DE932299C

DE932299C - Echolot, insbesondere fuer U-Boote

Info

Publication number: DE932299C
Application number: DER10017A
Authority: DE
Inventors: William H Rymes
Original assignee: Raytheon Manufacturing Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1952-10-08
Filing date: 1952-10-08
Publication date: 1955-08-29

Description

Echolot, insbesondere für U-Boote Die Erfindung bezieht sich auf Echolotanzeigegeräte zum Gebrauch auf Schiffen, insbesondere Unterseebooten mit zwei unabhängig voneinander am Schiff angebrachten Lotgeräten, die nach zwei verschiedienen Richtungen Lotimpulse aus senden, und mit einem Aufzeichnungsgerät, das auf -einem gemeinsamen Aufzeichnungsmedium die empfangenen Echos beider Lotgeräte getrennt, vorzugsweise laufend, mit Hilfe in der Nähe des Aufzeichnungsmediums angeordneter Markierungselemente aufzeichnet. Die Erfindung befaßt sich mit einem verbesserten Einheitsanzeigegerät, welches in Verbindung mit Schallortungsgeräten Anwendung findet und welches z. B. zur gleichzeitigen Aufzeichnung der Wassertiefe unterhalb eines Unterseebootes und der Wasserhöhe oberhalb desselben dienen soll.
Es ist bereits bekannt, an Schiffen für die Durchfahrt durch schmale Kanäle zu beiden Seiten des Schiffes Echolotanlagen anzuordnen zu dem Zweck, die Entfernung des Schiffes von beiden Begrenzungen des Kanals zu bestimmen oder auch schräg geneigt nach unten nach beiden Seiten zu loten, um auch Fischschwärme auf beiden Schiffsseiten zu ermitteln, wobei die beiden Lotgeräte etwa 600 gegeneinander geneigt sind. Auch ist es bereits bekannt, auf gemeinsamen Streifen die Ergebnisse einer vertikalen (»Tiefen-«) Lotung und einer Horizontalpeilung aufzuzeichnen. Dabei wird der Meßwert der einen Echolotanlage vom oberen Rand eines gemeinsamen Aufzeichnungsstreifens zur Mitte hin abgetragen, während der zweite Meßwert in gleicher Richtung von der Mitte zum anderen Rand hin abgetragen wird.
Bei diesen bekannten Doppellotungen wird ein bekanntes Aufzeichnungsgerät verwandt, dessen Markiereinrichtung eine Druckleiste und eine Schreibvorrichtung in Form einer schraubenlinien- förmigen Schneide aufweist, die jeweils so verdreht wird, daß stets ein Punkt derselben in Berührung mit dem Aufzeichnungsstreifen ist.
Außerdem ist es bekannt, auch die Wasserhöhe über einem Unterseeboot durch Reflexion von Schallwellenimpulsen, die auf dem U-Boot erzeugt und in Richtung der Wasseroberfläche abgestrahlt werden, aufzuzeichnen, zugleich getrennt die Tiefe des Wassers unter dem Boot aufzuzeichnen. Die von den soeben erwähnten beiden Aufzeichnungssystemen erhaltenen Aufzeichnungen können von einem Navigationsoffizier miteinander verglichen werden, und aus ihnen kann die Tiefenposition des U-Bootes, die Gesamtwassertiefe sowie der Zustand der Wasseroberfläche bzw. die Form des Meeresbodens ermittelt werden.
Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist die Lieferung dieser Angaben auf einem einzigen Aufzeichnungsstreifen, jedoch über die an sich bekannten Doppelaufzeichnungen auf einen Streifen hinaus derart, daß nicht mühselig zwei einzelne Aufzeichnungen miteinander verglichen und daraus erst durch Rechnung weitere gewünschte Angaben abgeleitet werden müssen.
Bei einer Echolotanlage der eingangs genannten Art wird dies erreicht dadurch, daß erfindungsgemäß, bei an sich bekannter, genau entgegengesetzter, d. h. um I800 verschiedener Lotrichtung beider Lotgeräte, z. B. die eine zum Meeresboden, die andere zur Meeresoberfläche gerichtet, zwei quer zum Aufzeichnungsmedium bewegliche Markierungselemente vorgesehen sind, die von einem Zwischenpunkt in entgegengesetzter Richtung zueinander derart bewegt werden, daß vom Zwischenpunkt aus in der einen Richtung die in der einen Richtung gelotete Entfernung, z. B. zum Meeresboden, in der anderen Richtung die in der entgegengesetzten Richtung gelotete Entfernung, z. B. zur Meeresoberfläche, getrennt aufgezeichnet werden.
Im Gegensatz zur bekannten »gleichläufigen« Doppelaufzeichnung gibt die erfindungsgemäße »gegenläufige« Doppelaufzeichnung sofort alle gewünschten Werte wie Tauchtiefe, Gesamttiefe usw. ohne jede Rechnung.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung erlauben es, einen solchen Apparat so auszustatten, daß mit ihm automatisch die Auftauchspur des Unterseebootes im Wasser sowie die Tauchspur und die Tauchzeit, d. h. die Zeitspanne, die zur Ausführung einer Tauchung benötigt wird, aufgezeichnet werden kann. Die Erfindung gestattet also, auf einem einzigen Aufzeichnungsstreifen die Auftauchspur des Unterseebootes sowie die Form des Meeresbodens und den Zustand des iiber dem U-Boot befindlichen Meerésspiegels aufzuzeichnen, so daß also die erhaltene Aufzeichnung dazu benutzt werden kann, mittels einer die jeweilige Seetiefe und die Form des Meeresbodens anzeigenden Karte die jeweilige Position des Unterseebootes zu ermitteln und zu entscheiden, ob das Auftauchen ratsam ist oder nicht. Die Aufzeichnung kann außerdem dazu benutzt werden, Tiefenkarten eines während der Aufzeichnung erstmalig hefalirenen Revieres herzustellen bzw. an Hand der Seekarte eines bekannten Revieres den gefahrenen Kurs zu kontrollieren. Andere Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und sind in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen erläutert, in welchen Fig. I eine Ansicht einer schematischen Anordnung nach einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, Fig. IA die Anordnung eines Deck- und eines Kielübertragungskopfes an Bord eines Unterseebootes zeigt, Fig. 2 und 3 Beispiele zweier Aufzeichnungsarten, die mit dem Erfindungsgegenstand erzielt werden können, zeigen und Fig. 4 eine Einzelheit der in Fig. I gezeigten Druckleiste darstellt.
Fig. I zeigt einen erfindungsgemäß konstruierten Doppelaufzeichner, bei welchem ein Aufzeichnungsstreifen 10 vermittels einer durch einen Motor 14 angetriebenen Transportrolle I3 von einer Vorratsrolle II, die zwecks Spannung des Streifens in bekannter Weise gebremst sein kann, abgezogen und über eine Druckrolle 12 geführt wird. Die Vorrats-und die Transportrolle II bzw. I3 sowie der Motor I4 sind sämtlidh auf einer Grundplatte 5 befestigt.
Der Aufzeichnungsstreifen ist mit einer Randlochung I5 versehen, die mit in der Nähe der Stirnseiten der Transportrolle 13 angeordneten Greiffingern6 zusammenwirkt. Die Druckrolle 12 ist mit zwei in entgegengesetzter Richtung gewundenen, schraubenlinienartig verlaufenden Druckschneiden 17 und I8 versehen, derenAnfang jeweils an einem Punkt 49 in oder in der Nähe der Mitte der Rollenlänge liegt und die sich von da in Form je einer Windung zu den Stirnseiten der Druckrolle hin erstrecken. Die Druckrolle wird durch einen Antriebsmotor 19 SO angetrieben, daß sie die Tendenz hat, das - Papier in bezug zur Transportrolle 13 zu spannen, und zwar erfolgt dieser Antrieb mit einer ganz bestimmten gewünschten Drehzahl, wie später noch beschrieben werden wird. Mit der Druckrolle I2 und dem Aufzeichnungsstreifen 10 wirkt ein Druckleistenpaar2t und 22 zusammen, dessen Leisten durch eine Abstandsleiste 23 in bestimmte Abstand voneinander gehalten werden, wie dies deutlicher in Fig. 4 zu sehen ist. Die Abstandsleiste 23 ist mit Schlitzen 24 und in die D ruckleisten eingeschraubten Stellschrauben 25 ausgestattet, die eine Veränderung des Abstandes zwischen den Druckleisten gestatten. Die Druckrolle 12 wird von einem Wagen 26 zwischen einem Paar sich nach oben erstreckender Stützböcke27 und 27' gehalten, in welchen die Achse 28 drehbar gelagert ist. Der Wagen 26 wird auf der Grundplatte 5 auf Schienen 6 geführt und ist so angeordnet, daß er quer zur Bewegungsrichtung des Schreibstreifens I0 in einer Weise bewegt wird, die im einzelnen weiter unten beschrieben werden wird. Der Druckrollenantriebsmotor 19 ist ebenfalls auf dem'Wagen 26 montiert. Die Druckleisten 21 und 22 werden beide ebenfalls auf dem Wagen 26 zwischen einem weiteren, nach oben ragenden Stützenpaar 29 und 30 gehalten, auf weichem ein Paar biegsame Druckleisten-Haltearme 3I und 32 befestigt sind.
Die Druckleistenanordnung ist an den einen Enden der Haltearme befestigt. Die Haltearme sind jeweils an beiden Enden so geschlitzt, daß eine Einstellung der Druckleistenanordnung sowohl in Richtung der LängsachsFe der Druckrolle 12 als auch quer zu derselben möglich ist. Auf jeder der Stützen 29 und 30 sind Federn 33 und 34 angeordnet, welche die biegsamen Haltearme 3I und 32 so beeinflussen, daß die Druckleisten 2I und 22 längs der Linie, längs welcher der Schreibstreifen 10 über die Druckrolle 12 läuft, in nachgiebiger Berührung mit der Druckrolle gehalten werden.
Die Berührung zwischen der Druckrolle und dem Druckstreifen 10 findet jedoch nur an den Punkten statt, an welchen die schraubenlinienförmigen Schneiden I7 und I8 den Schreibstreifen berühren.
An diesen Punkten wird der Schreibstreifen in weiter unten zu beschreibender Weise vermittels elektrischer Impulse markiert, die den Druckleisten 2I und 22 über Signalzuführungsleitungen 35 und 36 zugeführt werden. Zu diesem Zweck sind die Druckleisten 21 und 22, die Druckrolle 12 und die Schneiden I7 und I8 elektrisch leitend aus'geführt, während die Druckleistenhaltearme 3I und 32 und die Abstandsleiste' 23 aus elektrisch nicht leitendem Material hergestellt sind. Der Schreibstreifen 10 besteht aus einem Material, welches sich zur Markierung mit Hilfe schwacher elektrischer Ströme eignet.
Das in Fig. I dargestellte Aufzeichnungsgerät wird an Bord eines U-Bootes in Verbindung mit einem Unterwasserschall-Übertragungskopfpaar 41 und 42 verwendet, wovon ein Übertragungskopf an Deck des U-Bootes montiert ist, um die Schallimpulse nach oben in Richtung zur Meeresoberfläche abzustrahlen, während der andere Übertragungskopf am Kiel des U-Bootes angebracht ist, um die Schallimpulse nach unten in Richtung zum Grund abzustrahlen. Eine geeignete Anordnung dieser Ubertragungsköpfe ist in Fig. I A- angegeben, in welcher der BugN eines U-Bootes im Aufriß angedeutet ist und S-S die Wasserlinie des U-Bootes in aufgetauchtem Zustand zeigt. H ist die Höhe des Deckübertragers 42 über und D ist die Tiefe des Kielübertragers 41 unterhalb der Wasserlinie. Diese beiden Übertrager können, wie in Fig. I gezeigt ist, von einem gemeinsamen Betriebsgerät 43 aus betrieben werden und sollten getrennt voneinander erregt werden. Die Betriebsschallfrequenzen können gleich oder verschieden groß sein, da der Bootskörper des U-Bootes die beiden Übertrager wirksam gegeneinander abschirmt. Das Betriebsgerät wird mittels eines Tastschalters 44 getastet, welcher an einem der Druckrollenhalteböcke 27 befestigt ist und durch einen an der betreffenden Stirnseite der Druckrollenwelle 28 befestigten Nocken45 betätigt wird. Infolgedessen wird der Schalter 44 jeweils am Zeitpunkt des Beginns einer Umdrehung der Druckrolle I2, an welchem sich der zwischen den Schneiden 17 und I8 gelegene Punkt 49 ungefähr unterhalb der Druckleistenanordnung befindet, jedesmal kurzfristig geschlossen, um das Betriebsgerät 43 zu tasten, wodurch bewirkt wird, daß die beiden Übertrager 41 und 42 jeweils beide einen Schallimpuls aussenden. Die Drehzahl des Druckrollenantriebsmotors soll so gewählt sein, daß die Druckrolle während der Laufzeit eines Schallimpulses zum weitest abgelegenen Punkt des zu lotenden Revieres und zurück jeweils eine Umdrehung ausführt.
Während dieser Zeitspanne bewegen sich die Berührungspunkte der schraubenlinienförmigen Schneiden 17 und I8 mit dem Schreibstreifen 10 in entgegengesetzten Richtungen nach außen in Richtung auf die Schreibstreifenkanten zu, wobei jeder Berührungspunkt eine vollständige Auslenkung durchmacht.
Die Übertragerköpfe 41 und 42 wirken während der Meßperiode als Empfängerelemente. Zu diesem Zweck sind dieselben an einen Zweikanalverstärker 48 angeschlossen, welcher die Funktion von zwei getrennten Verstärkern ausübt und demgemäß zwei voneinander getrennte Ausgangsleitungen 35 und 36 aufweist, deren eine dem Kielübertrager und deren andere dem Deckübertrager zugeordnet ist.
Über diese Leitungen werden die vom Grund und von der Meeresoberfläche reflektierten Signale den beiden Druckleisten 2I und 22 zugeführt. Die Abstandsleiste 23 ist, wie bereits oben erwähnt, aus Isoliermaterial angefertigt. Die schraubenlinienförmigen Schneiden 17 und I8 sollen also jeweils die Angaben über den Meeresboden und die Meeresoberfläche aufzeichnen, während das an oder in der Nähe des Verbindungspunktes 49 beim jedesmaligen Tasten des Betriebsgerätes 43 aufgezeichnete Signal den Mittelwert der ungefähren Lage des Unterseebootes zwischen der Meeresoberfläche und dem Meeresgrund am Zeitpunkt der Tastung darstellt. Zu diesem Zweck ist der Nocken 45 auf der Welle 28 so eingestellt, daß der Schalter 44 jeweils an einem Zeitpunkt geschlossen wird, an welchem sich der Verbindungspunkt 49 in Druckstellung befindet, so daß also die Schneiden I7 und 18 den Schreibstreifen 10 dann bedrucken, wenn sie sich in nächster Nähe zueinander befinden.
Die Bewegung des Wagens 26 auf den Schienen 6 wird durch ein Tiefenmanometer 50 gesteuert, welches entweder das Tiefenmanometersystem des U-Bootes selbst sein oder in einem unabhängigen Tiefenmanometersystem bestehen kann.
Das Tiefenmanometer besteht aus einem Bourdonschen Rohr 51, welches durch eine Rumpfplatte 52 hindurch mit der Wasserseite des Unterseebootes verbunden ist. Das Bourdonsche Rohr 51 ist so angeordnet, daß es über ein flexibles Verbindungsglied 54 die Winkelverdrehung einer Welle 53 proportional zur Tiefe des U-Bootes bzw. unmittelbar zum Wasserdruck über dem Punkt, an welchem das Bourdonsche Rohr die Außenhautplatte 52 durchdringt, einstellt. Mittels eines zweiten flexiblen Verbindungsgliedes 55 ist mit der Welle 53 ein GewichtW verbunden, welches auf dieWelle eine der Wirkung des Bourdonschen Rohres entgegenwirkende Kraftwirkung ausübt, wodurch eine Rückstellkraft erzeugt wird, wenn das U-Boot sich der Wasseroberfläche nähert. Zu diesem Zweck bestehen die Glieder 54 und 55 am besten aus Drähten, welche um die Welle 53 in entgegengesetzten Richtungen herumgewunden sind, wobei dieselben jeweils mit einem Ende an der Welle und mit dem anderen Ende an dem Bourdon&chen Rohr 51 bzw. dem Gewicht W befestigt sind. Die Welle 53 dreht den (nicht dargestellten) Rotor des Steuerdrehtransformators 56 eines Synchronisierungssystems od. dgl., der die Stellimpulsgeberseite einer elektrischen Servomotorschaltung darstellt, welche außerdem einen Steuerimpulsverstärker 57, einen Steuermotor 58 und einen Rücksteuertransformator 59 aufweist. Der Steuermotor 58 bewegt den Wagen 26 längs der Schienen 6 jeweils so, daß der Mittelpunkt 49 in eine der Tiefe des U-Bootes entsprechende Lage zwischen den beiden Schreibstreifenkanten 10 eingestellt wird, wie dies im einzelnen weiter unten noch angegeben werden wird.
Der Motor 58 dreht eine Schnecke63, die ihrerseits ein auf einer Achse 65 des Wagens befestigtes Wagenantriebsschneckenrad 64 treibt, sowie ein zweites Zahnrad 62, welches mit dem Rücksteuerdrehtransformator S9 in Triebverbindung steht. Die andere Achse 66 des Wagens 26 läuft frei. Die Achsen tragen vier Zahnräder 67, die auf den Schienen 6, die ebenfalls mit einer Verzahnung versehen sind, in Form eines Zahnstangentriebes ablaufen. Durch diese Anordnung ist die genaue Einstellung des Wagens 26 auf der Grundplatte 5 sichergestellt. Der Steuermotor 58 und der Rücksteuerdrehtransformator 595 sind beide auf dem Wagen 26 befestigt.
Die Servomotorschaltung wirkt in bekannter Weise so, daß die Tiefenanzeige des Tiefenmanometersystems 50 auf den Wagen 26 übertragen wird. Dem (nicht dargestellten) Rotor des Rücksteuerdrehtransformators 59 wird vermittels einer Stromzuführungsleitung 68 Wechselstrom zugeführt. Das auf Grund der Phasenverschiebung zwischen dem Rückslteuerd¢ehtransfofmator 59 und dem Steuerdrehtransformator 56 auftretende Differenzsignal wird auf einer zweiten Leitung 69 erzeugt. Dieses Differenzsignal ist immer dann Null, wenn der Rücksteuerdrehtransformator 59 und der Steuerdrehtransformator 56 ihre jeweils einander zugeordneten Stellungen einnehmen, was immer dann eintritt, wenn der Punkt 49 sich an dem der jeweiligen Tiefe des Unterseebootes entsprechenden Punkt des Aufzeichnungsstreifens 10 befindet. Wenn das Differenzsignal in der Leitung 69 einen von Null verschiedenen Wert aufweist, dann wird es in dem Steuerimpulsverstärker 57 verstärkt, welchem es vom Rotor des Steuerdrehtransformators 56 her über eine Leitung 71 - zugeführt wird. Das verstärkte Differenzsignal wird dem Steuermotor 58 über eine besondere Leitung 72 in solchem Sinn zugeführt, daß der Wagen 26 in der richtigen Richtung verschoben wird und der Rotor des Rücksteuerdrehtransformators 59 in eine Richtung verdreht wird, in welcher er das Differenzsignal auf Null vermindert. Dieser Vorgang tritt immer dann ein, wenn das U-Boot seine Tiefe verändert und die Welle 53 dementsprechend gedreht wird.
Wenn das Unterseeboot sich auf der Wasseroberfläche befindet, dann befindet sich der Deckübertrager 42 außerhalb des Wassers und wird nicht betätigt, da seine Impedanz auf die übertragung innerhalb des Wassers und nicht innerhalb von Luft abgestimmt ist. Aus diesem Grunde ist eine Scheinbelastung 46 von entsprechender Impedanz vorgesehen, auf welche das von dem Betriebsgerät43 herrührende Signal vermittels eines Umschalters umgelegt wird, bevor der Deckübertrager aus dem Wasser auftaucht. Ein druckbetätigter Schalter 83, der so eingestellt sein kann, daß er gerade vor dem Auftauchen des Deckübertragers aus dem Wasser bzw. unmittelbar nach dem Eintauchen desselben in das Wasser betätigt wird, steuert die Stellung des Umschalters 47 vermittels eines geeigneten Relais 84. Dem druckbetätigten Schalter 83 und dem Relais 84 wird über eine geeignete Stromzuführung 85 Strom zugeführt.
In Fig. 2 ist ein Muster einer Tiefenkursaufzeichnung eines Unterseebootes, bei welchem die Erfindung Anwendung findet, gezeigt. Die Figur zeigt einen Teil des Aufzeichnungsstreifens I0, auf 'welchem die den Meeresoberflächenzustand darstellende Oberflächenkurve 75 in der Nähe der Oberkante gezogen ist. Diese Kurve wird durch die Schraubenschneide I8 und die Druckleiste 22 auf Grund von Signalen aufgezeichnet, welche über die Signalleitung 36 von dem Deckübertrager 42 geliefer,t werden. Die Bodenkurve76 erscheint in der Nähe der Unterkante des Streifens und wird von der anderen Schraubenschneide I7 und der Druckleiste 21 auf Grund von Signalen aufgezeichnet, welche der Kielübertrager 41 über die Signalleitung 35 liefert. Die Zwischenkurve 77 ist der Tiefenkurs des U-Bootes. Ihr Verlauf wird jeweils durch die jeweilige Lage des Punktes 49 bestimmt, die ihrerseits wiederum durch das Tiefenmanometer 50 bestimmt wird. Der Aufzeichnungsstreifen bewegt sich unterhalb der Druckleisten 21 und 22 über die Druckrolle 12 in Richtung des Pfeiles 78, welcher dem gleich bezeichneten Pfeil in Fig. 1 entspricht.
Wenn das Schreibgerät erstmalig eingestellt wird, dann wird die den Tiefenkurs des U-Bootes anzeigende Kurve 77 so eingestellt, daß sie in aufgetauchtem Zustand des Unterseebootes mit der Oberflächenkurve 75 zusammenfällt. Tatsächlich wird diese Kurve um einen der Höhe H in Fig. I A entsprechenden Betrag unterhalb der Oberflächenkurve gesetzt, so daß, wenn der Deckübertrager 42 in Tätigkeit tritt, die wahre Eintauchtiefe des Unterseebootes angezeigt wird. Der Aufzeichnungsstreifen 10 ist normalerweise mit Tiefenlinien 79 versehen, welche an der Oberfläche mit dem Wert Null beginnen. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, zeigen die Tiefenlinien jeweils die Tiefe in Ab- ständen von 100 Fuß (= 30,4m) an. Rechts in Fig. 2 ist das U-Boot in aufgetauchtem Zustand, und es wird nur die Meeresbodenform angezeigt.
Am Punkt A beginnt das U-Boot zu tauchen, am Punkt B ist die Tauchung- vollzogen, so daß das U-Boot sich nunmehr in einer Tiefe von ungefähr 350 Fuß (= Io6m) befindet. Die Tauchtiefe des U-Bootes ist also an der Aufzeichnung direkt ablesbar. Durch eine Anordnung, welche sicherstellt, daß der Transportmotor 14 (Fig. I) jeweils mit einer Drehzahl angetrieben wird, welche der jeweiligen Fahrtgeschwindigkeit des U-Bootes proportional ist, kann erzielt werden, daß die Aufzeichnung Angaben über die Tauchzeit enthält, da in diesem Fall die Längeneinheit in Richtung des Pfeiles 78 der Zeit proportional ist.
Die Wassertiefe unterhalb des U-Bootes ergibt sich aus der Subtraktion der Tauchtiefe des U-Bootes (Kurve 77) von der Grundtiefe (Kurve 76). Infolge des Umstandes, daß jedoch die beiden Übertrager 41 und 42 jeweils am Kiel und an Deck angeordnet sind, ist die durch die Bodenkurve 76 angegebene Wassertiefe mit einem Fehler behaftet, dessen Größe durch den Betrag (H + D, Fig. I A) bestimmt ist, um welchen die beiden Übertrager voneinander entfernt sind. Das heißt, der Abstand zwischen der U-Bootstiefenkurskurve 77 und der jeweiligen äußeren Kurve 75 und 76 ist zwar genau, jedoch ist die Summe der beiden Distanzen als Gesamttiefenangabe um den Betrag dieser Entfernung zu klein. Diese Entfernung ist jedoch, sobald die Einrichtung an Bord eines bestimmten U-Bootes montiert ist, ein fester Betrag und kann zur Grundkurvenablesung hinzuaddiert werden, um die wahre Meerestiefe zu erhalten, welche von dem U-Boot überfahren wird, bzw. um daraus die tatsächliche Wassertiefe zu erhalten. Als Verfeinerung der Anordnung kann das Aufzeichnungsgerät jeweils in Anpassung an jede Anlage so eingestellt werden, daß dieser feste Betrag ebenfalls berücksichtigt wird. Bei dieser Einstellung hat die Aufzeichnung die in Fig. 3 gezeigte Form.
In Fig 3 sind zwei Kurven 77D und 77K dargestellt, welche den Tiefenkurs des Unterseebootes angeben, wobei die obere Kurve 77D von den Ausgangsimpulsen des Deckübertragers 42 und die untere Kurve 77 von den Ausgangs impulsen des Kielübertragers 41 herrührt. Wenn die Stellschrauben 25 der Abstandsleiste 23 gelockert werden, können die Druckleisten 21 und 22 innerhalb der Schlitze 24 jeweils in einen Abstand voneinander eingestellt werden, welcher dem jeweiligen Abstand zwischen den Übertragern entspricht, so daß die Ausgangsimpulse ungefähr an den Punkten 8I und 82 der Schraubenschneiden I7 und I8 gedruckt werden. Der Abstand zwischen den beiden Kurven77 und 77K stellt dann den AbstandH + D zwischen den beiden übertragern dar und versinnbildlicht infolgedessen die Vertikalhöhe des U-Bootes. Wenn die beiden Übertrager entsprechend angebracht werden, dann zeigt die (nicht dargestellte) imaginäre Mittellinie zwischen den beiden U-Bootstiefenkurskurven jeweils den Mittelwert der Tauchtiefe des U-Bootes an. Die Ablesungen aller dieser Kurven entsprechen nun jeweils den genauen Ablesungen, und die Bodenkurve 76 zeigt die wahre Wassertiefe an.
Der Gesamtwert (H + D) entspricht normalerweise der Größenordnung von 6 m, während der Aufzeichnungsstreifen 10 normalerweise mit Tiefenlinien versehen ist, welche die Aufzeichnung von Meerestiefen bis ungefähr 200 m gestatten, so daß der Abstand zwischen den Kurven 77D und 77)(, welcher den Wert (H + D) anzeigt, relativ klein ist. Aus demselben Grund ist die Korrektur der Kurve77 um den Wert H relativ klein. Das Fehlen dieser Korrekturen wird infolgedessen die Brauchbarkeit der in Fig. 2 dargestellten Aufzeichnung nicht ernstlich vermindern und qualitative Messungen überhaupt nicht beeinflussen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Echolotanlage für Schiffe, insbesondere U-Boote, mit zwei unabhängig voneinander am Schiff angebrachten Lotgeräten, die nach zwei verschiedenen Richtungen Lotimpulse aussenden, und mit einem Aufzeichnungsgerät, das auf einem gemeinsamen Aufzeichnungsmedium die empfangenen Echos beider Lotgeräte getrennt, vorzugsweise laufend, mit Hilfe in der Nähe des Aufzeichnungsmediums angeordneter Markierungselemente aufzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß bei an sich bekannter, genau entgegengesetzter, d.h. um I800 verschiedtener Lotrichtung beider Lotgeräte, z. B. die eine zum Meeresboden, die andere zur Meeresoberfläche gerichtet, zwei quer zum Aufzeichnungsmedium bewegliche Markierungseleinente (12, I7 und I2, I8) vorgesehen sind, die von einem Zwischenpunkt (49) in entgegengesetzter Richtung zueinander derart bewegt werden, daß vom Zwischenpunkt aus in der einen Richtung die in der einen Richtung gelotete Entfernung, z. B. zum Meeresboden, in der anderen Richtung die in der entgegengesetzten Richtung gelotete Entfernung, z. B. zur Meeresoberfläche, getrennt aufgezeichnet werden, vorzugsweise mit gemeinsamem Antrieb (I9) der beiden Markierungselemente.
2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Fahrzeugmitte (S-S) im Wasser von einer Einrichtung zur Messung und Auswertung des Oberflächenmeßwertes (43, 44, 45, 46, 47, 48, 83, 85, 36, I8) vom Zwischenpunkt (49) des Aufzeichnungsmediums (I0) aus nach einer Richtung aufgezeichnet wird und daß der Abstand des Fahrzeuges vom Boden von einer Einrichtung zur Messung und Auswertung des Bodenmeßwertes (43, 44, 45, 48, 35, I7) vom Zwischenpunkt (49) aus nach der anderen Richtung aufgezeichnet wird.
3. Anordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des Lotgeräts zur Anpeilung der Wasseroberfläche (42) und des Lotgeräts zur Anpeilung des Meeresbodens (4s) oben bzw. unten an dem betreffenden Fahrzeug mit den Einrichtungen zur Messung und Auswertung der Meßwerte eine Vorrichtung (23) verbunden ist, die dem tatsächlichen räumlichen Abstand (H + D) zwischen den beiden Lotgeräten derart Rechnung trägt, daß Oberflächenaufzeichnung und Bodenaufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmedium um einen dem Abstand der Lotgeräte proportionalen Betrag auseinandergerückt erscheinen.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium (I0) mit zur Fahrzeuggeschwindigkeit proportionaler Geschwindigkeit quer zu den erwähnten, vom Zwischenpunkt (49) ausgehenden Aufzeichnungsrichtungen bewegt wird und daß eine auf die Tauchtiefe des Fahrzeugs im Wasser ansprechende Einrichtung (5I, 53, 54, 55, W, 56, 7I, 57, 72, 68, 69, 58, 6i, 63, 64, 67, 6, 82, 59, 69) vorgesehen ist, welche eine Relativverschiebung der Markiereinrichtung quer zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsmediums (Io) so bewirkt, daß der Zwischenpunkt (49) in Abhängigkeit von der Tauchtiefe laufend derart verschoben wird, daß die Kurve (75), welche der Oberflächenaufzeichnung entspricht, abgesehen von örtlichen Oberflächenwellen, einer geraden Linie entspricht.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Tauchtiefe des Fahrzeugs ansprechende Einrichtung die Markierelemente (I2/I7 und I2/I8) der Markiereinrichtung als Ganzes in bezug auf das Aufzeichnungsmedium (10) in im wesentlichen paralleler Richtung zur Bewegungsrichtung der Markierelemente über das Aufzeichnungsmedium verschiebt, um den erwähnten Zwischenpunkt (49) in Abhängigkeit von der jeweiligen Tauchtiefe zu verschieben.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 5 zur Lotung der Gewässeroberfläche und des Gewässergrundes innerhalb eines bestimmten Gewässerbereiches, dadurch gekennzeichnet, daß die ein einziges Aufzeichnungsmedium (I0) aufweisende Aufzeichnungseinrichtung mit Mitteln (42, 43, 44, 45, 46, 47, 48,83,84,85,35,36) ausgestattet ist, mit deren Hilfe der Oberflächen- und Grundlotung entsprechende Signale jeweils für sich den Markierelementen (I2/I7 und I2/I8) zugeführt werden.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Tauchtiefe ansprechende Einrichtung (5I usw.) in Abhängigkeit von der getauchten Tiefe der Echolotanordnungen wirkt.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Anpeilung der Wasseroberfläche und des Gewässergrundes aus Unterwasserschallübertragern (4I und 42) bestehen, deren einer nach oben und deren anderer nach unten gerichtet ist, wobei beide Übertrager für sich mit den ihnen zugeordneten Markierelementen (I2/I7 und I2/I8) in Verbindung stehen.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (23, 24, 25) zur Einstellung des Abstandes zwischen den beiden Markierelementen nach Maßgabe des Abstandes (H + D) zwischen den beiden übertragern (4I und 42) vorgesehen ist.
10. Aufzeichnungseinrichtung für eine Echolotanlage nach Anspruch I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Markierelemente (I2, I7 und I2, I8) auf einer gemeinsamen Halterung (26, 27) so gehalten werden, daß sie ein gemeinsames Aufzeichnungsmedium ' mit Markierungen zu versehen vermögen, daß ferner Transportmittel (I9) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Markierelemente in der Halterung von ihren in einen beiden gemeinsamen Bereich fallenden Ursprüngen aus auf gegenläufigen Bahnen fortbewegt werden und daß endlich eine Einrichtung (58, 63, 64, 6, 67, 6) vorgesehen ist, die zwischen der Halterung und dem Aufzeichnungsmedium eine Relativverschiebung parallel zu diesen beiden Bahnen bewirkt.
II. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (58, 63, 64, 65, 67, 6), welche die Relativverschiebung zwischen der Halterung (26, 27) und dem Aufzeichnungsmedium (I0) bewirkt, die Halterung in Richtung einer der erwähnten gegenläufigen Bahnen bewegt.
I2. Einrichtung nach AnspruchIo oder II, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbewegung des Aufzeichnungsmediums (I0) in Bezug zur Halterung (26, 27) kontinuierlich erfolgt.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (19) zur Bewegung der beiden Markierelemente (I2/I7 und I2/I8) dieselben jeweils in sich wiederholender Folge über das Aufzeichnungsmedium (I0) führt, daß ferner eine Einrichtung (I30 14, I6, II) zur stetigen Fortbewegung und laufenden Nachlieferung des Aufzeichnungsmediums und endlich daß eine Einrichtung (58, 63, 64, 65,67,6) vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Aufzeichnungsmedium in bezug auf die Halterung (26, 27) im wesentlichen parallel zu den Bewegungsbahnen der Markierelemente verschubes und somit die Lage des Ursprungsbereichs (8I, 82) auf dem Aufzeichnungsmedium verändert wird.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Einstellung der relativen Lage der Markierelemente in bezug auf die Halterung und somit zur Einstellung der Größenausdehnung des Ursprungsbereiches (8I,82) vorgesehen ist.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis I4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf- zeichnungsmedium (Io) langgestreckt ist und daß die Halterung (26, 27) für die Markierelemente in Nähe des Aufzeichnungsmediums angeordnet ist und daß weiterhin die beiden Markierelemente beweglich in Markierstellung in dieser Halterung gelagert sind.
I6. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (23 und 3I, 32) zur Änderung der wirksamen Abstände zwischen den Markierelementen (I2/I7 und I2/18) innerhalb der Halterung (26, 27) vorgesehen sind.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche II bis I8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium die Form eines langgestreckten Blattes (io) mit im wesentlichen flacher Oberfläche für die Anbringung der Markierungen hat und daß die Markierelemente die Form eines langgestreckten Zylinders (I2) haben, der drehbar in der Nähe des Aufzeichnungsmediums(Io) quer zur Längsrichtung desselben und parallel zur Oberfläche desselben angeordnet ist, wobei dieser Zylinder mindestens zweimal so lang als das Aufzeichnungsmedium breit ist, wobei ferner zwei gratartige Vorsprünge (I7 und I8) an dem Zylinder angebracht sind, deren einer, ausgehend von einem zwischen den Stirnseiten des Zylinders an dessen Umfang gelegenen Punkt (49), schraubenlinienartig sich nach einer Stirnseite hin um den Zylinderumfang herumwindet, während der andere, ebenfalls ausgehend von diesem Punkt, sich ebenfalls schraubenlinienförmig, jedoch gegenläufig, um den Zylinderumfang herum in Richtung zur anderen Stirnseite hin windet und wobei jeder dieser gratartigen Vorsprünge eine Seite des Aufzeichnungsmediums an je einem Punkt berührt, daß ferner zwei langgestreckte gerade Leisten (2I und 22) parallel zur Zylinderachse so angeordnet sind, daß sie die andere, von den gratartigen Vorsprüngen des Zylinders abgewandte Seite des Aufzeichnungsmediums berühren, daß weiterhin eine Einrichtung (I9) vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Zylinder in Umlauf versetzt wird, daß des ferneren die Vorschubeinrichtung (I4, I3, I6) das Aufzeichnungsmedium in Bezug zu dem Zylinder und den beiden Leisten in einer zu der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums und zur Längsrichtung desselben parallelen Richtung vorschiebt und daß endlich Einrichtungen (35 und 36) vorgesehen sind, mit deren Hilfe je ein Markiersignal an den Zylinder und die eine Leiste bzw. den Zylinder und die andere Leiste angelegt wird.
I8. Einrichtung nach Anspruch I7, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander gelegenen Enden der beiden Leisten (2I und 22) durch ein starres Verbindungselement (23) voneinander in einem bestimmten Abstand gehalten werden und daß dieses Verbindungselement so ausgebildet und/oder angeordnet ist, daß es den Durchgang von Signalen von einer Leiste zur anderen Leiste verhindert.
19. Einrichtung nach Anspruch 17 oder I8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (I2) und die beiden Leisten (2I und 22) als eine Einheit in Bezug zum Aufzeichnungsmedium (I0) verschiebbar angeordnet sind.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 822 515.