DE69009618T2

DE69009618T2 - Luftraumbeobachtungsvorrichtung für ein Unterseeboot.

Info

Publication number: DE69009618T2
Application number: DE1990609618
Authority: DE
Inventors: Jean Paul Comon; Michel Maree
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1989-08-04
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2010-08-04
Also published as: FR2650678B1; FR2650678A1; EP0412016B1; EP0412016A1; ES2056411T3; DK0412016T3; DE69009618D1

Description

Das Gebiet der Erfindung betrifft U-Boote und die Fernüberwachung der Wasseroberfläche über den gesamten Horizont und des darüberliegenden Luftraums vom untergetauchten U-Boot aus. Ein Gerät zur Luftbeobachtung ist zum Beispiel aus der EP-A-0 082 753 bekannt. Es handelt sich um eine Vorrichtung, die mit einer Fernsehkamera versehen ist und über ein elektrisches Kabel mit dem U-Boot in Verbindung steht.
Die Navigationsbedingungen und die Aufgaben eines U-Bootes erfordern die Durchführung mehr oder weniger regelmäßiger Überwachungen der Situation an der Oberfläche. Diese Überwachung wird tatsächlich mittels eines Periskops ausgeführt. Wenn eine solches Gerät verwendet wird, ist es für das U-Boot unumgänglich, sich in geringe Tiefe zu begeben, damit das Periskop in Emersion verbracht werden kann.
Diese Art der Oberservierung der Wasseroberfläche ist nicht gänzlich zufriedenstellend. Die Sicht ist nämlich durch die Observationshöhe des Periskops über dem Wasser eingeschränkt. Diese Einschränkung ist beträchtlich, wenn nicht sogar vollkommen, wenn stark bewegter Seegang vorherrscht. Andererseits führen Nuklear-U-Boote Missionen mit langen Unterwasserperioden aus. Das Wiederaufsteigen bis zur perikospischen Emersion nimmt also eine gewisse Zeit in Anspruch und dieser Zeitverlust kann die Effizienz der U-Boot-Mission beeinträchtigen.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu beheben, indem eine andere Observationseinrichtung bereitgestellt wird, die auf jedem U-Boot verwendet werden kann, wobei das U-Boot in großer Tiefe getaucht verbleiben kann, auch wenn die Wetterbedingungen schlecht sind.
Die Hauptaufgabe der Erfindgung liegt in einer Luftbeobachtungsvorrichtung für ein U-Boot, das hauptsächlich einen Motor/eine Rakete mit Eigenantrieb und mit Mediumsverstellung verwendet.
Gemäß der Erfindung umf aßt die Vorrichtung:
- eine Glasfaser zur Übertragung ; und
- eine Rakete mit Eigenantrieb und Mediumsverstellung mit einer Hauptachse, die aus dem U-Boot abwerfbar ist, umfassend:
- eine erste einstückig auf dem Motor angebrachte Spule, um die ein erster Teil der Übertragungsglasfaser gewickelt ist;
- Antriebsmittel ;
- einen Sensor zur Oberservierung, dessen Observierungsachse im Verhältnis zur Hauptachse verschoben ist ;
- Mittel zur Rotationsbewegung des Sensors, um eine vollständige Abtastung des Winkels zu ermöglichen ; und
- eine Steuervorrichtung des Motors.
Eine solche Vorrichtung, die der Rakete mehrere Horizontumdrehungen ermöglicht, kann auch mittels der Übertragungsglasfaser Bilder übermitteln, die an Bord des U-Bootes ausgewertet werden.
Eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet eine zweite Spule, die fest auf dem U-Boot angebracht ist und um die ein zweiter Teil der Glasfaser herumgewickelt ist.
In einer zweiten Ausführung der Vorrichtung ist eine zweite Spule auf einer Boje angebracht, die wiederum über ein Kabel mit dem U-Boot verbunden ist, derart, daß diese zweite Boje von dem Schiffskörper des U-Bootes in Abstand gehalten wird.
In einer dritten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die zweite Spule auf ebenso einer Boje befestigt, die mittels einer teleskopischen Vorrichtung mit dem U-Boot verbunden ist.
Die beiden letzten Ausführungen ermöglichen es, zu vermeiden, daß die Glasfaser bei ihrem Austritt aus dem U-Boot starken Spannungen ausgesetzt wird, nachdem sie ausgerollt worden ist.
Der Sensor kann eine CCD-Kamera sein, die elektrische Ausgangssignale liefert.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht ein Leitwerk auf dem Motor vor, das die Mittel zur Rotationsbewegung des Sensors darstellt und die Rotation des Motors um seine Hauptachse sicherstellt.
Eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß die Mittel zur Rotationsbewegung des Sensors aus einem Fallschirm bestehen, der vorne am Motor angeordnet ist und, daß sie ergänzt werden durch eine Öffnungsvorrichtung für den Fallschirm, die über die Motorsteuervorrichtung gesteuert wird.
Der Sensor kann fest im Innern des Motors angebracht sein, er kann aber auch drehbar befestigt sein. In diesem letzteren Fall wird er durch einen Motor zur Rotation angetrieben, der über die Steuervorrichtung gesteuert wird.
Vorzugsweise ist der Motor mit einer gyroskopischen Vorrichtung bestückt, um der Steuereinrichtung einen Bezugswert in der Schlingerbewegung und einen Bezugswert im Kurs zu liefern.
Vorzugsweise ist die Glasfaser zur Umwandlung der Ausgangssignale in optische Signale an einer elektrooptischen Umwandlungsvorrichtung befestigt, um sie an die Glasfaser weiterzuleiten.
Die Rakete kann mit einem Druckabweisersystem versehen sein, um ihre Flugbahn zu überwachen, wobei dieses System über die Steuereinrichtung gesteuert wird.
Die Rakete kann durch eine Vorrichtung zur Rotationsregelung des Sensors ergänzt werden, wobei diese mit der gyroskopischen Vorrichtung und der Steuereinrichtung verbunden ist.
Die Erfindung und ihre verschiedenen technischen Merkmale werden mit Hilfe der folgenden Beschreibung und die anliegenden Zeichnungen besser verständlich; die Zeichnungen stellen dar :
- Figur 1 eine schematische Darstellung der Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Rakete mit Eigenantrieb in einer ersten Art und Weise an dem U-Boot besfestigt ist ;
- Figur 2 eine schematische Darstellung zur Erklärung der beiden Spulen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ;
- Figur 3 eine schematische Darstellung der Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Rakete mit Eigenantrieb in einer zweiten Art und Weise an das U-Boot angebracht ist ;
- Figur 4 eine schematische Darstellung einer dritten Art und Weise der Befestigung und des Anlassens der Rakete mit Eigenantrieb ;
- Figur 5 eine schematische Darstellung der Rakete mit Eigenantrieb wie sie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird vor der Verbringung in eine Alveole ;
- Figuren 6A, 6B und 6C zeigen drei schematische Darstellungen, die die verschiedenen Mittel zur Rotationsbewegung des Sensors repräsentierten, wenn dieser an der Rakete mit Eigenantrieb befestigt ist ;
- Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung der Rakete, die mit Mitteln zur Rotationsbewegung des Sensors versehen ist, wenn dieser im Verhältnis zum Motor drehbar angebracht ist.
Das Prinzip der erfindungsgemäßen Observationsvorrichtung besteht also im Abwerfen und Versenden einer Rakete mit Eingenantrieb 10 über die Wasseroberfläche, damit sie mittels eines Sensors die gewünschte Observation ausführt.
Unter Bezugnahme auf das Schema der Figur 1 wird ein U-Boot 2 dargestellt, das gerade eine Rakete mit Eigenantrieb 10 abwirft, die mit dem U-Boot 2 über eine Glasfaser 6 verbunden ist, die zu einem Teil um eine erste Spule 14 gewickelt ist, die hinten auf der Rakete 10 befestigt ist und, die zum anderen Teil um eine zweite Spule 4 gewickelt ist, die an dem U-Boot 2 befestigt ist.
Die beiden Spulen 4 und 14 werden durch die schematische Darstellung der Figur 2 näher erklärt.
In der Tat ist die Glasfaser 6 in Anbetracht der viskosen Reibungswirkung mit dem Wasser als fest zu bezeichnen, wenn sie im Wasser abgerollt ist. Da die Rakete 10 am Punkt A von dem U-Boot 2 abgeschossen worden ist, beginnt sie von diesem Punkt A aus in Richtung der Wasseroberfläche aufzusteigen. Das U-Boot 2 seinerseits muß seinen Kurs weiter verfolgen. Wenn die Glasfaser 6 auf einer einzigen Spule aufgewickelt ist, kann sie aufgrund der Relativbewegung von Rakete 10 und U-Boot 2 nicht fest im Wasser verbleiben. Sie hat Tendenz, eine Form wie in 6C anzunehmen, ist im Wasser mobil und erfährt an beiden Enden durch die jeweilige Wegbewegung der Rakete 10 und des U-Boots 2 zwei Spannungen.
Um diesen Nachteil zu beheben, ist die Glasfaser in zwei Teile 6A und 6B aufgeteilt. Der erste Teil 6A ist auf die erste Spule 14 gewickelt, die auf dem Schirm 10 angebracht ist, und der zweite Teil 6B ist auf die Spule 4 gewickelt, die auf dem U-Boot 2 angebracht ist. Die Glasfaser 6 geht direkt, ohne Zwischenstufe, von einer Spule auf die andere über. Auf diese Art und Weise vollzieht sich die Wegbewegung des U-Bootes dirket nach dem Abwurf der Rakete 10 am Punkt A durch das U-Boot 2 unabhangig von der Wegbewegungder Rakete 10, wobei jeder der beiden Fahrkörper seine eigene Spule aufweist und die beiden Teile 6A und 6B des Kabels 6 quasi fix im Wasser sind.
Es ist natürlich denkbar, die zweite Spule 4, die an dem U-Boot 2 befestigt ist wegzulassen, wenn sich das U-Boot während des Funktionsvorgangs der Beobachtungsvorrichtung nicht bewegt.
Kommen wir erneut auf die Figur 1 zu sprechen; die Rakete 10 wird zu dem gewünschten Zeitpunkt aus der Alveole 8 abgeworfen und bleibt über die Glasfaser 6 mit dem U-Boot in Verbindung, die sich gleichzeitig von den beiden Spulen 4 und 14 abwickelt. Nach dem Durchtritt durch die Wasseroberfläche führt die Rakete mit Eigenantrieb mit der Bezugsziffer 10, hier gestrichelt dargestellt, durch die Eigenantriebsmittel ihren Kurs im Luftraum fort. Die Rakete umfaßt einen Sensor, der dann in Rotation um die vertikale Hauptachse der Rakete versetzt wird, derart, daß eine vollständige Winkelabtastung des sich oberhalb der Wasseroberfläche befindenden Raumes ausgeführt werden kann.
Nuklear-U-Boote, die Sondenabwurfeinrichtungen mit bathythermischem Schleppeffekt aufweisen, können ebendiese Abschußmittel zum Abschießen der Aufklärungsrakete 10 verwenden.
Gemäß der Figur 3 kann eine zweite Abwurfart der Rakete 10 aus der Alveole 8 durchgeführt werden. In diesem Fall verwendet das System eine Boje 16, die zuvor am Boden der Alveole 8 angeordnet wurde und die mit dem U-Boot 2 über ein kurzes Kabel 21 verbunden ist, das die Glasfaser 6 mit umfaßt. Die zweite Spule 6 mit der Bezugsziffer 4 in Figur 1, die fest mit dem U- Boot 2 verbunden ist, ist hier durch eine Spule 18 ersetzt, die an der Boje 16 befestigt ist. Bei dem Abwurf der Anordnung von Rakete 10 und Boje 16 wickelt sich das Kabel 21 durch den Archimedesschub, den die Anordnung Rakete 10/Boje 16 erfahren, ab.
Sobald sich diese Anordnung vom Schiffskörper des U-Bootes 2 entfernt hat, wird die Rakete 10 aus der Boje 16 ausgestoßen und die Abwicklung der Glasfaser 6 erfolgt mit der ersten und der zweiten Spule 14 und 18 in analoger Art und Weise zu der Funktionsweise, wie sie bei der ersten Ausführung zu Figur 1 beschrieben worden ist.
Gemäß Figur 4 können weitere Vorrichtungen verwendet werden, um das Kabel 21 der Figur 3 zu ersetzen, das heißt, um die Anordnung, die aus der Boje 16 und aus der Rakete 10 besteht, von dem Schiffskörper des U-Boots in Entfernung zu halten.
In der Tat kann eine teleskopische Einrichtung 60, die sich vom U-Boot 2 ausfährt, die Boje um einige Meter von der Außenwand des U-Boots 2 entfernt halten.
Die Ausführungen, die in den Figuren 3 und 4 beschrieben sind, ermöglichen es, zu vermeiden, daß die Glasfaser Spannungen oder Stößen an dem Ort ausgesetzt wird, an dem sie aus dem U-Boot 2 austritt.
In der Tat können durch die Form des Schiffskörpers des U-Boots 2 am Ausgang der Alveole 8 (Figur 1), durch die Elemente, die auf der Außenwand des U-Bootes befestigt sind, oder durch die Strudel, die durch die Bewegung des U-Boots 2 erzeugt werden, mechanische Belastungen verursacht werden.
Gemäß Figur 5 wird in einer ersten maßgeblichen Ausführung der Rakete mit Eigenantrieb 10 ein Sensor 20 verwendet, der in dem Motor 10 befestigt wird. Wenn man davon ausgeht, daß die Rakete 10 in Rotation versetzt wird, muß der Sensor 20 die Strahlungen auffangen, die von außerhalb der Rakete durch das Abschirmfenster 26, das seitlich auf dem Motor 10 angebracht ist, ankommen. Wenn der Sensor 20 vertikal angeordnet wird, das heißt parallel oder wahllos zur Achse 22, wird am Ausgang des Sensors 20 ein Spiegel 24 verwendet. Er wird vorzugsweise in einen Winkel von 45º gestellt, um die Strahlungen, die von außerhalb und insbesondere vom Horizont auf der empfindlichen Seite des Sensors 20 kommen, zu reflektieren. Der Sensor 20 kann ein CCD- Kameratyp sein, die in sichtbaren und infraroten Wellenlängen arbeitet. Im Innern der Rakete 10 wird eine Steuervorrichtung 28 für die Rakete 10 angeordnet. Eine ihrer Funktionen besteht in der Umwandlung der elektrischen Ausgangssignale, die aus dem Sensor 20 kommen, in optische Signale, die an die Glasfaser 6 weitergeleitet werden. Sie hat ebenfalls die Funktion, möglicherweise Befehle zu bearbeiten, die von der Abschußstation empfangen werden. Die Rakete weist ebenfalls Antriebsmittel auf, die vorzugsweise aus einem Triebwerk 30 bestehen, das in dem hinteren Teil der Rakete 10 angebracht ist und koaxial zu der Achse 22 der Rakete 10 gelagert ist.
Die Rotation des Sensors 20, der auf der Rakete 10 angebracht ist, wird durch das Versetzen der Rakete 10 selbst sichergestellt. Die Mittel für die Rotationsbewegung der Rakete 10 und des Sensors 20 sind in dem in der Figur 5 dargestellten Fall ausfahrbare Flügel 32, die ein festes Leitwerk darstellen. Diese Flügel 32 haben eine bestimmte Form, um der Rakete 10 eine Rotationsbewegung in Koordination mit der gewählten Observation aufzuerlegen. Die Flügel 32 sind vor der Lufttrajektorie der Rakete 10 in den Umfangsteilen 34 der Rakete 10 angeordnet. Sie sind in ausgefahrener Position gestrichelt gezeichnet. Dieses Leitwerk stellt ebenfalls die Stabilität der Luftflugbahn der Rakete 10 sicher.
Das Triebwerk 30 kann durch eine Druckabweiservorrichtung 36 für den Zweck ergänzt werden, die Flugbahn der Rakete 10 zu steuern oder zu ändern.
Hinter dem Triebwerk 30 befindet sich, ebenfalls koaxial zur Achse 22 gelagert, die Spule 14, die fest an der Rakete 10 ist, und um die herum der erste Teil 6A der Glasfaser 6 gewickelt ist.
Die Visierachse des Sensors 20 zwischen dem Spiegel 24 und dem Abschirmfenster 26 ist also im Verhältnis zur Hauptachse 22 der Rakete 10 versetzt. Eine Rotation dieses letzteren bringt also eine Abtastung eines optischen Bündels 38 mit sich, das durch die Form des Abschirmfensters 26 bestimmt wird. Diese Abtastung findet also im Winkel statt, je nach Rotationsbewegung der Rakete 10.
Unter Bezugnahme auf die Figur 6A findet sich die Rakete 10 mit einem Sensor 20 und Flügeln 32 bestückt wieder, die der Rakete 10 die Rotationsbewegung um ihre eigene Hauptachse 22 auferlegen, wobei das Triebwerk 30 für den Aufstieg der Rakete 10 sorgt. In diesem Fall erfolgt die Beobachtung während des Aufstiegs der Rakete 10.
Gemäß Figur 6B kann die notwendige Rotation des Sensors 20 während des erneuten Aufstiegs der Rakete 10 ausgeführt werden, sobald das Triebwerk 30 seine Aktivitat eingestellt hat. In diesem Fall wird ein Fallschirm 40, der zuvor hinten an der Rakete 10 angebracht worden ist, entfaltet. Diese Entfaltung wird dann durch die Steuervorrichtung 28 gesteuert, wenn die Rakete ihre Erdentfernung erreicht hat. Die Form des Fallschirms 40 kann bestimmt werden, derart, daß der Rakete 10 während ihres Sinkfluges eine langsame Rotationsbewegung um ihre Hauptachse 22 auferlegt wird.
Aus Figur 6C ist ersichtlich, daß die Rakete 10 mit einer zusätzlichen ausfahrbaren Triebwerksvorrichtung 42 ausgerüstet werden kann, das vorne an der Rakete angeordnet wird. Das Ausfahren dieses zweiten zusätzlichen Triebwerks 42 kann in analoger Weise wie der Fallschirm 40 ausgelöst werden, das heißt also, wenn die Rakete ihre Erdentfernung erreicht hat. Die Form dieses zweiten Triebwerks 42 wird natürlich ausgelegt, um den Sinkflug der Rakete 10 zu bremsen und ihr eine leichte Rotationsbewegung um ihre Hauptachse 22 aufzuerlegen. Man kann ebenfalls eines oder mehrere periphäre pyrotechnische Impulstriebwerke 44 vorsehen, die die Rotationsgeschwindigkeit der Rakete 10 über die Luftflugbahn ohne Ruckbewegung steuern können. Diese Impulstriebwerke 44 werden von der Steuervorrichtung 28 gesteuert.
Unter Bezugnahme auf Figur 7 wird eine weitere Ärt und Weise der Sicherstellung der Rotation des optischen Sensors, also des Bündels 38 ersichtlich, die darin besteht, diesen im Verhältnis zur Rakete 10 mobil um die Hauptachse 22 zu gestalten. Für diesen Zweck wird der Sensor 20 also in zwei drehbaren Wellenlagern 46 befestigt. Er kann durch einen Hilfsmotor 48 in Rotationsbewegung verbracht werden, der durch die Steuereinrichtung 28 gesteuert wird. Es können in die Steuereinrichtung 28 Bezugswerte im Kurs eingebracht werden, um die Rotation des Sensors 20 in Abhängigkeit von der Ausrichtung der Rakete 10 zu steuern. Desgleichen kann auch eine gyroskopische Vorrichtung 50 in allgemeiner Art und Weise an Bord einer solchen Rakete genommen werden, um die Rotationsbewegung der Rakete 10 insbesondere um die Längsachse 22 auszuwerten. Eine Vorrichtung zur Rotationsbewegung 54, die durch die Steuervorrichtung 28 gesteuert wird, kann also in die Rakete 10 eingebaut werden, um die Rotation dieser Rakete um ihre Hauptachse 22 zu regeln. Die Abtastung eines Bündels 38 des Sensors 20 wird auf dieses Weise geregelt, derart, daß vorab eine bestimmte Observation erhalten wird.
Der Ablauf der Vorgänge muß zumindest drei Horizontumdrehungen des Bündels 38 zulassen. Diese drei Umdrehungen können entweder während des Aufstiegs und des Sinkflugs der Rakete 10 erfolgen, sei es während des einen oder des anderen dieser beiden Vorgänge. Die Observation während des Sinkfluges sollte vorzugsweise mit einer aerodynamischen Bremse durchgeführt werden wie sie unter Bezugnahme auf die Figuren 6B und 6C unter Verwendung beispielsweise eines Fallschirms 40 oder eines Leitwerks 42 beschrieben wird.
Der Abschuß oder Abwurf der Rakete sollte durch das U-Boot durchgeführt werden und bei geringer Fortbewegungsgeschwindigkeit des U-Boots erfolgen, im vorliegenden Fall in der Größenordnung von fünf Knoten. Ferner muß das U-Boot beschleunigen können und schnell abtauchen können, sobald die Bilder, die von der Rakete gesendet werden, aufgezeichnet worden sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf einem Nuklear-U-Boot verwendet werden, das mit bathythermischen Sondenabschußmitteln ausgerüstet ist. In diesem Fall hat die Rakete mit Eigenantrieb 10 vorzugsweise folgende dimensionelle Auslegung :
- ein Durchmesser in der Größenordnung von 75 mm ;
- eine Länge von etwa 1 m ;
- eine Masse von etwa 5 kg.
Der Spiegel 24 ist vorzugsweise auf 45º geneigt; dies in dem Fall, in dem die Beobachtung auf die Beobachtung des Horizonts basiert. Es ist tatsächlich möglich, eine andere Neigung zu verwenden, die einer anderen Observation entspricht, insbesondere einer umfassenden Observation des gesamten Luftraums.
Die gyroskopischen Vorrichtung 50 ermöglicht es, die Schlingerbewegung und den Kurs der Rakete 10 festzustellen und die Raumortung der übertragenen Bilder auszuführen.
Die Vorgänge laufen wie folgt ab. Die Anordnung aus der Rakete mit Eigenantrieb 10 und der Spule 4 wird zunächst in einer Alveole 8 des U-Boots 2 angebracht. Beim Abschuß der Rakete 10 gelangt Wasser ins Innere und näßt insbesondere die Hohlräume der Spulen 4 und 14. Ein Verriegelungssystem sorgt hier für die Befestigung der Spule 4 auf dem U-Boot 2. Im Moment des Abwurfs trennt eine Entriegelungsvorrichtung die Rakete 10 von der zweiten Spule 4. Eine eigene Vorrichtung des U-Boots 2 ermöglicht den Abschuß des Flugkörpers 10 aus der Alveole 8. Durch den Archimedesschub, der sich in vertikaler Richtung nach oben auf die Rakete 10 auswirkt, und durch das Gewicht, das sich in vertikaler Richtung nach unten auswirkt, erfährt das U-Boot 10 einen Restschub von etwa 33 Newton in vertikaler Richtung von unten nach oben gerichtet. Ihr Aufstieg erfolgt sodann gemäß einer praktisch vertikalen Flugbahn. Durch den zusätzlichen Schub, der durch das Triebwerk 30 erzeugt wird, ist es möglich, daß die Rakete 10 mit einer Geschwindigkeit von etwa 8 Metern pro Sekunde aufsteigen kann. Der Abschuß der Rakete 10 erfolgt in einer Tiefe ,von etwa 60 Metern unter Wasser. Der Aufstieg der Rakete unter Wasser dauert also etwa sechs bis acht Sekunden.
Beim Durchtritt der Rakete 10 durch die Wasseroberfläche, fällt der Archimedesschub weg und die Rakete mit Eingenantrieb 10 unterliegt nicht mehr dem Schub des Triebwerks 30. Dieser ist in etwa gerade gleich oder so eben etwas größer als die Erdanziehungskraft, die durch den aerodynamischen Widerstand der Rakete 10 vergrößert wird. In dieser Art und Weise behält die Rakete 10 ihre vertikale Geschwindigkeit mit einer leichten Beschleunigung bei, wobei Geschwindikeitsschwankungen gering sind.
Eine einfache Feststellung des Durchtritts durch das Wasser/Luft-Visierinstrument ermöglicht also die Entriegelung der Flügel 32, die in der Luft für eine bessere Stabilität der Rakete 10 sorgen. Das Triebwerk 30 arbeitet während der Phase in der Luft etwa zwölf Sekunden lang weiter. In dieser Zeit durchmißt die Rakete 10 etwa 10 Meter. Die Rotation der Rakete ist derart, daß der feste optische Sensor mindestens drei mal den Horizont abgetastet hat.
Wenn notwendig, kann die Steuerung der Flugbahn der Rakete 10 über die seitlichen Druckabweisvorrichtungen sichergestellt werden. Dies kann mittels der Steuervorrichtung 28, die mit dem Kursbezugswert ausgestattet ist, durchgeführt werden.
Wenn die Rakete mit einer aerodynamischen Bremse wie einem Fallschirm ausgestattet ist, kann das Triebwerk 30 nur sechs Sekunden lang während der Phase in der Luft arbeiten. Die Rakete mit Eingenantrieb 10 erreicht ihren höchsten Punkt also bei einer Höhe von etwa fünfzig Metern. Die Blickwinkelaufnahmen des Sensors 20 können also während des Sinkflugs, aber auch während des Aufstiegs gemacht werden.
Wenn dies für die Qualität der Bilder erforderlich ist, kann die Rotationsgeschwindigkeit der Kamera, die den Sensor 20 darstellt, auf eine Rotation von einem Pixel pro Millisekunde begrenzt werden. Es ist ebenfalls vorgesehene daß die Winkelposition des Spielgels 24 geregelt wird, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Sensors 20 nicht konstant ist.
Wenn die durch den Sensor 20 gelieferten Bilder über die Glasfaser an die Abschußsstation übertragen worden sind, wird die zweite Faserspule 4 abgeworfen und, da sich das Abschußsystem im Innern der Alveole 8 befindet, kann es für einen weiteren Abschuß vorbereitet werden.
Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung wird eine Kamera wie eine CCD-Kamera verwendet. Es kann ebenfalls ein elektromagnetischer Sensor verwendet werden.
Es kann festgestellt werden, daß die Vorrichtung keine sehr langen Glasfasern erfordert. Beispielsweise geht der zweite Teil 6B der Glasfaser nicht über hundert Meter hinaus, während die Länge des ersten Teils 6A dieser Glasfaser nicht über zweihunderfünfzig Meter hinausgeht. Die maximale Länge der Faser insgesamt liegt also bei dreihundertfünfzig Metern. Daraus folgt, daß die entsprechenden Kosten gering sind. Ferner ist es möglich, eine Faser mit einem starken Durchmesser zu verwenden, die leichter herzustellen ist. In der Tat kann in diesem Fall die tolerierbare längenbezogene Übertragungsdämpfung sehr hoch in der Größenordnung zwischen zwanzig und dreißig dB/km liegen, während diese Dämpfung bei den Fasern, die in der Telekommunikation verwendet werden bei 0,2 bis 0,3 dB/km liegt. Im Übrigen wird durch die Verwendung einer Faser mit starkem Kerndurchmesser ebenfalls die Verwendung von Sendedioden für optische Signale und von Fototransistoren mit gängiger Empfängerleistung, also von geringem Kostenaufwand möglich.
Aufgrund der kurzen Funktionsdauer der Vorrichtung können gyroskopische Vorrichtungen mit kurzer Lebensdauer verwendet werden, zum Beispiel Gyroskope mit einem durch Pyrotechnik abgeschossenen Spiegelkreisel, dessen Geschwindigkeit nicht aufrechterhalten wird. Die damit akzeptierte Abdriftung kann relativ stark sein und um die 300º/h liegen, während die Abdriftungen der gyroskopischen Anordnungen von Flugkörpern oft zwischen 3 und 30º/h liegen. Der Kostenaufwand ist daher als gering zu bezeichnen.
Gleiches gilt für das Triebwerk und für die Steuervorrichtung, die die Feinsteuerung sicherstellt, die nur während einiger weniger Sekunden in Funktion ist.
Allgemein liegt die Energiebilanz auf einem geringen Niveau und verursacht geringe Kosten bei der Vorrichtung.
Daraus geht hervor, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung es ermöglicht, daß ein U-Boot in großer Tiefe unter Wasser verbleiben kann und dabei eine beträchtliche Observationshöhe mit großer Sichtweite halten kann, die unabhängig von dem jeweiligen Zustand des Meeres ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Luftbeobachtung für ein U- Boot umfassend

- eine Glasfaser zur Übertragung (6);

- einen Eigenantriebsmotor mit Mediumsverstellung, der aus dem U-Boot (2) auswerfbar ist und eine vertikale Hauptachse (22) aufweist, wobei der Motor umfaßt:

- eine erste fest auf dem Motor (10) angebrachte Spule (14), um die ein erster Teil (6A) der Übertragungsglasfaser (6) gewickelt ist;

- einen Sensor (20) zur Beobachtung, dessen Beobachtungsachse im Verhältnis zur Hauptachse (22) verschoben ist;

- Mittel zur Rotationsbewegung des Sensors (20), um eine vollständige Abtastung des Winkels zu ermöglichen; und

- eine Steuervorrichtung (28) des Motors (10).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zweite Spule (4) umfaßt, die fest am U-Boot (2) montiert ist und um die herum ein zweiter Teil (6B) der Glasfaser (6) herumgewickelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zweite Spule (18) umfaßt, die auf eine Boje montiert ist (16), die mit dem U-Boot (2) durch ein Kabel (21) verbunden ist, um die zweite Spule (18) vom Schiffsrumpf des U-Bootes entfernt zu halten und um die herum ein zweiter Teil (6B) der Glasfaser (6) herumgewickelt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zweite Spule (18) umfaßt, die auf eine Boje (16) montiert ist, die mit dem U-Boot (2) über eine teleskopische Vorrichtung (56) verbunden ist, umd die zweite Spule (18) vom Schiffsrumpf des U-Bootes entfernt zu halten und um die herum ein zweiter Teil (6B) der Glasfaser (6) herumgewickelt ist.

5. Vorrichtung zur Beobachtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (20) eine Kamera mit Ladungstransfereinrichtungen ist, die elektronische Ausgabesignale liefert.

6. Vorrichtung zur Beobachtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Leitwerk (32) umfaßt, das die Mittel zur Rotationsbewegung des Motors (10) um seine Hauptachse (22) herum bildet.

7. Vorrichtung zur Beobachtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Rotationsbewegung des Sensors (20) aus einem Fallschirm (40) bestehen, der vorne am Motor (10) angeordnet ist, und daß sie ergänzt werden durch eine Öffnungsvorrichtung, die über eine Steuervorrichtung (28) gesteuert wird.

8. Vorrichtung zur Beobachtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Rotationsbewegung des Sensors (20) aus einem zusätzlichen ausfahrbaren Leitwerk (42) bestehen, das vorne am Motor (10) angeordnet ist, und das durch eine Öffnungsvorrichtung ergänzt wird, die über eine Steuervorrichtung (28) gesteuert wird.

9. Vorrichtung zur Beobachtung nach einem der Anspürche 6, 7, oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (20) fest im Inneren des Motors (10) montiert ist.

10. Vorrichtung zur Beobachtung nach einem der Anspüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (20) im Inneren des Motors (10) drehend befestigt ist und von einem Motor (48) zur Rotation angetrieben wird, der über die Steuervorrichtung (28) gesteuert wird.

11. Vorrichtung zur Beobachtung nach einem der vorstehenden Anprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine gyroskopische Vorrichtung (50) umfaßt, um der Steuereinrichtung (28) einen Bezugswert in der Schlingerbewegung und einen Bezugswert im Kurs zu liefern.

12. Vorrichtung zur Beobachtung nach Anpruch 5, dadurch gekennzeinet, daß die Steuervorrichtung (28) die Ausgabesignale des Sensors (20) in optische Signale umwandelt, um sie an die Glasfaser zu übermitteln.

13. Vorrichtung zur Beobachtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Düsenablenkungssystem (36) umfaßt, das zur Kontrolle der Motorbahn über die Steuervorrichtung (28) gesteuert wird.

14. Vorrichtung zur Beobachtung nach Anprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine rotierende Regelungsvorrichtung (54) des Sensors (20) umfaßt, die mit der Steuervorrichtung (28) verbunden ist.

15. Vorrichtung zur Beobachtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine rotierende Regelungsvorrichtung des Motors (10) umfaßt, die aus pyrotechnischen Seitenatrieben (44) besteht und mit der Steuervorrichtung (28) verbunden ist.