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Stromlinienförmiges Ausfahrgerät Es ist bekannt, zum Zwecke des Aussendens
bzw. Empfangens von Unterwasserschallwellen auf Schiffen Ausfahrgeräte zu benutzen.
Die Vorteile des Ausfahrgerätes liegen- einmal darin, daß die Schwinger in größerer
Wassertiefe wirken und im wesentlichen ungehindert in der Horizontalebene strahlen
können, da die Schattenwirkung durch den Schiffskörper oder das Schraubenwasser
die allseitige Ausbreitung in der Horizontalebene nicht wesentlich hindert. Ein
weiterer Vorteil solcher Einrichtung lag in der einfachen Möglichkeit, an einem
solchen Ausfahrgerät eine Reihe mehrerer Schwinger übereinander in bestimmtem Abstand
anzuordnen. Durch richtige Wahl der Abstände wurde erreicht, daß die Schallenergie
vorwiegend nur in der horizontalen Ebene gesendet bzw. empfangen wurde. Das bedeutet
einen Vorteil einerseits in bezug auf Energieersparnis, andererseits in bezug auf
Störungsfreiheit, da schädliche Reflexionen von der Oberfläche des Wassers oder
von ,den Schiffswänden oder vom Boden des Meeres vermieden wurden.
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Um mit dieser Einrichtung eine allseitige, im wesentlichen auf die
horizontale Ebene beschränkte Ausstrahlung zu erzielen, war es notwendig, daß die
Schwinger selbst klein zur Wellenlänge waren, während die Längserstreckung der Gruppe
nicht mehr klein zur Wellenlänge war. Damit ist ,dann aber eine Beschränkung in
der Wahl der Frequenzen notwendig, da es offenbar nicht möglich ist, mit der beschriebenen
Einrichtung die geschilderten Vorteile zu erreichen, wenn es sich um hohe Frequenzen
handelt. Wollte man nämlich auch jetzt die Schwinger klein zur Wellenlänge machen,
so würden- die Dimensionen so klein werden, daß genügend große Energieabgabe unmöglich
ist, und ferner würde das Ausfahrgerät selbst als Schattenkörper für eine allseitige
Ausstrahlung in ,der horizontalen Ebene hinderlich sein, da man im Hinblick auf
die erforderliche Länge aus Festigkeitsgründen ihm nicht einen so kleinen Querschnitt
geben kann, daß Schattenwirkungen vermieden werden.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ausfahrgerät
zu schaffen, das für eine allseitige Strahlung in der Horizontalebene geeignet ist,
ohne d aß eine Beschränkung in der Höhe der Frequenz notwendig ist. Dies wird erfindungsgemäß
.dadurch erreicht, daß mit dem Ausfahrkörper Magnetostriktionsschwinger verbunden
sind, die aus Blechringen bestehen, welche in der vertikalen Achsenrichtung des
Ausfahrkörpers aufeinandergeschichtet sind.
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Der weitere Erfindungsgedanke besteht darin, dafür zu sorgen, daß
bei der Anbringung der Magnetostriktionsschw inger die Stromlinienform des Ausfahrgerätes
erhalten bleibt. Dies kann erfindungsgemäß .dadurch erreicht werden, daß die Schwinger
im Innern eines mix Flüssigkeit gefüllten Stromlinienkörpers angeordnet sind. Ferner
kann dies dadurch geschehen, daß man den
Schwingern selbst Stromlinienform
gibt und sie unmittelbar auf dis Außenwasser wirken läßt, wobei ihre strahlende
"Fläche der Stromlinienform des Ausfahrgerätes angepaßt ist. Endlich kann man die
Schwinger teilweise stromlinienförmig gestalten und dafür sorgen, daß die entsprechende
Fläche des Schwingers unmittelbar auf das Außenwasser wirkt. Dabei wird man es im
allgemeinen vorziehen, den in der Fahrtrichtung befindlichen vorderen, Teil des
Schwingers als Stromlinienkörper auszubilden und direkt auf das Wasser strahlen
zu lassen und :den rückwärtigen Teil durch einen mit Flüssigkeit gefüllten Körper
zu einem Körper von Stromlinienform zu ergänzen.
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Weiter ist damit erfindungsgemäß die Möglichkeit vorhanden, den Blechringen
verschiedene Form zu geben, ohne,dabei die Stromlinienform zu stören. An Stelle
der kreisringförmigen Gestalt können die Bleche elliptische Form bekommen. Diese
Form paßt sich der Stromlinienform besser an, und man hat es nicht nötig, die Dimensionen
des Ausfahrgerätes unnötig groß zu machen. Dabei kann der einzelne elliptische Ring
in den verschiedenen Achsrichtungen verschiedene Breite aufweisen. So hat es sich
als zweckmäßig herausgestellt, in Richtung der großen Achse eine größere Breite
vorzusehen als in Richtung der kleinen Achse.
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Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise und
schematisch veranschaulicht. Es stellt dar: Abb. z einen Schnitt durch ein. - Ausfahrgerät
nach der Erfindung mit einem aus kreisringförmigen Blechen aufgebauten magnetostriktiven
Schwinger in seinem Innern, Abb.2 eine schaubildliche Ansicht eines Aüsfahrgerätes
nach einer anderen Ausführungsform, teilweise geschnitten, mit einem , aus ellipsenförmigen
Blechen aufgebauten magnetostriktiven Schwinger, Abb.3 eine schaubildliche Ansicht
eines Aüsfahrgerätes nach einer weiteren Ausführungsform, teilweise geschnitten,
mit einem aus stromlinienförmigen Blechen aufgebauten magnetostriktiven Schwinger.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i bedeutet z die Wandung eines Ausfahrgerätes
oder Ausfahrschwertes, welche Bleche 2 eines magnetostriktiven Schwingers umschließt.
Diese Bleche sind in der vertikalen Achsenrichtung des Ausfahrkörpers aufeinandergeschichtet.
Durch die stromlinienförmige Gestalt ist dafür gesorgt, daß der Widerstand und die
Wirbelbildung des Aüsfahrgerätes bei dem in Fahrt befindlichen Schiff möglichst
gering ist. Das Innere des Schwertes ist mit Wässer gefüllt, wie bei a angedeutet,
welches durch Öffnungen mit dem Außenwasser in direkter Verbindung stehen kann.
An Stelle von Wasser können auch andere Flüssigkeiten verwendet werden; beispielsweise
kann es sich empfehlen, um eine gute elektrische Isolation zu erzielen, Öl zu verwenden.
Die Wandung r ist so dünn gehalten, daß der Schall ohne wesentliche Verluste durch
die im Innern vorhandene Flüssigkeit auf das Außenmedium Übertragen wird.
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Die zur Erzeugung des magnetischen Wechselfeldes notwendigen Wicklungen
werden zweckmäßig durch in der Nähe des äußeren Randes des Schwingers befindliche
Löcher 3 und durch die innere Öffnung 3Q des Schwingers geführt, um die Wirksamkeit
der äußeren strahlenden Fläche für das Senden bzw. Empfangen durch die Wicklungen
nicht zu beeinträchtigen. Der Vorteil der Einrichtung nach Abb. z liegt darin, daß
die Gestalt des magnetostriktiven Schwingers von der Stromlinienform des Ausfahrgerätes
unabhängig ist, so daß z. B. durch eine kreisringförmige Form des Schwingers eine
nach allen Seiten gleichmäßige Strahlung erzielt werden kann.
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Die Höhe des aus magnetostriktiven Blechen zusammengesetzten Körpers
wird so gewählt, daß eine ausgeprägte Konzentration in der horizontalen Ebene und
eine entsprechende Störungsfreiheit für das Senden bzw. Empfangen eintritt. Dies
hängt in bekannter Weise von der Wellenlänge bzw. dem Wellenlängenbereich des auszusendenden
oder zu empfangenden Schalles ab.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 besitzen ringförmige Bleche q.
eine elliptische Form. Damit wird erfindungsgemäß der Vorteil erreicht, daß sich
die äußere Form des Schwingers der Stromlinienform wesentlich besser anpaßt, so
daß, wie in der Abb. 2 dargestellt, der eine Teil der strahlenden Fläche des Schwingers
direkt mit dem Außenwasser in Berührung steht und einen Teil des Stromlinienkörpers
bildet, während der rückwärtige Teil s des Ausfahrgerätes den anderen Teil des Stromlinienkörpers
bildet. Der zwischen der Wandung des rückwärtigen Teiles 5 und dem magnetostriktiven
Schwinger liegende Raum 6 ist wieder mit Flüssigkeit gefüllt, um eine allseitige
Strahlung in der Horizontalebene zu erzielen. In manchen Fällen wird es bei sonst
gleicher Bauart möglich sein, auch den an das Außenwasser stoßenden Vorderteil des
Ausfahrgerätes. aus kreisrunden Blechen aufzubauen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 sind magnetostriktive Bleche 7
so gestaltet, daß die ganze strahlende Fläche selbst Stromlinienform besitzt und
vollständig mit der
stromlinienförmigen Oberfläche 8 des Ausfahrgerätes
übereinstimmt. Der Vorteil liegt hierbei darin, daß die strahlende Fläche direkt
mit dem Außenwasser in Verbindung steht, so daß Verluste des Schwingers beim Senden
bzw. Empfangen von Schallenergie an das Außenmedium möglichst vermieden werden.
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Die Blechpakete des Schwingers können in beliebiger Weise mit den
Teilen des Ausfahrkörpers verbunden sein, wobei die innere Öffnung der Blechringe
den Durchgang der Befestigungsmittel ermöglicht.