DE604454C - Anordnung zum gerichteten Senden von Schall im Wasser - Google Patents

Description

• Anordnung zum gerichteten Senden von Schall im Wasser Es ist bekannt, zum Zwecke der Aussendung von Schall bestimmter Frequenz zu Signalzwecken bevorzugt in einer Ebene eine Anzahl von Schallsendern auf einer geraden Linie verteilt anzuordnen. Es ist ebenfalls bekannt, daß, um dieses Ziel vollkommen zu erreichen, d. h. um außerhalb dieser senkrecht zur Linie sich erstreckenden Zone keine beachtenswerten Energiemengen abzustrahlen; der Abstand der einzelnen Sender der Gruppe voneinander nicht größer als . A. sein darf, worin n die Anzahl der Sender, Z die Wellenlänge des von ihnen ausgesandten Tones ist. Es ist ebenfalls bekannt, derartige Liniengruppen in Abständen einer halben Wellenlänge mit Sendern zu besetzen, und es ist endlich bekannt, derartig gerichtete Sender als Einzelsender so zu bauen, daß ihre an das Medium strahlende Membran eine oblonge Form besitzt, sei es, daß die Membran als Rechteck oder als Zylinderfläche ausgebildet ist. Aus Überlegungen und darauf aufbauenden Versuchen hat sich nun ergeben, daß sich die Charakteristiken solcher Gruppen ihrer Form nach kaum ändern, wenn man von den bekannten Abständen nach unten hin abweicht. Die Erfindung besteht also darin, solche Senderliniengruppen mit Einzelsendern in einem Abstand zu besetzen, der kleiner ist als eine halbe Wellenlänge, insbesondere sie so eng zu besetzen wie möglich, daß also die einzelnen Sender praktisch oder faktisch aneinanderstoßen. Den vorgenannten Sendergruppen gegenüber ergibt sich hierbei der Vorteil, daß auf derselben Linienlänge eine größere Anzahl Sender untergebracht, bei gleicher Sendergröße also eine erheblich größere Energiemenge ausgestrahlt werden kann, ohne daß die Charakteristik schlechter wird. Im Gegenteil, die sogenannten Nebenmaxima werden sogar noch geringer, während die Schärfe des Hauptmaximums praktisch nicht wesentlich geringer wird als bei einer gleich langen Liniengruppe, die nach einer der beiden vorgenannten Formeln besetzt ist.
• Den oblongen (z. B. rechteckigen) Sendern gegenüber hat eine Sendergruppe nach der Erfindung den Vorteil, daß bei gleicher Charakteristik und ausgestrahlter Energie die Herstellung viel einfacher und billiger ist, weil man runde, in billiger Dreharbeit herstellbare Einzelsender verwenden kann. In der Praxis zeigt sich dabei der weitere - Vorteil, daß die runden Sender pro Flächeneinheit ihrer Membranen wegen eine erheblich größere Energiemenge abstrahlen, da sich runde Sender mit einem viel besseren Wirkungsgrad bauen und betreiben lassen als oblonge, deren Membranen eine höchst ungünstige Schwingungsform besitzen.
• Die Erfindung besitzt besondere Bedeutung für solche Sendergruppen, die in sogenannten Ausfahrschwertern von Stromlinienform untergebracht sind, denn dort ist die Membrangröße, die praktisch für jeden Einzelsender in Betracht kommt, äußerst begrenzt, weil der Querschnitt der Schwerter sehr beschränkt ist und nicht einmal die ganze Seitenfläche in ihrer vollen Breite der notwendigen idealen Stromlinienform wegen für den Membrandurchmesser ausgenutzt werden kann.
• Die Erfindung ist in Abb. i und 2 näher erläutert am Beispiel einer Schwertsendergruppe. Es zeigt Abb. i die bekannte Anordnung eines Einzelsenders im Schwert im Schnitt, Abb. 2 eine Gruppe nach der Erfindung. Die Darstellungen der Abbildungen entsprechen in ihren relativen Maßen etwa den wirklichen Verhältnissen, insbesondere was die Schwertform und die praktisch (wegen des Fahrtwiderstandes) mögliche Schwertlänge betrifft.
• In Abb. i bedeutet i den Schwertkörper, 2 den dicken Senderrand, 3 die Sendermembranen, q. die Sendermägnete .und 5 die Erregerspule. Obwohl mit dem Sendewand 2 bereits in die Krümmung des Stromlinienkörpers hineingegangen ist, sieht man, daß der Senderdurchmesser noch nicht einmal ganz die Hälfte der Horizontallängsachse des Stromlinienkörpers erreichen kann. In diesem Verhältnis sind die Ausmaße der Sender s in Abb. 2 eingetragen. Abb. 2 zeigt den Fall der Erfindung, bei dem die Einzelsender so dicht aneinandergereiht sind, daß nur die für ihre Halterung und die Festigkeit der Schwerter notwendigen Stege zwischen ihnen bestehen bleiben. Die Strecke a kennzeichnet den Abstand in relativ zu den anderen Abmessungen richtigem Maßstab, den der oberste Sender in jedem Falle vom Schiffskörper K haben muß, um in seiner Dämpfungs-und Strahlungsleistung von diesem nicht mehr unzulässig beeinflußt zu werden.
• Der Fall der Erfindung (Abb. 2) ist den bekannten Anordnungen der Sender nach den Formeln d = U; und d - ganz erheblich überlegen, denn die Zahl der Sender, d. h. auch die Größe der wirksamen Membranflächen und somit die ausgestrahlte Leistung, ist hierbei wesentlich größer.
• Bei höheren Frequenzen wird die Überlegenheit bei gleicher Schwertlänge kleiner, bei tiefen Frequenzen jedoch größer. Die heute praktisch zur Anwendung kommenden Frequenzen im Unterwasserschallsignalwesenliegen, soweitnicht sogenannte Ultratöne in Frage kommen, zwischen 500 und 4000 Perioden je Sekunde. Selbst bei der höchsten dieser Frequenzen ergibt sich noch eine Überlegenheit der Gruppe nach der Erfindung gegenüber der bekannten Gruppe von ungefähr 2 : i.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum gerichteten Senden von Schall im Wasser mit einer Liniengruppe von Sendern vorzugsweise in einem sogenannten Ausfahrschwert, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Mitten der Sendermembranen in der Linie gemessen kleiner ist als die halbe Wellenlänge der Betriebsfrequenz der Senderanordnung.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i in Stromlinienkörpern länglicher Form, dadurch gekennzeichnet, daß kreisrunde Sender in bekannter Weise so dicht aneinander in der Linie angeordnet sind, daß nur die für die Erhaltung der Festigkeitseigenschaft des Stromlinienkörpers und die Halterung des Senders notwendigen Stege zwischen den Sendern hindurchgeführt sind.