EP0308698A1 - Vorrichtung zur Nachbildung von Schiffskörpern zur Minenabwehr - Google Patents

Vorrichtung zur Nachbildung von Schiffskörpern zur Minenabwehr Download PDF

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EP0308698A1 EP88114242A EP88114242A EP0308698A1 EP 0308698 A1 EP0308698 A1 EP 0308698A1 EP 88114242 A EP88114242 A EP 88114242A EP 88114242 A EP88114242 A EP 88114242A EP 0308698 A1 EP0308698 A1 EP 0308698A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G7/00—Mine-sweeping; Vessels characterised thereby
    • B63G7/02—Mine-sweeping means, Means for destroying mines
    • B63G7/06—Mine-sweeping means, Means for destroying mines of electromagnetic type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G7/00—Mine-sweeping; Vessels characterised thereby
    • B63G7/02—Mine-sweeping means, Means for destroying mines

Definitions

  • the invention relates to a device for emulating hulls for use in active anti-mine defense in the form of a diving body with buoyancy bodies and diving and trimming cells and for receiving arrangements for generating physical ship signatures, in particular as towing body training.
  • the ship signatures can be simulated individually or in combination with regard to acoustics and magnetics.
  • the problem here is to also simulate the pressure, so that a deception regarding the ship signatures of pressure, acoustics and magnetics of the ignition systems of modern mines is possible.
  • Another problem is to design a carrier that can withstand the high loads that occur in the mines detonating in the immediate vicinity.
  • the object of the invention is to improve the known arrangements and to enable simulation of the ship's signatures for pressure, acoustics and magnetics of surface ships and submarines, while also ensuring high resilience through detonating mines of the diving body.
  • the immersion body is formed by a sleeve made of flexible material in the manner of a hose to form a receptacle with a dimensionally stable bow and stern element, in which Bow area water inlet openings arranged and the rear area of the enclosed water is essentially closed.
  • the casing of the immersion body be arranged in a gatherable manner between the bow and stern elements for changing the length by means of a controllable tensioning cable arrangement.
  • the geometry of the pressure field can be adjusted in a simple manner, and ships of different displacement and length can be simulated.
  • the dimensionally stable bow and / or stern element be designed as a receptacle for operating systems, supply units and simulation devices.
  • the shell receives a spiral winding for generating a magnetic field.
  • iron particles such as small balls, be introduced into the shell to reinforce a magnetic field.
  • the immersion body is connected to floats as buoyancy bodies by means of supporting cables.
  • a trailing cable of the immersion body be designed for energy supply and / or control.
  • the immersion body has an independent energy supply.
  • the rear element of the immersion body has a controllable passage opening for setting the dynamic pressure in the immersion body.
  • a diving body 1 is arranged on support ropes 3 by means of a float 2 and pulled over a trailing cable 4.
  • the immersion body 1 in the form of a cylinder is formed by a dimensionally stable bow element 5 and rear element 6, between which a flexible middle part 7 is arranged.
  • the bow element 5 is designed in the form of a flat head and is equipped with a trim cell 8, towing device 9 and a mid-range noise simulator 10.
  • the mid-range noise simulator 10 simulates the noise spectrum of a ship in the medium frequency range.
  • the front side of the bow element 5 has openings 11 through which the interior of the immersion body 1 is always filled with sea water, which has a pressure difference in relation to the surrounding water in accordance with the dynamic pressure.
  • a displacement volume 12 designed as a device space, which limits the underdrive of the rear element 6 and in which the devices 13 required for controlling the simulation device are arranged.
  • the winch device required to shorten the immersion body 1, consisting of winch 14, tension rope 15 and rope stopper 16 and the compressed gas storage unit 18 provided for blowing on the dive cells 17 and trim cells 8, the rudder system 19 installed as a maneuvering aid and the bass simulator 20, which simulates the noise spectrum of a ship in the lower frequency range, is arranged.
  • the middle part 7 consists of a sleeve 21 made of flexible material, for example rubber with a fabric insert, in which a winding 22 is worked in a spiral over the entire length.
  • the envelope 21 is in economically producible modules divided, which are connected to one another and to the rear element 6 and front element 5 via connecting elements 23.
  • the winding 22 incorporated into the shell 21 is designed in terms of the dimensions and the number of turns so that it generates magnetic fields with the aid of adjustable current strengths, which correspond to a large number of ships to be simulated.
  • the winding 22 also serves to achieve the geometric shape of the flexible sleeve 21, in particular with a small pressure difference (low speed).
  • the diving body 1 is equipped with appropriate devices, such as diving cells 17, trim cells 8, carrying ropes 3 and floats 2.
  • the energy supply and control of the individual functional systems is provided by the towing vehicle via the tensile supply cable 4.

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Abstract

Es ist hierbei vorgesehen, den Tauchkörper (1) durch eine Hülle aus flexiblem Material als Aufnahmebehälter auszubilden und zwischen einem formstabilen Bug- und Heckelement (5 bzw. 6) anzuordnen. Dabei sind im Bugbereich Wassereintrittsöffnungen (11) angeordnet, so daß durch den geschlossenen Heckbereich ein Staudruck des eingeschlossenen Wassers auftritt. Dadurch erhält der flexible Körper eine starre Gestalt, die zur Erzeugung von Druckfeldern realer Schiffe/U-Boote dient. Weiterhin wird durch die Bauart der Hülle die Erzeugung magnetischer Schiffsfelder gewährleistet und der Einbau von Geräuscherzeugern (10) ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Nachbildung von Schiffskörpern zum Einsatz für eine aktive Minenabwehr in Form eines Tauchkörpers mit Auftriebskörpern sowie Tauch- und Trimmzellen und zur Aufnahme von Anordnungen zur Erzeugung von physikali­schen Schiffssignaturen, insbesondere als Schlepp­körperausbildung.
  • Bei derartigen bekannten Anordnungen sind die Schiffs­signaturen bezüglich Akustik und Magnetik einzeln oder in Kombination simulierbar. Das Problem hierbei ist es, auch den Druck zu simulieren, so daß eine Täuschung bezüglich der Schiffssignaturen von Druck, Akustik und Magnetik der Zündsysteme moderner Minen ermöglicht wird. Ein weiteres Problem besteht darin, einen Träger auszubilden, der den auftretenden hohen Belastungen der in unmittelbarer Nähe detonierenden Minen widersteht.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Anord­nungen zu verbessern und eine Simulation der Schiffs­signaturen für Druck, Akustik und Magnetik von Über­wasserschiffen sowie U-Booten zu ermöglichen und dabei auch eine hohe Belastbarkeit durch detonierende Minen des Tauchkörpers zu gewährleisten.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der Tauchkörper durch eine Hülle aus flexiblem Material in der Art eines Schlauches zur Ausbildung eines Aufnahmebehälters mit einem formstabi­len Bug- und Heckelement gebildet ist, wobei im Bugbereich Wassereintrittsöffnungen angeordnet und der Heckbereich des eingeschlossenen Wassers im wesent­lichen abgeschlossen ist.
  • Hierdurch ist es möglich, einen wirtschaftlichen und in der Handhabung einfachen sowie ansprengsicheren Geräte­träger zur aktiven Bekämpfung von Minen mit kombinier­ten Druck-, Akustik- und Magnetikfeldzündern zu schaf­fen. Dabei wird durch den Schleppvorgang unter Wasser eine Füllung des Tauchkörpers gewährleistet und über die Anströmgeschwindigkeit sowie die Geometrie die für die Zündung der Minen entscheidenden Druckverhältnisse erzeugt.
  • Ferner wird vorgeschlagen, daß die Hülle des Tauch­körpers durch eine steuerbare Spannseilanordnung raffbar zwischen Bug- und Heckelement zur Längenver­änderung angeordnet ist. Hierdurch ist die Geometrie des Druckfeldes auf einfache Weise einstellbar, und es sind Schiffe unterschiedlicher Verdrängung und Länge simulierbar.
  • Zur Aufnahme der Funktionseinheiten, insbesondere auch der Anordnungen für die Schiffssignaturen von Akustik und Magnetik wird vorgeschlagen, daß das formstabile Bug- und/oder Heckelement als Aufnahme für Betriebs­systeme, Versorgungseinheiten und Simulationsgeräte ausgebildet ist.
  • Um die Querschnittsform der Hülle zu stabilisieren und die Erzeugung eines Magnetfeldes entsprechend eines Schiffes zu simulieren, ist vorgesehen, daß die Hülle eine spiralförmige Wicklung zur Erzeugung eines Magnet­feldes aufnimmt.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, daß in die Hülle zur Verstärkung eines Magnetfeldes Eisenteilchen, wie kleine Kugeln, eingebracht sind.
  • Um eine einfache Anordnung zur Einstellung des Tauch­körpers zu schaffen, ist vorgesehen, daß der Tauch­körper über Tragseile mit Schwimmern als Auftriebs­körper verbunden ist.
  • Ferner wird vorgeschlagen, daß ein Schleppkabel des Tauchkörpers zur Energieversorgung und/oder Steuerung ausgebildet ist. Alternativ ist vorgesehen, daß der Tauchkörper eine autarke Energieversorgung aufweist.
  • Zur Veränderung der Stärke des Druckfeldes ist vorge­sehen, daß das Heckelement des Tauchkörpers eine steuerbare Durchtrittsöffnung zur Einstellung des Staudruckes im Tauchkörper aufweist.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht einer Tauchkörperanord­nung,
    • Fig. 2 eine Vorderansicht gemäß Fig. 1,
    • Fig. 3 einen Teilausschnitt X der Fig. 1 des Hüllenmantels mit einer Wicklung im vergrößerten Maßstab.
  • Bei der dargestellten Ausbildung ist ein Tauchkörper 1 über Tragseile 3 mittels Schwimmer 2 angeordnet und über ein Schleppkabel 4 gezogen.
  • Der Tauchkörper 1 in Form eines Zylinders wird durch ein formstabiles Bugelement 5 und Heckelement 6 ge­bildet, zwischen denen ein flexibles Mittelteil 7 angeordnet ist.
  • Das Bugelement 5 ist in Form eines Flachkopfes ausge­bildet und mit einer Trimmzelle 8, Schleppvorrichtung 9 und einem Mitteltongeräuschsimulator 10 ausgerüstet. Der Mitteltongeräuschsimulator 10 simuliert das Ge­räuschspektrum eines Schiffes im mittleren Frequenz­bereich. Die Stirnseite des Bugelementes 5 besitzt Öffnungen 11, durch die der Innenraum des Tauchkörpers 1 immer mit Seewasser gefüllt ist, das gegenüber dem umgebenden Wasser eine Druckdifferenz entsprechend dem Staudruck aufweist.
  • In dem konusförmigen Heckelement 6 befindet sich ein als Geräteraum ausgelegtes Verdrängungsvolumen 12, das den Untertrieb des Heckelementes 6 begrenzt und in dem die zur Steuerung des Simulationsgerätes erforderlichen Einrichtungen 13 angeordnet sind.
  • Weiterhin sind im und am Heckelement die Trimmzelle 8, die zur Verkürzung des Tauchkörpers 1 erforderliche Seilwindeneinrichtung, bestehend aus Winde 14, Spann­seil 15 und Seilstopper 16 und die zum Anblasen der Tauchzellen 17 und Trimmzellen 8 vorgesehene Druckgas­speichereinheit 18, die als Manövrierhilfe installierte Ruderanlage 19 sowie der Tieftonsimulator 20, der das Geräuschspektrum eines Schiffes im unteren Frequenz­bereich simuliert, angeordnet.
  • Das Mittelteil 7 besteht aus einer Hülle 21 aus flexib­lem Material, beispielsweise Gummi mit Gewebeeinlage, in der über die gesamte Länge eine Wicklung 22 spiral­förmig eingearbeitet ist. Die Hülle 21 ist in wirtschaftlich herstellbare Module aufgeteilt, die über Verbindungselemente 23 untereinander und mit dem Heckelement 6 und Bugelement 5 verbunden sind. Die in die Hülle 21 eingearbeitete Wicklung 22 ist in den Abmessungen und der Windungszahl so ausgelegt, daß sie mit Hilfe regelbarer Stromstärken Magnetfelder erzeugt, die einer Vielzahl zu simulierender Schiffe ent­sprechen.
  • Die Wicklung 22 dient neben der Erzeugung des Magnet­feldes auch zur Erzielung der geometrischen Form der flexiblem Hülle 21, insbesondere bei kleiner Druckdif­ferenz (niedriger Geschwindigkeit).
  • Zur Erlangung der erforderlichen Schwimmlage und der gewünschten Tauchtiefe ist der Tauchkörper l mit entsprechenden Einrichtungen, wie Tauchzellen 17, Trimmzellen 8, Tragseilen 3 und Schwimmern 2 ausge­stattet.
  • Die Energieversorgung und Steuerung der einzelnen Funktionssysteme erfolgt in diesem Fall vom schleppen­den Fahrzeug über das zugfeste Versorgungskabel 4.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Nachbildung von Schiffskörpern zum Einsatz für eine aktive Minenabwehr in Form eines Tauchkörpers mit Auftriebskörpern sowie Tauch- und Trimmzellen und zur Aufnahme von Anordnungen zur Erzeugung von physikalischen Schiffssignaturen, insbesondere als Schleppkörperausbildung, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkörper (1) durch eine Hülle (21) aus flexiblem Material in der Art eines Schlauches zur Ausbildung eines Aufnahmebehälters mit einem formstabilen Bug- und Heckelement (5,6) gebildet ist, wobei im Bugbereich Wassereintritts­öffnungen (11) angeordnet und der Heckbereich (6) zur Ausbildung eines Staudruckes des eingeschlosse­nen Wassers im wesentlichen abgeschlossen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß die Hülle (21) des Tauchkörpers (1) durch eine steuerbare Spannseilanordnung (14,15,16) raffbar zwischen Bug- und Heckelement (5,6) zur Längenveränderung angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß das formstabile Bug- und/oder Heck­element (5,6) als Aufnahme für Betriebssysteme, Versorgungseinheiten und Simulationsgeräte ausge­bildet ist.
4.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (21) eine spiralförmige Wicklung (22) zur Erzeugung eines Magnetfeldes aufnimmt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hülle (21) zur Verstärkung eines Magnetfeldes Eisenteilchen, wie kleine Kugeln, eingebracht sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkörper (1) über Tragseile (3) mit Schwimmern (2) als Auf­triebskörper verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schleppkabel (4) des Tauchkörpers (1) zur Energieversorgung und/oder Steuerung ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkörper (1) eine autarke Energieversorgung aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Heckelement (6) des Tauchkörpers (1) eine steuerbare Durchtrittsöffnung zur Einstellung des Staudruckes im Tauchkörper (1) aufweist.
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