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Mit Langwellen arbeitende Peilanlage für Tauchboote In der vorliegenden
Erfindung handelt es sich um` Tauchbootpeiler und den ihm benachbarten Netzabweiser.
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Bekanntlich ergibt ein in einem Schift betriebsfertig eingebauter
Peiler keine, Peilungen, die mit den wahren Peilrichtungen übereinstimmen, sondern
die Funkpeilungen sind durch die Rückstrahlungen des Bootes, des Netzabweisers und
anderer elektrischer Leiter verfälscht. Es ist üblich, den Unterschied zwischen
der rohen Funkpeilung und der wahren Peilung durch den Vergleich mit optischer Peilung
zu ermitteln. Die dadurch gewonnene sog. Funkbeschickung dient zur rechnerischen
Beseitigung der Fehler. Es ist auch bekannt, elektrische oder mechanische Kompensationen
zur Gewinnung fehlerfreier Funkpeilungen anzuwenden. Dies alles ist möglich in den
Fällen, in denen die Funkbeschickungswerte gleichbleibend sind.
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Abb. r zeigt ein Tauchboot, in dem R ein unter dem Netzabweiser eingebauter,
nicht ausfahrbarer Peilrahmen ist. Diese Anordnung kann verhältnismäßig leicht auch
in kleinen Booten untergebracht werden. Der Netzabweiser ist durch die strichpunktierte
Linie N" N. und N3 dargestellt. Bei dieser Ausführung von Tauchbootpeilernergaben
sich bei richtiger Wahl einer Hilfsantenne einwandfreie Peilungen, solange es sich
um Überwasserfahrten handelte. Sollte jedoch unter Wasser gefahren werden, so ergaben
sich keine gleichbleibenden Funkbeschikkungswerte, obwohl das Boot, so genau wie
es möglich war, auf gleicher Tauchtiefe und horizontaler Lage gehalten wurde.
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Zur Abhilfe wurde vorgeschlagen, den Peilrahmen ausfahrbar anzuordnen.
Da die Feldstärken im Wasser nach unten sehr stark abnehmen, kann man damit den
Rahmen in einem Bereich großer Feldstärken halten, während der Netzabweiser sich
bereits tiefer, also in einem Bereich viel geringerer Feldstärke befindet. Damit
sind die von ihm aufgenommenen und abgegebenen Rückstrahlungen gering ,geworden,
und es werden auch die Funkbeschickungswerte und ihre veränderlichen Bestandteile
klein. Es werden durch diese Maßnahmen zwar die Peilfehler verhältnismäßig klein,
jedoch erfordert dieser Fall eine große ausfahrbare Rahmenanlage, die in vielen
Fällen nicht untergebracht werden kann. Versuche und Messungen haben nun gezeigt,
daß die veränderlichen Funkbeschickungswerte dadurch zustande kommen, daß der über
dem Peilrahmen R angeordnete Netzabweiser N1, N2, N3 für die verschiedenen
Fahrt- und Tauchzustände des Bootes einen wechselnden Rückstrahlcharakter besitzt.
Dazu kommt, daß der Netzabweiser in allen den Fällen, in denen der Rahmen noch in
solchen Feldstärken (Tiefen) sich befindet,
in denen Peilungen möglich
sind, stets noch größere und veränderliche Rückwirkungen besitzt, da er höher liegt,
und da es nicht mög; lich ist, ein Tauchboot unter Wasser genau? auf gleicher Höhe
und genauer Horizontallake für längere Zeit zu halten.
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In der Abb. i zeigen die gewellten Linien-at; b, c drei verschiedene
Fahrtzustände. Linie a
kennzeichnet eine Bootlage bei normaler -(iberwasEerfahrt.
Hierbei erzeugen die Rückstrahlungen vom Boot (Bordeffekt) einen viertelkreisigen
Funkbeschickungsverlauf mit einer größten Amplitude von etwa S°, wie es Abb. z zeigt.
(Das ist nach der Fourierschen Reihe ein D-Beiwert von -f- 8°.) Hierbei ist das
Boot vergleichbar einer induktiven Längsschleife, zu deren Außenfeld der Peilrahmen
gekoppelt ist.
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Der Netzabweiser erzeugt in dem Fahrtzustand a über Wasser den gleichen
D-Beiwert von + 7'. Er stellt zwar für diesen Fahrtzustand eine Kapazität
dar, aber der Peilrahmen ist mit seinem Innenfeld gekoppelt. Die gemeinsame Wirkung
von Boot und Netzabweiser gibt einen Funkbeschikkungsverlauf, wie in Abb.3 gezeigt.
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Die Linie b in Abb. i kennzeichnet einen Tauchzustand, in dem- das
Boot bereits völlig überflutet ist und der Netzabweiser finit seinen beiden Enden
eintaucht. In diesem Fall ändert der Netzabweiser seinen Charakter. Aus der Kapazität
wird durch den Kurzschluß des Wassers eine induktive Schleife. Damit ist die Wirkungsweise
dem erstgenannten Verlauf entgegengesetzt und nimmt den Charakter an, der in Abb.
q. dargestellt ist (D- = - 15 u). In Abb. 5 ist getrennt für die Bordrückstrahlung
und die Netzabweiserrückstrahlung der Verlauf der Funkbeschickungs-D-Beiwerte für
die verschiedenen. Tauchtiefen a, b, c dargestellt. Während der Bordeffekt
RB gleichbleibend abnimmt, hat der Netzabweisereffekt RN bei Tauchzustand b den
Phasensprung mit entgegengesetztem Verlauf. Die strichpunktierte Linie x-y in Abb.
5 kennzeichnet die Lage der Rahmenoberkailte bei Berührung der Wasseroberfläche
und c das völlig überflutete Boot. Während` bei x-y der Bordeffekt RB schon praktisch
o ist, hat der Netzabweisereffekt RAI noch einen großen Beiwert, der erst im Punkt
c völlig o wird. Da die elektrischen Wellen nur wenig in das Wasser eindringen,
sind gerade diese Fahrtzustände für das Peilen wichtig, aber durch die stark veränderliche
Rückwirkung vom Netzabweiser nicht verwendbar.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, wird gemäß der vorliegenden Erfindung
bei einer mit Langwellen arbeitenden Peilanlage für Tauchboote, die mit das Feld
des Richtsystems beeinflussenden metallischen Leitern, z. B. Netzabweisern, versehen
sind, vorgeschlagen, außer der am Schiffskörper durch besondere Isolatoren vorgenommenen
Isolierung der metallischen Leiter diese in ihrem Scheitelpunkt ,elektrisch derart
zu unterteilen, daß sie in en verschiedenen Tauchzuständen des Bootes ".keine induktiven
Schleifen bilden.
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Es ist zwar schon bekannt, Abspannseile und ähnliche auf Schiffsfahrzeugen
befindliche metallische Leiter durch Isolatoren zu unterteilen, um Feldverzerrungen
zu unterdrücken. Bei diesen bekannten Einrichtungen handelt es sich jedoch lediglich
darum, diese metallischen Leiter vom Schiffskörper elektrisch zu isolieren. Die
Anwendung dieser bekannten Maßnahme bei Tauchbooten würde aber zu keinem befriedigenden
Ergebnis führen, da die vom Schiffskörper bereits isolierten Netzabweiser in den
verschiedenen Tauchzuständen des Bootes verschiedene Charakteristiken in elektrischer
Beziehung besitzen. Wie bereits erwähnt, bilden die Netzabweiser das eine Mal eine
Kapazität und das andere Mal eine induktive Schleife. Eine weitere elektrische Unterteilung
gemäß der bekannten Einrichtung hätte nur bei Anlagen Zweck, die mit kurzen elektrischen
Wellen arbeiten, bei denen also die Längen der in Frage kommenden metallischen Leiter
in der Größenordnung der verwendeten Wellenlänge liegen.
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Der Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht also darin, bei mit
Langwellen arbeitenden Peilanlagen alle metallischen Leiter, die in den verschiedenen
Tauchzuständen des Tauchbootes induktive Schleifen bilden können, zusätzlich zu
der an sich bekannten Isolierung dieser Leiter vom Schiffskörper ielektrisch zu
unterteilen.
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An Hand der Abb. 6 und 7 sollen die Wirkungen der erfindungsgemäßen
Anordnung erklärt werden. In Abb.6 besteht der Netzabweiser des U2-Booteg aus den
beiden Teilen N4 und N;,. Der Rahmen ist ebenso unter dem Netzabweiser angebracht
wie in Abb. i. Abb. 7 zeigt den Verlauf der maximalen Behverte der Funkbeschickung
für die drei Fahrtzustände a, b, c, wobei die Linie x-y wiederum den Zustand
kennzeichnet, in dem die Rahmenoberkante die Wasseroberfläche berührt. Es ist nur
die Wirkung des Bordeffektes RB übriggeblieben. Der Netzabweiser hat praktisch für
alle Fahrtzustände seine Rückwirkung auf das Boot und auf den Peilrahmen verloren,
da er nach voraus und achteraus gleichartige und symmetrische Schleifen bildet,
die für alle Tauchtiefen sich aufheben. Es ist also durch die erfindungsgemäße Einrichtung
erreicht, daß Tauchbootpeilanlagen, die unter dem Netzabweiser eingebaut sind, sowohl
im aufgetauchten als auch untergetauchten Zustand gleich gute Peilungen
sicherstellen.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist aber auch für Tauchbootanlagen mit
ausfahrbaren Peilrahmenanlagen von Bedeutung, da er die restlichen veränderlichen
Beiwerte des durchlaufenden Netaabweisers völlig beseitigt.
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Sehr wichtig ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung in den
Fällen, bei denen der Netzabweiser oder ein Teil davon gleichzeitig als Hilfsantenne
verwendet wird. Während der durchlaufende N etzabweiser stets einen einseitigen
Anschluß zum Boot hat und damit noch geringe Richtungsbeiwerte enthält, sind bei
dem getrennten Netzabweiser praktisch symmetrische Zustände geschaffen, wodurch
die Richtbeiwerte der Hilfsantennen praktisch verschwinden.