EP0675038B1

EP0675038B1 - Seeminen-Räumfahrzeug

Info

Publication number: EP0675038B1
Application number: EP95104684A
Authority: EP
Inventors: Peter Ortlepp; Ulrich Stäuble; Horst Becher
Original assignee: Fr Luerssen Werft GmbH and Co
Current assignee: Fr Luerssen Werft GmbH and Co
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2015-03-30
Also published as: EP0675038B2; DK0675038T3; EP0675038A1; DK0675038T4; DE59500548D1; NL9400808A; DE4411229A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug in Einrumpfform zum Räumen von Seeminen, das einen eigenen, fernsteuerbaren Bewegungsantrieb und Mittel zum Auslösen von Fernzündern der Seeminen, insbesondere Mittel einschließlich eines Elektromagnetkerns zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes aufweist.
Fahrzeuge dieser Art sind seit langem bekannt und im Einsatz. Benutzte man zunächst geschleppte Geräte zur Minenräumung, die mit Mittel zum Auslösen der Zünder der Minen versehen waren, so ging man später dazu über, ferngelenkte Räumboote einzusetzen, die vor einem Lenkfahrzeug entlang der zu räumenden Wasserflächen laufen und Seeminen zur Explosion bringen sollen. Ein solches System ist bei der deutschen Marine unter der Bezeichnung Troika seit vielen Jahren im Einsatz und in der Literatur ausgiebig behandelt worden. Details ergeben sich aus der DE-PS 978 056, deren Inhalt hiermit zum Inhalt der vorliegenden Offenbarung gemacht wird.
Die Praxis hat gezeigt, daß zwar die Ausbreitung, nicht jedoch die Stärke der von den bekannten ferngelenkten Fahrzeugen erzeugten Magnetfelder die angenäherte Kreisform haben, wie es in Fig. 3 der DE-PS 978 056 gezeigt ist. Die Feldstärke hat vielmehr eine ausgeprägte Dipolcharakteristik. Die in Fahrtrichtung (x), in horizontal er Richtung quer dazu (y) und in der Vertikalen (z) verlaufenden Amplituden des dipolartigen Feldes sind sehr hoch und haben sehr steile Flanken.
Felder dieser Art haben mit den Original-Signaturen von großen Fracht- und Kriegsschiffen (sogenannte Zielschiffsignaturen) wenig gemeinsam, weil jene Original-Signaturen weniger steile Flanken der Feldkomponenten, nicht-sinusförmige Verläufe und im allgemeinen mehrere Nulldurchgänge aufweisen, was bei der dipolartigen Signatur des bekannten Minenräumfahrzeuges nur für die weniger wichtige Feldkomponente in x-Richtung (Fahrtrichtung) zutrifft. Auch haben die Komponenten jener Original-Signaturen bei gleicher absoluter Höhe der Amplituden eine insgesamt stärkere Spreizung.
Da heutige Minen sehr intelligente Sensoren und Zündmechanismen haben, können sie zunehmend besser unterscheiden zwischen Signaturen von bekannten Minenräumfahrzeugen oder anderen, für einen Angriff weniger bedeutsamen Fahrzeugen und solchen, die ein lohnendes Ziel darstellen. Der Erfindung lag damit die Aufgabe zugrunde, ein Minenräumfahrzeug der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß insbesondere das von ihm erzeugte Magnetfeld stärker als bisher an die Originalsignaturen von solchen Schiffen angenähert werden kann, die für den Angriff durch Minen bedeutsam sind, beispielsweise also an die Signaturen größerer Handels- oder Kriegssschiffe.
Bei einem Fahrzeug der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens eines der beiden stirnseitigen Austrittsenden des sich im wesentlichen in Richtung der Längsachse des Fahrzeuges erstreckenden Elektromagnetkerns gegenüber der Vertikalen nach unten geneigt ist.
Bevorzugt wird hierbei, daß der Elektromagnetkern von der Außenhaut des Fahrzeuges gebildet ist. Mit Vorteil sind die Mittel zum Erzeugen des Magnetfeldes an sich bekannte Elektromagnetspulen, welche sich in einer Einsenkung der Außenhaut des Fahrzeuges befinden. Diese Einsenkung ist mit einer amagnetischen Abdeckung fluchtend zur Außenhaut verschlossen. Es wird bevorzugt, daß die Austrittsenden des Elektromagnetkerns als Polschuhe ausgebildet sind, insbesondere also durch eine den gerichteten Austritt der Feldlinien fördernde Form. So können diese Polschuhe die Form von Halbkugeln haben, die in das Wasser hineingeneigt angeordnet sind. Alternativ kann vorgesehen werden, daß die Längsachse des Elektromagnetkerns unter einem vorgegebenen Winkel gegenüber der horizontal liegenden Längsachse des Fahrzeuges geneigt ist und daß beide Längsachsen in einer gemeinsamen Vertikalebene liegen. Eine weniger platzaufwendige und das angestrebte Ziel fördernde Variante hiervon besteht darin, daß der Elektromagnetkern in seiner Seitenansicht V-förmig abgeknickt ist, derart, daß die Längsachsen der Schenkel des V-förmigen Elektromagnetkerns gegenüber der horizonal verlaufenden Längsachse des Fahrzeuges nach unten geneigt verlaufen und daß alle Längsachsen in einer gemeinsamen Vertikal ebene liegen.
Bevorzugt wird, daß der Elektromagnetkern im wesentlichen die Form eines Halbzzylinders hat und dessen schräg verlaufenden stirnseitigen Austrittsenden durch einen Schnitt durch den Halbzylinder erzeugt sind, deren jeweilige Mittel senkrechte in Fahrtrichtung des Fahrzeuges schräg nach unten weist und mit der Längsachse des Fahrzeuges in einer gemeinsamen vertikalen Ebene liegt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Optionen sind in Unteransprüchen angegeben.
Wie sich gezeigt hat, werden durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen die oben angesprochenen Original-Signaturen bestimmter großer Schiffe deutlicher nachgebildet, als dies bisher möglich war mit der Konsequenz, daß man mit größeren Räumerfolgen als bisher auch in Fällen von Minensperren rechnen kann, die unter Verwendung von besonders intelligenten Minen gelegt wurden.
Zu einer Vergrößerung der Räumerfolge trägt erfindungsgemäß weiterhin bei, wenn das Fahrzeug mit einer Funktionseinheit ausgerüstet ist, die aus an der Fahrzeugaußenhaut im Wasserbereich angeordneten Anoden, einer ebenfalls an der Fahrzeugaußenhaut im Wasserbereich angeordneten aktiven Schutzanode und aus einem regelbaren Generator zum Anlegen einer Spannung an die Anoden besteht und/oder wenn eine Funktionseinheit vorgesehen ist, die aus dem Sendeteil mit zugehöriger Antenne und Stromversorgung mindestens eines Sonargerätes zum Abstrahlen von höherfrequentem Schall in das Wasser besteht und/oder beim Einsatz einer Funktionseinheit, die eine an Deck des Fahrzeuges angeordnete Spule zum Erzeugen eines elektrischen Feldes aufweist.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1: in schematischer Darstellung den Rumpf eines Seeminenräumfahrzeuges, dessen Außenhaut als Elektromagnetkern ausgebildet ist;
Fig. 2: einen Querschnitt durch den Rumpf;
Fig. 3: in vergrößertem Maßstab einen Teil-Längsschnitt durch den Rumpf;
Fig. 4: eine schematische Seitenansicht eines Seeminenräumfahrzeuges gemäß der Erfindung;
Fig. 5: eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Rumpfes;
Fig. 6: eine abgebrochene Draufsicht auf den Rumpf gemäß Fig. 5;
Fig. 7: eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Rumpfes;
Fig. 8: eine abgebrochene Draufsicht auf den Rumpf gemäß Fig. 7;
Fig. 9: eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Rumpfes;
Fig. 10: eine abgebrochene Draufsicht auf den Rumpf gemäß Fig. 9.

Das in Fig. 4 beispielhaft und schematisch dargestellte Seeminenräumfahrzeug hat einen Rumpf 10, der in allen Ausführungsbeispielen den in Fig. 2 erkennbaren Querschnitt hat. Ausweislich Fig. 2 hat der Rumpf 10 die Gestalt eines Halbzylinders 12, der im Bereich seines größten Durchmessers mittels einer Platte 14 verschlossen ist. Der Halbzylinder 12 bildet die Außenhaut des Seeminenräumfahrzeuges und bildet zusammen mit der Platte 14 und den nachstehend noch beschriebenen, den Halbzylinder vorn und hinten dicht verschließenden Platten oder Polschuhen einen starren und hoch schockfesten Druckkörper 16, der in sich durch nicht dargestellte Querschotten zusätzlich verstärkt sein kann und an den ausweislich Fig. 1 ein Vorschiff 18 sowie ein Hinterschiff 20 zur Herstellung einer Bootsform angeschweißt sind. Ausweislich Fig. 2 kann der Druckkörper 16 auf seiner der Platte 14 gegenüberliegenden - unteren - Seite mit einer Materialverstärkung 22 versehen sein, die die Festigkeit erhöht und die Stabilität des Räumfahrzeuges verbessert. Der Druckkörper 16, Vor- und Hinterschiff 18, 20 sowie eventuelle Spanten und Querschotten des Druckkörpers bestehen im Ausführungsbeispiel aus ferritischen Schiffbaustahl (Flußstahl).
An in Längsrichtung des Rumpfes 10 beabstandeten Stellen ist dieser ausweislich Fig. 3 mit Einsenkungen 30 versehen, in denen jeweils mehrere Elektromagnetspulen 32, 34, 36, 38 angeordnet sind. Die einzelnen Magnetspulen sind gemäß der Darstellung in Fig. 3 in individuellen Kammern untergebracht, welche von den beiden äußeren Seitenwänden der Einsenkung 30 sowie von zu diesen parallelen Stegen 39, 40, 42 gebildet sind. Die radialen Außenseiten der Magnetspulen sind mittels einer amagnetischen Abdeckung 44 verschlossen, welche in der Ebene der Außenhaut des Rumpfes 10 liegt.
Der die Einsenkung 30 aufweisende Bereich des Rumpfes 10 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ein separat gefertigtes Teil, das mittels Schweißnähten 46, 48 an den Rumpf 10 angeschweißt ist. Im übrigen ist in Fig. 3 deutlich zu erkennen, daß der Druckkörper 16 im Bereich der Einsenkung 30, aber auch außerhalb davon mittels einer Vielzahl von Spanten 50 ausgesteift ist.
Die Außenhaut des aus den vielen erwähnten Elementen bestehenden Rumpfes 10 wird erfindungsgemäß als Elektromagnetkern für die verschiedenen Magnetspulen 32 - 38 genutzt, um auf diese Weise eine magnetische Zielschiffsignatur weitgehend originalgetrau nachzubilden, wie es für eine erfolgreiche Minenabwehr notwendig geworden ist. Wesentlicher Bestandteil der Erfindung zur optimalen Nachbildung der Zielschiffssignaturen ist, daß mindestens eine, möglichst aber beide stirnseitigen Austrittsenden 60, 62 des beschriebenen Elektromagnetkerns gegenüber der Vertikalen nach unten geneigt ist bzw. sind. Die Begriffe "unten", "oben", "vorn" und "hinten", die im Rahmen dieser Beschreibung gelegentlich benutzt werden, beziehen sich auf das beschriebene und beanspruchte schwimmende Fahrzeug.
In Fig. 1 ist sehr schematisch angedeutet, daß die gezeichnete, geneigte Anordnung der Austrittsenden 60, 62 zu einer Verstärkung des magnetischen Feldes unterhalb des Rumpfes 10 und zu einer Schwächung oberhalb des Rumpfes führt. In der Praxis führt aber die Verwendung der Außenhaut des Fahrzeuges als Elektromagnetkern in Verbindung mit der geneigten Anordnung der Austrittsenden nicht nur zu einer Verstärkung des Magnetfeldes im Wasser, sondern auch zu einem Zielschiff-ähnlichen Feldverlauf in den in Fig. 2 angedeuteten Feldrichtungen x (Längsachse), y (horizontale Querachse) und z (Vertikale). Weiterhin optimiert wird das Ziel durch die Erzeugung von alternierenden magnetischen Wechselfeldern, wie sie durch entsprechende Ein speisung der Magnetspulen 32 - 38 unter Verwendung von Strömen unterschiedlicher Kurvenform, Polarität und Pulsdauer erzielbar sind.
Statt der in Fig. 1 angedeuteten und in den Fig. 7 und 8 schematisch wiederholten plattenförmigen, d. h. in zwei Richtungen ebenen Austrittsenden des Elektromagnetkerns, kann der Elektromagnetkern auch durch speziell gestaltete Polschuhe abgeschlossen werden. So ist in Fig. 1 die Verwendung von halbkugelförmigen Polschuhen 70, 72 durch punktierte Linien angedeutet und in den Fig. 5 und 6 durch die schematische Darstellung verdeutlicht. Es versteht sich, daß bei Verwendung der Polschuhe 70, 72 gemäß Fig. 1 die dort gezeigten Austrittsenden 60, 62 entfallen, so daß der Rumpf 10 dann zumindest an seinem einen Ende die in den Fig. 5 und 6 gezeigte halbkugelförmige Gestaltung hat. Auch hierduch findet eine prinzipielle Verstärkung des elektromagnetischen Feldes innerhalb des Wassers statt, dessen Verteilung aber gegenüber den plattenförmigen Austrittsenden 60, 62 unterschiedlich ist.
Zwei Varianten von weiterhin abgewandelten Polschuhen zeigt Fig. 9. Eine der gezeigten vorteilhaften Möglichkeiten der Ausbildung eines Polschuhes ist links an den Rumpf 10 gemäß Fig. 9 angesetzt. Dieser Polschuh 80 ist im Grundsatz ein Halbzylinder mit einer Zylinderachse 81, woraus sich die in Fig. 10 gezeigte Draufsicht ergibt. Der Halbzylinder des Polschuhes 80 ist ausweislich Fig. 9 im oberen Bereich über die Zylinderachse 81 hinaus so verlängert, daß er mit dem im wesentlichen halbzylindrischen Druckkörper 16 verbunden werden kann und ragt über die Unterseite des Rumpfes hinaus etwas nach unten.
Das in Fig. 9 rechte Ende des Rumpfes 10 entspricht weitestgehend dem linken Ende; jedoch ist der dortige Polschuh 82, dessen Zylinderachse 83 derjenigen des linken Polschuhes 80 entspricht, auf seiner Unterseite abgeflacht, so daß der Polschuh 82 auf seiner Unterseite eine geradlinige Fortsetzung der Unterseite des Rumpfes bildet, während seine halbzylindrische Stirnfläche derjenigen des Polschuhes 80 entspricht.
Ausweislich Fig. 4 befinden sich auf dem Rumpf 10 des Räumfahrzeuges ein Aufbau 85, der vorzugsweise aus amagnetischem Stahl oder einem anderen nicht magnetisierbaren Material hergestellt ist. Der Aufbau weist ein Deckshaus 88 auf, das seinerzeit eine Antenne 90 trägt, die für die Fernsteuerung des Fahrzeuges benötigt wird.
Zur Nachbildung elektrischer Felder bzw. des elektrischen Potentials zwischen Fahrzeug, Seewasser und den üblichen Korrosionsschutzanoden von Zielschiffen sind an der Außenhaut des Rumpfes 10 innerhalb des Wassers Zinkanoden 92 sowie eine aktive Schutzanode 94 aus Edelmetall angebracht, denen unter Deck des Fahrzeuges ein regelbarer Generator 96 zugeordnet ist. Anoden, Generator, Steuerung hierfür sowie die zugehörige Verkabelung stellen eine Funktionseinheit dar.
Eine weitere Funktionseinheit ist zur wahlweisen Nachbildung hydroakustischer Felder, insbesondere entsprechend dem Aktivsonarbereich üblicher Minenjagd-Fahrzeuge vorgesehen. Diese Funktionseinheit weist einen Schallsender mit zugehöriger Antenne und Stromversorgung auf, der bevorzugt den höher frequenten Schall von Minenjagd-Fahrzeugen in das Wasser strahlt. In Fig. 4 ist diese Funktionseinheit durch ein Sendehydrophon 98 im Bereich des Rumpfes 10 symbolisiert.
Schließlich weist das erfindungsgemäße Fahrzeug gemäß Fig. 4 als weitere Funktionseinheit an Deck eine Luftspule 100 sowie unter Deck des Fahrzeuges weitere, nicht näher dargestellte Bauelemente auf, insbesondere einen Sinusgenerator mit nachgeschaltetem Leistungsverstärker, der an die Luftspule 100 angeschlossen ist, um das magnetische Streufeld von Wechselstromverbrauchern an Bord von Zielschiffen nachzubilden.
Es sei abschließend betont, daß die Schiffsdarstellung in Fig. 4, soweit sie von den Rumpfdarstellungen in den übrigen Figuren abweicht, nur beispielhaft zu verstehen ist und nicht andeuten soll, daß ein erfindungsgemäßer Rumpf abweichend von den Darstellungen in den Figuren 1 -3 und 5 - 10 ausgebildet werden sollte.

Claims

Fahrzeug in Einrumpfform zum Räumen von Seeminen, das einen eigenen, fernsteuerbaren Bewegungsantrieb und Mittel zum Auslösen von Fernzündern der Seeminen, insbesondere Mittel einschließlich eines Elektromagnetkerns zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden stirnseitigen Austrittsenden (60, 62) des sich im wesentlichen in Richtung der Längsachse (x) des Fahrzeuges erstreckenden Elektromagnetkerns gegenüber der Vertikalen nach unten geneigt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnetkern von der Außenhaut des Fahrzeuges gebildet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen des Magnetfeldes Elektromagnetspulen (32 - 38) sind, welche sich in einer Einsenkung (30) der Außenhaut des Fahrzeuges befinden und daß die Einsenkung mit einer amagnetischen Abdeckung (44) fluchtend zur Außenhaut verschlossen ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsenden des Elektromagnetkerns als Polschuhe (z. B. 70, 72) ausgebildet sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (70, 72) als in die Wassertiefe geneigte Halbkugeln ausgebildet sind.
Fahrzeug mindestens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Elektromagnetkerns unter einem vorgegebenen Winkel gegenüber der horizontal liegenden Längsachse des Fahrzeuges geneigt ist und daß beide Längsachsen in einer gemeinsamen Vertikal ebene liegen.
Fahrzeug mindestens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnetkern in seiner Seitenansicht V-förmig abgeknickt ist, derart, daß die Längsachsen der Schenkel des V-förmigen Elektromagnetkerns gegenüber der horizonal verlaufenden Längsachse des Fahrzeuges nach unten geneigt verlaufen und daß alle Längsachsen in einer gemeinsamen Vertikalebene liegen.
Fahrzeug nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnetkern im wesentlichen die Form eines Halbzzylinders (12) hat und dessen schräg verlaufende stirnseitige Austrittsenden durch einen Schnitt durch den Halbzylinder erzeugt ist, dessen Mittel senkrechte in Fahrtrichtung des Fahrzeuges schräg nach unten weist und mit der Längsachse des Fahrzeuges in einer gemeinsamen vertikalen Ebene liegt.
Fahrzeug nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Polschuhe (80, 82) die Form eines Halbzylinders hat, der den Abschluß des Elektromagnetkerns bildet und dessen Mittelachse gegenüber der Vertikalen derart geneigt ist, daß die Stärke des nach unten aus dem Halbzylinder austretenden Magnetfeldes größer ist als die Stärke des Magnetfeldes, die nach oben austritt.
Fahrzeug nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut des Fahrzeuges im Kielbereich mit einer Materialverstärkung (22) versehen ist.
Fahrzeug nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Funktionseinheit, die aus an der Fahrzeugaußenhaut im Wasserbereich angeordneten Anoden (92), einer ebenfalls an der Fahrzeugaußenhaut im Wasserbereich angeordneten aktiven Schutzanode (94) und aus einem regelbaren Generator (96) zum Anlegen einer Spannung an die Anoden besteht.
Fahrzeug nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Funktionseinheit, die aus dem Sendeteil (98) mit zugehöriger Antenne und Stromversorgung mindestens eines Sonargerätes zum Abstrahlen von höherfrequentem Schall in das Wasser besteht.
Fahrzeug nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Funktionseinheit, die eine an Deck des Fahrzeuges angeordnete Luftspule (100) zum Erzeugen eines elektrischen Feldes aufweist.