EP0425600B1 - Process and device for reducing the noise emission of submerged submarines - Google Patents

Process and device for reducing the noise emission of submerged submarines Download PDF

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EP0425600B1
EP0425600B1 EP90904237A EP90904237A EP0425600B1 EP 0425600 B1 EP0425600 B1 EP 0425600B1 EP 90904237 A EP90904237 A EP 90904237A EP 90904237 A EP90904237 A EP 90904237A EP 0425600 B1 EP0425600 B1 EP 0425600B1
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EP
European Patent Office
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wall
intermediate space
interior
sound
evacuated
Prior art date
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Application number
EP90904237A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0425600A1 (en
Inventor
Günther LAUKIEN
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/28Arrangement of offensive or defensive equipment
    • B63G8/34Camouflage
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general

Definitions

  • the invention relates to a method for reducing the noise emission of submarines submerged, in which mechanical elements moving in the interior emit vibrations to an outer shell on a transmission path and the vibrations are damped on the transmission path.
  • the invention further relates to a device for reducing the noise emission of submarines submerged, in which damping means are arranged between a mechanical element moved in the interior of the submarine and an outer shell.
  • both active and passive systems are used to locate the submarines.
  • a search signal is emitted from a searching vehicle, for example a frigate, generally a sound signal in the sound or infrasound range. These sound signals are reflected on the surface of the submarine and reach receivers on board the searching vehicle, so that the position of the submarine can be determined from these received signals by means of suitable evaluation methods.
  • Passive location methods take advantage of physical phenomena that are caused by the submarine itself. For example, it is known to use the fact that the metallic parts of the submarine interfere with the earth's magnetic field for locating submarines. Positioning probes are therefore known which are based on the principle of nuclear magnetic resonance and are towed by ships or aircraft on a long line over the areas of the sea to be searched in order to detect faults in the earth's magnetic field.
  • Another passive location method is based on the measurement of sound signals which are emitted by the submarine.
  • a submarine in fact radiates sound to the surrounding seawater like moving parts in the submarine transmit vibrations to the outer skin.
  • Measurable sound signals are primarily generated by moving propulsion elements of the submarine, i.e. by the rotating parts of the propulsion engine and by the shaft, but the rotating screw and the cavitation caused by the screw must also be taken into account as sound sources.
  • sound signals are generated when the elevator and depth rudder are actuated, when deflating air and when shifting trimming masses, which can be detected on board modern frigates using correspondingly sensitive passive location systems.
  • nuclear reactors such as those used on board submarines
  • control rods are moved in the reactor vessel at a predetermined frequency, the immersion depth of the control rods being adjustable so that the power emitted by the nuclear reactor can be adjusted in this way.
  • a relatively intense sound signal also arises which can be used to locate such submarines driven by nuclear technology.
  • the essential measure is, of course, to reduce the overall sound of the submarine if possible.
  • particularly low-noise machine parts for example bearings, are used in the drive area of the submarine, so that the total sound energy generated is kept as low as possible.
  • an electrical system for submarines which has means for camouflaging the submarine.
  • an alternating current network of the submarine operates in the frequency range between 60 Hz and 400 Hz and that it is inevitable that frequencies in this frequency range plus their harmonics are emitted to the surrounding water via the hull.
  • a frequency of 30 kHz, for example is therefore provided for the AC network of the submarine, which frequency is far above the reception frequency range of external location systems.
  • this known electrical system has the disadvantage that it can only camouflage the submersible for as long as the frequency ranges of enemy passive location systems do not work in the range of 30 kHz, for example.
  • the enemy can locate the submarines by checking the new frequency range by appropriately redesigning their passive location systems.
  • a device for disrupting the location of submarines in which a body can be ejected from a submarine which is equipped with a sound-emitting device is. This body is used to mislead a sonar system, ie an active acoustic location system on board an enemy vehicle.
  • a device for disturbing and deceiving waterborne sound locating systems is known.
  • a support body of the known device is provided with pyrotechnic charges, the combustion of which leads to the pulsed release of gas bubbles, which e.g. cause low-frequency structure-borne noise and high-frequency oscillating outer cavitation layers on a housing, from which they also emerge to form a bubble curtain.
  • the known device is intended to distract from an object to be protected and to simulate a reflecting target object due to the slowly floating bubbles.
  • the known body consists of two separate solid shells which are kept at a distance from one another and which enclose an essentially air-free space.
  • the invention is therefore based on the object of developing a method and a submarine of the type mentioned in such a way that the location is made even more difficult or even impossible by passive sound location systems.
  • this object is achieved according to the invention in that an evacuated intermediate space is connected in the transmission path, a natural frequency spectrum of the inner space being determined, the spatial distribution of the vibration nodes determined and a mechanical connection bridging the intermediate space between the inner space and the outer shell the locations of the vibration nodes.
  • the object on which the invention is based is achieved in that the damping means are designed as an evacuated space, the moving mechanical elements being arranged in the interior of a compartment which has an inner wall and an outer wall, between which the evacuated space is arranged and furthermore, the inner wall is supported with struts relative to the outer wall.
  • the object underlying the invention is completely achieved in this way.
  • the invention takes advantage of the fact that the propagation of sound is bound to a medium, so that a pure vacuum is an infinite resistance to sound. Sound is generally not able to bridge the slightest distance in an evacuated room.
  • an evacuated intermediate space is switched into the transmission path of the Sound waves from the interior of the submarine to the outer shell, so the sound propagation is completely prevented or significantly reduced if you take into account the suspensions and mechanical connections required for practical reasons.
  • the evacuated space can be made almost arbitrarily narrow because, as mentioned, sound cannot be propagated at all in an evacuated room, regardless of its spatial extent.
  • the ability of sound to propagate in a room drops steeply with the negative pressure in this room, so that it is quite sufficient for practical applications to set a pressure of, for example, 1 mbar in the evacuated space.
  • simple rotary pumps, so-called vacuum pumps are sufficient to set this negative pressure, and welding seams and bushings on the limiting walls are not critical for this negative pressure.
  • the measure of determining a natural frequency spectrum of the interior, determining the spatial distribution of the vibration nodes, and establishing a mechanical connection bridging the gap between the interior and the outer shell at the locations of the vibration nodes has the particular advantage that the sound transmission between the interior and the outer shell is further reduced by skillful choice of the articulation points of the support elements.
  • the measure of arranging the moving mechanical elements in the interior of a compartment which has an inner wall and an outer wall, between which the evacuated intermediate space is arranged, has the advantage that the units with the moving mechanical elements are completely encapsulated.
  • the measure of supporting the inner wall against the outer wall with spring struts has the advantage that a further vibration decoupling between the interior and the outer shell is achieved, because damping or other vibration-favorable influencing is possible by means of the spring struts in such a way that the transmission resistance for sound waves increases becomes.
  • the outer wall is the outer shell of the submarine.
  • This measure has the advantage that a particularly good use of space is achieved because in this case the compartment is optimally integrated into the outer shell of the submarine.
  • a vacuum pump is arranged in the interior and connected to the evacuated space.
  • This measure has the advantage that the vacuum pump required to maintain the negative pressure in the evacuated intermediate space is also sound-decoupled from the outer shell of the submarine.
  • the outside of the inside wall and the inside of the outside wall are each at least partially provided with heat conducting plates.
  • This measure takes advantage of the fact that heat radiation, unlike sound waves, is able to overcome evacuated spaces. In this way, heat transfer to the evacuated space is possible, in particular in order to dissipate the waste heat developed in the interior of the moving mechanical elements.
  • the outside of the inside wall and the inside of the outside wall are each provided with areas of impact in such a way that the distance between the inside wall and the outside wall is reduced to such an extent that the areas of impact produce a predetermined acceleration acting on the compartment touch.
  • This measure has the advantage that the mechanical stability of the compartment is maintained in the event of a collision of the submarine, because of an elastic deformation of the inner wall and / or the outer wall initially only abut the impact bodies, so that in this case only a sound coupling between the inner wall and outer wall is restored without mechanical damage occurring.
  • a very small evacuated space is sufficient to prevent the propagation of sound. If, therefore, the effective area of the impact bodies is limited in the region of the impact bodies, the impact bodies can only be spaced apart by millimeters without a sound bridge being created.
  • the spring struts have a progressive characteristic curve.
  • This measure also has the advantage that no mechanical damage occurs in the event of a collision, because the progressive characteristic curve provides a stiffer support of the inner wall with respect to the outer wall, an increase in the sound conductivity being accepted at this moment.
  • the struts are arranged at the location of vibration nodes of a natural frequency spectrum of the interior.
  • suspension struts are designed as frames that support the interior in relation to the exterior in the manner of a gimbal.
  • This measure has the advantage that a further targeted influencing of the transmission of vibrations is possible via the several nested frames. For example, it is advantageously possible to first record the natural frequency spectrum of the interior, then to couple the interior at its vibration node to a first frame, then again to record the natural frequency spectrum of the overall structure, and in this way in iterative steps to completely decouple vibrations over several nested frames to get away.
  • the evacuated intermediate space is bridged by spring struts
  • This measure has the advantage that a double benefit is drawn from the struts, because it not only serves to mechanically support the interior, but also to supply the interior with media, i.e. Liquids or gases or with signals, i.e. Measurement or control signals or used with electrical energy.
  • a magnetic coupling with coupling halves is provided on the inside of the inner wall and the outside of the outer wall for the transmission of mechanical energy across the evacuated space.
  • the inner wall and the outer wall in the region of the coupling halves of the magnetic coupling are formed from an electrically non-conductive material.
  • This measure has the advantage that the occurrence of eddy currents and thus power losses due to heat development in the walls is avoided.
  • line connections are arranged in the inner wall and the outer wall for the transmission of media across the evacuated intermediate space, and the line connections are connected to one another by means of a flexible line section.
  • This measure has the advantage that a continuous transmission of media across the evacuated space is possible without producing a sound bridge worth mentioning.
  • exemplary embodiments of the invention are preferred in which the inner wall and the outer wall are provided with doors, a space surrounding the doors being separable from the evacuated intermediate space by means of releasable sealing means.
  • This measure has the advantage that there is a uniform evacuated space in the case of dissolved sealants, which ensures optimum sound decoupling, while for short-term access to the interior, the sealant can be closed and the doors can be opened, during which time a sound bridge in the area of the doors is accepted.
  • the intermediate space is bridged by means of a wireless signal transmission device.
  • This measure has the advantage that the transmission of message or control signals or the like is possible across the evacuated space without establishing a further vibration coupling between the interior and the outer shell by means of a signal connection.
  • the wireless signal transmission is preferably achieved by either modulating a constant magnetic field, selecting an optical signal transmission or using electromagnetic waves, for example short waves or microwaves.
  • 10 designates a submarine as a whole.
  • the submarine has a compartment 11 in the stern area, which is surrounded by an outer wall 12.
  • An inner wall 13 is arranged at a distance from the outer wall 12, so that there is an intermediate space 14 between the outer wall 12 and the inner wall 13, which is evacuated.
  • units 15 of the submarine 10 which have a particularly strong sound radiation, as indicated by arrows 16.
  • aggregates 15 are the drive machine, compressors or similar devices in which rapidly moving machine parts result in a corresponding noise development.
  • the units 15 are arranged in the interior 20 on a base plate 17 which in turn is supported on the inner wall 13 via spring struts 18.
  • the inner wall 13 is also resiliently mounted in the outer wall 12.
  • Fig. 2 shows the compartment 11 with further details.
  • One of the aggregates present in the interior 20 can first be seen as a circuit diesel engine 30, which is connected to the exterior via a cooling oil line 31. In this way, it is possible to supply the circulating diesel engine 30 with cooled oil from the outside.
  • the circuit diesel engine 30 is also connected via a fuel line 32 to a fuel tank 33, which is also located in the interior 20 of the compartment 11.
  • the fuel tank 33 can either contain the entire fuel supply on board the submarine 10, but alternatively it is also possible, for reasons of space, to dimension the fuel tank 33 only so large that its contents are sufficient for one dive trip each. In this case, it is necessary to refill the fuel tank 33 from the outside from a larger storage tank via a line 34 when the submarine 10 is not currently on creeping. After refilling the fuel tank 33, the line 34, which e.g. can be designed as a connecting line, be completely solved so that there is no sound bridge over the evacuated space 14.
  • the circuit diesel engine 30 is also connected via an oxygen line 35 to an oxygen tank 36, which is also located in the interior 20 of the compartment 11.
  • the oxygen tank 36 also contains only a certain amount of oxygen for reasons of space, while refilling from a larger storage tank, which is located elsewhere in the submarine 10, is also possible here via a line 37.
  • the circuit diesel engine 30 is also connected to a potash lye tank 39 via an exhaust pipe 38. It is known that in the case of circulating diesel engines, the exhaust gas is washed in a potassium hydroxide solution so that the carbon dioxide can be released from the exhaust gases in the potassium hydroxide solution. Since the potassium hydroxide solution is continuously enriched in this case, an exchange line 40 is provided, which can remove used potassium hydroxide solution from the tank 39 and convey fresh alkali into this tank.
  • the circuit diesel engine 30 is mechanically connected to a generator 42 via a drive shaft 41.
  • the generator 42 is provided with a power line 43 which is led to the outside through the evacuated intermediate space 14.
  • FIG. 2 shows in the interior 20 of the compartment 11 a vacuum pump 44, which is connected to the evacuated intermediate space 14 via a suction line 45.
  • the vacuum pump 44 serves to maintain the negative pressure in the intermediate space 14, the arrangement of the vacuum pump 44 in the interior 20 of the compartment 11 ensuring that the sound emitted by the vacuum pump 44 does not reach the outside.
  • the vacuum pump 44 can be of a relatively simple design (e.g. a backing pump) because it is preferably only used to maintain the vacuum in the space 14, while another pump located outside the compartment 11 can be used to evacuate the space 14 for the first time .
  • the consideration is taken into account that the compartment 11 must contain only those noise-generating units with their respective supply components that are required for a temporary creep speed.
  • the circuit diesel engine 30, the generator 42 and the vacuum pump 44 are each arranged on a base plate 50 or 51 or 52 as noise-generating units.
  • the base plates 50 to 52 are supported by spring struts 53 or 54 or 55 on the inner wall 13 and this in turn is supported by further spring struts 56 on the outer wall 12.
  • the inner wall 13 can be elastically supported in a number of places with respect to the outer wall 12, that is to say also on the side walls and on the ceiling.
  • the spring struts 56 which bridge the intermediate space 14, are provided with bushings in preferred exemplary embodiments of the invention, as indicated by 56a in FIG. 2. These bushings 56a can be used to transmit media, i.e. serve liquids or gases across the space 14. The bushings 56a can also be used to transmit electrical energy or signals from the interior 20 to the outside, or vice versa.
  • the struts 56 which bridge the space 14, are also shown at any point. However, it is particularly preferred to select the location where the suspension struts 56 are attached.
  • the natural frequency spectrum of the interior 20 is first measured. This is done either by means of an excitation, for example a vibration converter, loudspeaker or the like, the frequency of which is continuously tuned, or via a pulsed excitation, for example a bang, in which the step response of the interior 20 is then from the time domain into the frequency domain via a subsequent Fourier transformation is transmitted.
  • an excitation for example a vibration converter, loudspeaker or the like, the frequency of which is continuously tuned, or via a pulsed excitation, for example a bang, in which the step response of the interior 20 is then from the time domain into the frequency domain via a subsequent Fourier transformation is transmitted.
  • the vibrations occurring in the interior 20 can then be observed in a spatially resolved manner by means of microphones, piezo-electric vibration sensors, optical sensors or the like, so that the spatial-temporal vibration pattern is recorded. These measurements can also be repeated with running units, for example with a circulating diesel engine 30 or a running vacuum pump 44, in order to determine which vibration modes in the interior 20 are preferably excited on the inner wall 13. It goes without saying that the operating frequencies of the moving units are preferably set in a frequency range outside the natural frequencies of the interior 20.
  • the spatial distribution of the antinodes and vibration nodes on the inner wall 13 is now determined.
  • the spring struts 56 or other provided fastening or suspension devices are now attached to the locations of the vibration nodes. Since the vibration amplitude is known to be zero at the location of the nodes, this prevents the vibrations of the main vibration modes from being able to be transmitted from the interior 20 to the outer wall 12 via the spring struts 56 or other fastening elements at all via the evacuated intermediate space 14.
  • the spring struts 56 can also be designed such that the suspension does not lead directly from the inner wall 13 to the outer wall 12, but one or more intermediate frames can be provided.
  • the nodes and then the brackets can now be searched successively for the remaining essential vibration modes on the frame for the connections to the outside to the next outer frame.
  • These brackets can again contain passive or active vibration dampers. In this way, a sound blocking filter is created, which is improved by the iterative steps mentioned, taking into account the influence of the outer frames on the vibration modes of the inner frames.
  • Fig. 3 shows in detail an arrangement which is used to dissipate the heat generated in the interior 20 by the units 15 or 30, 42 and 44 without the need for pipes for a heat exchange medium to be passed through the evacuated intermediate space 14.
  • the inside of the outer wall 12 is provided with heat-conducting plates 60 and the outside of the inner wall 13 with complementary heat-conducting plates 61.
  • the heat-conducting plates 60, 61 are interdigitated, so that the opposite radiation surfaces of the heat-conducting plates 60 and 61 are as large as possible even with a very narrow space 14.
  • the heat conducting plates 60, 61 are expediently colored black in order to enable optimal heat radiation.
  • the heat-conducting plates 60 connected to the outer wall 12 are provided with a cooling device 62. In this way it is achieved that the waste heat generated in the interior 20 is first transmitted to the inner wall 13 and then by heat radiation via the evacuated intermediate space 14 without contact to the outer wall 12 and is dissipated there by the cooling device 62.
  • the distance between the walls 12, 13, which is denoted by 72 in FIG. 4 can be kept very small from the start, because a vacuum is not at all conductive for sound waves, regardless of its extent. If the vacuum is set sufficiently low, a very small distance 72 between the outer wall 12 and the inner wall 13 is sufficient to produce very good sound insulation. In practice, naturally, no high vacuum will be created in the interior 14, so that a certain minimum distance 72 must be maintained.
  • the outer wall 12 and the inner wall 13 are preferably each provided with a shock body, which is designated in FIGS. 4 and 5 with 70 and 71, respectively.
  • These are bumpers only partially arranged on the walls 12 and 13 and mechanically adequately supported on the opposite side of the walls 12 and 13, respectively, in order to enable force to be introduced from the impact bodies 70, 71 into the exterior or interior. Since the impact bodies 70, 71 both protrude into the intermediate space 14, there is a smaller distance in the region of the impact bodies 70, 71, which is designated 73 in FIG. This smaller distance 73 may well have a value of a few millimeters.
  • shock bodies 70, 71 approach each other with elastic deformation of the outer wall 12 and / or the inner wall 13 until they finally touch one another, as shown in FIG. 5.
  • a mechanically rigid structure is created and the acceleration forces that occur can be optimally transmitted from the interior 20 to the exterior.
  • shock bodies 70, 71 at this moment, but this can be tolerated briefly in the event of a shock load (collision or impact).
  • the outer wall 12 and inner wall 13 are partially provided with a non-magnetic insert 80 or 81, for example made of plastic or glass.
  • a non-magnetic insert 80 or 81 for example made of plastic or glass.
  • the drive shaft 83 can, for example, be the output shaft of the circuit diesel engine.
  • the coupling bodies 84 are fitted with magnetic elements, so that when one coupling body 84 rotates, the other coupling body 84 rotates synchronously.
  • the non-magnetic inserts 80 and 81 are provided in order to prevent eddy currents from occurring in the otherwise usually metallic walls 12 and 13.
  • the fact is taken advantage of that the distance between the walls 12, 13 can be made very small, so that only a relatively narrow air gap remains between the magnetic coupling bodies 84.
  • FIG. 7 shows an inner door 85 in the inner wall 13 and a somewhat larger outer door 87 overlapping the inner door 85 in the outer wall 12.
  • the outer wall 12 is provided with a box-like projection 86.
  • a frame 88 surrounds the inner door 85 on all four sides.
  • a pinch seal 89 is pivotally mounted on the front of the box-like projection 86 and pivotable with actuating elements 90. In the position of the pinch seal 89 shown in FIG. 7, the space 91 surrounded by the box-like projection 86 is in connection with the evacuated intermediate space 14, while the doors 85 and 87 are closed.
  • the outer door 87 and then the inner door 85 can be opened and the interior 20 is accessible.
  • the space 91 surrounded by the box-like projection 86 has to be ventilated and later evacuated, while the entire remaining space 14 remains evacuated.
  • Fig. 8 shows one of many possibilities for a continuous connection between the exterior and the interior 20 across the evacuated space 14 for a medium, i.e. to produce a gas or a liquid or for a cable connection.
  • a first pipeline 95 is attached from the outside to the outside wall 12 by means of a first flange 96.
  • the first pipeline 95 extends through a corresponding recess in the outer wall 12, which is covered by the first flange 96 in a pressure-tight manner.
  • the connecting pieces of the pipes 95 and 97 projecting into the intermediate space 14 are connected to one another by means of a flexible pipe 99.
  • the spring struts 18 in FIG. 1 or 53 to 56 in FIG. 2 can also be designed as springs with a progressive characteristic curve, as is highly schematically and exemplarily indicated in FIG. 9.
  • the soft spring section 100 has a soft spring section 100 and a hard spring section 101, which are separated from one another by a central plane 102. If, for example, the inner wall 12 in FIG. 9 is now deflected from top to bottom as a result of an impact load, the soft spring section 100 with a relatively soft damping first becomes effective before the hard spring section 101 then takes effect after the soft spring section 100 has been completely compressed.
  • a connecting line can be used to transmit signals from the interior 20 to the outside, or vice versa.
  • each mechanical connection between the interior 20 and the outer wall 12 represents a sound bridge, wireless signal transmission is used in exemplary embodiments of the invention.
  • signal transmission can be achieved by setting a constant magnetic field between the interior 20 and the outer wall 12, as has already been explained above for a torque transmission with reference to FIG. 6. If this constant magnetic field is modulated, the modulation frequency on the opposite part of the arrangement can be picked up and processed via so-called pickup coils.
  • optical signal transmission can also be used by using light-emitting diodes (LED) on one side and light-sensitive elements on the opposite side.
  • LED light-emitting diodes
  • the sent out or received light beam is then also modulated with a signal frequency.
  • wireless signal transmission is also possible using electromagnetic waves, for example using radio waves in the shortwave or microwave range.
  • Patent application P 39 08 578.3 Metal for influencing a sound source, in particular a submerged submarine and submarine
  • Patent application P 39 08 577.5 Metal and device for reducing the noise emission of submarines submerged
  • Patent application P 39 08 576.7 Metal and device for locating proton-poor objects in a water-containing environment, in particular for locating submarines or marine mines in a sea or inland water
  • Patent application P 39 08 575.9 Underwater vehicle with a passive optical observation system
  • Patent application P 39 08 574.0 Procedure for Operating Submersible and Submersible”
  • Patent application P 39 08 573.2 Metalhod and device for operating submerged submarines

Abstract

A process and a device are useful for reducing the noise emission of submerged submarines (10). Agitated mechanical elements in the interior send vibrations along a transmission path to an outer casing. The vibrations are damped on the transmission path by damping means. To this end, the damping means are designed as an evacuated intermediate space (14) and incorporated in the transmission path.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Schallemission getauchter Unterseeboote, bei denen-im Innenraum bewegte mechanische Elemente auf einem Übertragungsweg Schwingungen an eine Außenhülle abgeben und die Schwingungen auf dem Übertragungsweg gedämpft werden.The invention relates to a method for reducing the noise emission of submarines submerged, in which mechanical elements moving in the interior emit vibrations to an outer shell on a transmission path and the vibrations are damped on the transmission path.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Verminderung der Schallemission getauchter Unterseeboote, bei der Dämpfungsmittel zwischen einem im Innenraum des Unterseebootes bewegten mechanischen Element und einer Außenhülle angeordnet sind.The invention further relates to a device for reducing the noise emission of submarines submerged, in which damping means are arranged between a mechanical element moved in the interior of the submarine and an outer shell.

Im Rahmen der Bekämpfung von Unterseebooten verwendet man zum Orten der Unterseeboote sowohl aktive wie auch passive Systeme.As part of the fight against submarines, both active and passive systems are used to locate the submarines.

Bei den aktiven Systemen (z.B. SONAR) wird von Bord eines suchenden Fahrzeugs, beispielsweise einer Fregatte, ein Suchsignal abgestrahlt, im allgemeinen ein Schallsignal im Schall- oder Infraschallbereich. Diese Schallsignale werden an der Oberfläche des Unterseeboots reflektiert und gelangen auf Empfänger an Bord des suchenden Fahrzeugs, so daß mittels geeigneter Auswerteverfahren aus diesen empfangenen Signalen die Position des Unterseeboots bestimmt werden kann.In the active systems (e.g. SONAR), a search signal is emitted from a searching vehicle, for example a frigate, generally a sound signal in the sound or infrasound range. These sound signals are reflected on the surface of the submarine and reach receivers on board the searching vehicle, so that the position of the submarine can be determined from these received signals by means of suitable evaluation methods.

Um Unterseeboote gegen solche aktive Ortungsverfahren zu schützen, ist es bekannt, das Unterseeboot an seiner Außenhülle mit einer Beschichtung zu versehen, die auftreffende Schallsignale bestmöglich absorbiert.In order to protect submarines against such active location methods, it is known to provide the submarine with a coating on its outer hull which absorbs sound signals as best as possible.

Aus der DE-OS 33 32 754 ist ein Unterwasserschiff bekannt, das gegen Erkennung durch ein Tieffrequenz-Aktiv-Sonar, d.h. ein passives Schallortungssystem getarnt werden soll. Hierzu sind insbesondere am Bug und am bugseitigen Turmbereich breitbandige Keilabsorber angeordnet, die ihrerseits an die jeweiligen Schiffskonturen angepaßt sind und selbst keine Schallreflexionseigenschaften aufweisen. Auf diese Weise soll die Erkennbarkeit des Unterseeboots, nämlich das sogenannte Zielmaß um ca. 10 bis 15 dB vermindert werden können.From DE-OS 33 32 754 an underwater ship is known which is to be camouflaged against detection by a low-frequency active sonar, ie a passive sound location system. For this purpose, broadband wedge absorbers are arranged in particular on the bow and on the bow side of the tower, which in turn are adapted to the respective ship contours and themselves have no sound reflection properties. In this way, the recognizability of the submarine, namely the so-called target dimension, should be reduced by approx. 10 to 15 dB.

Auch ist bereits vorgeschlagen worden, Turbulenzen an umströmten Unterwasserteilen von Unterseebooten durch Einbringen chemischer Additive herabzusetzen (DE-OS 23 18 304).It has also already been proposed to reduce turbulence on the submarine parts around which water flows by introducing chemical additives (DE-OS 23 18 304).

Bei den passiven Ortungsverfahren werden hingegen physikalische Erscheinungen ausgenutzt, die vom Unterseeboot selbst verursacht werden. So ist es beispielsweise bekannt, zum Orten von Unterseebooten die Tatsache auszunutzen, daß die metallischen Teile des Unterseeboots das Erdmagnetfeld stören. Es sind daher Ortungssonden bekannt, die auf dem Prinzip der kernmagnetischen Resonanz beruhen und von Schiffen oder Flugzeugen an einer langen Leine über den abzusuchenden Bereichen des Meers geschleppt werden, um Verwerfungen des Erdmagnetfelds zu detektieren.Passive location methods, on the other hand, take advantage of physical phenomena that are caused by the submarine itself. For example, it is known to use the fact that the metallic parts of the submarine interfere with the earth's magnetic field for locating submarines. Positioning probes are therefore known which are based on the principle of nuclear magnetic resonance and are towed by ships or aircraft on a long line over the areas of the sea to be searched in order to detect faults in the earth's magnetic field.

Ein weiteres passives Ortungsverfahren, wie es beispielsweise in der EP-PS 63 517, der EP-OS 120 520 sowie der EP-PS 213 418 beschrieben ist, beruht auf der Messung von Schallsignalen, die vom Unterseeboot abgestrahlt werden. Ein Unterseeboot strahlt nämlich in dem Umfange Schall an das umgebende Meerwasser ab, wie bewegte Teile im Unterseeboot Schwingungen an die Außenhaut übertragen. In erster Linie werden meßbare Schallsignale von bewegten Antriebselementen des Unterseeboots, also von den rotierenden Teilen des Antriebsmotors und von der Welle erzeugt, aber auch die rotierende Schraube und die von der Schraube verursachte Kavitation sind als Schallquellen zu berücksichtigen. Schließlich werden auch bei der Betätigung der Höhen- und Tiefenruder, beim Ablassen von Luft und beim Verschieben von Trimmassen Schallsignale erzeugt, die mit entsprechend empfindlichen passiven Ortungssystemen an Bord moderner Fregatten erfaßt werden können.Another passive location method, as described for example in EP-PS 63 517, EP-OS 120 520 and EP-PS 213 418, is based on the measurement of sound signals which are emitted by the submarine. A submarine in fact radiates sound to the surrounding seawater like moving parts in the submarine transmit vibrations to the outer skin. Measurable sound signals are primarily generated by moving propulsion elements of the submarine, i.e. by the rotating parts of the propulsion engine and by the shaft, but the rotating screw and the cavitation caused by the screw must also be taken into account as sound sources. Finally, sound signals are generated when the elevator and depth rudder are actuated, when deflating air and when shifting trimming masses, which can be detected on board modern frigates using correspondingly sensitive passive location systems.

Bei Unterseebooten mit kerntechnischem Antrieb kommt in diesem Zusammenhang noch die Besonderheit hinzu, daß Kernreaktoren, wie sie an Bord von Unterseebooten eingesetzt werden, üblicherweise mit periodisch betätigten Regelstäben ausgerüstet sind. Die Regelstäbe werden mit einer vorgegebenen Frequenz im Reaktorgefäß bewegt, wobei die Eintauchtiefe der Regelstäbe einstellbar ist, so daß auf diese Weise die vom Kernreaktor abgegebene Leistung eingestellt werden kann. Infolge der periodischen Bewegung relativ großer Massen entsteht jedoch auch ein verhältnismäßig intensives Schallsignal, das zur Ortung von derartigen kerntechnisch angetriebenen Unterseebooten herangezogen werden kann.In this context, the special feature of submarines with a nuclear drive is that nuclear reactors, such as those used on board submarines, are usually equipped with periodically operated control rods. The control rods are moved in the reactor vessel at a predetermined frequency, the immersion depth of the control rods being adjustable so that the power emitted by the nuclear reactor can be adjusted in this way. As a result of the periodic movement of relatively large masses, however, a relatively intense sound signal also arises which can be used to locate such submarines driven by nuclear technology.

Es ist andererseits bekannt, daß bei modernen, immer empfindlicher werdenden passiven Schallortungssystemen in immer größerem Maße auch der Schall berücksichtigt werden muß, der in der Umgebung des Unterseeboots vorhanden ist. Dieser natürliche Schall wird im wesentlichen durch Meeresströmungen, Wellengang, Fischschwärme und dgl. erzeugt.On the other hand, it is known that with modern, increasingly sensitive passive sound locating systems, the sound that is present in the vicinity of the submarine must also be taken into account to an ever greater extent. This natural sound is essentially generated by ocean currents, waves, schools of fish and the like.

Beim Betrieb von passiven Schallortungssystemen macht sich dieser Umgebungsschall als Rauschen bemerkbar, das je nach Umgebungsbedingungen eine gleichmäßige oder eine ungleichmäßige Frequenzverteilung annehmen kann.When operating passive sound location systems, this ambient sound is noticeable as noise, which can assume an even or an uneven frequency distribution depending on the ambient conditions.

Aus der DE-OS 34 06 343 ist ein Verfahren bekannt, mit dem Schallsignale von Unterseebooten, deren Intensität nur geringfügig über dem des Umgebungsrauschens liegt, aus dem Umgebungsrauschen heraus erkannt werden können.From DE-OS 34 06 343 a method is known with which sound signals from submarines, the intensity of which is only slightly above that of the ambient noise, can be recognized from the ambient noise.

Um Unterseeboote der Erkennung durch die vorstehend beschriebenen passiven Schallortungssysteme zu entziehen, sind zahlreiche Maßnahmen bekannt.Numerous measures are known for preventing submarines from being recognized by the passive sound location systems described above.

Die wesentliche Maßnahme besteht naturgemäß darin, die Schallabgabe des Unterseeboots insgesamt nach Möglichkeit zu vermindern. Um dies zu erreichen werden insbesondere im Antriebsbereich des Unterseeboots möglichst geräuscharme Maschinenteile, beispielsweise Lager, verwendet, damit die gesamthaft erzeugte Schallenergie möglichst gering gehalten wird.The essential measure is, of course, to reduce the overall sound of the submarine if possible. To achieve this, particularly low-noise machine parts, for example bearings, are used in the drive area of the submarine, so that the total sound energy generated is kept as low as possible.

Darüberhinaus ist es aber im Sinne des Verfahrens und der Vorrichtung der eingangs genannten Art auch bekannt, an Bord von Unterseebooten Schalldämmaßnahmen vorzunehmen, um unvermeidbaren Schall zumindest nicht an die Außenhülle des Unterseeboots gelangen zu lassen. Die hierzu verwendeten Dämpfer sind bekannte elastische und schwingungsabsorbierende Bauteile, die zusammen mit den zu dämpfenden mechanischen Elementen ein Feder-Masse-System bilden. Derartige bekannte Maßnahmen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung als "passive Dämpfung" bezeichnet. Es ist beispielsweise bekannt, die Außenhülle des Unterseeboots zweischalig auszubilden und den Zwischenraum mit einer Dicke von beispielsweise 30 cm mit Meerwasser zu fluten, damit möglichst wenig Schallwellen an die äußere Hülle des Unterseeboots gelangen können.Furthermore, in the sense of the method and the device of the type mentioned at the outset, it is also known to carry out sound insulation measures on board submarines in order to at least prevent unavoidable sound from reaching the outer shell of the submarine. The dampers used for this are known elastic and vibration-absorbing components which, together with the mechanical elements to be damped, form a spring-mass system. Such known measures are referred to in the context of the present invention as "passive damping". It is known, for example, to design the outer shell of the submarine in two layers and to flood the space with a thickness of, for example, 30 cm with seawater, so that as little sound waves as possible can reach the outer shell of the submarine.

Weiterhin kann in Gefahrensituationen das Ausmaß der abgestrahlten Schallwellen auch dadurch vermindert werden, daß die Antriebsleistung durch sogenannte "Schleichfahrt" vermindert wird. Allerdings setzt dies naturgemäß die Fähigkeit des Unterseeboots herab, sich der Ortung durch feindliche Schiffe durch Entfernung von denselben zu entziehen.Furthermore, the extent of the emitted sound waves can also be reduced in dangerous situations by reducing the drive power by so-called "creep speed". However, this naturally degrades the submarine's ability to evade detection by enemy ships by removing them.

Aus der DE-OS 36 00 258 ist eine elektrische Anlage für Unterseeboote bekannt, die Mittel zum Tarnen des Unterseeboots aufweist. Bei der bekannten Anlage berücksichtigt man die Tatsache, daß ein Wechselstromnetz des Unterseeboots im Frequenzbereich zwischen 60 Hz und 400 Hz arbeitet und daß es unvermeidbar ist, daß Frequenzen in diesem Frequenzbereich zuzüglich ihrer Oberschwingungen über den Bootskörper an das umgebende Wasser abgegeben werden. Bei der bekannten elektrischen Anlage wird daher für das Wechselstromnetz des Unterseeboots eine Frequenz von beispielsweise 30 kHz vorgesehen, die weit oberhalb des Empfangsfrequenzbereichs fremder Ortungssysteme liegt.From DE-OS 36 00 258 an electrical system for submarines is known which has means for camouflaging the submarine. In the known system takes into account the fact that an alternating current network of the submarine operates in the frequency range between 60 Hz and 400 Hz and that it is inevitable that frequencies in this frequency range plus their harmonics are emitted to the surrounding water via the hull. In the known electrical system, a frequency of 30 kHz, for example, is therefore provided for the AC network of the submarine, which frequency is far above the reception frequency range of external location systems.

Allerdings hat diese bekannte elektrische Anlage den Nachteil, daß sie lediglich so lange eine Tarnung des getauchten Unterseeboots bewirken kann, als die Frequenzbereiche feindlicher passiver Ortungssysteme nicht ebenfalls im Bereich von beispielsweise 30 kHz arbeiten. Sobald also die bei der bekannten Anlage getroffenen Maßnahmen den jeweiligen Feind bekannt sind, kann dieser durch entsprechende Umgestaltung seiner passiven Ortungssysteme die getauchten Unterseeboote durch Überprüfung des neuen Frequenzbereichs orten.However, this known electrical system has the disadvantage that it can only camouflage the submersible for as long as the frequency ranges of enemy passive location systems do not work in the range of 30 kHz, for example. As soon as the measures taken in the known system are known to the respective enemy, the enemy can locate the submarines by checking the new frequency range by appropriately redesigning their passive location systems.

Schließlich ist noch bekannt, passive Schallortungssysteme an Bord feindlicher Schiffe dadurch zu stören, daß Objekte abgesetzt werden, die eine hohe Schalleistung abstrahlen und damit die empfindlichen Empfangsgeräte der passiven Schallortungssysteme übersteuern.Finally, it is also known to disrupt passive sound location systems on board enemy ships by placing objects that emit high sound power and thus override the sensitive receivers of the passive sound location systems.

So ist z.B. aus der DE-OS 33 00 067 eine Vorrichtung zum Stören der Ortung von U-Booten bekannt, bei der von einem Unterseeboot ein Körper ausgestoßen werden kann, der schallabgebend ausgestattet ist. Dieser Körper dient zum Irreführen eines Sonar-Systems, d.h. eines aktiven akkustischen Ortungssystems an Bord eines feindlichen Fahrzeugs.For example, from DE-OS 33 00 067 a device for disrupting the location of submarines is known, in which a body can be ejected from a submarine which is equipped with a sound-emitting device is. This body is used to mislead a sonar system, ie an active acoustic location system on board an enemy vehicle.

Aus der EP-OS 237 891 ist eine Einrichtung zum Stören und Täuschen von Wasserschall-Ortungsanlagen bekannt. Ein Tragkörper der bekannten Einrichtung ist mit pyrotechnischen Ladungen versehen, deren Abbrand zur impulsförmigen Abgabe von Gasblasen führt, die z.B. niederfrequente Körperschallschwingungen und hochfrequent schwingende äußere Kavitationsschichten an einem Gehäuse hervorrufen, aus dem sie auch zur Ausbildung eines Blasenvorhanges austreten. Die bekannte Einrichtung soll von einem zu schützenden Objekt ablenken und durch die langsam dahintreibende Blasenansammlung ein reflektierendes Zielobjekt vortäuschen.From EP-OS 237 891 a device for disturbing and deceiving waterborne sound locating systems is known. A support body of the known device is provided with pyrotechnic charges, the combustion of which leads to the pulsed release of gas bubbles, which e.g. cause low-frequency structure-borne noise and high-frequency oscillating outer cavitation layers on a housing, from which they also emerge to form a bubble curtain. The known device is intended to distract from an object to be protected and to simulate a reflecting target object due to the slowly floating bubbles.

Allerdings ist der Einsatzbereich derartiger Störobjekte auf den Fall beschränkt, daß die Anwesenheit des Unterseebootes ohnehin an Bord der feindlichen Schiffe bekannt ist und nur noch verhindert werden soll, daß durch die passiven Schallortungssysteme die präzise Ortung von abgeschlossenen Torpedos ermöglicht wird, die ebenfalls unter Schallerzeugung in Bewegung sind. Für den Einsatzfall, daß ein Unterseeboot überhaupt unentdeckt bleiben möchte, sind derartige Störobjekte ungeeignet.However, the area of use of such interfering objects is limited to the case that the presence of the submarine on board the enemy ships is known anyway and the only thing that is to be prevented is that the passive sound locating systems enable the precise location of closed torpedoes, which also generate sound in Are movement. Such interference objects are unsuitable for the case in which a submarine wants to remain undetected at all.

Aus dem Dokument DE-A-1 572 497 ist ein Schalldämmkörper für die Schalldämmung von Störgeräusch erzeugenden Maschinen bekannt. Der bekannte Körper besteht aus zwei getrennten, in Abstand gegeneinander gehaltenen Festkörperschalen, die einen im wesentlichen luftleeren Raum einschließen.From document DE-A-1 572 497 a sound insulation body for the sound insulation of noise generating machines is known. The known body consists of two separate solid shells which are kept at a distance from one another and which enclose an essentially air-free space.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Unterseeboot der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Ortung durch passive Schallortungssysteme noch weiter erschwert oder sogar unmöglich gemacht wird.The invention is therefore based on the object of developing a method and a submarine of the type mentioned in such a way that the location is made even more difficult or even impossible by passive sound location systems.

Gemäß dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Übertragungsweg ein evakuierter Zwischenraum geschaltet wird, wobei ein Eigenfrequenzspektrum des Innenraumes ermittelt, die räumliche Verteilung der Schwingungsknoten festgestellt und eine mechanische, den Zwischenraum überbrückende Verbindung zwischen dem Innenraum und der Außenhülle an den Orten der Schwingungsknoten hergestellt wird.According to the method mentioned in the introduction, this object is achieved according to the invention in that an evacuated intermediate space is connected in the transmission path, a natural frequency spectrum of the inner space being determined, the spatial distribution of the vibration nodes determined and a mechanical connection bridging the intermediate space between the inner space and the outer shell the locations of the vibration nodes.

Gemäß der eingangs genannten Vorrichtung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dämpfungsmittel als evakuierter Zwischenraum ausgebildet sind, wobei die bewegten mechanischen Elemente im Innenraum eines Abteiles angeordnet sind, das eine Innenwand und eine Außenwand aufweist, zwischen denen der evakuierte Zwischenraum angeordnet und ferner die Innenwand gegenüber der Außenwand mit Federbeinen abgestützt ist.According to the device mentioned in the introduction, the object on which the invention is based is achieved in that the damping means are designed as an evacuated space, the moving mechanical elements being arranged in the interior of a compartment which has an inner wall and an outer wall, between which the evacuated space is arranged and furthermore, the inner wall is supported with struts relative to the outer wall.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Die Erfindung macht sich nämlich die Tatsache zunutze, daß die Ausbreitung von Schall an ein Medium gebunden ist, so daß ein reines Vakuum für Schall einen unendlichen Widerstand darstellt. Schall ist nämlich grundsätzlich nicht in der Lage, in einem evakuierten Raum auch nur die geringste Entfernung zu überbrücken. Schaltet man also erfindungsgemäß einen evakuierten Zwischenraum in den Übertragungsweg der Schallwellen vom Innenraum des Unterseebootes zur Außenhülle, so wird die Schallausbreitung vollständig unterbunden bzw. erheblich vermindert, wenn man die aus praktischen Gründen erforderlichen Aufhängungen und mechanischen Verbindungen berücksichtigt.The object underlying the invention is completely achieved in this way. The invention takes advantage of the fact that the propagation of sound is bound to a medium, so that a pure vacuum is an infinite resistance to sound. Sound is generally not able to bridge the slightest distance in an evacuated room. Thus, according to the invention, an evacuated intermediate space is switched into the transmission path of the Sound waves from the interior of the submarine to the outer shell, so the sound propagation is completely prevented or significantly reduced if you take into account the suspensions and mechanical connections required for practical reasons.

Der evakuierte Zwischenraum kann dabei nahezu beliebig schmal ausgeführt werden, weil Schall, wie erwähnt, in einem evakuierten Raum überhaupt nicht ausbreitungsfähig ist, unabhängig von dessen räumlicher Ausdehnung. In der Praxis fällt die Ausbreitungsfähigkeit von Schall in einem Raum steil mit dem Unterdruck in diesem Raum ab, so daß es für praktische Anwendungen durchaus ausreichend ist, in dem evakuierten Zwischenraum einen Druck von beispielsweise 1 mbar einzustellen. Zur Einstellung dieses Unterdrucks genügen in der Praxis einfache Rotatiospumpen, sogenannte Vakuumpumpen und auch Schweißnähte und Durchführungen an den begrenzenden Wänden sind bei diesem Unterdruck unkritisch. In diesem Druckbereich ist es auch nicht erforderlich, ständig eine Pumpe zur Aufrechterhaltung des Unterdrucks angeschaltet zu lassen, man kann vielmehr die entsprechenden Pumpen auch für längere Zeit abgeschaltet lassen, was für den Betrieb an Bord eines auf Schleichfahrt befindenden Unterseeboots von besonderer Bedeutung ist.The evacuated space can be made almost arbitrarily narrow because, as mentioned, sound cannot be propagated at all in an evacuated room, regardless of its spatial extent. In practice, the ability of sound to propagate in a room drops steeply with the negative pressure in this room, so that it is quite sufficient for practical applications to set a pressure of, for example, 1 mbar in the evacuated space. In practice, simple rotary pumps, so-called vacuum pumps, are sufficient to set this negative pressure, and welding seams and bushings on the limiting walls are not critical for this negative pressure. In this pressure range, it is also not necessary to keep a pump constantly switched on to maintain the negative pressure; instead, the corresponding pumps can also be left switched off for a longer period of time, which is of particular importance for operation on board a submarine that is creeping.

Die Maßnahme, ein Eigenfrequenzspektrum des Innenraumes zu ermitteln, die räumliche Verteilung der Schwingungsknoten festzustellen, und eine mechanische, den Zwischenraum überbrückende Verbindung zwischen dem Innenraum und der Außenhülle an den Orten der Schwingungsknoten herzustellen, hat den besonderen Vorteil, daß die Schallübertragung zwischen dem Innenraum und der Außenhülle durch geschickte Wahl der Anlenkungspunkte der Abstützungselemente weiter vermindert wird.The measure of determining a natural frequency spectrum of the interior, determining the spatial distribution of the vibration nodes, and establishing a mechanical connection bridging the gap between the interior and the outer shell at the locations of the vibration nodes has the particular advantage that the sound transmission between the interior and the outer shell is further reduced by skillful choice of the articulation points of the support elements.

Bekanntlich ist nämlich die Schwingungsamplitude am Punkte eines Schwingungsknoten gleich Null, so daß bei einer Anlenkung am Orte des Schwingungsknotens keine Schwingungen vom schwingenden Teil übertragen werden können.It is known that the oscillation amplitude at the point of an oscillation node is zero, so that no oscillations can be transmitted from the oscillating part when articulated at the location of the oscillation node.

Die Maßnahme, die bewegten mechanischen Elemente im Innenraum eines Abteiles anzuordnen, das eine Innenwand und eine Außenwand aufweist, zwischen denen der evakuierte Zwischenraum angeordnet ist, hat den Vorteil, daß die Aggregate mit den bewegten mechanischen Elementen vollständig gekapselt sind.The measure of arranging the moving mechanical elements in the interior of a compartment which has an inner wall and an outer wall, between which the evacuated intermediate space is arranged, has the advantage that the units with the moving mechanical elements are completely encapsulated.

Die Maßnahme, die Innenwand gegenüber der Außenwand mit Federbeinen abzustützen, hat den Vorteil, daß eine weitere Schwingungsabkopplung zwischen Innenraum und Außenhüller erzielt wird, weil mittels der Federbeine eine Dämpfung oder sonstige schwingungstechnisch günstige Beeinflussung in der Weise möglich ist, daß der Übertragungswiderstand für Schallwellen erhöht wird.The measure of supporting the inner wall against the outer wall with spring struts has the advantage that a further vibration decoupling between the interior and the outer shell is achieved, because damping or other vibration-favorable influencing is possible by means of the spring struts in such a way that the transmission resistance for sound waves increases becomes.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels ist die Außenwand die Außenhülle des Unterseebootes.In a particularly preferred development of this exemplary embodiment, the outer wall is the outer shell of the submarine.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine besonders gute Raumausnutzung erreicht wird, weil das Abteil in diesem Falle optimal in die Außenhülle des Unterseebootes integriert ist.This measure has the advantage that a particularly good use of space is achieved because in this case the compartment is optimally integrated into the outer shell of the submarine.

Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Vakuumpumpe im Innenraum angeordnet und an den evakuierten Zwischenraum angeschlossen.In another preferred embodiment of the device according to the invention, a vacuum pump is arranged in the interior and connected to the evacuated space.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die zur Aufrechterhaltung des Unterdrucks im evakuierten Zwischenraum erforderliche Vakuumpumpe ebenfalls von der Außenhülle des Unterseebootes schallentkoppelt ist.This measure has the advantage that the vacuum pump required to maintain the negative pressure in the evacuated intermediate space is also sound-decoupled from the outer shell of the submarine.

Bei weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind die Außenseite der Innenwand und die Innenseite der Außenwand wenigstens teilweise jeweils mit Wärmeleitblechen versehen.In further embodiments of the invention, the outside of the inside wall and the inside of the outside wall are each at least partially provided with heat conducting plates.

Diese Maßnahme macht sich mit Vorteil die Tatsache zunutze, daß Wärmestrahlung im Gegensatz zu Schallwellen in der Lage ist, evakuierte Zwischenräume zu überwinden. Auf diese Weise ist eine Wärmeübertragung auf über den evakuierten Zwischenraum weg möglich, insbesondere, um die im Innenraum entwickelte Abwärme der bewegten mechanischen Elemente abzuführen.This measure takes advantage of the fact that heat radiation, unlike sound waves, is able to overcome evacuated spaces. In this way, heat transfer to the evacuated space is possible, in particular in order to dissipate the waste heat developed in the interior of the moving mechanical elements.

Dies geschieht in besonders bevorzugter Weise dadurch, daß die Wärmeleitbleche der Außenwand mit einer Kühleinrichtung verbunden sind.This is done in a particularly preferred manner in that the heat-conducting plates of the outer wall are connected to a cooling device.

Dies ist von besonderem Vorteil insbesondere dann, wenn die Außenwand mit der Außenhülle des Unterseebootes identisch ist, weil dann nämlich die im Innenraum entwickelte Wärme unmittelbar über die Außenhülle an das umgebende Meerwasser abgegeben werden kann.This is particularly advantageous if the outer wall is identical to the outer shell of the submarine, because then the heat developed in the interior can be released directly to the surrounding sea water via the outer shell.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der ERfindung sind die Außenseite der Innenwand und die Innenseite der Außenwand jeweils bereichsweise mit Stoßkörpern versehen, derart, daß der Abstand von Innenwand und außenwand auf ein Maß vermindert wird, das die Stoßkörper bei Auftreten einer auf das Abteil einwirkenden, vorbestimmten Beschleunigung einander berühren.In further exemplary embodiments of the invention, the outside of the inside wall and the inside of the outside wall are each provided with areas of impact in such a way that the distance between the inside wall and the outside wall is reduced to such an extent that the areas of impact produce a predetermined acceleration acting on the compartment touch.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß bei einer Kollision des Unterseebootes die mechanische Stabilität des Abteiles erhalten bleibt, weil infolge einer elastischen Verformung der Innenwand und/oder der Außenwand zunächst nur die Stoßkörper aneinanderstoßen, so daß in diesem Falle nur eine Schallkopplung zwischen Innenwand und Außenwand wieder hergestellt wird, ohne daß indes mechanische Beschädigungen auftreten. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung macht man sich daher die Tatsache zunutze, daß bereits ein sehr kleiner evakuierter Zwischenraum ausreicht, um die Schallausbreitung zu verhindern. Wenn man daher im Bereich der Stoßkörper die wirksame Fläche der Stoßkörper begrenzt, so können die Stoßkörper nur um Millimeter voneinander beabstandet sein, ohne daß dadurch eine Schallbrücke entsteht.This measure has the advantage that the mechanical stability of the compartment is maintained in the event of a collision of the submarine, because of an elastic deformation of the inner wall and / or the outer wall initially only abut the impact bodies, so that in this case only a sound coupling between the inner wall and outer wall is restored without mechanical damage occurring. In this exemplary embodiment of the invention, too, use is made of the fact that a very small evacuated space is sufficient to prevent the propagation of sound. If, therefore, the effective area of the impact bodies is limited in the region of the impact bodies, the impact bodies can only be spaced apart by millimeters without a sound bridge being created.

Bei einer besonders bevorzugten Variante dieses Ausführungsbeispiels weisen die Federbeine eine progressive Kennlinie auf.In a particularly preferred variant of this exemplary embodiment, the spring struts have a progressive characteristic curve.

Auch diese Maßnahme hat den Vorteil, daß im Kollisionsfall keine mechanischen Schäden auftreten, weil die progressive Kennlinie eine steifere Abstützung der Innenwand gegenüber der Außenwand bewirkt, wobei in diesem Augenblick eine Erhöung der Schalleitfähigkeit in Kauf genommen wird.This measure also has the advantage that no mechanical damage occurs in the event of a collision, because the progressive characteristic curve provides a stiffer support of the inner wall with respect to the outer wall, an increase in the sound conductivity being accepted at this moment.

Bei weiteren Ausbildungen dieser Varianten sind die Federbeine am Ort von Schwingungsknoten eines Eigenfrequenzspektrums des Innenraums angeordnet.In further developments of these variants, the struts are arranged at the location of vibration nodes of a natural frequency spectrum of the interior.

Diese Maßnahme hat den bereits weiter oben erläuterten Vorteil, daß eine schwingungstechnisch vollständige Abkopplung möglich ist, weil naturgemäß am Orte eines Schwingungsknotens, an dem die Schwingungsamplitude gleich Null ist, keine Schwingung übertragen werden kann.This measure has the advantage already explained further above that complete decoupling in terms of vibration technology is possible, because naturally no vibration can be transmitted at the location of a vibration node at which the vibration amplitude is zero.

Besonders bevorzugt ist dabei ferner, wenn die Federbeine als Rahmen ausgebildet sind, die den Innenraum gegenüber dem Außenraum nach Art einer kardanischen Aufhängung abstützen.It is also particularly preferred if the suspension struts are designed as frames that support the interior in relation to the exterior in the manner of a gimbal.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine weitere gezielte Beeinflussung der Schwingungsübertragung über die mehreren ineinander verschachtelten Rahmen möglich ist. So ist es beispielsweise in vorteilhafter Weise möglich, zunächst das Eigenfrequenzspektrum des Innenraumes aufzunehmen, dann den Innenraum an seinen Schwingungsknoten an einen ersten Rahmen anzukoppeln, dann wiederum das Eigenfrequenzspektrum des Gesamtgebildes aufzunehmen und auf diese Weise in iterativen Schritten eine vollkommene Schwingungsabkopplung über mehrere ineinander verschachtelte Rahmen hinweg zu erreichen.This measure has the advantage that a further targeted influencing of the transmission of vibrations is possible via the several nested frames. For example, it is advantageously possible to first record the natural frequency spectrum of the interior, then to couple the interior at its vibration node to a first frame, then again to record the natural frequency spectrum of the overall structure, and in this way in iterative steps to completely decouple vibrations over several nested frames to get away.

Schließlich ist bei weiteren Ausführungsbeispielen, bei denen der evakuierte Zwischenraum von Federbeinen überbrückt wird, bevorzugt, die Federbeine mit Durchführungen zum Leiten von Medien oder Signalen zu versehen.Finally, in further exemplary embodiments in which the evacuated intermediate space is bridged by spring struts, it is preferred to provide the spring struts with leadthroughs for conducting media or signals.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein doppelter Nutzen aus den Federbeinen gezogen wird, weil sie nicht nur zum mechanischen Abstützen des Innenraumes, sondern auch zur Versorgung des Innenraumes mit Medien, d.h. Flüssigkeiten oder Gasen oder mit Signalen, d.h. Meß- oder Steuersignalen oder mit elektrischer Energie genutzt werden.This measure has the advantage that a double benefit is drawn from the struts, because it not only serves to mechanically support the interior, but also to supply the interior with media, i.e. Liquids or gases or with signals, i.e. Measurement or control signals or used with electrical energy.

Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist zur Übertragung von mechanischer Energie über den evakuierten Zwischenraum hinweg eine Magnetkupplung mit Kupplungshälften auf der Innenseite der Innenwand und der Außenseite der Außenwand vorgesehen.In other embodiments of the invention, a magnetic coupling with coupling halves is provided on the inside of the inner wall and the outside of the outer wall for the transmission of mechanical energy across the evacuated space.

Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß eine berührungslose Übertragung mechanischer Energie vom Innenraum in den Außenraum oder umgekehrt möglich ist, ohne den evakuierten Zwischenraum mit mechanischen Elementen durchdringen zu müssen.These measures have the advantage that contactless transmission of mechanical energy from the interior to the exterior or vice versa, without having to penetrate the evacuated space with mechanical elements.

Besonders bevorzugt ist in diesem Falle, wenn die Innenwand sowie die Außenwand im Bereich der Kupplungshälften der Magnetkupplung aus einem elektrisch nicht-leitenden Material ausgebildet sind.In this case, it is particularly preferred if the inner wall and the outer wall in the region of the coupling halves of the magnetic coupling are formed from an electrically non-conductive material.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Auftreten von Wirbelströmen und damit Leistungsverluste infolge von Wärmeentwicklung in den Wänden vermieden wird.This measure has the advantage that the occurrence of eddy currents and thus power losses due to heat development in the walls is avoided.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung sind zur Übertragung von Medien über den evakuierten Zwischenraum hinweg Leitungsstutzen in der Innenwand und der Außenwand angeordnet und die Leitungsstutzen sind mittels eines flexiblen Leitungsstücks miteinander verbunden.In further exemplary embodiments of the invention, line connections are arranged in the inner wall and the outer wall for the transmission of media across the evacuated intermediate space, and the line connections are connected to one another by means of a flexible line section.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine kontinuierliche Übertragung von Medien über den evakuierten Zwischenraum hinweg möglich ist, ohne eine nennenswerte Schallbrücke herzustellen.This measure has the advantage that a continuous transmission of media across the evacuated space is possible without producing a sound bridge worth mentioning.

Weiterhin sind noch Ausführungsbeispiele der Erfindung bevorzugt, bei denen die Innenwand und die Außenwand mit Türen versehen sind, wobei ein die Türen umgebender Raum vom evakuierten Zwischenraum mittels lösbarer Dichtungsmittel abteilbar ist.Furthermore, exemplary embodiments of the invention are preferred in which the inner wall and the outer wall are provided with doors, a space surrounding the doors being separable from the evacuated intermediate space by means of releasable sealing means.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß bei gelösten Dichtungsmitteln ein einheitlicher evakuierter Zwischenraum besteht, der eine optimale Schallabkopplung gewährleistet, während für einen kurzzeitigen Zugang zum Innenraum die Dichtungsmittel geschlossen und die Türen geöffnet werden können, wobei während dieser Zeit eine Schallbrücke im Bereich der Türen in Kauf genommen wird.This measure has the advantage that there is a uniform evacuated space in the case of dissolved sealants, which ensures optimum sound decoupling, while for short-term access to the interior, the sealant can be closed and the doors can be opened, during which time a sound bridge in the area of the doors is accepted.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist der Zwischenraum mittels einer drahtlosen Signalübertragungseinrichtung überbrückt.In further preferred exemplary embodiments of the invention, the intermediate space is bridged by means of a wireless signal transmission device.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Übertragung von Nachrichten- oder Steuersignalen oder dgl. über den evakuierten Zwischenraum hinweg möglich ist, ohne durch eine Signalverbindung eine weitere Schwingungskopplung zwischen Innenraum und Außenhülle herzustellen.This measure has the advantage that the transmission of message or control signals or the like is possible across the evacuated space without establishing a further vibration coupling between the interior and the outer shell by means of a signal connection.

Bevorzugt wird die drahtlose Signalübertragung dadurch erreicht, daß entweder ein Konstantmagnetfeld moduliert, eine optische Signalübertragung gewählt oder elektromagnetische Wellen, beispielsweise Kurzwellen oder Mikrowellen, verwendet werden.The wireless signal transmission is preferably achieved by either modulating a constant magnetic field, selecting an optical signal transmission or using electromagnetic waves, for example short waves or microwaves.

In sämtlichen Fällen ist es möglich, Signale mit hoher Bandbreite vom Innenraum nach außen, oder umgekehrt, zu übertragen, ohne daß dies die Schwingungseigenschaften der Anordnung beeinflußt.In all cases, it is possible to transmit signals with a high bandwidth from the interior to the outside or vice versa, without this affecting the vibration properties of the arrangement.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages result from the description and the attached drawing.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained not only in the respectively specified combination but also in other combinations or can be used alone without leaving the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
eine äußerst schematisierte Seitenansicht, teilweise aufgebrochen, eines Unterseebootes nach der Erfindung;
Fig. 2
in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht, ebenfalls schematisiert, eines erfindungsgemäß ausgebildeten Abteiles in dem Unterseeboot der Fig. 1;
Fig. 3
eine Detailansicht zur Erläuterung einer erfindungsgemäßen Maßnahme zur Übertragung von Wärme über einen evakuierten Zwischenraum hinweg;
Fig. 4 und 5
zwei Darstellungen von Stoßkörpern in zwei unterschiedlichen Bewegungszuständen;
Fig. 6
eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer Magnetkupplung zur Übertragung mechanischer Energie über einen evakuierten Zwischenraum hinweg;
Fig. 7
eine Seitenansicht, schematisiert, zur Erläuterung einer Türenanordnung, mit der ein Innenraum durch einen evakuierten Zwischenraum hindurch begangen werden kann;
Fig. 8
eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, zur Erläuterung einer Verbindung über einen evakuierten Zwischenraum hinweg zum Übertragen von Medien;
Fig. 9
eine äußerst schematisierte Seitenansicht zur Erläuterung eines Federbeines mit progressiver Kennlinie.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1
an extremely schematic side view, partially broken away, of a submarine according to the invention;
Fig. 2
an enlarged side view, also schematically, of a compartment designed according to the invention in the submarine of FIG. 1;
Fig. 3
a detailed view for explaining an inventive measure for transferring heat across an evacuated space;
4 and 5
two representations of impact bodies in two different states of motion;
Fig. 6
a side view, partially in section, of a magnetic coupling for transmitting mechanical energy across an evacuated space;
Fig. 7
a side view, schematic, for explaining a door arrangement with which an interior can be entered through an evacuated space;
Fig. 8
a side view, partly in section, for explaining a connection across an evacuated space for transferring media;
Fig. 9
an extremely schematic side view to explain a strut with a progressive characteristic.

In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt ein Unterseeboot. Das Unterseeboot weist im heckseitigen Bereich ein Abteil 11 auf, das von einer Außenwand 12 umgeben ist. Eine Innenwand 13 ist im Abstand von der Außenwand 12 angeordnet, so daß zwischen Außenwand 12 und Innenwand 13 ein Zwischenraum 14 besteht, der evakuiert ist. In dem so gebildeten Innenraum 20 befinden sich Aggregate 15 des Unterseebootes 10, die eine besonders starke Schallabstrahlung haben, wie mit Pfeilen 16 angedeutet. In erster Linie kommen als Aggregate 15 die Antriebsmaschine, Kompressoren oder ähnliche Gerätschaften in Frage, bei denen schnell bewegte Maschinenteile eine entsprechende Geräuschentwicklung zur Folge haben.In Fig. 1, 10 designates a submarine as a whole. The submarine has a compartment 11 in the stern area, which is surrounded by an outer wall 12. An inner wall 13 is arranged at a distance from the outer wall 12, so that there is an intermediate space 14 between the outer wall 12 and the inner wall 13, which is evacuated. In the interior 20 formed in this way there are units 15 of the submarine 10 which have a particularly strong sound radiation, as indicated by arrows 16. First and foremost, aggregates 15 are the drive machine, compressors or similar devices in which rapidly moving machine parts result in a corresponding noise development.

Die Aggregate 15 sind im Innenraum 20 auf einer Grundplatte 17 angeordnet, die ihrerseits über Federbeine 18 auf der Innenwand 13 abgestützt ist. Auch die Innenwand 13 ist federnd in der Außenwand 12 gelagert.The units 15 are arranged in the interior 20 on a base plate 17 which in turn is supported on the inner wall 13 via spring struts 18. The inner wall 13 is also resiliently mounted in the outer wall 12.

Durch Evakuieren des Zwischenraums 14 wird erreicht, daß die Schallwellen von den Aggregaten 15 nicht zur Außenhülle 19 des Unterseebootes 10 gelangen und das Unterseeboot 10 damit keine oder nur eine äußerst geringe Schallabstrahlung an das umgebende Meerwasser hat.By evacuating the intermediate space 14 it is achieved that the sound waves from the assemblies 15 do not reach the outer shell 19 of the submarine 10 and the submarine 10 thus has no or only an extremely low level of sound radiation to the surrounding sea water.

Fig. 2 zeigt das Abteil 11 mit weiteren Einzelheiten.Fig. 2 shows the compartment 11 with further details.

Man erkennt als eines der im Innenraum 20 vorhandenen Aggregate zunächst einen Kreislaufdieselmotor 30, der über eine Kühlölleitung 31 mit dem Außenraum in Verbindung steht. Auf diese Weise ist es möglich, dem Kreislaufdieselmotor 30 gekühltes Öl von den Außenraum zuzuführen.One of the aggregates present in the interior 20 can first be seen as a circuit diesel engine 30, which is connected to the exterior via a cooling oil line 31. In this way, it is possible to supply the circulating diesel engine 30 with cooled oil from the outside.

Der Kreislaufdieselmotor 30 ist ferner über eine Treibstoffleitung 32 mit einem Treibstofftank 33 verbunden, der sich ebenfalls im Innenraum 20 des Abteils 11 befindet. Der Treibstofftank 33 kann entweder den gesamten Treibstoffvorrat an Bord des Unterseebootes 10 enthalten, alternativ ist aber auch möglich, den Treibstofftank 33 aus Platzgründen nur so groß zu dimensionieren, daß sein Inhalt für jeweils eine Tauchfahrt ausreicht. In diesem Falle ist es erforderlich, den Treibstofftank 33 über eine Leitung 34 von außen aus einem größeren Vorratstank nachzufüllen, wenn das Unterseeboot 10 sich gerade nicht auf Schleichfahrt befindet. Nach dem Nachfüllen des Treibstofftanks 33 kann dann die Leitung 34, die z.B. als Steckleitung ausgebildet sein kann, vollkommen gelöst werden, so daß keine Schallbrücke über den evakuierten Zwischenraum 14 hinweg besteht.The circuit diesel engine 30 is also connected via a fuel line 32 to a fuel tank 33, which is also located in the interior 20 of the compartment 11. The fuel tank 33 can either contain the entire fuel supply on board the submarine 10, but alternatively it is also possible, for reasons of space, to dimension the fuel tank 33 only so large that its contents are sufficient for one dive trip each. In this case, it is necessary to refill the fuel tank 33 from the outside from a larger storage tank via a line 34 when the submarine 10 is not currently on creeping. After refilling the fuel tank 33, the line 34, which e.g. can be designed as a connecting line, be completely solved so that there is no sound bridge over the evacuated space 14.

Der Kreislaufdieselmotor 30 ist ferner über eine Sauerstoffleitung 35 mit einem Sauerstofftank 36 verbunden, der sich ebenfalls im Innenraum 20 des Abteils 11 befindet. Auch hier gilt, daß der Sauerstofftank 36 aus Platzgründen ebenfalls nur eine bestimmte Vorratsmenge an Sauerstoff enthält, während auch hier über eine Leitung 37 ein Nachfüllen aus einem größeren Vorratstank möglich ist, der sich an anderer Stelle im Unterseeboot 10 befindet.The circuit diesel engine 30 is also connected via an oxygen line 35 to an oxygen tank 36, which is also located in the interior 20 of the compartment 11. Here, too, the oxygen tank 36 also contains only a certain amount of oxygen for reasons of space, while refilling from a larger storage tank, which is located elsewhere in the submarine 10, is also possible here via a line 37.

Schließlich ist der Kreislaufdieselmotor 30 noch über eine Abgasleitung 38 mit einem Kalilaugen-Tank 39 verbunden. Bekanntlich wird nämlich bei Kreislaufdieselmotoren das Abgas in einer Kalilauge gewaschen, damit sich das Kohlendioxid aus den Abgasen in der Kalilauge lösen kann. Da in diesem Falle die Kalilauge kontinuierlich angereichert wird, ist eine Austauschleitung 40 vorgesehen, die verbrauchte Kalilauge aus den Tank 39 entfernen und frische Lauge in diesen Tank fördern kann.Finally, the circuit diesel engine 30 is also connected to a potash lye tank 39 via an exhaust pipe 38. It is known that in the case of circulating diesel engines, the exhaust gas is washed in a potassium hydroxide solution so that the carbon dioxide can be released from the exhaust gases in the potassium hydroxide solution. Since the potassium hydroxide solution is continuously enriched in this case, an exchange line 40 is provided, which can remove used potassium hydroxide solution from the tank 39 and convey fresh alkali into this tank.

Mechanisch steht der Kreislaufdieselmotor 30 über eine Antriebswelle 41 mit einem Generator 42 in Verbindung. Der Generator 42 ist mit einer Stromleitung 43 versehen, die durch den evakuierten Zwischenraum 14 hinweg nach außen geführt ist.The circuit diesel engine 30 is mechanically connected to a generator 42 via a drive shaft 41. The generator 42 is provided with a power line 43 which is led to the outside through the evacuated intermediate space 14.

Schließlich zeigt Fig. 2 im Innenraum 20 des Abteils 11 noch eine Vakuumpumpe 44, die über eine Saugleitung 45 mit dem evakuierten Zwischenraum 14 verbunden ist. Die Vakuumpumpe 44 dient dazu, den Unterdruck im Zwischenraum 14 aufrechtzuerhalten, wobei die Anordnung der Vakuumpumpe 44 im Innenraum 20 des Abteils 11 sicherstellt, daß der von der Vakuumpumpe 44 abgestrahlte Schall nicht in den Außenraum gelangt. Die Vakuumpumpe 44 kann von verhältnismäßig einfacher Bauart sein (beispielsweise eine Vorvakuumpumpe), weil sie vorzugsweise nur dazu verwendet wird, den Unterdruck im Zwischenraum 14 aufrechtzuerhalten, während zum Erstevakuieren des Zwischenraums 14 eine andere Pumpe verwendet werden kann, die sich außerhalb des Abteils 11 befindet. Auch hier wird also der Überlegung Rechnung getragen, daß in dem Abteil 11 nur diejenigen geräuscherzeugenden Aggregate mit ihren jeweiligen Versorgungskomponenten enthalten sein müssen, die für eine zeitlich begrenzte Schleichfahrt erforderlich sind.Finally, FIG. 2 shows in the interior 20 of the compartment 11 a vacuum pump 44, which is connected to the evacuated intermediate space 14 via a suction line 45. The vacuum pump 44 serves to maintain the negative pressure in the intermediate space 14, the arrangement of the vacuum pump 44 in the interior 20 of the compartment 11 ensuring that the sound emitted by the vacuum pump 44 does not reach the outside. The vacuum pump 44 can be of a relatively simple design (e.g. a backing pump) because it is preferably only used to maintain the vacuum in the space 14, while another pump located outside the compartment 11 can be used to evacuate the space 14 for the first time . Here too, the consideration is taken into account that the compartment 11 must contain only those noise-generating units with their respective supply components that are required for a temporary creep speed.

Aus Fig. 2 erkennt man ferner, daß der Kreislaufdieselmotor 30, der Generator 42 sowie die Vakuumpumpe 44 als geräuscherzeugende Aggregate jeweils auf einer Grundplatte 50 bzw. 51 bzw. 52 angeordnet sind. Die Grundplatten 50 bis 52 sind mittels Federbeinen 53 bzw. 54 bzw. 55 auf der Innenwand 13 abgestützt und diese stützt sich wiederum über weitere Federbeine 56 auf der Außenwand 12 ab. Es versteht sich darüberhinaus, daß die Innenwand 13 an einer Vielzahl von Stellen elastisch gegenüber der Außenwand 12 abgestützt sein kann, also auch an den Seitenwänden und an der Decke.From Fig. 2 it can also be seen that the circuit diesel engine 30, the generator 42 and the vacuum pump 44 are each arranged on a base plate 50 or 51 or 52 as noise-generating units. The base plates 50 to 52 are supported by spring struts 53 or 54 or 55 on the inner wall 13 and this in turn is supported by further spring struts 56 on the outer wall 12. It also goes without saying that the inner wall 13 can be elastically supported in a number of places with respect to the outer wall 12, that is to say also on the side walls and on the ceiling.

Die Federbeine 56, die den Zwischenraum 14 überbrücken, sind bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung mit Durchführungen versehen, wie mit 56a in Fig. 2 angedeutet. Diese Durchführungen 56a können zur Übertragung von Medien, d.h. von Flüssigkeiten oder Gasen über den Zwischenraum 14 hinweg dienen. Die Durchführungen 56a können ferner dazu verwendet werden, um elektrische Energie oder Signale aus dem Innenraum 20 nach außen zu übertragen, oder umgekehrt.The spring struts 56, which bridge the intermediate space 14, are provided with bushings in preferred exemplary embodiments of the invention, as indicated by 56a in FIG. 2. These bushings 56a can be used to transmit media, i.e. serve liquids or gases across the space 14. The bushings 56a can also be used to transmit electrical energy or signals from the interior 20 to the outside, or vice versa.

In Fig. 2 sind die Federbeine 56, die den Zwischenraum 14 überbrücken, ferner an beliebigen Stellen eingezeichnet. Besonders bevorzugt ist jedoch, den Ort der Anbringung der Federbeine 56 gezielt zu wählen. Hierzu wird zunächst das Eigenfrequenzspektrum des Innenraumes 20 gemessen. Dies geschieht entweder über eine Anregung, beispielsweise einen Schwingungswandler, Lautsprecher oder dgl., deren Frequenz kontinuierlich durchgestimmt wird, oder über eine impulsförmige Anregung, beispielsweise einen Knall, bei dem dann die Sprungantwort des Innenraumes 20 über eine anschließende Fouriertransformation aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich übertragen wird.In Fig. 2, the struts 56, which bridge the space 14, are also shown at any point. However, it is particularly preferred to select the location where the suspension struts 56 are attached. For this purpose, the natural frequency spectrum of the interior 20 is first measured. This is done either by means of an excitation, for example a vibration converter, loudspeaker or the like, the frequency of which is continuously tuned, or via a pulsed excitation, for example a bang, in which the step response of the interior 20 is then from the time domain into the frequency domain via a subsequent Fourier transformation is transmitted.

Die sich im Innenraum 20 einstellenden Schwingungen können dann mittels Mikrophonen, piezo-elektrischer Schwingungsaufnehmer, optischer Aufnehmer oder dgl., ortsaufgelöst beobachtet werden, so daß das räumlich-zeitliche Schwingungsbild erfaßt wird. Diese Messungen können auch mit laufenden Aggregaten, beispielsweise mit laufendem Kreislaufdieselmotor 30 oder laufender Vakuumpumpe 44 wiederholt werden, um festzustellen, welche Schwingungsmoden im Innenraum 20 an der Innenwand 13 bevorzugt angeregt werden. Es versteht sich dabei, daß bevorzugt die Betriebsfrequenzen der bewegten Aggregate in einem Frequenzbereich außerhalb der Eigenfrequenzen des Innenraums 20 gelegt wird.The vibrations occurring in the interior 20 can then be observed in a spatially resolved manner by means of microphones, piezo-electric vibration sensors, optical sensors or the like, so that the spatial-temporal vibration pattern is recorded. These measurements can also be repeated with running units, for example with a circulating diesel engine 30 or a running vacuum pump 44, in order to determine which vibration modes in the interior 20 are preferably excited on the inner wall 13. It goes without saying that the operating frequencies of the moving units are preferably set in a frequency range outside the natural frequencies of the interior 20.

Für die im Innenraum 20 bzw. an der Innenwand 13 noch verbleibenden Hauptschwingungsmoden bestimmt man nun die räumliche Verteilung der Schwingungsbäuche und Schwingungsknoten an der Innenwand 13. Die Federbeine 56 oder sonstige vorgesehene Befestigungs- oder Aufhängeeinrichtungen bringt man nun an den Orten der Schwingungsknoten an. Da die Schwingungsamplitude bekanntlich am Orte der Knoten gleich Null ist, wird auf diese Weise verhindert, daß die Schwingungen der Hauptschwingungsmoden überhaupt über die Federbeine 56 oder sonstige Befestigungselemente vom Innenraum 20 über den evakuierten Zwischenraum 14 hinweg auf die Außenwand 12 übertragen werden können.For the main vibration modes still remaining in the interior 20 or on the inner wall 13, the spatial distribution of the antinodes and vibration nodes on the inner wall 13 is now determined. The spring struts 56 or other provided fastening or suspension devices are now attached to the locations of the vibration nodes. Since the vibration amplitude is known to be zero at the location of the nodes, this prevents the vibrations of the main vibration modes from being able to be transmitted from the interior 20 to the outer wall 12 via the spring struts 56 or other fastening elements at all via the evacuated intermediate space 14.

Als Alternative hierzu kann man die Federbeine 56 auch so ausbilden, daß die Aufhängung nicht unmittelbar von der Innenwand 13 auf die Außenwand 12 führt, sondern es können ein oder mehrere Zwischenrahmen vorgesehen werden. Sukzessiv können nun immer für die verbleibenden wesentlichen Schwingungsmoden auf den Rahmen die Knoten gesucht und dort die Halterungen für die Verbindungen nach außen zum jeweils nächst äußeren Rahmen angebracht werden. Diese Halterungen können selbst wieder passive oder aktive Schwingungsdämpfer enthalten. Auf diese Weise entsteht ein Schallsperrfilter, das durch die genannten iterativen Schritte verbessert wird, indem man den Einfluß der äußeren Rahmen auf die Schwingungsmoden der inneren Rahmen berücksichtigt.As an alternative to this, the spring struts 56 can also be designed such that the suspension does not lead directly from the inner wall 13 to the outer wall 12, but one or more intermediate frames can be provided. The nodes and then the brackets can now be searched successively for the remaining essential vibration modes on the frame for the connections to the outside to the next outer frame. These brackets can again contain passive or active vibration dampers. In this way, a sound blocking filter is created, which is improved by the iterative steps mentioned, taking into account the influence of the outer frames on the vibration modes of the inner frames.

Wie sich aus der vorstehenden Überlegung zeigt, kann bereits auf diese Weise eine äußerst gute Schallabkopplung zwischen dem Innenraum 20 und der Außenwand 12 erreicht werden, so daß im Zwischenraum 14 ggf. auch ein äußerst geringfügiger Unterdruck zur restlichen Schallabkopplung ausreicht oder sogar Umgebungsdruck eingestellt werden kann.As can be seen from the above consideration, an extremely good sound decoupling between the interior 20 and the outer wall 12 can already be achieved in this way, so that in the space 14 an extremely slight negative pressure may be sufficient for the remaining sound decoupling or even ambient pressure can be set .

Fig. 3 zeigt im Detail eine Anordnung, die verwendet wird, um die im Innenraum 20 von den Aggregaten 15 bzw. 30, 42 und 44 erzeugte Wärme abzuführen, ohne daß hierzu Rohrleitungen für ein Wärmetauschmedium durch den evakuierten Zwischenraum 14 hindurch geführt werden müssen.Fig. 3 shows in detail an arrangement which is used to dissipate the heat generated in the interior 20 by the units 15 or 30, 42 and 44 without the need for pipes for a heat exchange medium to be passed through the evacuated intermediate space 14.

Hierzu ist die Innenseite der Außenwand 12 mit Wärmeleitblechen 60 und die Außenseite der Innenwand 13 mit komplementären Wärmeleitblechen 61 versehen. Die Wärmeleitbleche 60, 61 fassen kammartig ineinander, so daß die einander gegenüberliegenden Strahlungsflächen der Wärmeleitbleche 60 und 61 auch bei sehr schmalem Zwischenraum 14 möglichst groß sind. Die Wärmeleitbleche 60, 61 sind zweckmäßigerweise schwarz eingefärbt, um eine optimale Wärmestrahlung zu ermöglichen.For this purpose, the inside of the outer wall 12 is provided with heat-conducting plates 60 and the outside of the inner wall 13 with complementary heat-conducting plates 61. The heat-conducting plates 60, 61 are interdigitated, so that the opposite radiation surfaces of the heat-conducting plates 60 and 61 are as large as possible even with a very narrow space 14. The heat conducting plates 60, 61 are expediently colored black in order to enable optimal heat radiation.

Um die Temperaturdifferenz zwischen den Wärmeleitblechen 60, 61 möglichst groß zu halten, sind die mit der Außenwand 12 verbundenen Wärmeleitblechen 60 mit einer Kühleinrichtung 62 versehen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die im Innenraum 20 erzeugte Abwärme zunächst an die Innenwand 13 und dann durch Wärmestrahlung über den evakuierten Zwischenraum 14 hinweg berührungslos auf die Außenwand 12 übertragen und dort von der Kühleinrichtung 62 abgeführt wird.In order to keep the temperature difference between the heat-conducting plates 60, 61 as large as possible, the heat-conducting plates 60 connected to the outer wall 12 are provided with a cooling device 62. In this way it is achieved that the waste heat generated in the interior 20 is first transmitted to the inner wall 13 and then by heat radiation via the evacuated intermediate space 14 without contact to the outer wall 12 and is dissipated there by the cooling device 62.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Maßnahme, die verhindern soll, daß bei einer Schockbelastung Beschädigungen an den Wänden 12, 13 des Abteils 11 auftreten.4 and 5 show a measure which is intended to prevent damage to the walls 12, 13 of the compartment 11 in the event of a shock load.

Hierzu muß man sich zunächst vor Augen halten, daß der Abstand der Wände 12, 13, der in Fig. 4 mit 72 bezeichnet ist, bereits von Hause aus sehr klein gehalten werden kann, weil ein Vakuum überhaupt nicht leitfähig für Schallwellen ist, unabhängig von seiner Ausdehnung. Bei genügend niedrig eingestelltem Unterdruck genügt also schon ein sehr geringer Abstand 72 zwischen Außenwand 12 und Innenwand 13, um eine sehr gute Schallisolierung herzustellen. In der Praxis wird man naturgemäß im Innenraum 14 kein Hochvakuum herstellen, so daß ein gewisser Mindestabstand 72 eingehalten werden muß.To this end, it must first be borne in mind that the distance between the walls 12, 13, which is denoted by 72 in FIG. 4, can be kept very small from the start, because a vacuum is not at all conductive for sound waves, regardless of its extent. If the vacuum is set sufficiently low, a very small distance 72 between the outer wall 12 and the inner wall 13 is sufficient to produce very good sound insulation. In practice, naturally, no high vacuum will be created in the interior 14, so that a certain minimum distance 72 must be maintained.

Um nun im Falle einer Stoßbelastung auf das Unterseeboot 10, also für den Fall eines Zusammenstoßes oder eines Auflaufens zu verhindern, daß die verhaltnismäßig labile Anordnung des Abteils 11 mit dem federnd gelagerten Innenraum 20 Schaden nimmt, sind vorzugsweise die Außenwand 12 und die Innenwand 13 jeweils mit einem Stoßkörper versehen, der in den Fig. 4 und 5 mit 70 bzw. 71 bezeichnet ist. Diese Stoßkörper sind nur bereichsweise auf den Wänden 12 bzw. 13 angeordnet und an der jeweils gegenüberliegenden Seite der Wände 12 bzw. 13 mechanisch ausreichend abgestützt, um eine Krafteinleitung von den Stoßkörpern 70, 71 in den Außenraum bzw. den Innenraum zu ermöglichen. Da die Stoßkörper 70, 71 beide in den Zwischenraum 14 hineinragen, entsteht im Bereich der Stoßkörper 70, 71 ein kleinerer Abstand, der in Fig. 4 mit 73 bezeichnet ist. Dieser kleinere Abstand 73 kann durchaus den Wert von wenigen Millimetern aufweisen.In order to prevent the relatively unstable arrangement of the compartment 11 with the resiliently mounted interior 20 from being damaged in the event of a shock load on the submarine 10, that is to say in the event of a collision or emergence, the outer wall 12 and the inner wall 13 are preferably each provided with a shock body, which is designated in FIGS. 4 and 5 with 70 and 71, respectively. These are bumpers only partially arranged on the walls 12 and 13 and mechanically adequately supported on the opposite side of the walls 12 and 13, respectively, in order to enable force to be introduced from the impact bodies 70, 71 into the exterior or interior. Since the impact bodies 70, 71 both protrude into the intermediate space 14, there is a smaller distance in the region of the impact bodies 70, 71, which is designated 73 in FIG. This smaller distance 73 may well have a value of a few millimeters.

Wird nun eine extreme Stoßbelastung auf das Unterseeboot 10 ausgeübt, so nähern sich die Stoßkörper 70, 71 unter elastischer Verformung der Außenwand 12 und/oder der Innenwand 13 aneinander an, bis sie schließlich einander berühren, wie in Fig. 5 gezeigt ist. In diesem Fall entsteht ein mechanisch starres Gebilde und die auftretenden Beschleunigungskräfte können optimal vom Innenraum 20 auf den Außenraum übertragen werden. Naturgemäß besteht in diesem Augenblick zwischen den Stoßkörpern 70, 71 eine Schallbrücke, dies kann jedoch im Falle einer Stoßbelastung (Zusammenstoß oder Auflaufen) kurzzeitig in Kauf genommen werden.If an extreme shock load is now exerted on the submarine 10, the shock bodies 70, 71 approach each other with elastic deformation of the outer wall 12 and / or the inner wall 13 until they finally touch one another, as shown in FIG. 5. In this case, a mechanically rigid structure is created and the acceleration forces that occur can be optimally transmitted from the interior 20 to the exterior. Naturally there is a sound bridge between the shock bodies 70, 71 at this moment, but this can be tolerated briefly in the event of a shock load (collision or impact).

Fig. 6 zeigt eine Möglichkeit, um mechanische Energie aus dem Innenraum 20 in den Außenraum (oder umgekehrt) berührungslos auszukoppeln.6 shows a possibility for contactlessly coupling mechanical energy out of the interior 20 into the exterior (or vice versa).

Hierzu sind die Außenwand 12 und Innenwand 13 bereichsweise mit einem unmagnetischen Einsatz 80 bzw. 81, beispielsweise aus Kunststoff oder Glas, versehen. An die Einsätze 80, 81 grenzen eine Abtriebswelle 82 bzw. eine Antriebswelle 83 jeweils mit einem magnetischen Kupplungskörper 84. Die Antriebswelle 83 kann beispielsweise die Ausgangswelle des Kreislaufdieselmotors sein.For this purpose, the outer wall 12 and inner wall 13 are partially provided with a non-magnetic insert 80 or 81, for example made of plastic or glass. An output shaft 82 and a drive shaft 83, each with a magnetic coupling body 84, adjoin the inserts 80, 81. The drive shaft 83 can, for example, be the output shaft of the circuit diesel engine.

Die Kupplungskörper 84 sind mit magnetischen Elementen besetzt, so daß sich bei Drehung des einen Kupplungskörpers 84 der jeweils andere Kupplungskörper 84 synchron mitdreht. Die unmagnetischen Einsätze 80 bzw. 81 sind dabei deswegen vorgesehen, um das Entstehen von Wirbelströmen in den ansonsten üblicherweise metallischen Wänden 12 bzw. 13 zu verhindern. Auch hier macht man sich somit die Tatsache zunutze, daß der Abstand der Wände 12, 13 sehr gering gestaltet sein kann, so daß zwischen den magnetischen Kupplungskörpern 84 nur ein verhältnismäßig schmaler Luftspalt verbleibt.The coupling bodies 84 are fitted with magnetic elements, so that when one coupling body 84 rotates, the other coupling body 84 rotates synchronously. The non-magnetic inserts 80 and 81 are provided in order to prevent eddy currents from occurring in the otherwise usually metallic walls 12 and 13. Here too, the fact is taken advantage of that the distance between the walls 12, 13 can be made very small, so that only a relatively narrow air gap remains between the magnetic coupling bodies 84.

Fig. 7 zeigt eine Möglichkeit, den Innenraum 20 des Abteils 11 begehbar zu machen, ohne den gesamten evakuierten Zwischenraum 14 belüften und dann wieder evakuieren zu müssen.7 shows a possibility of making the interior 20 of the compartment 11 accessible without having to ventilate the entire evacuated intermediate space 14 and then have to evacuate again.

Man erkennt in Fig. 7 eine innere Tür 85, in der Innenwand 13 sowie eine etwas größere, die innere Tür 85 überlappende äußere Tür 87 in der Außenwand 12. Hierzu ist die Außenwand 12 mit einem kastenartigen Vorsprung 86 versehen.7 shows an inner door 85 in the inner wall 13 and a somewhat larger outer door 87 overlapping the inner door 85 in the outer wall 12. For this purpose, the outer wall 12 is provided with a box-like projection 86.

Ein Rahmen 88 umgibt die innere Tür 85 auf allen vier Seiten. Eine Quetschdichtung 89 ist schwenkbar an der Vorderseite des kastenartigen Vorsprung 86 gelagert und mit Betätigungselementen 90 verschwenkbar. In der in Fig. 7 dargestellten Stellung der Quetschdichtung 89 steht der vom kastenartigen Vorsprung 86 umgebene Raum 91 in Verbindung mit den evakuierten Zwischenraum 14, während die Türen 85 und 87 geschlossen sind.A frame 88 surrounds the inner door 85 on all four sides. A pinch seal 89 is pivotally mounted on the front of the box-like projection 86 and pivotable with actuating elements 90. In the position of the pinch seal 89 shown in FIG. 7, the space 91 surrounded by the box-like projection 86 is in connection with the evacuated intermediate space 14, while the doors 85 and 87 are closed.

Soll nun ein Durchgang vom Außenraum in den Innenraum 20 hergestellt werden, so werden sämtliche über den Umfang des kastenartigen Vorsprunges 86 verteilte Betätigungselemente 90 nach innen verstellt. Die Quetschdichtung 89 legt sich dann allseits an den Rahmen 88 an, so daß der Raum 91 vom übrigen Zwischenraum 14 abgeschottet wird.If a passage is now to be made from the outside into the inside 20, then all of the actuating elements 90 distributed over the circumference of the box-like projection 86 adjusted inwards. The pinch seal 89 then lies against the frame 88 on all sides, so that the space 91 is partitioned off from the remaining space 14.

Nun kann die äußere Tür 87 und dann die innere Tür 85 geöffnet werden und der Innenraum 20 ist zugänglich. Dabei muß nur der vom kastenartigen Vorsprung 86 umgebene Raum 91 belüftet und später wieder evakuiert werden, während der gesamte übrige Zwischenraum 14 evakuiert bleibt.Now the outer door 87 and then the inner door 85 can be opened and the interior 20 is accessible. In this case, only the space 91 surrounded by the box-like projection 86 has to be ventilated and later evacuated, while the entire remaining space 14 remains evacuated.

Fig. 8 zeigt eine von vielen Möglichkeiten, eine kontinuierliche Verbindung zwischen dem Außenraum und dem Innenraum 20 über den evakuierten Zwischenraum 14 hinweg für ein Medium, d.h. ein Gas oder eine Flüssigkeit oder für eine Kabelverbindung herzustellen.Fig. 8 shows one of many possibilities for a continuous connection between the exterior and the interior 20 across the evacuated space 14 for a medium, i.e. to produce a gas or a liquid or for a cable connection.

Hierzu wird vom Außenraum eine erste Rohrleitung 95 mittels eines ersten Flansches 96 von außen an der Außenwand 12 befestigt. Die erste Rohrleitung 95 greift dabei durch eine entsprechende Aussparung in der Außenwand 12, die im übrigen vom ersten Flansch 96 druckdicht abgedeckt wird.For this purpose, a first pipeline 95 is attached from the outside to the outside wall 12 by means of a first flange 96. The first pipeline 95 extends through a corresponding recess in the outer wall 12, which is covered by the first flange 96 in a pressure-tight manner.

In entsprechender Weise befindet sich eine zweite Rohrleitung 97 an der Innenwand 13 und ein zweiter Flansch 98 sorgt für eine druckdichte Abdichtung der in der Innenwand 13 hierzu erforderlichen Aussparung.Correspondingly, there is a second pipeline 97 on the inner wall 13 and a second flange 98 ensures a pressure-tight seal of the recess required for this in the inner wall 13.

Die in den Zwischenraum 14 vorstehenden Stutzen der Rohrleitungen 95 und 97 sind mittels einer flexiblen Rohrleitung 99 miteinander verbunden.The connecting pieces of the pipes 95 and 97 projecting into the intermediate space 14 are connected to one another by means of a flexible pipe 99.

Auf diese Weise besteht eine kontinuierliche Rohrverbindung zwischen dem Außenraum und dem Innenraum 20, über die ein Gas oder eine Flüssigkeit von außen nach innen oder von innen nach außen geführt werden kann oder durch die hindurch eine lose Kabelverbindung geführt sein kann.In this way, there is a continuous pipe connection between the outer space and the inner space 20, via which a gas or a liquid can be guided from outside to inside or from inside to outside, or through which a loose cable connection can be guided.

Wenn es nicht erforderlich ist, eine derartige Verbindung kontinuierlich herzustellen, bedient man sich einer Steckverbindung, wie sie an sich aus der Vakuumtechnik bekannt ist und daher hier nicht nochmals näher erläutert werden soll.If it is not necessary to establish such a connection continuously, a plug-in connection is used, as is known per se from vacuum technology, and therefore should not be explained again here.

Es wurde bereits weiter oben anhand der Fig. 4 und 5 erläutert, daß besondere Maßnahmen getroffen werden müssen, um einerseits eine möglichst weiche Kopplung zwischen Innenwand 13 und Außenwand 12 zu erzielen, die andererseits sehr hart sein soll, wenn Stoßbelastungen auf das Abteil 11 ausgeübt werden.It has already been explained above with reference to FIGS. 4 and 5 that special measures must be taken in order on the one hand to achieve the softest possible coupling between inner wall 13 and outer wall 12, which on the other hand should be very hard when shock loads are exerted on the compartment 11 will.

Hierzu können die Federbeine 18 in Fig. 1 bzw. 53 bis 56 in Fig. 2 auch als Federn mit progressiver Kennlinie ausgebildet sein, wie in Fig. 9 höchst schematisch und beispielhaft angedeutet ist.For this purpose, the spring struts 18 in FIG. 1 or 53 to 56 in FIG. 2 can also be designed as springs with a progressive characteristic curve, as is highly schematically and exemplarily indicated in FIG. 9.

Das in Fig. 9 zu erkennende Federbein verfügt nämlich über einen weichen Federabschnitt 100 sowie einen harten Federabschnitt 101, die voneinander über eine Mittelebene 102 getrennt sind. Wird nun beispielsweise die Innenwand 12 in Fig. 9 von oben nach unten infolge einer Stoßbelastung ausgelenkt, so wird zunächst der weiche Federabschnitt 100 mit relativ weicher Dämpfung wirksam, ehe dann nach vollständiger Kompression des weichen Federabschnittes 100 der harte Federabschnitt 101 wirksam wird.9 has a soft spring section 100 and a hard spring section 101, which are separated from one another by a central plane 102. If, for example, the inner wall 12 in FIG. 9 is now deflected from top to bottom as a result of an impact load, the soft spring section 100 with a relatively soft damping first becomes effective before the hard spring section 101 then takes effect after the soft spring section 100 has been completely compressed.

Es versteht sich, daß diese Darstellung lediglich beispielhaft zu verstehen ist und daß auch andere, mehrstufige Federanordnungen verwendet werden können, selbstverständlich auch pneumatische oder hydraulische Vorrichtungen, wie dies an sich aus der Federungstechnik bekannt ist.It goes without saying that this illustration is only to be understood as an example and that other, multi-stage spring arrangements can also be used, of course also pneumatic or hydraulic devices, as is known per se from suspension technology.

Besonders bevorzugt sind für die Federbeine 18 bzw. 53 bis 56 auch sogenannte aktive Federbeine, wie sie Gegenstand der parallelen Patentanmeldung desselben Anmelders mit demselben Anmeldetag (Anwaltsaktenzeichen 1206P101) sind.So-called active struts, as are the subject of the parallel patent application by the same applicant with the same filing date (attorney file number 1206P101), are also particularly preferred for the struts 18 or 53 to 56.

Zur Übertragung von Signalen vom Innenraum 20 nach außen, oder umgekehrt, kann man sich einer Verbindungsleitung bedienen. Da jedoch jede mechanische Verbindung zwischen Innenraum 20 und Außenwand 12 eine Schallbrücke darstellt, wird bei Ausführungsbeispielen der Erfindung eine drahtlose Signalübertragung verwendet.A connecting line can be used to transmit signals from the interior 20 to the outside, or vice versa. However, since each mechanical connection between the interior 20 and the outer wall 12 represents a sound bridge, wireless signal transmission is used in exemplary embodiments of the invention.

So kann beispielsweise eine Signalübertragung dadurch erreicht werden, daß zwischen Innenraum 20 und Außenwand 12 ein Konstantmagnetfeld eingestellt wird, wie dies sinngemäß bereits für eine Drehmomentübertragung anhand der Fig. 6 weiter oben erläutert wurde. Wenn dieses Konstantmagnetfeld moduliert wird, kann über sogenannte Pickup-Spulen die Modulationsfrequenz am jeweils gegenüberliegenden Teil der Anordnung abgenommen und weiterverarbeitet werden.For example, signal transmission can be achieved by setting a constant magnetic field between the interior 20 and the outer wall 12, as has already been explained above for a torque transmission with reference to FIG. 6. If this constant magnetic field is modulated, the modulation frequency on the opposite part of the arrangement can be picked up and processed via so-called pickup coils.

Alternativ hierzu kann auch eine optische Signalübertragung eingesetzt werden, indem auf der einen Seite lichtaussendende Dioden (LED) und auf der jeweils gegenüberliegenden Seite lichtempfindliche Elemente verwendet werden. Der ausgesendete bzw. empfangene Lichtstrahl wird dann ebenfalls mit einer Signalfrequenz moduliert.As an alternative to this, optical signal transmission can also be used by using light-emitting diodes (LED) on one side and light-sensitive elements on the opposite side. The sent out or received light beam is then also modulated with a signal frequency.

Schließlich ist eine drahtlose Signalübertragung aber auch mittels elektromagnetischer Wellen möglich, beispielsweise mittels Rundfunkwellen im Kurzwellen- oder Mikrowellenbereich.Finally, wireless signal transmission is also possible using electromagnetic waves, for example using radio waves in the shortwave or microwave range.

Die vorliegende Anmeldung hängt zusammen mit den folgenden Anmeldungen desselben Anmelders vom selben Tage und der Offenbarungsgehalt jener Anmeldungen wird durch diesen Verweis auch zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gemacht:
   Patentanmeldung P 39 08 578.3
   "Verfahren zum Beeinflussen einer Schallquelle, insbesondere eines getauchten Unterseebootes und Unterseeboot"
   Patentanmeldung P 39 08 577.5
   "Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Schallemission getauchter Unterseeboote"
   Patentanmeldung P 39 08 576.7
   "Verfahren und Vorrichtung zum Lokalisieren von in wasserhaltiger Umgebung befindlichen protonenarmen Gegenständen, insbesondere zum Orten von Unterseebooten oder Seeminen in einem Meer oder einem Binnengewässer"
   Patentanmeldung P 39 08 575.9
   "Unterwasserfahrzeug mit einem passiven optischen Beobachtungssystem"
   Patentanmeldung P 39 08 574.0
   "Verfahren zum Betreiben getauchter Unterseeboote und Unterseeboot"
   Patentanmeldung P 39 08 573.2
   "Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben getauchter Unterseeboote"
The present application is related to the following applications by the same applicant on the same day and the disclosure content of those applications is also made by this reference to the disclosure content of the present application:
Patent application P 39 08 578.3
"Method for influencing a sound source, in particular a submerged submarine and submarine"
Patent application P 39 08 577.5
"Method and device for reducing the noise emission of submarines submerged"
Patent application P 39 08 576.7
"Method and device for locating proton-poor objects in a water-containing environment, in particular for locating submarines or marine mines in a sea or inland water"
Patent application P 39 08 575.9
"Underwater vehicle with a passive optical observation system"
Patent application P 39 08 574.0
"Procedure for Operating Submersible and Submersible"
Patent application P 39 08 573.2
"Method and device for operating submerged submarines"

Claims (19)

  1. A method for reducing the noise emission of submerged submarines (10) having mechanical elements in their interior room (20) moving therein and transmitting vibrations to an outer hull (19) via a transmission path, the vibrations being attenuated along the transmission path, characterized in that an evacuated intermediate space (14) is inserted into the transmission path, a natural frequency of the interior compartment being ascertained, the spatial distribution of vibration nodes being determined, and a mechanical connection bridging the intermediate space (14) between the interior compartment (20) and the outer hull (19) being provided at the vibration node locations.
  2. An apparatus for reducing the noise emission of submerged submarines (10) having attenuation means arranged between mechanical elements being located and moving in an interior room (20) of the submarine (10) and an outer hull (19), characterized in that the attenuation means are configured as an evacuated intermediate space (14), the moving mechanical elements being arranged in the interior room (20) of a compartment (11) having an inner wall (13) and an outer wall (12) with the evacuated intermediate space arranged therebetween, the inner wall (13) being supported against the outer wall (14) by means of shock struts (53-56).
  3. The apparatus of claim 2, characterized in that the outer wall (12) is the outer hull (19) of the submarine (10).
  4. The apparatus of claim 2 or 3, characterized in that a vacuum pump (44) is arranged in the inner room (20) and is connected to the evacuated intermediate space (14).
  5. The apparatus of any of claims 2 - 4, characterized in that the outer side of the inner wall (13) and the inner side of the outer wall (12) are each at least partially equipped with heat conducting sheeting (60, 61).
  6. The apparatus of claim 5, characterized in that the heat conducting sheeting (60) of the outer wall (12) is connected to a cooling device (62).
  7. The apparatus of any of claims 2 - 6, characterized in that the outer side of the inner wall (13) and the inner side of the outer wall (12) each have areas equipped with shock bodies (70, 71) such that the distance (72, 73) between the inner wall (13) and the outer wall (12) is reduced to an amount such that the shock bodies (70, 71), upon the occurence of a predetermined acceleration acting on the compartment (11), come into contact with each other.
  8. The apparatus of any of claims 2 - 7, characterized in that the shock struts (53-56) have a progressive characteristic operating diagram.
  9. The apparatus of any of claims 2 - 8, characterized in that the shock struts (53-56) are arranged at the location of vibration nodes of a natural vibration frequency spectrum of the inner room (20).
  10. The apparatus of any of claims 2 - 9, characterized in that the shock struts are configured as frames supporting the inner room with respect to the outer region in a gimbal mounting fashion.
  11. The apparatus of any of claims 2 - 9, characterized in that the shock struts are provided with feed-throughs (56a) to transfer media or signals.
  12. The apparatus of any of claims 2 - 11, characterized in that for transferring mechanical energy via the evacuated intermediate space (14), a magnetic coupling (84) is provided having coupling halves on the inner side of inner wall (13) and on the outer side of the outer wall (12).
  13. The apparatus of claim 15, characterized in that the inner wall (13) as well as the outer wall (12) are made from an electrically non-conducting material in the area of the magnetic coupling halves.
  14. The apparatus of any of claims 2 - 13, characterized in that, for transferring media via the evacuated intermediate space (14), conduit supports (95, 97) are arranged in the inner wall (13) and in the outer wall (12), and that the conduit supports (95, 97) are connected to each other by means of a flexible conduit piece (99).
  15. The apparatus of any of claims 2 - 14, characterized in that the inner wall (13) and the outer wall (12) are equipped with doors (85, 87), a region (91) around the doors (85, 87) being separable from the evacuated intermediate space by means of detachable sealing means (88, 89, 90).
  16. The apparatus of any of claims 2 - 15, characterized in that the intermediate space (14) is bridged by a wireless signal transfer device.
  17. The apparatus of claim 16, characterized in that the signals are transferred by a modulated constant magnetic field.
  18. The apparatus of claim 16, characterized in that the signals are transferred optically.
  19. The apparatus of claim 16, characterized in that the signals are transferred by electromagnetic waves.
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