DE510043C - Einrichtung zum allseitigen ungestoerten Senden und Empfangen von Schall auf Schiffen in Fahrt - Google Patents

Description

• Einrichtung zum allseitigen ungestörten Senden und Empfangen von Schall auf Schiffen in Fahrt Die Erfindung bezieht sich auf eine besonders vorteilhafte Anordnung von Schallgebern oder Schallempfängern an Schiffen. Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, daß es bei Erreichung gewisser Fahrtstufen, die bei verschiedenen Schiffstypen verschieden hoch liegen, nicht möglich ist, innerhalb einer gewissen Zone nach achtern vom Schiff aus Signale zu geben oder von einem innerhalb dieser Zone befindlichen Sender her Signale zu empfangen. Der Grund für diese Erscheinung liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit darin, daß eine vom Schiff in der Gegend des Achterstevens mitgenommene Wassermenge sich bei einer bestimmten Fahrtstufe abzulösen beginnt, in turbulente Strömung gerät und sich in ein schallundurchlässiges Gemisch von Wasser und Luft verwandelt.
• Erfindungsgemäß wird diese Schwierigkeit dadurch überwunden, daß man an Backbord-und Steuerbordseite an der breitesten Stelle des Schiffes je einen Apparat, und zwar zweckmäßig an einem unterhalb der Außenhaut des Schiffes herausragenden oder ausfahrbaren Träger, anbringt. Wesentlich ist, daß hierbei auch von einer der sogenannten an sich bekannten Gruppenanordnungen Gebrauch gemacht wird, und zwar von einer Anordnung mit vertikal übereinander befindlichen Schallgeräten in jedem Träger, die gestattet, den Schall bevorzugt in horizontaler Richtung zu konzentrieren oder aus dieser Richtung bevorzugt aufzunehmen.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Abbildungen näher erläutert.
• Abb. i zeigt schematisch den Vorgang am Achtersteven bei niedriger Fahrtstufe. Abb.2 zeigt Gien Vorgang oberhalb der kritischen Fahrtstufe bei Verwendung eines in der Schiffslängsachse angeordneten Senders und eines an Backbord und Steuerbord angeordneten Senderpaares.
• Abb.3 und q. zeigen schematisch Senderanordnungen nach der Erfindung.
• In Abb. i stellt i die Konturen eines Schiffes dar, in dessen Mitte unten am Schiffsboden sich ein Sender :2 befindet. Bei Fahrt schleppt das Schiff eine mehr oder weniger große Wassermasse 3 hinter sich her, die aber zunächst noch aus akustisch klarem Wasser besteht. Ein vom Sender 2 ausgehender Schall durchdringt bei diesem Zustand diese Wasser= masse noch ungeschwächt, wie es durch die als Pfeile eingezeichneten .Strahlen versinnbildlicht ist.
• Bei Überschreitung der kritischen Fahrtstufe beginnt die Wassermasse 3 plötzlich sich vom hinteren Schiffsende abzulösen und in eine turbulente Strömung zu verfallen. In diesem Zustand findet auch Luftabscheidung statt, und das Wasser hinter dem Schiff wird an der ganzen Breite des Schiffes akustisch trübe (Abb. z). Signale von 2 her, die eben vorher noch in der .mit a bezeichneten Zone zu hören waren, verschwinden plötzlich in der ganzen Breite dieser Zone, während sie, wenn man mit dem Empfänger seitlich aus dieser Zone herausgeht, ebenso plötzlich wieder erscheinen. Hier setzt die Erfindung ein, indem statt eines Schallgerätes in zentraler Lage deren zwei (4 und 5) in der Nähe der Außenkante des Schiffes angeordnet werden. Nun laufen -die Schallstrahlen achteraus zunächst als parallele Tangenten (doppelt gefiederte Pfeile in Abb. 2) an der turbulenten Zone 3 vorbei, um sich infolge der Beugung kurz hinter dem Schiff (Punkt b) zu schneiden, so daß also bereits in mäßiger Entfernung vom Schiff nach jeder Richtung hin die Signale gehört und umgekehrt auch von dort kommende Signale am Schiff aufgenommen werden können, indem man zum Empfang entweder das eine oder das andere Gerät oder beide verwendet.
• In Abb'.3 sind Anordnungen von Schallgeräten an Ausfahrkörpern schematisch dargestellt, und zwar sind 7 und 8 Bodenausfahrkörper und 9 und io Seitenau-sfahrkörper, sämtlich mit je einem Schallapparat.
• In Abb. 4 sind in gleicher Weise angeordnete Ausfahrkörper mit je einer Gruppe von Schallapparaten dargestellt, und zwar enthält jedes Gerät 3 Schallapparate, die bei i1, 12 und 13 schraffiert angedeutet sind. Es handelt sich hierbei um die bekannte Gruppe mit geradliniger Anordnung der Schallapparate in einem Abstand von rt/a voneinander. Bei der horizontalen Gruppe erfolgt Schallausbreitung und Schallempfang bevorzugt in einer vertikalen, die Zeichnungsebene in der strichpunktierten Linie senkrecht schneidenden Ebene, bei der vertikalen Gruppe in einer durch die horizontale, strichpunktierte Linie angedeuteten Ebene. Mit der erstgenannten Doppelgruppe kann man bevorzugt recht voraus und achteraus geben und empfangen, mit der vertikalen Doppelgruppe gleichmäßig im Umkreis von 36o°. Bei 14 und 15 sind einfache Ausfahrmechan.ismen (Zahnstange und Zahnrad): angedeutet, mit deren Hilfe die Geräte in den Packungen i6 bewegt werden können.
• Naturgemäß können auch hinsichtlich Zahl und Lage anders geartete Gruppenanordnungen Verwendung finden. Ebenso ist die Art der Schallapparate selbst für die Erfindung belanglos. Wesentlich ist nur, d'aß die Schallapparate päarweise verwendet und' möglichst nach den äußersten Kanten des Schiffskörpers hin gelegt sind, und zwar in einer solchen Lage zu der akustisch trüben Schicht hinter dem Schift, daß die von ihnen ausgehenden Schallstrahlen nach achtern hinter der akustisch trüben Schicht sich vereinigen.
• Durch die gleichzeitige Strahlung zweier Sender könnten, wenn man dieselben absolut konphas betreibt, sich im Schallfelde Interferenzen ausbilden, die zu Aus.löschungen des Schalles an bestimmten Stellen des Schallfeldes führen könnten. Man wird daher zweckmäßig die beiden Sender nicht, wie es eigentlich naheliegend erscheint, von derselben Wechselstromquelle erregen, sondern von zwei ganz voneinander unabhängigen Wechselstromquellen. Solche sind nie dauernd konphas oder gleichfrequent, und die Ausbildung fester Auslöschungsstellen ist unmöglich.
• Beim Empfang wird man, insbesondere bei unbekannter Lage des aufzunehmenden Senders, ebenfalls mit beiden Geräten arbeiten. Auch hier sind Interferenzen möglich, und zur Vermeidung völliger Auslöschungen empfiehlt es sich hier, die Empfänger auf das Telephon mit einer erheblichen Energiedifferenz (i : 2 oder mehr) arbeiten zu lassen.

Claims (3)

1. - PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum allseitigen ungestörten Senden und Empfangen von Schall auf Schiffen in Fahrt, bei der sich die Sende- und Empfangsgeräte symmetrisch zur Schiffsmittellinie am Schiffsboden befinden, dadurch gekennzeichnet, daß sie an der breitesten Stelle des Schiffes an der äußersten Backbord- und Steuerbordseite in an sich bekannter Weise ausfahrbar und in an sich bekannten Gruppen von senkrecht übereinanderliegenden Einzelgeräten angeordnet sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i für Schallaussendung, dadurch gekennzeichnet, daß beide Geräte gleichzeitig, aber mit verschiedenen, völlig voneinander unabhängigen Wechselstromquellen betrieben werden.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i für Schallempfang, dadurch gekennzeichnet, daß beide Geräte gleichzeitig, aber mit verschiedener Empfangsenergie, zum Schallempfang ausgenützt werden.