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Fest mit dem Schiffskörper verbundenes Unterwasserschallgerät Die
Erfindung betrifft das Anbringen von Schallgebern und -empfängern auf einem Schiff.
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Es sind viele Arten zum Anbringen an Schiffen versucht worden, aber
alle weisen eine gewisse Ungeeignetheit auf, sobald sich ein Schiff sehr schnell
durch das Wasser bewegt. Diese Schwierigkeit ist bisher nicht richtig erkannt worden.
Sie wurde zum größten Teil den Wassergeräuschen zugeteilt, und sie rührt zweifellos
bis zu einem gewissen Grade vom Wassergeräusch her. Indessen ist vor kurzem die
Beobachtung gemacht worden, daß auch noch andere Ursachen eine wesentliche Rolle
spielen müssen.
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Eine weitere Untersuchung ergab, daß bei einem in Fahrt befindlichen
Fahrzeuge das Wasser durch die Fortbewegung des Fahrzeuges und durch den Propeller
so aufgerührt wird, daß große Luftmengen mit dem Wasser gemischt und in dem Wasser
aufgerührt werden. Diese Luft gibt häufig dem Wasser infolge der zahlreichen kleinen
Blasen, welche darin enthalten sind, ein weißliches Aussehen, und sie ergibt in
der Nähe des Fahrzeuges einen wirkungsvollen Luftschirm, durch denn der Schall des
Schallsenders schwer seinen Weg findet. Auf diese Weise ist es nicht nur schwierig,
den Schall in das Wasser zu übertragen, sondern es ist auch schwierig, den Schall
zum Schiff auf den Schallempfänger zurückzuerhalten.
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Diese Schwierigkeit tritt hauptsächlich bei schnellen Fahrzeugen mit
über achtzehn Seemeilen Geschwindigkeit auf, obwohl sie auch bei Fahrzeugen mit
niedrigerer Geschwindigkeit vorhanden ist; sie hängt zu einem großen Teil von der
Form des Fahrzeuges ab.
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Ferner ist beobachtet worden, daß auf fast allen -Fahrzeugen Stellen
vorhanden sind, die besonders frei von den den Schalldurchgang in so unangenehmer
Weise hemmenden Luftblasen sind. Eine solche Stelle ist z. B. vor dem Steven des
Fahrzeuges, und der blasenfreie Teil eines, Fahrzeuges erstreckt sich bis etwa 3
bis g m hinter den Steven auf jeder Seite. Hinter dieser Zone entsteht offenbar
durch Wirbelbildung ein Luftblasenschleier am Schiffskörper, wobei weiter hinten
noch der Einfluß der Bugwelle tritt, wodurch Luft in das Wasser eintritt und mit
diesem vermengt wird. Dadurch, daß der Schallsender in den blasenfreien Teil verlegt
wird und ebenso auch die Schallempfänger, ist es möglich, nicht -nur den Schall
in das Wasser wirksam. zu übertragen, sondern ihn auch gut zu empfangen.
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Dieser Ausweg ist sehr nützlich und wirkungsvoll nicht nur beim akustischen
Loten, sondern auch beim Unterwassersignalverkehr und bei der Abgabe von Warnungssignalen.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
in mehreren Ausführungsformen dargestellt; es zeigen: Abb. x eine Schallsendevorrichtung;
welche unmittelbar hinter dem Steven des Fahrzeuges angebracht ist, Abb. 2 einen
Schnitt nach Abb. _,
Abb. 3 einen vor dem Steven angebrachten Schallsender
oder -empfänger, Abb. q. einen Schnitt durch eine Vorrichtung nach Abb. 3, Abb.
5 einen am Steven angebrachten Schallsender, Abb. 6 einen Schnitt durch eine Vorrichtung
nach Abb. 5, Abb. 7 die Anbringung durch einen Vorbau vor den Steven und Abb. 8
einen Schnitt nach Abb. 7 in größerem Maßstabe.
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Das in Abb. i dargestellte Fahrzeug = besitzt im unteren Teil des
Bugs senkrecht zum und unmittelbar hinter dem Steven 2 zwei Schallsender 3 und q.,
welche Unterwasserschallgeräte der flachen Bauart sein können und eine Membran auf
einer Fläche des Gehäuses oder zwei gleiche Membranen auf beiden Flächen des Gehäuses
besitzen. Ihre Membranen 7 ünd 8 stehen mit dem Wasser unmittelbar in Berührung,
und zwar die eine .an Backbord des Fahrzeuges und die andere an Steuerbord, wie
aus Abb. i und 2 ersichtlich. Sie können zum Senden oder Empfangen von Schallwellen
dienen. Die Geräte 3 und q. sind in je eine Öffnung des: Fahrzeuges eingesetzt,
und die anschließenden Teile 5 und 6 des Schiffskörpers sind in diesem Falle so
angeordnet, daß sie wenigstens im Bereich der Unterwasserscha.llgeräte ein wirbelfreies
Vorbeiströmen des Wassers stattfinden lassen.
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Bei der Ausführungsform nach den Abb.3 und q. ist das Unterwasserschallgerät
3 am unteren Teil des Stevens durch eine Konsole =q. mittels Schrauben 15 und Schrauben
oder Nieten 16 befestigt. Diese Art der Befestigung ist manchmal-- der Befestigung
nach Abb. x vorzuziehen, da die Außenhaut des Fahrzeuges beim Anbringen des Unterwasserschallgerätes
nicht ausgeschnitten zu werden braucht, und auch aus dem Grunde, weil das Unterwasserschallgerät
in einer akustisch besseren Stellung zu dem erwähnten Luftschleier steht. Das Gerät
kann als Stromlinienkörper ausgebildet werden, und es kann keine Schwierigkeit dadurch
auftreten, daß das Wasser unter Wirbelbildung von den Membranen abströmt.
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Die Abb. 5 und 6 zeigen eine weitere Anbringungsart des Unterwasserschallgerätes
an dem Fahrzeuge. Die Unterwasserschallgeräte 2o und 21 sind an der Außenseite des
Stevens in einer ähnlichen Lage wie die Geräte in Abb. i angebracht. Jedes Gerät
hat im dargestellten Beispiel nur eine wirksame Membran. Wie in Abb.5 gezeigt ist,
würden zweckmäßig vier Geräte verwendet werden.
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Abb.7 zeigt eine Bauart, welche in vieler Hinsicht den Ausführungsbeispielen
der vorhergehenden Abbildungen vorzuziehen ist, hauptsächlich wegen ihrer Festigkeit
und auch wegen Aufrechterhaltung der Steven- und Kielform des Fahrzeuges.
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Bei dieser Ausführung sind Platten 30 in bekannter Weise .
mit der Außenhaut des Fahrzeuges verschraubt, vernietet oder sonst in geeigneter
Weise befestigt, z. B. mittels Schraubbolzen 31. Diese liegen am Steven an dem unteren
Teil seiner Krümmung an, wie es in Abb. 7 dargestellt ist. In der Praxis sind die
Platten so geformt, daß gewissermaßen der Steven des Fahrzeuges erweitert ist und
seine Umrißlinie sich nicht plötzlich ändert. Dadurch wird verhindert, daß das Unterwasserschallgerät
beschädigt werden kann, gleichzeitig wird die Stevenform nicht beeinträchtigt. Die
Platten 3o besitzen eine Öffnung, in der das Gerät 3 sitzt. Dieses besitzt bei dieser
Ausführungsform einen Flansch 3q., welcher tiefer liegt als die Membranfiäche des
Unterwasserschallgerätes, und zwar um die Dicke der Platten 30, so daß die Fläche
der Gerätemembran und die Platten bündig liegen und eine durchgehende ebene Fläche
bilden.
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Das Gerät ist in der Öffnung mittels Schrauben 32 o. dgl. befestigt.
Diese Ausbildungsform ist sehr zweckmäßig, weil sie beim Docken des Fahrzeuges nicht
hinderlich ist. Die Platte 30 liegt, wie zu beachten ist, vollkommen innerhalb der
Verlängerung des Stevens und innerhalb der Verlängerung des Kieles, so daß keiner
der Dockklötze des Fahrzeuges sie berührt oder verletzt oder abzureißen imstande
ist.
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Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Unterwasserschallgeräte
so im Bug des Fahrzeuges in der Nähe des Stevens angeordnet, daß der Luftblasenschleier
vermieden ist. Durch die Art der Anbringung ist es möglich, Schallsender und -empfänger
mit gutem Erfolg auf Fahrzeugen, auch bei größerer Geschwindigkeit, in Betrieb zu
nehmen, während früher die Verwendung nur möglich war, wenn das Fahrzeug mit verringerter
Geschwindigkeit fuhr.