DE977831C - Verfahren zur Tiefenbestimmung bei der Ortung von Unterwasserkoerpern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Tiefenbestimmung bei der Ortung von Unterwasserkörpern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Tiefenbestimmung bei der Ortung von Unterwasserkörpern und auf Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Die Erfindung geht von einem solchen Verfahren aus, nach welchem in einer feststellbaren Entfernung vom Ortungsschiff ein Körper mit gleichbleibender, gegebener Sinkgeschwindigkeit in das Wasser eingesenkt wird, dessen gesendete oder reflektierte Schallwellen vom Zeitpunkt des Einsinkens ab vom ortenden Schiff aufgenommen werden. Hierbei steht aus dem Zeitablauf seit Beginn des Sinkvorganges die jeweilige Tiefenlage des Sinkkörpers -fest, und die zu den verschiedenen Tiefenlagen gehörenden Eintreffwinkel der Schallwellen beim Ortungsschiff können aus den gesendeten oder reflektierten Schallwellen bestimmt werden.
• Es ist ein Verfahren zur Rettung aus Seenot bekanntgeworden, bei dem ein ins Meer geworfener Explosionskörper durch den Wasserdruck in einer bestimmten Tiefe zwischen 450 und 1200 m zur Detonation gebracht wird und einen Schallimpuls erzeugt, der sich in einer bestimmten Tiefenschicht auf sehr große Entfernungen ausbreitet und von der Landstation geortet wird. Dabei ist aber die Fallgeschwindigkeit in Wasser der benutzten Explosionskörper unbestimmt und verhältnismäßig groß.
• Deshalb ist der Explosionskörper nicht besser als ein anderer Körper zur Ortung nach dem Echoverfahren geeignet. Das einmalige Schallsignal bei diesem bekannten Verfahren gibt nur Aufschluß über die Feststellbarkeit einer in bestimmter Tiefe befindlichen Schallquelle und hat wenig Ähnlichkeit mit einem gleichmäßigen Schraubengeräusch wie bei der vorliegenden Erfindung.
• Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, den Sinkkörper als Raketengeschoß auszubilden, dessen Aufschlag auf die Wasseroberfläche nach Zeitpunkt und Entfernung vom Ortungsschiff festgestellt werden kann.
• Das Raketengeschoß enthält entweder einen selbständigen Rundumsendekörper oder ist derart als Reflektor gestaltet, daß der vom Ortungsschiff ausgestrahlte Sendeimpuls zurückgestrahlt wird.
• Voraussetzung für dieses Geschoß ist, daß seine Sinkgeschwindigkeit konstant ist und die Entfernung zwischen dem Schiff und dem Geschoßaufschlag auf die Wasseroberfläche bekannt ist. Die Isonstanthaltung der 5 inkgeschwindigkeit bietet keine Schwierigkeiten. Die Entfernung ist durch den Schufiwinkel gegeben und kann durch Aufschlagmessung kontrolliert werden.
• Das Geschoß sinkt mit der bekannten Sinkgeschwindigkeit und wird jetzt von dem ortenden Schiff laufend geortet. Im Sonargerät ergibt sich einmal die laufende Anzeige des gebrochenen Ortungsstrahles, gleichzeitig ist durch die konstante Sinkgeschwindigkeit die tatsächliche Tiefe des Geschosses gegeben.
• Ein einfaches Rechengerät ergibt den Abweichungswinkel zwischen tatsächlicher Tiefe des Geschosses und der georteten Tiefe. Damit ist der Bredmngskoeffizient bestimmt, so daß in demselben Gebiet die tatsächliche Tiefe eines beliebigen Ortungskörpers (U-Boot) festgestellt werden kann.
• \\tichtig für dieses Verfahren ist ferner, daß nach den bisherigen Untersuchungen anderer Marinen die Ortungsverhältnisse in einem Umkreis von ewa sooo m gleich sind, also sich auch gleiche 13rechungskoeffizienten ergeben, während die höchsten Schußweiten der Waffen bei 2000 m liegen. I)urch das vorausgehende Tiefenwinkel-Verbesserungsschießen, das zweckmäßig nach vier Seiten vorgenommen wird, ist damit der Angriffsraum des U-Jägers (Ortungsschiff) iiberdeckt.
• Das Geschoß ist äußerlich so gebaut, daß es eine konstante, bekantite Sinkgeschwindigkeit besitzt.
• Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann das Geschoß zwecks Wiederverwendung an einem Nylonfaden od. dgl. abgespult werden. Dieses ist z. B. bei Übungen besonders wichtig, wo eine Wiederaufnahme nach dem Messen erstrebenswert erscheint. In dem Geschoß befindet sich ein Rundum-Sonar-Sender, dessen Frequenz auf das Sonar des U-Jägers abgestimmt ist. Da das Sonar des U-Jägers (Ortungsschiff) den direkten Impuls des Geschoß senders aufnimmt und nur eine Entfernung von 3000 bis 5000 m erforderlich ist, ergibt sich bei einer Frequenz von 22 kHz des Seignette-Salz-Schwingers ein Leistungsbedarf von etwa 15 bis 20Watt. Mit einem Transistorverstärker wird sich diese Leistung in einem Kleinstelement mit geringem Raumbedarf erreichen lassen.
• An Stelle der Verwendung eines Geschosses mit Rundum-Sender kann das Geschoß mit einem gegebenenfalls ausklappbaren Spiegelreflektor versehen sein, der den Sonarstrahl des Ortungsschiffes zurückwirft.
• Die Verwendung eines solchen Geschosses ist zwecbmäßig, falls es sich erweisen sollte, daß der in umgekehrter Richtung ankommende Strahl einen wesentlich anderen Brechungskoeffizienten hat als der Sonarstrahl des orten den Schiffes. Demgemäß kann das nach dem Verfahren erfindungsgemäß zu verwendende Geschoß. das im nachfolgendell als Sinkkörper mit konstanter, bekannter Sinkgeschwindigkeit bezeichnet wird, mit einem aktiven Ultraschallsender oder mit einem passiven Ultraschallreflektor ausgerüstet sein.
• Für den Abschuß des verhältnismäßig leichten Geschosses bzw. Sinkkörpers kann eine an sich bekannte leichte Rakete verwendet werden. Dab Lancierrohr für diese leichte Rakete, das aus einem Gitter besteht, kann zweckmäßigerweise auf den Werfer aufmontiert werden.
• In der Zeichnung ist das Ortungsergebnis des Verfahrens nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
• Mit I ist die Wasseroberfläche bezeichnet. 2 ist das Ortungsschiff. das mit einem Sonargerät 3 versehen ist. Mit 4 ist der Sinkkörper beim Eintauchen in die Wasseroberfläche bezeichnet, 5 ist der festgestellte Abstand des Sinkkörpers 4 vom Sonargerät 3 des Ortungsschiffes 2.
• Mit den Ziffern6. 7 und 8 sind verschiedene Tiefenlagen des Sinkkörpers 4 bezeichnet, die aus der gleichbleibenden Sinkgeschwindigkeit ermittelt werden. Für die Tiefenlage bei 6, sie sei mit 50 in ermittelt, ergibt sich ein geometrischer Tiefenwinkel os aus der Verbindungsgeraden g zwischen dem Sonargerät 3 des Schiffes 2 und der Stellung 6 des Sinkkörpers 4.
• Mit ß ist der Winkel bezeichnet, unter welchem die vom Sinkkörper 4 in seiner Tiefenlage 6 gesendeten oder reflektierten Schallwellen eintreffen. Der Verlauf dieser Schallwellen ist durch die gestrichelte Linie 10 dargestellt, die sich durch die Ablenkungen im Wasser ergibt. Aus dem Abweichungswinkel r (ß minus a für die tatsächliche Tiefe des Sinkkörpers 4 und die geortete Tiefe kann der Brechungskoeffizient bestimmt werden. Die Bestimmung des Abweichmlgswinkels kann für verschiedene Tiefenstellungen des Sinkkörpers 4 laufend vorgenommen werden.

Claims (2)

1. PATENTÄNSPRÜCHE: I. Verfahren zur Tiefenbestimmung bei der Ortung von Unterwasserkörpern, nach welchem in einer feststellbaren Entfernung vom Ortungsschiff ein Körper mit gleichbleibender, gegebener Sinkgeschwindi,ffieit in das Wasser eingesenkt wird, dessen gesendete oder reflektierte Schallwellen vom Zeitpunkt des Einsinkens ab vom ortenden Schiff aufgenommen werden, so daß aus dem Zeitablauf seit Beginn des Sinkvorganges die jeweilige Tiefenlage des Sink-' körpers feststeht und aus den gesendeten oder reflektierten Schallwellen die zu den verschiedenen Tiefenlagen gehörenden Eintreffwinkel der Schallwellen beim Ortungsschiff bestimmt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinkkörper als Raketengeschoß ausgebildet ist, dessen Aufschlag auf die Wasseroherfläche nach Zeitpunkt und Entfernung vom Ortung schiff festgestellt werden kann.
2. 2. Sinkkörper nach Anspruch I, dadurch gekemlzeiclmet, daß dieser zwecks Wiederverwendung an einem Nylonfaden od. dgl. abspult.