DE68902721T2

DE68902721T2 - TELESCOPIC-LIKE PERISCOPE POLE ARRANGEMENT.

Info

Publication number: DE68902721T2
Application number: DE1989602721
Authority: DE
Inventors: Jacques Ragain
Original assignee: Societe dOptique Precision Electronique et Mecanique SOPELEM SA
Current assignee: Societe dOptique Precision Electronique et Mecanique SOPELEM SA
Priority date: 1988-10-10
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1993-01-28
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: FR2637560A1; EP0364341B1; FR2637560B1; DE68902721D1; EP0364341A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Periskopmast. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Periskopmast für ein Unterseeboot. Insbesondere durch die EP-57649 sind schon optisch-elektronische Periskopmaste bekannt, die teleskopiert werden können.The invention relates to a periscope mast. In particular, the invention relates to a periscope mast for a submarine. Optical-electronic periscope masts that can be telescoped are already known, in particular from EP-57649.

Bekannte optische Periskopmaste weisen ein optisches Rohr auf, das in Inneren eines Zylinders vorgesehen ist und das in Bezug auf den Bootskörper des Unterseeboots gleiten kann. Wenn es nicht gebraucht wird, dringt es tief in das Innere des Bootskörpers des Unterseeboots ein. Das Ausfahren eines Periskopmastes dieses Types erfolgt unter Zuhilfenahme von wenigstens zwei Kolben-Zylinder-Einheiten.Known optical periscope masts have an optical tube that is provided inside a cylinder and that can slide with respect to the hull of the submarine. When it is not in use, it penetrates deep into the interior of the hull of the submarine. The extension of a periscope mast of this type is carried out with the help of at least two piston-cylinder units.

Derartige optische Periskopmaste benötigen viel Platz. Sie begünstigen die Instabilität des tragenden Fahrzeugs, sie vergrößern den Platzbedarf des Navigationsschutzes, bedingt durch Führungslager, wodurch der Widerstand bei der Fahrt des Fahrzeugs vergrößert wird und wodurch auch Geräusche erzeugt werden. Dieser bekannte Periskopmast macht auch verhältnismäßig umfangreiche Steuerungen für die Hydraulikkreise der Kolben-Zylinder-Einheiten notwendig.Such optical periscope masts require a lot of space. They encourage the instability of the supporting vehicle, they increase the space required for navigation protection due to guide bearings, which increases the resistance when the vehicle is moving and also generates noise. This well-known periscope mast also requires relatively extensive controls for the hydraulic circuits of the piston-cylinder units.

Ein Ziel der Erfindung ist es, einen optischen Periskopmast, insbesondere für ein Unterwasserfahrzeug, vorzuschlagen, der die Nachteile bekannter Vorrichtungen mit Teleskopkonzeption nicht mehr aufweist.One aim of the invention is to propose an optical periscope mast, in particular for an underwater vehicle, which no longer has the disadvantages of known devices with a telescopic design.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße optische Periskopmast für ein Unterseeboot dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein optisches Rohr vorgesehen ist, das translatorisch um ein optisches Rohr bewegt werden kann, das mit dem Bootskörper fest verbunden ist, wobei das bewegliche optische Rohr von einer profilierten Verkleidung getragen ist, die bezüglich des Bootskörpers gleitend montiert ist, und wobei das bootsfeste und das bewegliche Rohr coaxial sind und mit optischen Mitteln versehen sind, die optischen Strahlen, die aus dem oberen Teil des beweglichen Rohres austreten, den Weg bis zu einem Beobachtungsposten in der Verlängerung des bootsfesten Rohres ermöglichen.To achieve this object, the optical periscope mast for a submarine according to the invention is characterized in that at least one optical tube is provided which can be moved in translation around an optical tube which is fixed to the hull, the movable optical tube being carried by a profiled casing which is mounted so as to slide relative to the hull, and the fixed and movable tubes being coaxial and provided with optical means which enable optical rays emerging from the upper part of the movable tube to travel to an observation post in the extension of the fixed tube.

Die Teleskopstruktur mit den beiden koaxialen Rohren des Mastes, wie sie erfindungsgemäß vorgesehen ist, ermöglicht eine sehr fühlbare Verringerung des Volumens, wenn der Mast in das Innere des Bootskörpers eingefahren ist. Des weitere genügt eine einzige Kolben-Zylinder-Einheit, um das bewegliche Rohr in die Gebrauchslage auszufahren, wodurch die Steuerung für das Ausfahren des Mastes fühlbar vereinfacht wird.The telescopic structure with the two coaxial tubes of the mast, as provided for in the invention, allows a very noticeable reduction in volume when the mast is retracted into the interior of the hull. Furthermore, a single piston-cylinder unit is sufficient to extend the mobile tube into the position of use, which makes the control for extending the mast noticeably easier.

Ein derartiger Periskopmast wird in vorteilhafter Weise durch verschiedene Merkmale vervollständigt, die im folgenden aufgeführt werden und die allein oder in technisch sinnvollen Kombinationen realisiert sind:Such a periscope mast is advantageously complemented by various features, which are listed below and which are implemented alone or in technically reasonable combinations:

Das obere Ende des beweglichen Mastes trägt einen optischen Kopf, der koaxial zu diesem beweglichen Mast angeordnet ist, dessen innere Struktur bezüglich seiner Richtung ausgerichtet werden kann und der Visierprismen in der Höhe der Bahnen des Mastes trägt.The upper end of the movable mast carries an optical head arranged coaxially with this movable mast, whose internal structure can be aligned with respect to its direction and which carries sighting prisms at the height of the mast's tracks.

Der optische Kopf ist mit einer äußeren Haube verlängert, die koaxial zum bootsfesten Mast und zum beweglichen Mast angeordnet ist, wobei die Haube um die Achse des bootsfesten Mastes und des beweglichen Mastes drehbar ist, während Abdichtungsmittel an der Basis der Haube und am Umfang der Haube vorgesehen sind, um eine wasserdichte Abdichtung zwischen der Haube und dem Kopf zu erreichen, und zwar in Bezug auf die Verbindungsebene zwischen der Haube und der Verkleidung, und daß die äußere Haube wenigstens ein Fenster für den Austritt der optischen Strahlen der Bahnen des Mastes trägt.The optical head is extended by an external hood arranged coaxially with the fixed mast and the mobile mast, the hood being rotatable about the axis of the fixed mast and the mobile mast, while sealing means are provided at the base of the hood and at the periphery of the hood to achieve a watertight seal between the hood and the head, with respect to the junction plane between the hood and the fairing, and the external hood carries at least one window for the exit of the optical rays of the mast's paths.

Der optische Kopf ist unabhängig von der Haube drehbar.The optical head can be rotated independently of the hood.

Der optische Kopf und die Haube bilden ein einziges Bauelement aus, das um die Achse des bootsfesten Rohres und des beweglichen Rohres drehbar ist.The optical head and the hood form a single component that can rotate around the axis of the fixed tube and the movable tube.

Er weist elektronische Steuerungs- oder Regelungsmittel auf, um die Position der inneren Struktur des optischen Kopfes wiederzufinden und um die Fenster der Haube mit den optischen Achsen der Wege des Mastes auszurichten.It has electronic control or regulation means to find the position of the internal structure of the optical head and to align the windows of the hood with the optical axes of the mast paths.

Das Gleiten der Verkleidung kann von einer Kolben-Zylinder- Einheit gesteuert werden, deren Achse im wesentlichen parallel zur Achse des bootsfesten Rohres und des beweglichen Rohres verläuft.The sliding of the fairing can be controlled by a piston-cylinder unit, the axis of which is essentially parallel to the axis of the fixed tube and the movable tube.

Der Körper der Kolben-Zylinder-Einheit ist mit dem Bootskörper des tragenden Fahrzeugs fest verbunden, während die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit mit der Verkleidung fest verbunden ist.The body of the piston-cylinder unit is firmly connected to the hull of the carrying vehicle, while the piston rod of the piston-cylinder unit is firmly connected to the fairing.

Der Körper der Kolben-Zylinder-Einheit ist fest mit der Verkleidung verbunden, während die Kolbenstange der Kolben- Zylinder-Einheit fest mit dem Bootskörper des tragenden Fahrzeugs verbunden ist.The body of the piston-cylinder unit is firmly connected to the fairing, while the piston rod of the piston-cylinder unit is firmly connected to the hull of the supporting vehicle.

Das bootsfeste Rohr weist an jedem Ende eine optische Einrichtung auf, die ein Fenster ausbildet, das eine wasserdichte Abdichtung zwischen dem Inneren des Bootskörpers und der Verkleidung sicherstellt.The boat-mounted tube has an optical device at each end that forms a window that ensures a watertight seal between the interior of the boat hull and the fairing.

Ein Führungslager ist zwischen dem festen Rohr und dem beweglichen Rohr vorgesehen ist, wobei das Führungslager eine geschichtete Struktur hat, die dessen Verformung in den drei Richtungen des Raums ermöglicht.A guide bearing is provided between the fixed tube and the movable tube, the guide bearing having a layered structure that allows its deformation in the three directions of space.

Die Abdichtung zwischen der Verkleidung und dem bootsfesten Rohr ist durch eine Membran realisiert, die längs der Achse des bootsfesten Rohres und des beweglichen Rohres kompressibel ist und die mit dem bootsfesten Rohr fest verbunden ist.The seal between the cladding and the boat-mounted pipe is achieved by a membrane that is compressible along the axis of the boat-mounted pipe and the movable pipe and that is firmly connected to the boat-mounted pipe.

Die Membran weist mehrere Membranelemente auf, die miteinander über einen Flansch verbunden sind, der eine Abdichtungsverbindung aufweist.The membrane has several membrane elements that are connected to each other via a flange that has a sealing connection.

Es sind optisch-elektronische Mittel vorgesehen.Optical-electronic means are provided.

Zur Erfindung gehört auch eine Installation mit zwei Periskopmasten, von denen wenigstens einer erfindungsgemäß ausgebildet ist, wobei die Installation für beide Maste einen gemeinsamen Beobachtungsposten aufweist.The invention also includes an installation with two periscope masts, of which at least one is designed according to the invention, wherein the installation has a common observation post for both masts.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der anschließenden Beispielsbeschreibung. In den beigefügten Figuren zeigt:Further features and advantages of the invention emerge from the following example description. The attached figures show:

Fig. 1 - einen Axialschnitt durch einen Teleskopmast nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;Fig. 1 - an axial section through a telescopic mast according to a first embodiment of the invention;

Fig. 2 - einen Axialschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Teleskopmastes;Fig. 2 - an axial section through a second embodiment of a telescopic mast according to the invention;

Fig. 3 - eine schematische Ansicht eines Beobachtungspostens, der erfindungsgemäß für eine Installation mit zwei Masten vorgesehen ist;Fig. 3 - a schematic view of an observation post intended according to the invention for a two-mast installation;

Fig. 4 - in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch ein Führungslager nach der Erfindung;Fig. 4 - on an enlarged scale a section through a guide bearing according to the invention;

Fig. 5 - ebenfalls in vergrößertem Maßstab eine Ansicht der Abdichtungsmembran nach der Erfindung;Fig. 5 - also on an enlarged scale, a view of the sealing membrane according to the invention;

Fig. 6 - in vergrößertem Maßstab ein Detail von Fig. 1, insbesondere zur Erläuterung der Dichtungsmittel und der Mittel für die Drehmitnahme der Masthaube;Fig. 6 - a detail of Fig. 1 on an enlarged scale, particularly illustrating the sealing means and the means for rotating the mast cover;

Fig. 7 - in ebenfalls vergrößertem Maßstab ein Detail von Fig. 2, wobei insbesondere die Abdichtmittel und die Mittel zur Mitnahme der Masthaube beim Drehen gezeigt sind.Fig. 7 - also on an enlarged scale, a detail of Fig. 2, showing in particular the sealing means and the means for driving the mast hood when turning.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Periskopmast 1 vom optischen Typ, mit dem beispielsweise ein nicht gezeigtes Unterwasserfahrzeug ausgerüstet wird.Fig. 1 shows a periscope mast 1 of the optical type according to the invention, with which, for example, a submersible vehicle (not shown) is equipped.

Der Mast 1 weist im wesentlichen ein erstes optisches Rohr 3 auf, das in einer Translationsbewegung um ein zweites, festes optisches Rohr 2 beweglich ist, und das mit dem Bootskörper 4 des Unterseeboots durch geeignete Mittel fest verbunden ist, die an sich bekannt sind und die in vorliegender Erfindung nicht näher erläutert sind.The mast 1 essentially comprises a first optical tube 3 which is movable in a translational movement around a second, fixed optical tube 2 and which is firmly connected to the hull 4 of the submarine by suitable means, which are known per se and which are not explained in more detail in the present invention.

Der bewegliche Mast 3 ist koaxial zum festen Mast 2 ausgebildet und hat einen etwas größeren Durchmesser als dieser Mast derart, daß er um ihn gleiten kann. Er ist von einer profilierten, sprichtwasserdichten Verkleidung 5 getragen, die gleitend in einem Raum 6 des Bootskörpers 4 montiert ist.The movable mast 3 is coaxial with the fixed mast 2 and has a slightly larger diameter than this mast so that it can slide around it. It is supported by a profiled, watertight casing 5 which is slidably mounted in a space 6 of the hull 4.

In der ausgefahrenen Stellung des Mastes 1, die in Fig. 1 gezeigt ist, überragt die Verkleidung 5 den Bootskörper 4 etwa um die halbe Höhe der Verkleidung 5. Diese Höhe ist im übrigen im wesentlichen gleich der Höhe des festen Rohres 2. In der ausgefahrenen Position des Mastes 1 erstreckt sich das obere Ende des festen Rohres 2 in das feste Rohr 3.In the extended position of the mast 1, which is shown in Fig. 1, the fairing 5 projects beyond the hull 4 by approximately half the height of the fairing 5. This height is, moreover, essentially equal to the height of the fixed tube 2. In the extended position of the mast 1, the upper end of the fixed tube 2 extends into the fixed tube 3.

Das Gleiten der Verkleidung 5 und folglich das Ausfahren des beweglichen Rohres 3 wird über eine hydraulische Kolben- Zylinder-Einheit 7 gesteuert, die einfach oder doppelt wirkend ist und die in Bezug auf das feste Rohr 2 und das bewegliche Rohr 3 seitlich angeordnet ist.The sliding of the casing 5 and consequently the extension of the movable tube 3 is controlled by a hydraulic piston-cylinder unit 7, which is single or double acting and which is arranged laterally with respect to the fixed tube 2 and the movable tube 3.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist der Körper 8 der Einheit 7 fest mit dem Bootskörper 4 verbunden, während die Kolbenstange 9 an ihrem oberen Ende mit der Wand des beweglichen Rohres 3 verbunden ist. Die Versorgung mit Hydrauliköl der Einheit 7 erfolgt über eine Leitung 10, die den Bootskörper 4 am unteren Ende des Körpers 8 der Einheit 7 durchquert. Das Entleeren der oberen Kammer 7a der Einheit 7 erfolgt mit Hilfe einer Leitung 11, die das Innere des Raumes 6 des Bootskörpers 4 durchquert. Das aus der oberen Kammer 7a zurückströmende Öl kann auch in der Einheit 7 selbst erfolgen. Fig. 1 zeigt auch, daß der Körper 8 der Einheit 7 sich im Inneren des Raumes 6 und teilweise im Inneren der Verkleidung 5 erstreckt, wenn diese sich in der ausgefahrenen Lage befindet. In der ausgefahrenen Lage der Verkleidung 5 erstreckt sich die Kolbenstange 9 der Einheit 7 vollständig im Inneren der Verkleidung 5.In the embodiment shown in Fig. 1, the body 8 of the unit 7 is firmly connected to the boat hull 4, while the piston rod 9 is connected at its upper end to the wall of the movable tube 3. The hydraulic oil supply to the unit 7 takes place via a pipe 10 which crosses the hull 4 at the lower end of the body 8 of the unit 7. The upper chamber 7a of the unit 7 is emptied by means of a pipe 11 which crosses the interior of the space 6 of the hull 4. The oil returning from the upper chamber 7a can also take place in the unit 7 itself. Fig. 1 also shows that the body 8 of the unit 7 extends inside the space 6 and partially inside the casing 5 when the latter is in the extended position. When the casing 5 is in the extended position, the piston rod 9 of the unit 7 extends completely inside the casing 5.

Bei einer nicht dargestellten, abgeänderten Ausführungsform kann der Körper 8 der Einheit 7 direkt mit der Verkleidung 5 verbunden werden, während die Kolbenstange 9 dann fest mit dem Bootskörper 4 verbunden ist. Die Ölversorgung erfolgt dann durch Bohrungen in der Kolbenstange 9 selbst.In a modified embodiment not shown, the body 8 of the unit 7 can be connected directly to the casing 5, while the piston rod 9 is then firmly connected to the boat body 4. The oil supply then takes place through holes in the piston rod 9 itself.

Mittel für die Führung der Translationsbewegung der profilierten Verkleidung 5, die nicht dargestellt sind, sind direkt in die Struktur des Navigationsschutzes oder des Bootskörpers 4 des Unterwasserfahrzeugs eingebaut. Diese Führungsmittel verwenden beispielsweise Gleitbahnen, Führungsbahnen und Gleitschuhe. Die Gleitbahnen oder Führungsbahnen können von der Verkleidung 5 oder von der Struktur des Schutzes des Bootskörpers 4 getragen sein.Means for guiding the translational movement of the profiled fairing 5, which are not shown, are built directly into the structure of the navigation protection or the hull 4 of the underwater vehicle. These guidance means use, for example, sliding tracks, guideways and sliding shoes. The sliding tracks or guideways can be carried by the fairing 5 or by the structure of the protection of the hull 4.

Das obere Ende des beweglichen Rohres 3 trägt einen optischen Kopf 12, der koaxial zu dem beweglichen Rohr 3 ist. Dessen innere Struktur, die in ihrer Richtung ausgerichtet werden kann, und zwar mit Hilfe von nicht dargestellten elektromechanischen Mitteln, die an sich bekannt sind, trägt nicht gezeigte Visierprismen für die verschiedenen Strahlenbündel des Mastes 1. Der optische Kopf 12, der an seinem inneren Ende eine optische Vorrichtung 13 abgedichtet aufweist, die ein Austrittsfenster ausbildet, wird von einer äußeren Haube 14 verlängert, die koaxial zu den Rohren 2, 3 verläuft. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist die Haube 14 drehbar um die Achse X - X' der Rohre 2, 3 montiert, während Abdichtungsmittel und Mittel 15 für die drehende Mitnahme vorgesehen sind, und zwar an der Basis der Haube 14 und am Umfang der Haube, um insbesondere eine wasserdichte Abdichtung zwischen der Haube 14 und dem optischen Kopf 12 in Bezug auf die Verbindungsebene zwischen der Haube 14 und der Verkleidung 5 auszubilden. Die äußere Haube 14 trägt zeichnerisch nicht dargestellte Fenster oder Seitenfenster für den Durchtritt der optischen Strahlen der verschiedenen optischen Einrichtungen des Mastes 1.The upper end of the movable tube 3 carries an optical head 12 which is coaxial to the movable tube 3. Its internal structure which can be directed by means of electromechanical means (not shown) which are known per se, carries sighting prisms (not shown) for the various beams of the mast 1. The optical head 12, which has sealed at its inner end an optical device 13 forming an exit window, is extended by an external hood 14 which is coaxial with the tubes 2, 3. In the example shown in Fig. 1, the hood 14 is mounted to rotate about the axis X - X' of the tubes 2, 3, while sealing means and means 15 for rotational entrainment are provided at the base of the hood 14 and at the periphery of the hood, in particular to form a watertight seal between the hood 14 and the optical head 12 with respect to the connection plane between the hood 14 and the fairing 5. The outer hood 14 has windows or side windows (not shown in the drawing) for the passage of the optical rays of the various optical devices of the mast 1.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann der optische Kopf 12 unabhängig von der Haube 14 gedreht werden.In the embodiment according to Fig. 1, the optical head 12 can be rotated independently of the hood 14.

Mitnahmemittel für die Drehung und Mittel für die Abdichtung 15 vom Typ einer drehbaren elektrischen Verbindung sind für die Erfindung nicht spezifisch und sind an sich bekannt.Driving means for rotation and sealing means 15 of the type of a rotary electrical connection are not specific to the invention and are known per se.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Mast 1 elektronische Steuerungs- oder Regelungsmittel auf, die nicht gezeigt sind und die in einem Abteil 16 untergebracht sind, das vorzugsweise am oberen Teil der Verkleidung 5 vorgesehen ist. Diese Mittel sind einerseits mit zeichnerisch ebenfalls nicht dargestellten, äußeren Versorgungsmitteln verbunden, und zwar über ein erstes Verbindungskabel 17, über einen Anschlußkasten 18, und über ein zweites Verbindungskabel 19, sowie andererseits mit der Haube 14 mit Hilfe eines Verbindungskabels 20. Die erwähnten Steuerungs- oder Regelungsmittel, die an sich bekannt sind und die im einzelnen nicht erläutert sind, sind so ausgebildet, daß die Position der inneren Struktur des optischen Kopfes 12 wieder aufgefunden wird und daß die Seitenfenster der Haube 14 mit den optischen Achsen der Strahlen des Masts 1 fluchten. Dadurch wird ein Mast 1 realisiert, der mit einer sogenannten nachfolgenden Haube 14 ausgerüstet ist.According to a preferred embodiment of the invention, the mast 1 comprises electronic control or regulation means, which are not shown and which are housed in a compartment 16, which is preferably provided on the upper part of the casing 5. These means are on the one hand indicated in the drawing external supply means (also not shown) via a first connecting cable 17, via a junction box 18 and via a second connecting cable 19, and on the other hand to the hood 14 by means of a connecting cable 20. The control or regulating means mentioned, which are known per se and which are not explained in detail, are designed so that the position of the internal structure of the optical head 12 is found again and so that the side windows of the hood 14 are aligned with the optical axes of the beams of the mast 1. In this way, a mast 1 is produced which is equipped with a so-called subsequent hood 14.

Das feste Rohr 2 hat an jedem Ende eine optische Einrichtung 21, die ein Seitenfenster bzw. ein Austrittsfenster 21 ausbildet, wodurch die optischen Strahlen, die von der Haube 14 ausgehen, zum Beobachtungsposten 22 des Mastes 1 gelangen, der sich unter dem Mast 1 befindet. Die Mittel 21 stellen weiterhin die Abdichtung und eine zusätzliche Sicherung dar, wenn andere Abdichtmittel des Mastes 1 ausfallen sollten.The fixed tube 2 has an optical device 21 at each end, which forms a side window or an exit window 21, through which the optical rays emanating from the hood 14 reach the observation post 22 of the mast 1, which is located under the mast 1. The means 21 also provide sealing and an additional safety feature, if other sealing means of the mast 1 should fail.

Das untere Ende des festen Rohres 2 ist durch ein Rohr 23 verlängert, das zum festen Rohr 2 koaxial verläuft. Das Rohr 23 erstreckt sich im Inneren des Navigationsschutzes des Unterseeboots. Es enthält einen Spiegel 24, über den die optischen Strahlen, ausgehend von der Haube 14, zum Beobachtungsposten 22 geleitet werden. Der Beobachtungsposten 22 hat im übrigen um sich die Steuerung des Mastes 1 angeordnet. Es ist auch möglich, an einem vom Beobachter 25 getragenen Band die Gesamtheit der strategischen Informationen zu zentralisieren, die für das Führen des Schiffes notwendig sind, insbesondere die Tauchtiefe, die Richtung, den Azimut, Radaralarm, die Geschwindigkeit, die Zeit usf.The lower end of the fixed tube 2 is extended by a tube 23 coaxial with the fixed tube 2. The tube 23 extends inside the navigational shelter of the submarine. It contains a mirror 24 through which the optical rays are guided from the hood 14 to the observation post 22. The observation post 22 also has the control of the mast 1 arranged around it. It is also possible to centralize on a strap worn by the observer 25 all the strategic information necessary for navigating the vessel, in particular the depth, direction, azimuth, radar alarm, speed, time, etc.

Das Ende des Rohres 23 benachbart dem unteren Ende des festen Rohres 2 wird ebenfalls abdichtend abgeschlossen, und zwar durch eine optische Vorrichtung, die ein Fenster 23a ausbildet.The end of the tube 23 adjacent to the lower end of the fixed tube 2 is also sealed by an optical device forming a window 23a.

Das feste Rohr 2 ist in einem Führungslager 26 zentriert, das durch geeignete Mittel im Inneren des beweglichen Rohres 3 am unteren Ende der Verkleidung 5 fixiert ist. Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann die Führung 26 auch fest mit dem festen Rohr 2 verbunden sein.The fixed tube 2 is centered in a guide bearing 26 which is fixed by suitable means inside the movable tube 3 at the lower end of the casing 5. In a modified embodiment, the guide 26 can also be firmly connected to the fixed tube 2.

Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, hat das Führungslager 26 eine geschichtete Struktur, so daß es in den drei Richtungen des Raums verformt werden kann.As shown in particular in Fig. 4, the guide bearing 26 has a layered structure so that it can be deformed in the three directions of space.

Das Führungslager 26 wird daher durch aufeinandergeschichtete Schichten 26a in Form von Kugelabschnitten realisiert, die alternativ metallisiert sind bzw. aus Kunststoff bestehen. Der Abschnitt 26a benachbart der Verkleidung 5 ist metallisch, während der Abschnitt 26a benachbart dem festen Rohr aus Kunststoff besteht. Dadurch wird eine einfache Vorrichtung realisiert, der einerseits ein Gleiten zwischen dem festen Rohr 2 und dem beweglichen Rohr 3 ermöglicht und andererseits Ausrichtungsfehler beheben kann, die auf Verformungen der Verkleidung 5 beruhen, die von an diesen Teilen anliegenden Kräften herrühren.The guide bearing 26 is therefore made by stacking layers 26a in the form of spherical sections, which are alternatively metalized or made of plastic. The section 26a adjacent to the casing 5 is metal, while the section 26a adjacent to the fixed tube is made of plastic. This creates a simple device which, on the one hand, allows sliding between the fixed tube 2 and the movable tube 3 and, on the other hand, can correct alignment errors due to deformations of the casing 5 resulting from forces applied to these parts.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die wasserdichte Abdichtung zwischen der Verkleidung 5 und dem festen Rohr mit Hilfe einer Membran 27 realisiert, die in Richtung der Achse X-X' der Rohre 2, 3 kompressibel ist und die mit dem festen Rohr 2 verbunden ist. Wie insbesondere Fig. 5 zeigt, weist die Membran 27 mehrere Membranelemente 27a auf, die vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehen und die nicht korrodieren. Sie sind miteinander über Flansche 27b verbunden, die jeweils eine rinförmige Abdichtungsverbindung 27c haben.In a preferred embodiment of the invention, the watertight seal between the casing 5 and the fixed pipe is realized by means of a membrane 27 which is compressible in the direction of the axis XX' of the pipes 2, 3 and which is connected to the fixed tube 2. As shown in particular in Fig. 5, the membrane 27 comprises a plurality of membrane elements 27a, which are preferably made of stainless steel and which do not corrode. They are connected to one another by means of flanges 27b, each of which has a ring-shaped sealing connection 27c.

Die Membran 27 ist also als Balg ausgebildet und stellt die Dichtigkeit der festen optischen Einrichtung her, die im übrigen dem Wasserdruck bei der Unterwasserfahrt ausgesetzt ist. Um ein Reißen der Membran zu verhindern, ist diese fest mit dem festen Rohr 2 verbunden und zwar über Zentrierringe 27d, die hierzu längs des festen Rohres 2 vorgesehen sind.The membrane 27 is therefore designed as a bellows and ensures the tightness of the fixed optical device, which is also exposed to the water pressure during underwater travel. In order to prevent the membrane from tearing, it is firmly connected to the fixed tube 2 via centering rings 27d, which are provided for this purpose along the fixed tube 2.

Das obere Ende der Verkleidung 5 trägt äußere Antennen 28 für den Empfang von Radarsignalen und/oder für die Navigation mit Hilfe von Satelliten.The upper end of the fairing 5 carries external antennas 28 for receiving radar signals and/or for navigation with the aid of satellites.

Für das Ausfahren des Mastes und um dessen verfügbare Höhe im Inneren des Schutzes des Bootskörpers 4 des tragenden Schiffes zu erhalten, wird eine Konzeption verwendet, wobei der Mast 1 zwei bewegliche Rohre hat, die konzentrisch sind und deren Abdichtung mit Hilfe einer Vorrichtung erfolgt, die analog der erwähnten Membran 27 arbeitet. In diesem Fall gleitet die Verkleidung 5 in einer zwischengeschalteten Vorrichtung, die ihrerseits in der Schutzvorrichtung für die Navigation des Bootskörpers 4 geführt ist, wobei das Ausfahren der Zwischenvorrichtung durch eine Presse erreicht wird, die zwischen den beiden erwähnten konzentrischen Rohren angeordnet ist.To extend the mast and to maintain its available height inside the protection of the hull 4 of the supporting vessel, a design is used in which the mast 1 has two mobile tubes which are concentric and whose sealing is carried out by means of a device which operates in a similar way to the membrane 27 mentioned. In this case, the fairing 5 slides in an intermediate device which in turn is guided in the protection for the navigation of the hull 4, the extension of the intermediate device being achieved by a press arranged between the two concentric tubes mentioned.

Bei einer in Fig. 2 gezeigten abgeänderten Ausführungsform der Erfindung bilden die Haube 14 und der optische Kopf 12 ein einziges Bauelement 30 aus, das um die Achse X-X' der Rohre 2, 3 drehbar ist. Die Mitnahmeelemente dieses Bauelements 30 und für die Abdichtung zwischen dem Element 30 und der Verkleidung 5 sind bei Pos. 15a in Fig. 2 angedeutet. Deren Konzept ist identisch dem Konzept der Mittel 15 nach Fig. 1.In a modified embodiment of the invention shown in Fig. 2, the hood 14 and the optical head 12 form a single component 30 which can be rotated about the axis XX' of the pipes 2, 3. The driving elements of this component 30 and for the seal between the element 30 and the casing 5 are indicated at item 15a in Fig. 2. Their concept is identical to the concept of the means 15 according to Fig. 1.

Im allgemeinen hat ein Unterseeboot zwei Periskopmaste. Wenn die beiden Periskopmaste vom rein optischen Typ sind, so sieht die Erfindung einen einzigen Beobachtungsposten 22 für die beiden Periskopmaste vor. (Vgl. Fig. 3.) Bei dieser Variante ist das feste Rohr jedes Mastes 1 durch ein Rohr 35 verlängert, das um 90º abgewinkelt ist. Die horizontalen Teile jedes abgewinkelten Rohres 35 jedes Mastes 1 erstrecken sich in der jeweiligen Verlängerung. Die Überleitung der optischen Strahlen, die aus den beiden Masten 1 nach der Reflexion um 90º an einem Spiegel 36 aus den beiden Masten 1 austreten, zum Beobachtungsposten 22, erfolgt wahlweise durch Aktivierung eines Spiegels 37, der im Schnittpunkt der beiden optischen Strahlen angeordnet ist, die aus den beiden Masten austreten. Bei dieser Ausführungsform können die unterschiedlichen Steuerungen der beiden Periskopmaste an der Beobachtungsstation 22 vorgesehen sein.Generally, a submarine has two periscope masts. If the two periscope masts are of the purely optical type, the invention provides for a single observation post 22 for the two periscope masts. (See Fig. 3.) In this variant, the fixed tube of each mast 1 is extended by a tube 35 bent at 90º. The horizontal parts of each bent tube 35 of each mast 1 extend in the respective extension. The optical beams emerging from the two masts 1 after reflection at 90º on a mirror 36 are guided to the observation post 22 optionally by activating a mirror 37 located at the intersection of the two optical beams emerging from the two masts. In this embodiment, the different controls of the two periscope masts can be provided at the observation station 22.

Im folgenden wird anhand der Fig. 6 und 7 im Detail die Ausbildung der Abdichtungsmittel 15 zwischen der Haube 14 und dem optischen Kopf 12 in Bezugnahme auf die Verbindungsebene zwischen der Haube 14 und der Verkleidung 5 beschrieben, wie auch die Mitnahmemittel für die Drehung der Haube 14 und die Mittel 15a für die Mitnahme des Elements 30 und für die Abdichtung zwischen dem Element 30 und der Verkleidung 5.The following describes in detail, with reference to Figs. 6 and 7, the design of the sealing means 15 between the hood 14 and the optical head 12 with reference to the connection plane between the hood 14 and the casing 5, as well as the driving means for rotating the hood 14 and the means 15a for driving the element 30 and for the sealing between the element 30 and the casing 5.

In Fig. 6 ist gezeigt, daß zwischen der Haube 14 und dem Rohr 3 eine elektrische, drehende Verbindung 15 vorgesehen ist, die ein festes Statorlement aufweist, das an der Innenfläche des Endes des Rohres 3 anliegt, sowie ein drehendes Rotorelement, das unter Spiel den Kopf 12 umgibt. Das Rotor-Verbindungselement ist drehfest mit der Haube 14 verbunden, und zwar mit Hilfe eines Mitnahmefingers 41, der die Haube 14 mit dem Rotor-Verbindungselement verbindet. Zwischen dem Stator- Verbindungselement und dem Rotor-Verbindungselement sind eine doppelte Ringverbindung 15b für die Abdichtung vorgesehen und eine Baueinheit 15c, die ein Lager ausbildet sowie einen elektrischen Kollektor, der bei einer Stromversorgung der elektrischen Bauelemente des Kopfes 12 mit Hilfe einer Stromversorgung 61 sich dreht. Ein Motor 48 und Kugellager oder Lager 47 ermöglichen die Mitnahme der Haube 14 zu deren Drehung. Ein Positionsaufnehmer 49 ist vorgesehen, um die Winkellage des Kopfes 12 in Bezug auf die Haube 14 zu bestimmen.In Fig. 6 it is shown that between the hood 14 and the tube 3 there is an electrical, rotating connection 15 which has a fixed stator element which rests against the inner surface of the end of the tube 3 and a rotating rotor element which surrounds the head 12 with play. The rotor connecting element is connected to the hood 14 in a rotationally fixed manner by means of a drive finger 41 which connects the hood 14 to the rotor connecting element. Between the stator connecting element and the rotor connecting element there is a double ring connection 15b for sealing and a structural unit 15c which forms a bearing and an electrical collector which rotates when the electrical components of the head 12 are supplied with power by means of a power supply 61. A motor 48 and ball bearings or bearings 47 enable the hood 14 to be driven for its rotation. A position sensor 49 is provided to determine the angular position of the head 12 in relation to the hood 14.

Zwischen einer Innenfläche des oberen Endes der Verkleidung 5 und der Haube 14 sind eine erste Ringabdichtung 42 vorgesehen, die aufblasbar ist und bei der das Maß der Vergrößerung proportional zum Tauchdruck ist, weiterhin eine zweite Abdichtungsverbindung 43, ein Motor 44 für die Drehmitnahme der Haube 14 und ein Positionsaufnehmer 45, um die Winkelposition der Haube 14 in Bezug auf den Kopf 12 zu bestimmen. Zwischen der Haube 14 und der Außenfläche des Endes des Rohres 3 befinden sich Lager 46, die eine Drehung der Haube 14 ermöglichen.Between an inner surface of the upper end of the casing 5 and the hood 14 there are provided a first ring seal 42 which is inflatable and in which the degree of enlargement is proportional to the diving pressure, a second sealing connection 43, a motor 44 for the rotational drive of the hood 14 and a position sensor 45 for determining the angular position of the hood 14 with respect to the head 12. Between the hood 14 and the outer surface of the end of the tube 3 there are bearings 46 which enable rotation of the hood 14.

Die Motore 44 und 48 für die Drehmitnahme wie auch die Winkelaufnehmer 45 und 49 sind mit einer elektronischen Regelung verbunden, die im Abteil 16 untergebracht ist, und zwar mit Hilfe einer Stromversorgung 57.The motors 44 and 48 for the rotary drive as well as the angle sensors 45 and 49 are equipped with an electronic control system, which is housed in compartment 16, by means of a power supply 57.

Bei einer angeänderten Ausführungsform können die Aufnehmer 45 und 49 von einem einzigen Aufnehmer 52 ersetzt werden, der zwischen dem oberen Ende des Kopfes 12 und der Haube 14 vorgesehen ist, um direkt die Abweichung der Winkelposition zwischen der Haube 14 und dem Kopf 12 zu messen. Die erwähnten Bauelemente ermöglichen es insbesondere, einen Mast 1 zu realisieren, der mit einer Haube 14 versehen ist, die dem Ziel folgt und die es ermöglicht, daß die innere Struktur des optischen Kopfes 12 die Position kopiert. Das Fenster 51 der Abdeckung oder Haube 14 fluchtet mit den optischen Achsen der Strahlen des Mastes 1.In a modified embodiment, the sensors 45 and 49 can be replaced by a single sensor 52 provided between the top of the head 12 and the hood 14 in order to directly measure the deviation of the angular position between the hood 14 and the head 12. The above-mentioned components make it possible in particular to produce a mast 1 provided with a hood 14 which follows the target and which allows the internal structure of the optical head 12 to copy the position. The window 51 of the cover or hood 14 is aligned with the optical axes of the beams of the mast 1.

In Fig. 7 ist zwischen der Haube 30 und der Innenfläche des oberen Endes des Rohres 3 eine elektrische Verbindung (Drehverbindung) 15a vorgesehen, deren Struktur im wesentlichen gleich derjenigen der sich drehenden elektrischen Verbindung 15 ausgebildet ist, die vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben wurde. Ein Mitnahmemotor 54 für die Drehmitnahme des Elements 30 ist vorgesehen, ein Winkelaufnehmer 55 des Elements 30 und Lager 53 sind weiterhin vorgesehen, die eine Drehung des Elements 30 ermöglichen. Die sich drehende elektrische Verbindung 15a hat die Besonderheit, daß sie mit Öl gefüllt ist, dessen Druck mit dem Tauchdruck des Mastes ausgeglichen ist. Der Winkelaufnehmer 55 ist mit einem Anschluß 60 für die Verbindung zur Steuerung des Motors 54 verbunden, der seinerseits mit dem Anschluß 60 verbunden ist, während das Element 30 einen Stromanschluß 58 hat und die elektrischen Bauteile ihrerseits mit einem Anschluß 59 für die Verbindung zum Schiff aufweist. Im einzelnen sind die Anschlüsse 60 und 59 an die Steuerkonsolen 32 des Unterwasserschiffs angeschlossen.In Fig. 7, between the hood 30 and the inner surface of the upper end of the tube 3, an electrical connection (rotary connection) 15a is provided, the structure of which is substantially the same as that of the rotary electrical connection 15 described above with reference to Fig. 6. A drive motor 54 is provided for the rotary drive of the element 30, an angle sensor 55 of the element 30 and bearings 53 are also provided which allow rotation of the element 30. The rotary electrical connection 15a has the particularity of being filled with oil, the pressure of which is balanced with the diving pressure of the mast. The angle sensor 55 is connected to a connection 60 for the connection to the control of the motor 54, which in turn is connected to the connection 60, while the element 30 has a power connection 58 and the electrical components in turn are connected to a connection 59 for the connection to the ship. In particular, the connections 60 and 59 are connected to the control consoles 32 of the underwater ship.

Das sich drehenden Rotor-Verbindungselement ist im übrigen fest mit dem Element 30 verbunden, und zwar über einen Arm 56.The rotating rotor connecting element is also firmly connected to the element 30 via an arm 56.

Die vorstehend erwähnten Bauteile gestatten es, das Bauelement von den Konsolen 32 über eine bestimmte Distanz zu steuern.The above-mentioned components allow the component to be controlled from the consoles 32 over a certain distance.

Der erfindungsgemäße, teleskopische Aufbau der Maste ermöglicht eine optische Sicht, ohne daß die ausfahrbaren Bauelemente in das Innere des dichten Unterwasser-Bootskörpers eindringen. Sie ermöglichen außerdem eine einfache Versorgung des Beobachtungsraums parallel zu einem Betrieb mit festem Posten, die Verringerung der Massen im oberen Teil des Navigationsschutzes, die Vergrößerung der Stabilität des tragenden Fahrzeugs, die Verringerung des Hauptmoments des Navigationsschutzes, beruhend auf dem Entfallen der Führungslager, wodurch der Strömungswiderstand verringert wird und wodurch im übrigen das Schiff leiser fährt. weiterhin werden die hydraulischen Schaltkreise für die Steuerung der Maste fühlbar vereinfacht.The telescopic design of the masts according to the invention enables optical visibility without the extendable components penetrating the interior of the sealed underwater hull. They also enable easy supply of the observation area in parallel with operation with a fixed post, reduction of the masses in the upper part of the navigation protection, increase of the stability of the supporting vessel, reduction of the main moment of the navigation protection, based on the elimination of the guide bearings, which reduces the flow resistance and also makes the vessel quieter. Furthermore, the hydraulic circuits for controlling the masts are noticeably simplified.

Die in den Patentansprüchen hinter den betreffenden Merkmalen eingesetzten Bezugsziffern dienen lediglich dazu, das Verständnis dieser Merkmale zu erleichtern; sie begrenzen keinesfalls den Schutzumfang der Patentansprüche.The reference numbers used in the patent claims after the relevant features serve only to facilitate the understanding of these features; they in no way limit the scope of protection of the patent claims.

Claims

1. Optical periscope mast for a submarine, characterized in that at least one optical tube (3) is provided which can be moved translationally around an optical tube (2) which is fixed to the hull (4), the movable optical tube (3) being supported by a profiled casing (5) which is mounted slidingly with respect to the hull (4), and the fixed and movable tubes (2,3) being coaxial and provided with optical means (12,13,21) which allow optical rays emerging from the upper part (14) of the movable tube (3) to travel to an observation post (22) in the extension of the fixed tube (2).

2. Periscope mast according to claim 1, characterized in that the upper end of the movable mast (3) carries an optical head (12) arranged coaxially with this movable mast (3), the internal structure of which can be aligned with respect to its direction and which carries sighting prisms at the height of the tracks of the mast (1).

3. Periscope mast according to claim 2, characterized in that the optical head (12) is extended by an outer hood (14) which is coaxial with the boat-fixed mast (2) and to the movable mast (3), the hood being rotatable about the axis (X-X') of the fixed mast (2) and of the movable mast (3), while sealing means (15, 15a) are provided at the base of the hood (14) and at the periphery of the hood to achieve a watertight seal between the hood (14) and the head (12), with respect to the connection plane between the hood (14) and the fairing (5), and in that the outer hood (14) carries at least one window for the exit of the optical rays of the paths of the mast (1).

4. Periscope mast according to one of claims 2 or 3, characterized in that the optical head (12) is rotatable independently of the hood (14).

5. Periscope mast according to one of claims 2 or 3, characterized in that the optical head (12) and the hood (14) form a single component (30) which is rotatable about the axis (X- X') of the boat-fixed tube (2) and the movable tube (3).

6. Periscope mast according to one of claims 3 to 5, characterized in that it comprises electronic control or regulation means for finding the position of the internal structure of the optical head (12) and for aligning the windows of the hood (14) with the optical axes of the paths of the mast (1).

7. Periscope mast according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding of the fairing (5) is controlled by a piston-cylinder unit (7) whose axis is substantially parallel to the axis (X-X') of the boat-fixed tube (2) and the movable tube (3).

8. Periscope mast according to one of the preceding claims, characterized in that the body (8) of the piston-cylinder unit (7) is firmly connected to the hull (4) of the supporting vehicle, while the piston rod of the piston-cylinder unit (7) is firmly connected to the casing (5).

9. Periscope mast according to one of the preceding claims, characterized in that the body (8) of the piston-cylinder unit (7) is firmly connected to the fairing (5), while the piston rod (9) of the piston-cylinder unit (7) is firmly connected to the hull (4) of the supporting vehicle.

10. Periscope mast according to one of the preceding claims, characterized in that the boat-mounted tube (2) has an optical device (21) at each end which forms a window which ensures a watertight seal between the interior of the boat hull and the fairing.

11. Periscope mast according to one of the preceding claims, characterized in that a guide bearing (26) is provided between the fixed tube (2) and the movable tube (3), the guide bearing (26) having a layered structure which allows its deformation in the three directions of space.

12. Periscope mast according to one of the preceding claims, characterized in that the seal between the casing (5) and the boat-fixed tube (2) is realized by a membrane (27) which is compressible along the axis (X-X') of the boat-fixed tube (2) and of the movable tube (3) and which is firmly connected to the boat-fixed tube (2).

13. Periscope mast according to claim 12, characterized in that the membrane (27) comprises a plurality of membrane elements (27a) which are connected to one another via a flange (27b) which has a sealing connection (27c).

14. Installation with two periscope masts (1), of which at least one is designed according to one of the preceding claims, characterized in that the installation has a common observation post for both masts.