DE4401309A1 - Unterwasserfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Unterwasserfahrzeug, insbesondere oder eine Unterwasserdrohne, mit einer Antriebseinrichtung, die eine Mehrzahl von einzelnen in einer vorgebenen Arbeitsrichtung wirkenden Antriebsmitteln umfaßt, und mit einer Einrichtung zum Lenken des Un­ terwasserfahrzeuges.

Ein Unterwasserfahrzeug konventioneller Bauart besitzt gewöhnlich zwei Ruderklappen, die eine Einrichtung zum Lenken bilden. Von den Ruderklappen wirkt eine in Vertikalrichtung, um Richtungsänderungen des Rumpfes in Nickebene zu bewirken und die andere Ruderklappe in Gierebene, um Richtungsänderungen nach Steuerbord oder Backbord durchführen zu können. Nachteilig bei diesen bekannten Unterwasser­ fahrzeugen sind die hohen Herstellkosten durch die aufwendigen Ru­ derklappenkonstruktionen sowie die schlechte Manövrierfähigkeit bei niedrigen Geschwindigkeiten.

Es sind darüber hinaus Unterwasserfahrzeuge mit einem zusätzlichen Vertikal antrieb oder mit einem zusätzlichen kombinierten Vertikal- und Querantrieb bekannt. Hierdurch wird zwar eine verbesserte Ma­ növrierfähigkeit bei niedrigen Geschwindigkeiten erzielt; bei hohen Geschwindigkeiten hat sich die Manövrierfähigkeit in Vertikalrich­ tung jedoch als ungenügend erwiesen. Nachteilig wirken sich zudem auch bei diesen bekannten Unterwasserfahrzeugen die hohen Herstell­ kosten für den Vertikal- und den Querantrieb aus.

Die Herstellkosten der Unterwasserfahrzeuge fallen insbesondere bei Einwegdrohnen zur Beseitigung von Minen stark ins Gewicht, da die Drohne mit der Mine zerstört wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Unterwasser­ fahrzeug zu schaffen, welches sich durch geringe Herstellkosten und gute Manövriereigenschaften bei möglichst allen und insbesondere niedrigen Geschwindigkeiten auszeichnet.

Diese Aufgabe wird beim Unterwasserfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung zum Lenken des Unterwasserfahrzeuges aus einer Steuereinrichtung besteht, die die Antriebsleistung der Antriebsmittel einzeln steuert.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß zum Lenken des Unterwasserfahrzeuges weder Ruderklappen noch Vertikal- oder Querantriebe erforderlich sind. Die Lenkung des Unterwasserfahrzeu­ ges erfolgt ausschließlich durch Steuerung der Antriebsleistung der Antriebsmittel. Die Antriebseinrichtung kann aus identischen Stan­ dardkomponenten aufgebaut werden, so daß das erfindungsgemäße Unter­ wasserfahrzeug mit niedrigen Herstellkosten produzierbar ist. Die Steuerung der Antriebsleistung jedes einzelnen Antriebsmittels sorgt für eine sehr gute Manövrierfähigkeit auch bei geringen Geschwindig­ keiten, die insbesondere bei der Vernichtung von Unterwasserminen wichtig ist.

Vorteilhafterweise wirken die Antriebsmittel jeweils in Geradeaus­ richtung des Unterwasserfahrzeuges.

Besonders bevorzugt umfaßt die Antriebseinrichtung vier Antriebsmit­ tel, die jeweils um 90° um die Längsachse des Unterwasserfahrzeuges versetzt am Heck des Unterwasserfahrzeuges angeordnet sind. Bei die­ ser augenblicklich besonders bevorzugten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung läuft das Unterwasserfahrzeug bei gleicher An­ triebsleistung aller Antriebsmittel in Geradeausrichtung. Kurskor­ rekturen in Nick- bzw. Gierebene können beispielsweise durch Herab­ setzung bzw. Erhöhung der Antriebskraft der jeweiligen Antriebsmit­ tel in der entsprechenden Ebene auf einfache Weise durchgeführt wer­ den.

Besonders bevorzugt werden die Antriebsmittel von Propellern gebil­ det, die paarweise gegenläufig angetrieben werden. Propellerantriebe sind preiswerte Antriebsmittel, deren paarweise gegenläufiger An­ trieb bewirkt, daß sich die Schraubeneffekte ohne Beeinflussung durch die Steuereinrichtung gegenseitig kompensieren.

Werden die Antriebsmittel durch Propeller gebildet, so steuert die Einrichtung zum Lenken des Unterwasserfahrzeuges vorteilhafterweise bei Propellerantrieben die Drehzahl der Propeller. Die Beeinflussung der Drehzahl der Propeller ist die einfachste Methode, die An­ triebsleistung der Antriebsmittel einzeln zu steuern. Alternativ hierzu ist es allerdings auch möglich, die Anstellwinkel der Propel­ lerflügel zu steuern oder sogar die Antriebsrichtung der Antriebs­ mittel, bei einem Propeller die Drehrichtung, umzukehren. Durch die­ se Maßnahmen kann die Manövrierfähigkeit des Unterwasserfahrzeuges bei niedrigen Geschwindigkeiten weiter verbessert werden.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die An­ triebseinrichtung drei Antriebsmittel, die jeweils um 120° um die Längsachse des Unterwasserfahrzeuges herum versetzt am Heck des Un­ terwasserfahrzeuges angeordnet sind. Gegenüber der Anordnung von vier Antriebseinrichtungen wird bei dieser Ausführungsform ein An­ triebsmittel eingespart, die Herstellungskosten des Unterwasserfahr­ zeuges somit weiter vermindert.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Unterwasserfahrzeuges;

Fig. 2 eine Heckansicht eines Unterwasserfahrzeuges.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Unterwasserfahrzeug 1, im Ausfüh­ rungsbeispiel eine Unterwasserdrohne, in einer Seitenansicht und einer Heckansicht dargestellt.

Das Unterwasserfahrzeug 1 enthält im Bugbereich eine Sensoreinrich­ tung 2 (beispielsweise eine Sonar- oder Kameraeinrichtung), mit de­ ren Hilfe beispielsweise Ankertauminen oder nicht vollständig einge­ sunkene Grundminen detektiert werden können. Ferner ist eine An­ triebseinrichtung 3 vorgesehen, die Antriebsmittel 5 am Heck 7 des Unterwasserfahrzeuges I umfaßt, die in dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel als Propeller ausgebildet sind. Die Antriebsmittel 5 werden von einer Einrichtung 4 zum Lenken des Unterwasserfahrzeuges 1 gesteuert, um Richtungsänderungen durchzuführen.

Insbesondere in Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Antriebsmittel 5 jeweils um 90° um die Längsachse 6 des Unterwasserfahrzeuges 1 herum versetzt am Heck 7 des Unterwasserfahrzeuges 1 angeordnet sind. Durch die Pfeile werden die paarweise gegenläufigen Drehrichtungen der Antriebsmittel 5 angedeutet. Zur gegenseitigen Kompensation von Schraubeneffekten sind zwei der Propeller rechtsdrehend und zwei linksdrehend ausgebildet.

Zur Stabilisierung des Unterwasserfahrzeuges ist es zweckmäßig, Leitflächen 8 vorzusehen, die einen guten Geradeauslauf des Unter­ wasserfahrzeuges 1 sicherstellen.

Die Einrichtung zum Lenken des Unterwasserfahrzeuges steuert die An­ triebsleistung der einzelnen Antriebsmittel 5. Für eine Kursänderung in der Gierebene nach Steuerbord wird die Antriebsleistung der bei­ den steuerbordseitigen Antriebsmittel 5 vermindert und die Antriebs­ leistung der Backbord-Antriebsmittel 5 erhöht. Analog hierzu kann die Antriebsleistung der unteren beiden bzw. oberen beiden An­ triebsmittel 5 gesteuert werden, um Richtungsänderungen des Unter­ wasserfahrzeuges in Nickebene zu bewirken.

Claims (12)

1. Unterwasserfahrzeug, insbesondere Unterwasserdrohne, mit einer Antriebseinrichtung (3), die eine Mehrzahl von einzelnen, in einer vorgegebenen Antriebsrichtung wirkenden Antriebsmitteln (5) umfaßt, und mit einer Einrichtung (4) zum Lenken des Unterwasser­ fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) zum Lenken des Un­ terwasserfahrzeuges (1) aus einer Steuereinrichtung besteht, die die Antriebsleistung der Antriebsmittel (5) einzeln steuert.

2. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (5) jeweils in Geradeausrichtung wirken.

3. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (3) drei An­ triebsmittel umfaßt.

4. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (5) jeweils um 120° um die Längsachse (6) des Unterwasserfahrzeuges (1) herum versetzt am Heck (7) des Unterwasserfahrzeuges (1) angeordnet sind.

5. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (3) vier An­ triebsmittel (5) umfaßt.

6. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (5) jeweils um 90° um die Längsachse (6) des Unterwasserfahrzeuges (1) herum versetzt am Heck (7) des Unterwasserfahrzeuges (1) angeordnet sind.

7. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (5) von Propellern gebildet werden.

8. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (5) paarweise gegen­ läufig angetriebene Propeller sind.

9. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) zum Lenken des Un­ terwasserfahrzeuges (1) die Drehzahl der Propeller steuert.

10. Unterwasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) zum Lenken des Un­ terwasserfahrzeuges (1) die Anstellwinkel der Propellerflügel steuert.

11. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrichtung der Antriebsmittel (5) umkehrbar ist.

12. Unterwasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) zum Lenken des Un­ terwasserfahrzeugs die Drehrichtung der Propeller steuert.