstehen ist und daß auch andere, mehrstufige Federanord­ nungen verwendet werden können, selbstverständlich auch pneu­ matische oder hydraulische Vorrichtungen, wie dies an sich aus der Federungstechnik bekannt ist.

Besonders bevorzugt sind für die Federbeine 18 bzw. 53 bis 56 auch sogenannte aktive Federbeine, wie sie Gegenstand der parallelen Patentanmeldung desselben Anmelders mit demselben Anmeldetag (Anwaltsaktenzeichen 1206P101) sind.

Zur Übertragung von Signalen vom Innenraum 20 nach außen, oder umgekehrt, kann man sich einer Verbindungsleitung bedienen. Da jedoch jede mechanische Verbindung zwischen Innenraum 20 und Außenwand 12 eine Schallbrücke darstellt, wird bei Ausfüh­ rungsbeispielen der Erfindung eine drahtlose Signalübertragung verwendet.

So kann beispielsweise eine Signalübertragung dadurch erreicht werden, daß zwischen Innenraum 20 und Außenwand 12 ein Konstant­ magnetfeld eingestellt wird, wie dies sinngemäß bereits für eine Drehmomentübertragung anhand der Fig. 6 weiter oben erläutert wurde. Wenn dieses Konstantmagnetfeld moduliert wird, kann über sogenannte Pickup-Spulen die Modulationsfrequenz am jeweils gegenüberliegenden Teil der Anordnung abgenommen und weiterverarbeitet werden.

Alternativ hierzu kann auch eine optische Signalübertragung eingesetzt werden, indem auf der einen Seite lichtaussendende Dioden (LED) und auf der jeweils gegenüberliegenden Seite lichtempfindliche Elemente verwendet werden. Der ausgesendete bzw. empfangene Lichtstrahl wird dann ebenfalls mir einer Signalfrequenz moduliert.

Schließlich ist eine drahtlose Signalübertragung aber auch mittels elektromagnetischer Wellen möglich, beispielsweise mittels Rundfunkwellen im Kurzwellen- oder Mikrowellenbereich.

Die vorliegende Anmeldung hängt zusammen mit den folgenden Anmeldungen desselben Anmelders vom selben Tage und der Offen­ barungsgehalt jener Anmeldungen wird durch diesen Verweis auch zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gemacht;
Patentanmeldung P 39 08 578.3-22 "Verfahren zum Beeinflussen einer Schallquelle, ins­ besondere eines getauchten Unterseebootes und Untersee­ boot" (Anwaltsaktenzeichen 1206P100)
Patentanmeldung P 39 08 577.5-22 "Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Schall­ emission getauchter Unterseeboote" (Anwaltsaktenzeichen 1206P101)
Patentanmeldung P 39 08 576.7-52 "Verfahren und Vorrichtung zum Lokalisieren von in wasserhaltiger Umgebung befindlichen protonenarmen Gegenständen, insbesondere zum Orten von Unterseebooten oder Seeminen in einem Meer oder einem Binnengewässer" (Anwaltsaktenzeichen 1206P102)
Patentanmeldung P 39 08 575.9-22 "Unterwasserfahrzeug mit einem passiven optischen Beobachtungssystem" (Anwaltsaktenzeichen 1206P103)
Patentanmeldung P 39 08 574.0-22 "Verfahren zum Betreiben getauchter Unterseeboote und Unterseeboot" (Anwaltsaktenzeichen 1206P104)
Patentanmeldung P 39 08 573.2-22 "Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben getauchter Unterseeboote" (Anwaltsaktenzeichen 1206P106).

Claims (22)

1. Verfahren zur Verminderung der Schallemission getauchter Unterseeboote (10), bei dem im Innenraum bewegte mechani­ sche Elemente auf einem Übertragungsweg Schwingungen an eine Außenhülle (19) abgeben und die Schwingungen auf dem Übertragungsweg gedämpft werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Übertragungsweg ein evakuierter Zwischenraum (14) geschaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eigenfrequenzspektrum des Innenraumes ermittelt, die räumliche Verteilung der Schwingungsknoten festge­ stellt und eine mechanische, den Zwischenraum (14) überbrückende Verbindung zwischen dem Innenraum (20) und der Außenhülle (19) an den Orten der Schwingungs­ knoten hergestellt wird.

3. Vorrichtung zur Verminderung der Schallemission ge­ tauchter Unterseeboote (10), bei denen Dämpfungsmittel zwischen einem im Innenraum des Unterseebootes (10) angeordneten bewegten mechanischen Element und einer Außenhülle (19) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmittel als evakuierter Zwischenraum (14) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegten mechanischen Elemente im Innenraum (20) eines Abteiles (11) angeordnet sind, das eine Innenwand (13) und eine Außenwand (12) aufweist, zwischen denen der evakuierte Zwischenraum (14) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (12) die Außenhülle (19) des Unter­ seebootes (10) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Vakuumpumpe (44) im Innenraum (20) an­ geordnet und an den evakuierten Zwischenraum (14) angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der Innenwand (13) und die Innenseite der Außenwand (12) wenigstens teilweise jeweils mit Wärmeleitblechen (60, 61) versehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitbleche (60) der Außenwand (12) mit einer Kühleinrichtung (62) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der Innenwand (13) und die Innenseite der Außenwand (12) jeweils bereichsweise mit Stoßkörpern (70, 71) versehen sind, derart, daß der Abstand (72, 73) von Innenwand (13) und Außenwand (12) auf ein Maß vermindert wird, das die Stoßkörper (70, 71) bei Auftreten einer auf das Abteil (11) einwirkenden, vorbestimmten Beschleuni­ gung einander berühren.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (13) gegenüber der Außenwand (14) mit Federbeinen (53 bis 56) abgestützt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbeine (53 bis 56) eine progressive Kennlinie aufweisen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federbeine (53 bis 56) am Ort von Schwingungsknoten eines Eigenfrequenzspektrums des Innenraumes angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbeine als Rahmen ausgebildet sind, die den Innenraum gegenüber dem Außenraum nach Art einer kardanischen Aufhängung abstützen.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbeine mit Durchführungen (56a) zum Leiten von Medien oder Signalen versehen sind.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung von mechanischer Energie über den evakuierten Zwischenraum (14) hinweg eine Magnetkupplung (84) mit Kupplungshälften auf der Innenseite der Innenwand (13) und der Außenseite der Außenwand (12) vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (13) sowie die Außenwand (12) im Bereich der Kupplungshälften der Magnetkupplung (84) aus einem elektrisch nicht-leitenden Material ausgebildet sind.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung von Medien über den evakuierten Zwischenraum (14) hineg Leitungsstutzen (95, 97) in der Innenwand (13) und der Außenwand (12) angeordnet sind und daß die Leitungs­ stutzen (95, 97) mittels eines flexiblen Leitungsstücks (99) miteinander verbunden sind.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (13) und die Außenwand (12) mit Türen (85, 87) versehen sind, und daß ein die Türen (85, 87) umgebender Raum (91) vom evakuierten Zwischenraum (14) mittels lösbarer Dichtungsmittel (88, 89, 90) abteilbar ist.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (14) mittels einer drahtlosen Signalübertragungsein­ richtung überbrückt ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale mittels eines modulierten Konstantmagnet­ feldes übertragen werden.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale optisch übertragen werden.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale mittels elektromagnetischer Wellen übertragen werden.