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Verfahren und Vorrichtung zum Empfang und zur Riditungsbestimmung
von Schallwellen auf Schiffen
Es ist bekannt, in der Schiffahrt bei mangelnder Sicht
die Annäherung fremder Schiffe durch Abhorchen der Schraubengeräusche festzustellen.
Mit Hilfe der heutigen Gruppenhorchgeräte ist es ferner möglich, die Richtung der
aufgefangenen Schiffsgeräusche mit einer Genauigkeit von 110 zu ermitteln.
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Vielfach, insbesondere beim Aufsuchen von Feindschiffen durch U-Boote,
interessieren aber außer der Richtung auch noch die Entfernung und der Kurs sowie
die Fahrgeschwindigkeit des in den Hörbereich gelangenden Schiffes. Zur Bestimmung
dieser Gräßen bediente man sich bisher der optischen Beobachtung, indem das U-Boot
das Schiff so lange verfolgte, bis es infolge Besserung der Sichtverhältnisse bzw.
Kleinerwerden der Entfernung in Sicht kam oder indem die Entfernung des Feindschiffes
ebenfalls auf akustischem Wege, und zwar durch Echolotung gemessen wurde.
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Beide Verfahren sind jedoch mit schwerwiegenden Nachteilen verbunden.
Das optische Verfahren zwingt das U-Boot zur Überwasserfahrt mit allen damit verbundenen
Gefahren der modernen U-Boot-Abwehr; die akustische Entfernungsmessung durch Echolotung
ist zwar bei Unterwasserfahrt möglich, hat aber den Nachteil, daß das U-Boot sich
und seinen Standort durch Abgabe der vom Feind abhörbaren Lotimpulse leicht vorzeitig
verrät. Außerdem ist die maximale Reichweite der bisherigen Echolotgeräte verhältnismäßig
klein im Vergleich zu der der Horchgeräte, so daß es im allgemeinen erst lange Zeit
nach dem Abhorchen der feindlichen Schiffsgeräusche gelingt, außer der
Richtung
auch noch Kurs und Entfernung'festzustellen, deren Kenntnis erforderlich ist, um
das Boot in geeignete Schußposition zu bringen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch reine Horchbeobachtung
vom getauchten U-Boot aus alle für den Angriff erforderlichen Unterlagen über Richtung,
Kurs, Fahrgeschwindigkeit und Abstand des feindlichen Schiffes zu verschaffen. In
der Tat läßt sich diese Aufgabe dadurch lösen, daß man in gemessenen Zeitabständen
nacheinander mehrere Horchpeilungen durchführt. Aus nur drei Peilungen und den gemessenen
Zeitabständen kann man bereits den Kurs und bei bekannter Geschwindigkeit des betreffenden
Schiffes auch den Abstand bestimmten. Vorteilhafter wird der Peilwinkel über eine
größere Zeitspanne von z. B. I5 Minuten laufend beobachtet, so daß man ein größeres
Stück der Peilwinkel-Zeit-Kurve erhält.
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Man kann dann unter Zuhilfenahme einer Kurvenschar, die alle überhaupt
möglichen Fälle geordnet darstellt, Kurs und Entfernung ermitteln, indem man das
aufgenommene Kurvenstück an die Stelle der Kurvenschar schiebt, die seiner Steilheit
und Krümmung am besten entspricht. Durch zweimalige Anwendung dieses Verfahrens
bei verschiedener Geschwindigkeit undloder anderen Kurs des U-Bootes läßt sich außer
der Entfernung und Kurs auch die Gescbwindigkeit es Feindschiffes ermitteln.
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Die Durchführung dieses Verfahrens zur Ortung durch reine Horchpeilung
erfordert nun eine weit höhere Genauigkeit der einzelnen Peilungen, als sie mit
den bisherigen Horchanlagen erreicht wird, wenn man genügend schnell sichereUnterlagen
zur Ortbestimmung erhalten will.
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Größere Peilgenauigkeit kann man erreichen entweder durch Anwendung
hoher Frequenzen bei der bisherigen Basisausdehnung und durch entsprechende Feinheit
der Unterteilung des Kompensators oder durch Vergrößerung der Basis um etwa den
Faktor 10.
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Der letztere Weg ist vorzuziehen, da er die genauere Peilung mit tiefen
Frequenzen ermöglicht, für die sich größere Reichweiten als'für die hohen Frequenzen
ergeben.' Es würde nun ein ungeheurer Aufwand sein, wenn man auf einem U-Boot eine
Basis von etwa 30 m Länge einbauen und hierfür einen Kompensator zur Anwendung bringen
wollte; der den gesamten Winkelbereich von o bis I80" mit genügend kleiner Schrittgröße
bedeckt. Dieser Weg ist praktisch nicht gangbar. Die Erfindung geht nun, um bei
großer Peilschärfe zu einer möglichst einfachen Anlage zukommen, von der Tatsache
aus, daß beim Peilen aus großer Entfernung genügend Zeit zur Verfügung steht und
daß es infolgedessen gar nicht erforderlich ist, den Kompensator so auszubilden,
daß durch Schalten elektrischer Verzögerungsglieder der gesamte Umkreis vom Peilstrahl
überstrichen wird. Es genügt vielmehr, wenn durch die elektrischen Verzögerungsmittel
nur ein verhältnismäßig kleiner Sektor von z. B. i überstrichen werden kann, während
die Drehung des Richtvektors über den gesamten Umkreis von 360" ohne Nachteil durch
Kursänderung des U-Bootes genügend schnell zu bewerkstelligen ist. Dadurch ergibt
sich aber eine wesentliche Vereinfachung des Kompensators, und zwar nimmt die Zahl
der erforderlichen Verzogerungsglieder mit der Verideinerüng des durch Kompensation
zu erfassenden Winkelbereiches erheblich ab.
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Vorteilhaft wird zusätzlich zu der großen Basis eine kleinere Basis
vorgesehen, auf die der Kompensator umschaltbar ist und die so bemessen ist, daß
derselbe Kompensator für diese kleinere Basis den gesamten zu erfassenden Bereich
kompensiert. Das U-Boot peilt dann zunächst mit dieser kleineren normalen Basis
und bestimmt die Peilrichtung mit der üblichen Genauigkeit von etwa i I". Nachdem
so die ungefähre Richtung der Geräuschquelle bestimmt ist, wird das Boot in eine
solche Lage gedreht, daß die Peilrichtung ungefähr senkrecht auf der Längsachse
des Bootes steht. In dieser Stellung kann dann derselbe Kompensator nach Umschaltung
der Empfänger auf die große Basis in -einem beschränkten Sektor mit etwa der zehnfachen
Genauigkeit zur Anpeilung der Richtung benutzt werden.
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Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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Abb. I bis 3 zeigen schematische Darstellungen zu den neuen Ortungsverfahren
durch reine Horchpeilung, Abb. 4 eine Gruppenhorchanlage zur Durchführung dieses
Verfahrens.
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Durch drei in gemessenen Zeitabständen ausgeführte Horchpeilungen
kann man den Kurs und dann auch bei bekannter Geschwindigkeit des angepeilten Schiffes
den Abstand des Schiffes bestimmen. Der geographische, also auf die Erde bezogene
Kurs des Schiffes spielt keine Rollei Vielmehr kommt es nur auf die relative Bewegung
des Schiffes zum fahrenden U-Boot an.
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In Abb. I sind die Peilrichtungen und Entfernungen Ul-Sl, U2-S2,
U1-S3 in gleichen Zeitabständen für die beiden fahrenden Fahrzeuge eingetragen.
Die Peilrichtungen und Entfernungen wären aber die gleichen, wenn das U-Boot in
Um ruht und dem Schiff eine zusätzliche Geschwindigkeitskomponente v entgegen der
Bootsfahrtrichtung erteilt würde. Das Schiff würde also für das ruhend gedachte
U-Boot auf den Relativkurs K' vorrücken mit einer Relativgeschwindigkeit V', die
gleich der vektoriellen Differenz V-v ist. Die Längsachse-des Schiffes ist dabei
parallel zu also schräg zu K' vorzustellen. Das U-Boot kann nun aus den drei Peilungen
Ul,-Sl, U-52 (= U2-52), Ul-SS (= U3-S2) den Kurswinkel für den Relativkurs feststellen
gemäß der Formel 2 sin 8 . sin z g 6 = sin (E - . (I) Da es sich meist um recht
kleine Winkel handelt und obendrein noch die Differenz dieser Winkel in die -Formel
eingeht, so muß eine große Genauigkeit der Peilungen verlangt werden. Hierzu werden
vorteilhaft in der vorgesehenen Zeit von z. B. 10 Minuten soviel Peilungen ausgeführt
wie möglich und die zugehörigen Zeiten festgelegt. Dies läßt sich so machen, daß
der Horcher durch einen Kontakt am Handrad des Kompensators (Abb. 4) auf einen gleichmäßig
sich fortschiebenden Streifen den Zeitpunkt jeder Peilung markiert und ein anderer
den abgelesenen und aus-
gerufenen Winkel dazu notiert. Trägt man
dann die Winkelwerte in den zugehörigen Zeitpunkten als Ordinaten auf, so erhält
man eine große Anzahl, z. B.
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30 Punkte. Durch diese Punkte legt man die angepaßte Kurve (Abb. 2a);
dabei werden sich die gemachten Fehler im allgemeinen ausgleichen, weil es auf die
kleinen Unterschiede der verschiedenen Peilrichtungen nicht mehr so sehr ankommt.
Dann entnimmt man den Kurvenstücken drei geeignete Punkte, z. B. in gleichen Zeitabständen,
und rechnet den Kurs nach Gleichung (I) aus.
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Das Verfahren eignet sich auch zur schablonenmäßigen Auswertung.
Das aufgenommene Kurvenstück (Abb. 2anbringt durch seine Steilheit und Krümmung
den Kurs und den Abstand des Schiffes zum Ausdruck, die sich mit Hilfe einer dicht
gezeichneten Kurvenschar, welche alle überhaupt möglichen Fälle geordnet darstellt
(Abb. 2), leicht zu ermitteln sind. Man braucht nur das auf durchsichtigem Papier
aufgenommene Kurvenstück an die Stelle zu schieben, wo es nach Steilheit und Krümmung
auf eine Kurve der Schar paßt, und dann Kurs und Entfernung sofort abtasten.
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Die Kurvenschar (Abb. 2) ist leicht herzustellen.
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Das Schiff S habe den Kurs 5K (Abb. Ib), der Abstand dieser Geraden
SK vom U-Boot U sei d. Dieser Abstand ist von Fall zu Fall verschieden und für jeden
Einzelfall eine Konstante. Als Nullpunkt für die Zeit wählt man die Zeit, bei der
das Schiff den Fußpunkt F von d passiert. Der mit der Zeit veränderliche Peilwinkel
F US sei x. Dann ist vt tgx= d a oder d . tg x t = . v Jedem Wert des Parameters
d/v entspricht also eine leicht zu zeichnende tg-Kurve, deren eine Koordinate sich
mit dem Peilwinkel, die andere mit der zugeordneten Zeit ändert wie bei dem aufgenommenen
Kurvenstück. In Abb. 2 sind diese tg-Kurven für die Parameterwerte 2, 4, 8, I2,
20, 30 bis 40 gezeichnet. Das entspricht den Fällen, daß das Schiff bei geradem
Kurs in einem Abstand d - 2/3 km, 11/3 km, 22l3 km, 4 km, 62/3km, Iokm, 131/3 km
vorbeifahren würde, wenn man die Geschwindigkeit des Schiffes mit 1/3 km pro Minute
ansetzt.
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Als Zeiteinheit ist in der Zeichnung die Minute benutzt. Man sieht
an den Kurven, wie sich beim Herankommen des Schiffes der Peilwinkel mit der Zeit
erst langsam, dann schneller ändert, und zwar um so drastischer, je näher das Schiff
vorbei fährt.
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Würde man für die ganze Dauer der Vorbeifahrt des Schiffes die Peilwinkel-Zeit-Kurve
aufnehmen, so würde sich bis zum Punkt, wo die kürzeste Entfernung eintritt, eine
von den tg-Kurven ergeben und für den weiteren Verlauf dieselbe tg-Kurve nach der
negativen Seite. Beim Anlegen der gemeinsamen Kurve auf die Kurvenschar ließe sich
dann der zugehörige Parameterwert) also die Entfernung, und unter Berücksichtigung
der Peilrichtung auch der Kurs mit großer Ungenauigkeit ablesen bzw. angeben.
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Es genügt aber auch schon ein Stück von der dem Schiff zugeordneten
Peilwinkel-Zeit-Kurve. Wenn z. B. das aufgenommene Kurvenstück AB bei achsenparalleler
Verschiebung auf die Kurve 20 bei AB paßt, nach Steigung und Krümmung, so kann man
sofort ablesen: I. Der Kurs lag 33,7° gegen die letzte Peilrichtung in B; diese
Feststellung ist von Entfernung und Geschwindigkeit unabhängig.
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2. Bis zur Erreichung dieses kürzesten Abstandes würde es von B aus
gerechnet noch 32 Minuten dauern.
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3. Das Schiff würde bei geradem Kurs in 5 2/3 km kürzestem Abstand
vorbeifahren.
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4. Die augenblickliche Entfernung für den Zeitpunkt und Ort B ist
d sin 33,7 Setzt man eine bestimmte maximale Reichweite voraus, so läßt sich in
der Kurvenschar (Abb. 2) die Reichweitengrenze in Form einer Sinuskurve darstellen,
wie sie gestrichelt eingezeichnet ist. Beim Auswerten des aufgenommenen Kurvenstückes
AB hat man dieses zweckmäßig unterhalb der Sinuskurve entlangzuschieben und findet
dann schneller die passende Kurve.
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Die oben beschriebene schablonenmäßige Auswertung ist der Dreipunktrechnung
überlegen, nicht nur weil sie schneller und bequemer ist, sondern auch weil sie
das gewonnene Beobachtungsergebuis als Ganzes verwertet. An die Genauigkeit der
einzelnen Peilungen brauchen nicht so hohe Ansprüche gestellt zu werden wie bei
den Dreipunktverfahren. Die Eindeutigkeit der Messung ist dadurch gegeben, daß es
in der ganzen Kurvenschar keine zwei Stellen gibt, wo Steigung und Krümmung übereinstimmen.
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Durch die schablonenmäßige Auswertung läßt sich also lediglich durch
Aufnahme einer Peilwinkel-Zeit-Kurve über beispielsweise 10 Minuten der Kurswinkel
bestimmen. Außerdem kann die Zeit abgelesen werden, die bis zum Eintreten der kürzesten
Entfernung U-Boot - Schiff noch verstreicht und auch das Verhältnis dieser kürzesten
Entfernung zur Geschwindigkeit V'. Wenn also V' bekannt wäre, könnte man die Entfernung
bestimmen. Man kann V' schätzen; man kann es aber auch, wie weiter unten gezeigt
wird, durch zusätzliche Horchpeilung genau bestimmen.
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Der Zusammenhang zwischen V', V, v und den Winkeln ergibt sich aus
dem schraffierten Dreieck AS3, S2' (Abb. Ia), das man erhält, indem man durch S2'
eine Parallele zum wahren Kurs K zieht. Die Seiten dieses Dreiecks entsprechen den
Geschwindigkeiten V, v, V1. Der Winkel bei 53, ist bekannt, nämlich = ß + #; aus
v und V ist also V', ausv und V' ist V bestimmt. Der Übergang zum wahren Kurs (Winkel
x) wird auch durch das Dreieck ermöglicht, da der Winkel AS2' S3' = x# ist.
Man hat sofort die Formel sin(z-=$.sin(fit. (2) Durch Einführung des Relativkurses
ist der Fall des fahrenden U-Bootes auf den des ruhenden zurück-
geführt.
Der Relativkurs ist ausschließlich durch die drei Peilwinkel bestimmt gemäß Gleichung
(1) oder durch die Peilwinkel-Zeit-Kurve, die wie beim ruhenden U-Boot ausgewertet
werden kann.
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Die Formel (2) gibt eine Beziehung zwischen dem unbekannten Kurswinkel
x, der unbekannten, allerdings schätzungsweise bekannten Geschwindigkeit V und den
bekannten Winkeln ß und 6. Wenn man noch eine zweite Gleichung für x und V hätte,
könnte man x und V bestimmen. Eine solche zweite Gleichung kann man nicht dadurch
gewinnen, daß man weitere Peilungen bei unverändertem Kurs und unveränderter Geschwindigkeit
des U-Bootes heranzieht, weil 0 und x ebensoviel zunehmen wie ß abnimmt. Wenn man
aber auf verändertem Kurs L1 und/oder bei veränderter Geschwindigkeit v1 drei neue
Peilungen ausführt U4-S4, U5-S3, U6-S6 (s. Abb. I), so erhält man ein neues schraffiertes
Dreieck A,S6,S3. Die Seiten dieses Dreiecks entsprechen den Geschwindigkeiten V,
v,, V,'.
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Denkt man sich die beiden schraffierten Dreiecke mit der Seite V aufeinandergeschoben
(s. Abb. Ia), so -erkennt man, wie die Größen V, V', V1', x und x, aus den beiden
Bootsgeschwindigkeiten v, v, und den gemessenen Winkeln konstruiert werden können:
Von einem Punkt A (al) zieht man v und v, in den ihren wahren Richtungen entgegengesetzten
Richtungen. Im Endpunkt von v trägt man ß + 6, im Endpunkt von v1 trägt man ß1 +
#1 ein. Die freien Schenkel schneiden sich in S,' (53'). Man erhält die Geschwindigkeiten
V, V', V,' und die Winkel x - # und x1 - #1.
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Für die rechnerische Behandlung der Aufgabe hat man auf Grund von
(2) sin (x - #) = v/V . sin (ß + #). v1 sin (x1 - #1) = . sin (ß1 + #1), V und dazu
unter Berücksichtigung der Kursänderung k x1 = x + k + ß - ß1.
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Die drei Gleichungen liefern zunächst: - v . sin (ß + #) cotg (x1
- #1) = cotg # v1 . sin (ß1 + #1) sin # wobei zur Abkürzung # - #1 + ß - ß1 + k
= 0 gesetzt ist, und alsdann sin (ß1 + #1) V = v1 . sin (x1 - #1) Anschließend sind
dann auch die Entfernungen zu konstruieren oder zu berechnen.
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Für die Dauer der Peilmessungen stellt sich das U-Boot ungefähr quer
zu den Peilrichtungen, weil dann am genauesten gepeilt werden kann. Das Boot fährt
dabei, auf festem Kurs, möglichst langsam, damit gut gehorcht werden kann und auch,
damit es sich nicht durch eigene Geräusche vorzeitig verrät.
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Wenn nun die Fahrtrichtung des U-Bootes nach dem Schnittpunkt mit
dem Schiffskurs zuläuft, so schneiden sich die drei Peilrichtungen, die der Rechnung
zugrunde gelegt werden, im allgemeinen in ihren Rückwärtsverlängerungen. Es kann
aber vorkommen, daß die drei Peilrichtungen U1-S1, U2-S2, U3-S3 parallel laufen
oder auch, daß sie sich jenseits des Schiffes schneiden. In diesen Fällen muß der
Kurswinkel x sehr spitz sein, das Schiff also fast direkt auf das U-Boot zukommen.
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Die Schnittpunkte der drei Peilrichtungen können auch zwischen dem
U-Boot und dem Schiff liegen, nämlich dann, wenn das U-Boot sich von dem Schnittpunkt
der beiden Kursgeraden weg bewegt (s. Abb. 3, Kurs L'). Die Formeln (I) und (2)
gelten auch für diesen Fall, wenn man nur die Geschwindigkeit V negativ einsetzt.
Zu Abb. 3 gestaltet sich die Berechnung des Schiffskurses aus den gemessenen Peilwinkeln
für den U-Bootskurs L', unter sonst gleichen Bedingungen, folgendermaßen: I. Für
den Kurs L (v=o,zV): a = I03 gemessen: ß = 90° γ = 71° daraus: # = α
- ß = 13°.
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# = ß - γ = 19°.
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Aus Formel (1) : 2 sin # sin # tg # = sin (# - #) # = 54,5°.
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Aus Formel 2: sin (x - #) = v/V cos # x - # = 6,7°.
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Also x = 6I,2°.
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II. Für den Kurs L' (v = 0,2V): gemessen: a = III° ß= 900 γ
= 60° daraus: # = α - ß = 21° e' = 8' - = 30°.
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Aus Formel (1):# = 66,4°.
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Aus Formel (2): - 0 = 4,6°.
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Also x = 6I,8°.
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Der Kurs L' bietet insofern einen kleinen Vorteil, als die Winkel
b' und e' größer sind als # und e und deshalb bei gleichem Absolutfehler der einzelnen
Peilungen relativ genauer zu bestimmen sind. Daß man sich auf den Kurs L' von dem
Schiff entfernt, spielt bei geringer U-Boots-Geschwindigkeit und kurzer Beobachtungsdauer
keine entscheidende Rolle.
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Wenn sich anfangs nach einigen wenigen Peilungen erkennen läßt, ob
das Schiff links oder rechts vorbeifahren will, wird sich das U-Boot quer zur Peilrichtung
zweckmäßig so stellen, daß es auf die Schiffskursgerade zufährt. Ergeben die ersten
Peilungen keine Sicherheit, ob das Schiff links oder rechts vorbeifahren würde,
so kann das U-Boot für die Messungen auch die andere Fahrtrichtung wählen, ohne
daß die Gewinnung einer geeigneten Schußposition dadurch gefährdet wird, weil ja
in- diesen Fällen das Schiff zuerst schon etwa querab gehört wird, wird man sofort
die Mes-
sungen ausführen und dann nötigenfalls den Kurs nach dem
Schiffskurs zuwenden.
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Nach den angestellten Überlegungen fügt sich das Horchpeilverfahren
mit den taktischen Maßnahmen folgendermaßen zusammen: Aus den bei langsamer Meßfahrt
gemachten Peilungen ergeben sich der Relativkurs des Schiffes und der Zeitpunkt
und die Richtung des kürzesten Abstandes BootSchiff; aus der geschätzten Geschwindigkeit
des Schiffes können auch die Entfernungen ungefähr ermittelt werden. Auf Grund dieser
Feststellungen kann die Angriffsfahrt zur Herbeiführung einer geeigneten Schußposition
eingeleitet werden. Nach Festlegung des neuen Kurses und der neuen Geschwindigkeit
werden wieder in gleichen Zeitabständen, bei vorübergehend kurz gestoppten Maschinen,
drei Horchpeilungen ausgeführt. Durch Kombination dieser Messungen mit den ursprünglichen
ergeben sich theoretisch einwandfrei die Geschwindigkeit und Entfernung des Schiffes
und auch der wahre Kurs. Die taktisch nötigen Maßnahmen werden durch die zusätzlichen
Peilungen nicht verzögert oder behindert, vielmehr nur zur Bestimmung von V und
x mitverwertet.
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In der praktischen Anwendung stellt das Verfahren hohe Ansprüche
an die Genauigkeit der Winkelbestimmungen. Diese lassen sich erfüllen durch eine
kombinierte Gruppenhorchanlage, wie sie in Abb. 4 dargestellt ist. Die Horchanlage
besteht im wesentlichen aus einer großen Basis A aus 48 Empfänger, welche die Länge
des U-Bootes ausnutzt, z. B. einer Basis von 24 m Länge, und einer kleinen Basis
B mit 24 Empfänger von 2,4 m Länge, die beide über denselben Kompensator g mit einer
Anzeigevorrichtung zur Feststellung des Maximums der Lautstärke, z. B. eip Telefon
k, verbunden sind. Dabei ist der Kompensator bzw. seine maximale Verzögerungszeit
so bemessen, daß für die Schallgeschwindigkeit im Wasser sich eine maximale Verzögerungszeit
gleich der Länge der kleinen Basis B, d. h. gleich 2,4 m ergibt. Die große und die
kleine Basis bzw. ihre Empfänger sind wahlweise mit den Bürsten einer und derselben
Bürstengruppe verbindbar. Beim Anschluß der kleinen Basis B an den Kompensator läßt
sich der gesamte Umkreis von 2mal I80" durch den Kompensator erfassen. Die dabei
erzielbare Peilschärfe entspricht der einer normalen Gruppenhorchanlage und beträgt
beispielsweise 10. Diese Peilschärfe reicht jedoch nicht aus, um die für die Ortung
nach dem oben beschriebenen Verfahren erforderlichen Ausgangswerte zu liefern. Mit
der kleinen Basis wird deshalb zunächst nur das Vorhandensein von Feindschiffen
im Umkreis des U-Bootes ermittelt, während die zur genauen Ortung dienenden Peilungen
mit der großen Basis A durchgeführt werden. Mit dieser wird infolge der zehufach
größeren Länge auch eine zehnfach größere Peilgenauigkeit bei Ausnutzung der gleichen
Schallfrequenz erzielt, also eine Peilgenauigkeit von etwa i o°- Bei Anwendung der
großen Basis kann jedoch nicht der gesamte Umkreis, sondern nur ein kleiner Sektor
von ;t6" um die Normale N zur Basis kompensiert werden. Das U-Boot peilt also zunächst
mit der normalen Gruppenhorchgerätanlage und bestimmt die Peilrichtung mit der üblichen
Genauigkeit von IC. Nachdem so die ungefähre Richtung der Geräuschquelle bestimmt
ist, wird das U-Boot in eine solche Lage gedreht, daß die Peilrichtung ungefähr
senkrecht auf der Längsachse des Bootes steht. Für diesen Fall kann derselbe Kompensator
g, der für das normale Gruppenhorchgerät eingebaut ist, nach Umschaltung der Empfänger
in einen beschränkten Sektor mit etwa der zehnfachen Genauigkeit zur Anpeilung der
Richtung benutzt werden.
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Im allgemeinen werden keine geradlinigen Gruppen benutzt, wie sie
in der Zeichnung vorausgesetzt sind, sondern kreuzlinige Basen, und es wird nötig
sein, für die 48 Empfänger der großen Basis auf der Bürstenplatte des Kompensators
besondere Gleitkontakte vorzusehen, die mitumgeschaltet werden müssen. Es ist aber
unter Umständen auch möglich, die Projektion so zu wählen, daß innerhalb des kleinen
in Frage kommenden Sektors die Gleitkontakte der normalen Anlage benutzt werden
können. In den Ausgang des Kompensators g ist noch ein Stufenfilter i eingeschaltet,
durch das die Höhe der ausgenutzten Schallfrequenz und damit die Peilschärfe verändert
werden können.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt;
vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und auch andere Ausführungen möglich.
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Insbesondere kann gegebenenfalls auf die kleine Basis verzichtet werden,
so daß der Umkreis vom U-Boot nur mit der in einem kleinen Sektor wirksamen Gruppenhorchanlage
überwacht wird, indem das U-Boot beim Absuchen des Umkreises ständig seinen Kurs
ändert. Gegebenenfalls kann man auch für die kleine Basis die gleiche Empfängerzahl
vorsehen wie für die große Basis, z. B. um, wie in der Patentschrift 703 662 beschrieben,
beim Peilen etwa gleiche Richtschärfen für beide Basen zu erzielen. Obwohl dieses
eigentlich nicht Sinn der vorliegenden Erfindung ist, kann es jedoch bei guten Übertragungsverhältnissen,
d. h. größter maximaler Reichweite, bedingt durch günstige Witterungsverhältnisse,
zweckmäßig sein, diese hohe Reichweite durch Peilen mit tieferen Frequenzen auszunutzen.
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PATENTANSPRBCHE: I. Verfahren zur akustischen Bestimmung von Kurs,
Abstand und Geschwindigkeit einer Geräuschquelle von einem ruhenden bzw. beweglichen
Meßpunkt aus, insbesondere zur Ortung von fahrenden Schiffen von einem U-Boot aus,
dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander mehrere Horchpeilungen ausgeführt werden,
der Zeitabstand zwischen den einzelnen Peilungen gemessen wird und aus den Peilwinkeln
sowie den Zeitabständen bzw. der so aufgenommenen Peilwinkel-Zeit-Kurve bei bekannter
oder geschätzter Fahrgeschwindigkeit der Abstand der Geräuschquelle bestimmt wird.