EP2003053B1 - Vorrichtung und Verfahren zur Aussetzung und Bergung eines Unterwasserfahrzeugs und Verfahren zur Andockung eines Unterwasserfahrzeugs an eine solche Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Aussetzung und Bergung eines Unterwasserfahrzeugs und Verfahren zur Andockung eines Unterwasserfahrzeugs an eine solche Vorrichtung Download PDF

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EP2003053B1
EP2003053B1 EP08010144A EP08010144A EP2003053B1 EP 2003053 B1 EP2003053 B1 EP 2003053B1 EP 08010144 A EP08010144 A EP 08010144A EP 08010144 A EP08010144 A EP 08010144A EP 2003053 B1 EP2003053 B1 EP 2003053B1
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EP
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underwater
tube
vehicle
underwater vehicle
recovery
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Willi Ruggaber
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Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C7/00—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects
    • B63C7/16—Apparatus engaging vessels or objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C7/00—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects
    • B63C7/16—Apparatus engaging vessels or objects
    • B63C7/18—Apparatus engaging vessels or objects using nets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/28—Arrangement of offensive or defensive equipment
    • B63G8/32—Arrangement of offensive or defensive equipment of torpedo-launching means; of torpedo stores or handlers

Definitions

  • the invention relates to a device for suspending and recovering an underwater vehicle, which can be introduced into a recovery pipe of a marine recovery vehicle.
  • the invention is based on a method for salvage and a method for suspending an underwater vehicle with such a device, which is introduced into a recovery pipe of a marine recovery vehicle.
  • the invention relates to a method for docking an underwater vehicle to such a device, which is introduced into a recovery pipe of a marine recovery vehicle.
  • a submarine should, however, usually work as a so-called "covert observer". So that it is not easily locatable by third parties, submarines are mostly optimized in their form that they have a very difficult to locate signature.
  • direct intervention on a submarine is necessary, which is usually associated with high costs.
  • a retractable salvage component is arranged in a salvage tube of an underwater recovery vehicle, which has at its end a swing arm swinging in and out.
  • This gripper arm can intervene in an underwater device and then align this device on a further salvage tube and then push into this salvage tube.
  • at least two salvage tubes are required for a salvage operation, namely one for the salvage component and one for the underwater vehicle to be sheltered.
  • the two salvage tubes must be arranged to each other so that the gripper arm can spend the underwater vehicle in his intended recovery salvage.
  • a salvage apparatus which consists of a plurality of concentric tubes which extend telescopically through a torpedo shaft of a submarine to its outer shell.
  • a salvage vehicle which is connected to the salvage equipment via a winch that can be rewound by means of a winch.
  • the salvage vehicle is fired from the salvage equipment, but remains connected to the tether.
  • the salvage vehicle connects via a male coupling piece with a corresponding female coupling counterpart on the underwater vehicle to be sheltered.
  • the tether is rolled up again and the underwater vehicle connected to the salvage vehicle is pulled into the torpedo shaft.
  • a disadvantage of this salvage concept is that not only a salvage equipment per se, but also an extra recovery vehicle for salvage an underwater vehicle is needed.
  • salvage vehicle and underwater vehicle must be coordinated with each other in terms of coupling so that salvage is possible at all.
  • there is a risk of collisions of the Recovery device as well as the underwater vehicle with the torpedo shaft during the pulling operation if the salvage equipment is not aligned exactly with the opening of the torpedo shaft. Such collisions may result in damage to the recovery vehicle and underwater vehicle as well as tilting thereof within the torpedo shaft.
  • the invention has for its object to provide a device for suspending and recovering an underwater vehicle which can be introduced into a salvage pipe of a marine recovery vehicle, which does not require extensive modifications to the recovery pipe of a marine recovery vehicle or has a large footprint. It is a further object of the present invention to provide both a method of suspension and a method of recovering a submersible with such a device incorporated into a retrieval tube of a submersible recovery vehicle that enables easy and safe deployment or recovery of an underwater vehicle. In addition, the invention has for its object to provide a method for docking an underwater vehicle to the aforementioned device, which is introduced into a salvage pipe of a marine recovery vehicle, which allows autonomous recovery of an underwater vehicle.
  • the object directed to the device is achieved by a device of the type mentioned in the present invention, that the device comprises a movable tube which is provided at one of its ends with an insertion / extraction means, which in a retracted state, the shape of a tube or a ring and in the extended state has the shape of a funnel.
  • movable tube is understood here to mean that either the tube as a whole or at least parts of it can be moved or moved.
  • the invention is based on the recognition that a device for recovering an underwater vehicle introduced into a recovery pipe does not require costly intervention on an underwater recovery vehicle, in particular a submarine, since such vehicles generally have a multiplicity of pipes suitable for recovery, for example in the form of torpedo tubes.
  • the invention is based on the recognition that underwater vehicles that are used, for example, for reconnaissance purposes, generally have dimensions that an introduction into a tube, for example, only having a slightly smaller inner diameter than serving as a recovery tube torpedo tube, easily allow.
  • the invention is based on the recognition that by the substantially completely tubular design of the device - namely tube and insertion / extraction means in the form of a tube or a ring in the retracted state or in the form of a funnel in the extended state - the underwater vehicle can not only pass through the device during a suspension operation or a recovery operation, but also a storage of the underwater vehicle within the device is possible.
  • This space-saving or the space available within a salvage tube optimally exploiting embodiment of the device thus makes it possible that the device and the underwater vehicle to be sheltered only claim a common salvage tube in a underwater recovery vehicle.
  • the other salvage tubes in an underwater recovery vehicle are thus available for other purposes, such as torpedoes or equipment with other devices for suspending and salvaging underwater vehicles or for direct placement with underwater vehicles themselves. Due to the tubular design of the device, it is also possible that an underwater vehicle such as a heavyweight torpedo can be loaded into the salvage pipe. In addition, it is also possible that due to the end of the tube of the device open towards the interior of the submersible, an underwater vehicle may remain in communication with the submersible vehicle via a "umbilical cord" in the form of a fiber optic cable during execution of its data exchange mission. This allows a real-time data exchange between underwater recovery vehicle and underwater vehicle during its mission.
  • the underwater vehicle before its suspension or after its recovery, when stored in the tube, is connected by means of a cable, such as an electric cable with an interface on the underwater recovery vehicle to provide information about the overall state of the underwater vehicle via this interface to be able to read.
  • a cable such as an electric cable with an interface on the underwater recovery vehicle to provide information about the overall state of the underwater vehicle via this interface to be able to read.
  • the underwater vehicle itself of course has a corresponding interface to which the aforementioned cable can be connected.
  • the invention starts from the knowledge that, depending on the degree of the retracted / extended state of the insertion / extraction means, an underwater vehicle can be firmly enclosed with the same along its circumference, which makes it possible to grasp or guide the underwater vehicle is.
  • the insertion / extraction means can perform a kind of pliers function.
  • the invention is based on the recognition that the funnel-shaped design of the insertion / extraction means also achieves passive guidance of the underwater vehicle both during deployment and during recovery, which avoids damage to the entry or exit area of a salvage pipe.
  • the funnel-shaped design of the insertion / extraction means also achieves passive guidance of the underwater vehicle both during deployment and during recovery, which avoids damage to the entry or exit area of a salvage pipe.
  • the invention is further based on the consideration that when using a submarine as underwater recovery vehicle in the always flooded with water area between the pressure hull and outer shell of the submarine to a tilting of an underwater vehicle during its entry or exit of a Salvage serving torpedo tube can come because this area is at most traversed by support struts between the pressure hull and the outer shell.
  • a guide aid is provided, which prevents such tilting or even in the worst case, a falling of the underwater vehicle into this area by this Area is covered by appropriate method of the device through the tube.
  • the device With the device with its substantially tubular configuration so underwater recovery vehicles that have a salvage pipe can be fitted in retrospect in a simple manner, without costly or complex change measures on underwater recovery vehicle or on salvage pipe are required.
  • the device can easily be in a recovery tube be inserted.
  • this device makes it possible for underwater vehicles to be autonomously exposed and salvaged without requiring the assistance of an operator on board the submersible. An autonomous docking of an underwater vehicle to such a device is feasible.
  • the tube of the device is formed of a plurality of tube sections which are telescopically telescoping and telescoping.
  • the pipe sections may be pipe sections with different outer or inner diameters, which are interconnected such that in the telescoped state, the pipe section with the smallest outer diameter is inside and surrounded by the pipe sections with a larger inner diameter.
  • the length of the pipe can be adapted to the length of a submersible to be sheltered, so that an underwater vehicle located inside the pipe is protected against damage from the outside through the pipe over its entire length.
  • the length of the tube after completion of a salvage operation can then be e.g.
  • the tube can be stored in a torpedo tube of a submarine behind a pressure bulkhead. Then, when an underwater vehicle is to be re-exposed, the pressure bulkhead can be opened and the tube can be pushed apart until it extends to an orifice flap located in the outer shell of a submarine.
  • the insertion / extraction means of the device is designed such that it has on the side facing away from the tube in the extended state, a larger circumference than the tube and in the retracted state of a tube corresponding or smaller circumference.
  • This configuration it is possible that an underwater vehicle easily pass the input / extraction means by adjusting its size and can be stored in the tube.
  • This embodiment also makes it possible for the device to be stored or stowed completely inclusive of the insertion / extraction means within a recovery pipe, whereby a signature change of a underwater recovery vehicle optimized with regard to its signature by appropriate shaping is prevented.
  • the insertion / extraction means provides a certain force on a stored in the tube underwater vehicle when its circumference in the retracted state smaller than the tube and in particular smaller than the maximum circumference of the Underwater vehicle that holds back the underwater vehicle in the area of the tube and thus prevents accidental loss of the underwater vehicle.
  • the insertion / extraction means is designed such that its opening located on the side facing away from the tube increases during the extension and reduced during retraction.
  • an underwater vehicle entering the funnel of the extended insertion / extraction means it is possible for an underwater vehicle entering the funnel of the extended insertion / extraction means to be firmly enclosed by the insertion / extraction means along its circumference, ie the function of a pair of pliers by the insertion / extraction means on the underwater vehicle exercisable.
  • a secure transport of the underwater vehicle into the recovery pipe is possible, without damaging the underwater vehicle due to collisions of the underwater recovery vehicle or the recovery pipe itself.
  • the underwater vehicle may initially be firmly enclosed by the infeed / outfeed means and then released from its "clasp" as soon as at least the infeed / outfeed means is outside the outer hull of the underwater vehicle.
  • the insertion / extraction means is provided with one or more insertion means.
  • an introduction means are understood as meaningful means, so-called “homing devices”.
  • underwater vehicles entrusted with a mission generally have reconnaissance means in the form of electromagnetic radiation detection devices, acoustic signals, etc., such as sonar devices, cameras for different spectral ranges, radar devices.
  • an underwater vehicle which has corresponding detection devices responding to the insertion means or means, can align itself more accurately with the funnel of the insertion / extraction means in accordance with the detected signal of the insertion means.
  • a risk of damage during the salvage operation on the underwater vehicle can be kept low.
  • the one or more introduction means are acoustic, optical and / or magnetic insertion means.
  • An acoustic insertion means may, for example, be a so-called "pinger".
  • Pinger are acoustic signaling devices. Since underwater vehicles for reconnaissance purposes usually have a sonar device for locating and surveying, they can locate the pinger and make a fine alignment of their position with respect to the input / extraction means. By means of a pinger, it is also possible that an underwater vehicle can align itself very early on the input / extraction means, since its signal can be perceived at a great distance, for example in the range of 100 m, by a equipped with a sonar unit underwater vehicle.
  • An optical insertion means may, for example, be a laser, in particular a green laser.
  • a green laser has the advantage that its spectral line in the water has the greatest range - even in murky water ranges in the range of more than 10 m can be reached. Since laser radiation can be detected very precisely with the appropriate equipment of an underwater vehicle with an adequate optical detector, a particularly exact alignment of the underwater vehicle on the input / extraction means can be made about it.
  • the storage of the underwater vehicle with respect to the position of the starting point of the laser radiation, ie the Einstedsffens be determined and corrected by means of appropriate electronics.
  • a magnetic insertion means may, for example, be current-carrying coils which induce magnetic induction in dedicated coils mounted in the underwater vehicle. In addition, an orientation of the underwater vehicle on the input / extraction means can also be made.
  • introduction means may be used in combination, such as a combination of optical, acoustic and magnetic imaging means.
  • This can It is also possible to ensure that different types of underwater vehicles, which for example can only detect and evaluate signals of an optical, acoustic or magnetic insertion means and not all three different signals, have the possibility of correcting their position by means of a signal originating from a specific type of insertion means can.
  • the or the insertion means are arranged on the side facing away from the tube edge of the input / extraction means.
  • an orientation of the underwater vehicle on the input / extraction means in which the underwater vehicle is still at a certain "safety distance" from a Unterwasserbergungsterrorism, creating a collision with the outer shell of the underwater recovery vehicle or with the input / extraction means is avoidable.
  • a spatial reference to the area of the opening of the funnel-shaped input / extraction means can be taught.
  • the insertion means are arranged at mutually equidistant intervals on the edge of the insertion / extraction means facing away from the tube. This makes it possible for the underwater vehicle to be able to align itself particularly precisely with the insertion / extraction means, because the submarine vehicle, via its corresponding detection devices, has an impression of the spatial orientation and the size of the opening of the insertion / extraction means and via its corresponding detection devices determine his own situation in this regard.
  • the tube has a length of more than three meters. Since the distance between the outer shell and pressure hull of today used as Unterwasserbergungsdorfen submarines is usually three meters, by a tube with a length of more than three meters, this gap can be completely bridged by the tube by the tube, for example by methods in this space is introduced.
  • the tube through which the underwater vehicle can pass or be stored in will thus provide protection against the underwater vehicle becoming damaged during its operation Suspension or its salvage in this space tilted or even falls into this space.
  • the tube is made of carbon fiber reinforced plastic.
  • Carbon fiber reinforced plastic has the advantage that it has a lower weight compared to metallic materials. By using this plastic, the weight load of an underwater recovery vehicle can be kept low. This is particularly important, for example, for submarines as underwater recovery vehicles, because there must be paid to a low weight load, so as not to affect the maneuverability of the submarine.
  • the use of other, lighter weight composite materials as a material for the tube is conceivable.
  • Non-magnetic materials have the advantage that they can not be localized by magnetic fields. As a result, protection against magnetic sensors, such as mines, can be realized. A location of the device by, for example, hostile U-boats by means of a magnetic field is thus not possible.
  • the insertion / extraction means via articulated struts to a funnel-shaped basket extendable. Due to the strut construction, the material requirement and thus the weight load of an underwater recovery vehicle can be kept low by the device. About the joints can be an entry or Auszugs Anlagenkeit of the input / extraction means in the manner of an umbrella reach, whereby a particularly good stowage of the input / extraction means can be achieved within a salvage pipe. Furthermore, the effect of the insertion / extraction means in the manner of a pair of pliers can be implemented particularly well by the strut construction.
  • the struts are connected at their side facing away from the tube via joints with other, mutually connected by joints struts, which form the edge of the basket with extended insertion / extraction means.
  • joints struts which form the edge of the basket with extended insertion / extraction means.
  • the struts can be used to be populated with the or the Einstedsstoffn. The electrical leads too the instruction means may, for example, be guided along or within the struts.
  • the invention is based on the recognition that by the method of the tube according to method step a) a complete extension of the insertion / extraction means is possible, d. H. the funnel can unfold or open to its full size. This makes it easier to "thread” an underwater vehicle into the device since the underwater vehicle is guided through its funnel shape as soon as it reaches the opening region of the intake / extraction means. It makes sense to drive an underwater vehicle in such a salvage operation with his "head piece" ahead into the funnel.
  • the invention is based on the recognition that enclosing the underwater vehicle, after it has at least partially retracted into the hopper of the input / extraction means, by the insertion / extraction means an accidental Loss of the underwater vehicle prevents and makes it possible to turn off the drive of the underwater vehicle already in this process status.
  • a further alignment by the underwater vehicle to the recovery pipe is no longer necessary.
  • the underwater vehicle is enclosed in its front area by the input / extraction means to avoid as early as possible possible damage to the underwater vehicle by any subsequent collision with the insertion / extraction means or the tube.
  • the drive of the underwater vehicle can then be switched on again when the underwater vehicle is to be introduced further into the region of the tube for, for example, storage purposes and has been released again by the insertion / extraction means.
  • an underwater vehicle can thus be safely and without damage salvaged, since collisions with salvage or outer shell of the underwater recovery vehicle can be excluded.
  • an autonomous salvage is feasible, an operator who performs manual steps or must supervise the salvage operation is not required.
  • the invention is based on the recognition that by enclosing the circumference of the underwater vehicle according to method step a) and method of the tube together with the underwater vehicle according to method step b) a targeted exposure of an underwater vehicle is possible, the damage to the underwater vehicle within the recovery tube and any loss prevented the same. Furthermore, the invention is based on the recognition that opening the input / extraction means according to method step c) also ensures a certain passive guidance of the underwater vehicle when leaving the device through its funnel shape. A underwater vehicle salvaged in accordance with the recovery method described above would thus move backwards out of the device when carrying out the method of suspension just described, that is, with the tail in front. Before the underwater vehicle can be enclosed by the insertion / extraction means according to method step a), it must of course reach the interior of the same. This can realize the underwater vehicle, for example, even on its own drive.
  • the invention is based on the consideration that an underwater vehicle and an underwater recovery vehicle often pursue different missions in different locations. For this reason, it makes sense for an underwater vehicle to be retrieved to arrive at a rendezvous coordinate agreed upon with an underwater recovery vehicle upon successful completion of its mission.
  • rendezvous coordinates may be coordinates already agreed with the underwater recovery vehicle prior to the launch of the submersible or agreed with the underwater recovery vehicle during the mission of the submersible.
  • An exchange of such data between underwater vehicle and underwater recovery vehicle for example, via a data link in the form of an optical fiber or fiber optic cable, remain connected to the underwater vehicle and underwater recovery vehicle during their missions, take place. It can e.g. a two-sided data transmission via fiber optic cable are carried out for this purpose.
  • the invention is based on the consideration that underwater not only the salvage recovery vehicle provided may be located, but also, for example, enemy underwater recovery vehicles may be traveling whose intention is to destroy the underwater vehicle or to use for their own purposes. For this reason, it makes sense for the underwater vehicle to perform an identification exchange with the underwater recovery vehicle to identify if it is the "right", friendly-minded underwater recovery vehicle.
  • an underwater vehicle it is possible for an underwater vehicle to autonomously approach and retrieve an underwater recovery vehicle or salvage retrieval vehicle without the need for further intervention by an operator aboard an underwater recovery vehicle.
  • a so-called rendezvous takes place between underwater vehicle and underwater recovery vehicle.
  • the underwater vehicle is in the run-up to the expectation space for the rendez-vous.
  • the underwater recovery vehicle enters the agreed-upon position, the meeting point coordinates, at a fixed heading, where the underwater recovery vehicle takes a horizontal, minimum ride straight ahead and virtually floats a certain amount of time.
  • This "floating" has the advantage that the insertion / extraction means does not change the position of his funnel, so there is no rotation of the funnel and the underwater vehicle "sees” almost a fixed funnel.
  • the underwater vehicle counteracts the underwater recovery vehicle and starts autonomous docking with the device installed in the recovery pipe of the underwater recovery vehicle.
  • Underwater recovery vehicles - such as a submarine - generally have a very good navigation system, ie. Approaching agreed meeting point coordinates is very possible.
  • underwater vehicles often have to make sure that they are not too heavy in weight and do not exceed certain dimensions, these are usually not equipped with a similarly good navigation system, but usually have only inertial sensors to determine their own position.
  • Higher-quality underwater vehicles can also have an echo sounder in the form of a Doppler Velocity Log and / or a TERCOM system ("terrain contour matching" system) to increase the accuracy of their own position determination.
  • underwater vehicles often have a GPS receiver, it may make sense for an underwater vehicle to before it contacts agreed rendezvous coordinates - gets a position update about its current position via its GPS receiver.
  • the underwater vehicle must emerge. Then, due to his now-accurate knowledge of his current position, he can approach the agreed meeting point coordinates with greater accuracy. This can avoid that underwater recovery vehicle and underwater vehicle wait in vain for each other at different places in the worst case.
  • the underwater vehicle can correct its position with respect to the insertion and extraction means, in order to avoid any damage during the final phase of the docking operation - for example, caused by collision with the outer edges of the insertion / extraction means or the outer shell of the Underwater recovery vehicle.
  • About his detection and evaluation device for the Einzhouskar for example in the form of an optical seeker head, then steers the underwater vehicle autonomously into the funnel-shaped insertion / extraction means and can then be recovered from this.
  • FIG. 1 1 schematically shows a section through a device 2, which is introduced into a recovery tube, in this case into a torpedo tube 4, of an underwater recovery vehicle, in the present case a submarine 6.
  • the device 2 comprises a movable tube 8, which is composed of telescopically displaceable pipe sections in the form of pipe sections 10, 12.
  • the tube 8 is made of carbon fiber reinforced plastic.
  • the pipe section 10 of the tube 8 has a length of about 6 meters, so the length of a torpedo tube customary today.
  • the pipe section 12 has a length of over 3 meters, so that so that always flooded with water space 16 between the pressure body 18 and Outer shell 20 of a typical submarine 6 for guiding an underwater vehicle 26 can be bridged.
  • a pull-in / extract means 28 in the form of a funnel-shaped in the extended state basket 30 is attached. Both the tube 8 and the pipe sections 10, 12 and the insertion / extraction means 28 are movable via not shown drives or retracted / extended. In the present case, spindle drives with a linkage are used.
  • the basket 30 is formed by means of hinges 32 provided with struts 34. This makes it possible to reduce or enlarge the opening 35 of the input / extraction means 28 in the manner of an umbrella.
  • the struts 34 in turn are connected to other, connected by joints 36 struts 38. About the struts 38, an edge 40 is formed on which four insertion means 42 are arranged.
  • the insertion means 42 which in the present case are pinger, acoustic signal, are, as FIG. 1 can be clearly seen, evenly spaced over the edge 40 away.
  • the underwater vehicle to be sheltered is in the form of a so-called AUV - "autonomous underwater vehicle" 26.
  • the underwater vehicle 26 is equipped with a GPS receiver 44.
  • This GPS receiver 44 has the underwater vehicle 26 before it has approached with the submarine 6 agreed meeting point coordinates, a position update its current position by it has emerged on the water surface, overtaken to the meeting point coordinates as possible to be able to approach exactly.
  • the underwater vehicle 26 has approached the submarine 6 from the broadside.
  • the tube 8 was moved to salvage the underwater vehicle so that the basket 30 in the open water area 24 could fully unfold.
  • the insertion means 42 were activated.
  • the underwater vehicle 26 is further equipped with a sonar device 46 detection device for evaluating the pinger signals. As a result, the underwater vehicle can then align more precisely with the center of the opening 35 of the insertion / extraction means 28 and then retract into the basket 30 in the direction of the arrow 48. Once the underwater vehicle 26 is at least partially within the basket 30, this is pulled together and encloses with its edge 40, the underwater vehicle 26 in the manner of a pair of pliers.
  • FIG. 2 shows now in a designed as a torpedo tube 4 and simplified illustrated rescue tube mounted device 2 and an underwater vehicle 26 therein
  • FIG. 2 represents the final scenario of a successfully completed salvage operation of the underwater vehicle 26 by the in FIG. 1
  • the underwater vehicle 26 is already located completely within the torpedo tube 4. It has successfully passed through the space 8, which is always flooded with water, through the tube 8.
  • the provided in the outer shell 20 of the submarine 6 muzzle flap 50 is already closed, as is the pressure bulkhead 52 in the region of the pressure hull that seals the torpedo tube 4.
  • FIG. 2 also shows that the underwater vehicle 26 is connected via an optical waveguide in the form of a glass fiber 54 to the submarine.
  • the data exchange between the submarine 6 and the underwater vehicle 26 is made via the optical fiber 54, such as the exchange of identifiers, the agreement of meeting point coordinates or the transmission of the underwater vehicle 26 during its mission collected data.
  • a plurality of glass fiber spools 56, 58 and a winch 60 are provided.
  • the fiber optic coil 56 is located in the wet fuselage section of the underwater vehicle 26.
  • the fiber optic coil 58 stored in the torpedo tube 4 is entrained upon deployment of the submersible 26 and at the beginning of its mission, and serves as a sort of extension cable when the submersible 26 is extended Covers distances.
  • a trailing cable 62 which is a hose in which a glass fiber is guided and which has a length between 20 and 30 m, after the mission of the underwater vehicle 26 can be obtained again.
  • the glass fiber spool 58 itself is not retrieved at the end of the mission and also the glass fiber 54 unwound from the glass fiber spool 56 is cut off by means of a blade located in the region of the glass fiber spool 56 and is not reused.
  • the fiber optic coil 56 is renewed and a new fiber optic coil 58 is inserted into the torpedo tube 4.
  • the underwater vehicle 26 mounted therein can be exposed in such a way by the pressure bulkhead 52 and the mouth flap 50 are opened.
  • the underwater vehicle 26 partially moves into the insertion / extraction means 28 and is firmly enclosed by its edge 40 along its circumference.
  • the pipe section 12 and thus also the insertion / extraction means 28 and the underwater vehicle 26 is telescopically moved so that the input / extraction means outside the outer shell 20 of the submarine 6 can open so far that the underwater vehicle 26 from the basket 30 can go out. Then, the underwater vehicle 26 leaves the funnel-shaped portion of the basket 30 by backing out of it.
  • FIG. 3 schematically shows the temporal phases of a mission of a submersible 26 from its suspension through its docking until its salvage.
  • the provided on a submarine 6 device 2 is only simplified with tube 8 and input / extraction means 28 and basket 30 indicated.
  • the underwater vehicle 26 is exposed via the device 2 as described above.
  • the insertion / extraction means 28 has already opened again so far that the underwater vehicle 26 can drive backwards out of this.
  • the time points t 1, t 2, t 3 of its mission transmits the underwater vehicle 26 for example, it collected data via its data link in the form of the glass fiber 54 and by means of a modem connected to the submarine 6, receives altered mission data - such.
  • the underwater vehicle 26 has already approached agreed with the submarine 6 meeting point coordinates and approached him from the broadside to determine the basis of the signature of the submarine 6, whether it is the submarine 6 with which it is to be recovered. It now performs an identifier exchange to be able to clearly identify whether it is the "right" submarine 6. If this is successfully verified by the underwater vehicle 26, it starts its docking operation to the device 2, which was brought by the submarine 6 in the position required for salvage, if this in turn has performed the identification exchange successfully.
  • the underwater vehicle 26 has already partially retracted into the basket 30 and is now recovered by the device 2 as described above.

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Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Aussetzung und Bergung eines Unterwasserfahrzeugs, die in ein Bergungsrohr eines Unterwasserbergungsfahrzeugs einbringbar ist. Außerdem geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Bergung und von einem Verfahren zur Aussetzung eines Unterwasserfahrzeugs mit einer solchen Vorrichtung, die in ein Bergungsrohr eines Unterwasserbergungsfahrzeugs eingebracht ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Andockung eines Unterwasserfahrzeugs an eine solche Vorrichtung, die in ein Bergungsrohr eines Unterwasserbergungsfahrzeugs eingebracht ist.
  • In der US 6,502,527 B1 wird allgemein beschrieben, dass unbemannte Unterwasserfahrzeuge speziell für Aufklärungsmissionen sowohl im Forschungs- als auch im militärischen Bereich eingesetzt werden. Einige dieser Missionen machen es erforderlich, ein solches Unterwasserfahrzeug wieder durch ein Unterwasserbergungsfahrzeug, wie beispielsweise ein U-Boot, zu bergen. Besonders wenn es sich um eine verdeckte Mission zur Sammlung von Daten oder um ein sehr kostspieliges Unterwasserfahrzeug handelt, ist eine Bergung desselbigen von großem Interesse.
  • Es gibt zahlreiche Ansätze, mit denen die Bergung eines Unterwasserfahrzeugs durch ein U-Boot ermöglicht werden könnte. Eine Möglichkeit besteht darin, eine Vorrichtung zur Bergung eines Unterwasserfahrzeugs an der äußeren Hülle eines U-Boots vorzusehen. Ein U-Boot soll jedoch zumeist als so genannter "verdeckter Beobachter" arbeiten. Damit es nicht leicht durch Dritte ortbar ist, sind U-Boote von ihrer Form her zumeist so optimiert, dass sie eine nur sehr schwer ortbare Signatur aufweisen. Würde eine Bergungsvorrichtung also im Nachhinein außen an einem U-Boot angebracht und damit seine Signatur nachhaltig verändert bzw. verschlechtert werden, so würde dieser Effekt zerstört werden. Außerdem ist durch das Anbringen einer solchen Vorrichtung ein direkter Eingriff an einem U-Boot notwendig, der zumeist auch mit hohen Kosten verbunden ist.
  • Aus der US 6,502,527 B1 selbst ist ein System zur Bergung von unter Wasser befindlichen Geräten, wie beispielsweise Unterwasserfahrzeugen, bekannt. Dabei ist in einer Bergungsröhre eines Unterwasserbergungsfahrzeugs ein ausfahrbares Bergungs-Bauteil angeordnet, das an seinem Ende einen aus- und einschwenkbaren Greifarm aufweist. Dieser Greifarm kann in ein unter Wasser befindliches Gerät eingreifen und dieses Gerät dann auf eine weitere Bergungsröhre ausrichten und anschließend in diese Bergungsröhre hinein schieben. Nachteiligerweise werden hierbei für einen Bergungsvorgang mindestens zwei Bergungsröhren benötigt, nämlich eine für das Bergungs-Bauteil und eine für das zu bergende Unterwasserfahrzeug. Zudem müssen die beiden Bergungsröhren so zueinander angeordnet sein, dass der Greifarm das Unterwasserfahrzeug auch in seine ihm zugedachte Bergungsröhre verbringen kann.
  • Aus der US 5,447,115 ist ein Bergungsgerät bekannt, welches aus einer Vielzahl von konzentrischen Röhren besteht, die sich teleskopartig durch einen Torpedoschacht bzw. -rohr eines U-Boots bis zu dessen Außenhülle hin erstrecken. Innerhalb des Bergungsgeräts befindet sich ein Bergungsfahrzeug, das mit dem Bergungsgerät über ein mittels einer Winde abspulbares Halteseil verbunden ist. Um ein Unterwasserfahrzeug zu bergen, wird das Bergungs-Fahrzeug aus dem Bergungsgerät heraus verschossen, bleibt dabei jedoch mit dem Halteseil verbunden. Dann verbindet sich das Bergungs-Fahrzeug über ein männliches Kupplungsstück mit einem entsprechenden weiblichen Kupplungsgegenstück am zu bergenden Unterwasserfahrzeug. Anschließend wird das Halteseil wieder eingerollt und das mit dem Bergungs-Fahrzeug verbundene Unterwasserfahrzeug wird in den Torpedoschacht eingezogen. Die konzentrischen Röhren des Bergungsgeräts werden weiter zurück gefahren und das Unterwasserfahrzeug verbleibt im Torpedoschacht. Nachteilig bei diesem Bergungskonzept ist, dass nicht nur ein Bergungsgerät an sich, sondern auch noch ein Extra-Bergungsfahrzeug zur Bergung eines Unterwasserfahrzeugs benötigt wird. Darüber hinaus müssen Bergungsfahrzeug und Unterwasserfahrzeug kupplungstechnisch aufeinander abgestimmt sein, damit eine Bergung überhaupt möglich ist. Außerdem besteht die Gefahr von Kollisionen des Bergungsgeräts als auch des Unterwasserfahrzeugs mit dem Torpedoschacht während des Einziehvorgangs, falls das Bergungsgerät nicht exakt auf die Öffnung des Torpedoschachtes ausgerichtet ist. Solche Kollisionen können zu Schäden am Bergungsfahrzeug und am Unterwasserfahrzeug als auch zu einem Verkanten derselbigen innerhalb des Torpedoschachtes führen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aussetzung und zur Bergung eines Unterwasserfahrzeugs, die in ein Bergungsrohr eines Unterwasserbergungsfahrzeugs einbringbar ist, anzugeben, die weder extensive Modifikationen am Bergungsrohr eines Unterwasserbergungsfahrzeugs erforderlich macht noch einen großen Platzbedarf aufweist. Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, sowohl ein Verfahren zur Aussetzung und ein Verfahren zur Bergung eines Unterwasserfahrzeugs mit einer solchen Vorrichtung, die in ein Bergungsrohr eines Unterwasserbergungsfahrzeugs eingebracht ist, anzugeben, die ein einfaches und sicheres Aussetzen bzw. Bergen eines Unterwasserfahrzeugs ermöglichen. Zudem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Andockung eines Unterwasserfahrzeugs an die zuvor genannte Vorrichtung, die in ein Bergungsrohr eines Unterwasserbergungsfahrzeugs eingebracht ist, anzugeben, die ein autonomes Bergen eines Unterwasserfahrzeugs ermöglicht.
  • Die auf die Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine verfahrbare Röhre umfasst, die an einem ihrer Enden mit einem Ein-/Auszugsmittel versehen ist, welches in einem eingefahrenen Zustand die Form einer Röhre oder eines Rings und in einem ausgefahrenen Zustand die Form eines Trichters aufweist.
  • Unter "verfahrbare Röhre" wird vorliegend verstanden, dass entweder die Röhre als Gesamtes oder zumindest Teile davon verfahren bzw. verschoben werden können.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass eine in eine Bergungsrohr eingebrachte Vorrichtung zur Bergung eines Unterwasserfahrzeugs keinen kostspieligen Eingriff an einem Unterwasserbergungsfahrzeug, wie insbesondere einem U-Boot, erfordert, da solche Fahrzeuge in der Regel über eine Vielzahl von zur Bergung geeigneten Rohre - zum Beispiel in Form von Torpedorohren - verfügen. Daneben geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass Unterwasserfahrzeuge, die beispielsweise zu Aufklärungszwecken eingesetzt werden, im Allgemeinen Abmessungen aufweisen, die ein Einbringen in eine Röhre, die beispielsweise nur einen geringfügig kleineren Innendurchmesser als ein als Bergungsrohr dienendes Torpedorohr aufweist, problemlos ermöglichen.
  • In einem nächsten Schritt geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass durch die im Wesentlichen komplett röhrenförmige Ausgestaltung der Vorrichtung - nämlich Röhre und Ein-/Auszugsmittel in Form einer Röhre oder eines Rings im eingefahrenen Zustand bzw. in Form eines Trichters im ausgefahrenen Zustand - das Unterwasserfahrzeug nicht nur während eines Aussetzungsvorgangs oder eines Bergungsvorgangs die Vorrichtung durch Hindurchfahren passieren kann, sondern auch eine Lagerung des Unterwasserfahrzeugs innerhalb der Vorrichtung möglich ist. Diese Platz sparende bzw. den innerhalb einer Bergungsröhre zur Verfügung stehenden Platz optimal ausnutzende Ausgestaltung der Vorrichtung ermöglicht es also, dass die Vorrichtung und das zu bergende Unterwasserfahrzeug nur eine gemeinsame Bergungsröhre in einem Unterwasserbergungsfahrzeug beanspruchen. Die anderen Bergungsröhren in einem Unterwasserbergungsfahrzeug stehen somit für andere Zwecke, wie beispielsweise Bestückung mit Torpedos oder Bestückung mit weiteren Vorrichtungen zur Aussetzung und Bergung von Unterwasserfahrzeugen oder zur direkten Bestückung mit Unterwasserfahrzeugen selbst zur Verfügung. Durch die röhrenförmige Ausgestaltung der Vorrichtung ist es zudem möglich, dass ein Unterwasserfahrzeug wie ein Schwergewichtstorpedo in das Bergungsrohr geladen werden kann. Außerdem ist es auch möglich, dass aufgrund des in Richtung des Inneren des Unterwasserbergungsfahrzeugs offenen Endes der Röhre der Vorrichtung ein Unterwasserfahrzeug über eine "Nabelschnur" in Form eines Glasfaserkabels mit dem Unterwasserbergungsfahrzeug während Ausführung seiner Mission zum Austausch von Daten in Verbindung bleiben kann. Dadurch ist ein Echtzeit-Datenaustausch zwischen Unterwasserbergungsfahrzeug und Unterwasserfahrzeug während dessen Mission möglich. Es handelt sich also um ein "Man-in-the-Loop"-Konzept, das es einem Operator an Bord des Unterwasserbergungsfahrzeugs erlaubt, beispielsweise bei drohender Gefahr für das Unterwasserfahrzeug dessen Mission kurzfristig zu ändern oder gar abzubrechen, indem entsprechende Befehle über das Glasfaserkabel übermittelt werden. Daneben kann es vorgesehen sein, dass das Unterwasserfahrzeug vor seiner Aussetzung oder nach seiner Bergung, wenn es in der Röhre lagert, mittels eines Kabels, beispielsweise eines Elektrokabels, mit einer Schnittstelle am Unterwasserbergungsfahrzeug verbunden ist, um über diese Schnittstelle Informationen über den Gesamtzustand des Unterwasserfahrzeugs auslesen zu können. Hierzu verfügt das Unterwasserfahrzeug selbst natürlich über eine entsprechende Schnittstelle, an die das zuvor erwähnte Kabel anschließbar ist.
  • In einem weiteren Schritt geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass je nach Grad des ein- bzw. ausgefahrenen Zustands des Ein-/Auszugsmittels ein Unterwasserfahrzeug mit demselben entlang seines Umfangs fest umschlossen werden kann, wodurch ein Greifen bzw. eine Führung des Unterwasserfahrzeugs möglich ist. Dies bedeutet, dass das Ein-/Auszugsmittel eine Art Zangenfunktion ausüben kann. Zudem geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass durch die trichterförmige Ausgestaltung des Ein-/Auszugsmittels ebenfalls eine passive Führung des Unterwasserfahrzeugs sowohl beim Aussetzen als auch beim Bergen desselbigen erzielt wird, die Beschädigungen am Ein- bzw. Ausgangsbereich eines Bergungsrohres vermeidet. Insbesondere beim "Einfädeln" eines Unterwasserfahrzeugs in das Ein-/Auszugsmittel hinein ist eine gewisse Fehlertoleranz bei Ablagen des Unterwasserfahrzeugs gegenüber der optimalen Ausrichtung auf die Vorrichtung aufgrund der Trichterform gegeben.
  • Die Erfindung geht darüber hinaus von der Überlegung aus, dass es bei Einsatz von einem U-Boot als Unterwasserbergungsfahrzeug in dem stets mit Wasser gefluteten Bereich zwischen Druckkörper und Außenhülle des U-Boots zu einem Verkanten eines Unterwasserfahrzeugs während seines Ein- oder Ausfahrens aus einem als Bergungsrohr dienenden Torpedorohr kommen kann, da dieser Bereich allenfalls von Stützstreben zwischen Druckkörper und Außenhülle durchzogen ist. Durch die verfahrbare Röhre der Vorrichtung jedoch, durch welche das Unterwasserfahrzeug hindurch fahren oder in der das Unterwasserfahrzeug gelagert werden kann, wird eine Führungshilfe parat gestellt, die ein solches Verkanten oder sogar im schlimmsten Fall ein Hineinfallen des Unterwasserfahrzeugs in diesen Bereich hinein verhindert, indem dieser Bereich durch entsprechendes Verfahren der Vorrichtung durch die Röhre abgedeckt wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sich beispielsweise beim Aussetzen des Unterwasserfahrzeugs durch die Vorrichtung das Heck bzw. der hintere Bereich des Unterwasserfahrzeugs in der Endphase im Freiwasserbereich außerhalb der Außenhülle des Unterwasserbergungsfahrzeugs befindet und nicht im Wasser gefluteten Bereich zwischen Druckkörper und Außenhülle.
  • Mit der Vorrichtung mit ihrer im Wesentlichen röhrenförmigen Ausgestaltung können also auf einfache Art und Weise Unterwasserbergungsfahrzeuge, die über ein Bergungsrohr verfügen, im Nachhinein bestückt werden, ohne dass kostspielige oder aufwändige Änderungsmaßnahmen am Unterwasserbergungsfahrzeug oder am Bergungsrohr erforderlich sind. Die Vorrichtung kann einfach in ein Bergungsrohr eingeschoben werden. Außerdem ermöglicht es diese Vorrichtung, dass Unterwasserfahrzeuge autonom ausgesetzt und geborgen werden können, ohne dass hierfür die Unterstützung eines an Bord des Unterwasserbergungsfahrzeugs befindlichen Operators erforderlich wäre. Auch ein autonomes Andocken eines Unterwasserfahrzeugs an eine solche Vorrichtung ist realisierbar.
  • Praktischerweise ist die Röhre der Vorrichtung aus mehreren Rohrabschnitten gebildet, die teleskopartig aus- und ineinander schiebbar sind. Bei den Rohrabschnitten kann es sich um Rohrstücke mit unterschiedlichen Außen- bzw. Innendurchmessern handeln, die derart miteinander verbunden sind, dass im ineinander geschobenen Zustand das Rohrstück mit dem geringsten Außendurchmesser innen liegt und von den Rohrstücken mit größerem Innendurchmesser umgeben ist. Dadurch kann das Rohr auf einfache Art und Weise seine Länge verändern, indem die Rohrabschnitte teleskopartig auseinander geschoben werden. So kann die Länge des Rohres beispielsweise an die Länge eines zu bergenden Unterwasserfahrzeugs angepasst werden, so dass ein sich innerhalb des Rohres befindliches Unterwasserfahrzeug auf seiner ganzen Länge vor Beschädigungen von außen durch das Rohr geschützt ist. Außerdem kann die Länge des Rohres nach Beendigung eines Bergungsvorgangs dann z.B. wieder so weit verringert werden, dass das Rohr in einem Torpedorohr eines U-Boots hinter einem Druckschott gelagert werden kann. Wenn dann ein Unterwasserfahrzeug erneut ausgesetzt werden soll, kann das Druckschott geöffnet und die Röhre wieder auseinander geschoben werden, bis sie sich zu einer in der Außenhülle eines U-Boots befindlichen Mündungsklappe erstreckt.
  • Geschickterweise ist das Ein-/Auszugsmittel der Vorrichtung derart ausgestaltet, dass es auf der der Röhre abgewandten Seite im ausgefahrenen Zustand einen größeren Umfang als die Röhre und im eingefahrenen Zustand einen der Röhre entsprechenden oder kleineren Umfang aufweist. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, dass ein Unterwasserfahrzeug problemlos das Ein-/Auszugsmittel durch entsprechende Anpassung seines Umfangs passieren und in der Röhre gelagert werden kann. Diese Ausgestaltung ermöglicht es zudem, dass die Vorrichtung vollständig inklusive des Ein-/Auszugsmittels innerhalb eines Bergungsrohres gelagert bzw. verstaut werden kann, wodurch eine Signaturveränderung eines hinsichtlich seiner Signatur durch entsprechende Formgebung optimiertes Unterwasserbergungsfahrzeugs verhindert wird. Außerdem bietet das Ein-/Auszugsmittel eine gewisse Kraftwirkung auf ein in der Röhre gelagertes Unterwasserfahrzeug aus, wenn sein Umfang im eingezogenen Zustand kleiner als die Röhre und insbesondere kleiner als der maximale Umfang des Unterwasserfahrzeugs ist, die das Unterwasserfahrzeug im Bereich der Röhre zurückhält und verhindert damit einen unbeabsichtigten Verlust des Unterwasserfahrzeugs.
  • Zweckmäßigerweise ist das Ein-/Auszugsmittel derart ausgebildet, dass sich seine auf der der Röhre abgewandten Seite befindliche Öffnung während des Ausfahrens vergrößert und während des Einfahrens verkleinert. Dadurch ist es möglich, dass ein in den Trichter des ausgefahrenen Ein-/Auszugsmittel einfahrendes Unterwasserfahrzeug bei nachfolgendem Einziehen des Ein-/Auszugsmittels durch dieses entlang seines Umfangs fest umschlossen werden kann, also die Funktion einer Zange durch das Ein-/Auszugsmittel auf das Unterwasserfahrzeug ausübbar ist. Durch anschließendes Verfahren der Röhre in Richtung Innenraum des Unterwasserbergungsfahrzeugs ist damit ein sicherer Transport des Unterwasserfahrzeugs in das Bergungsrohr möglich, ohne dass mit Beschädigungen am Unterwasserfahrzeug aufgrund von Kollisionen desselbigen mit der Außenhülle des Unterwasserbergungsfahrzeugs oder mit dem Bergungsrohr selbst gerechnet werden muss. Vor dem Aussetzen des Unterwasserfahrzeugs hingegen kann das Unterwasserfahrzeug anfangs zuerst fest durch das Ein-/Auszugsmittel umschlossen werden und dann aus dessen "Umklammerung" entlassen werden, sobald sich zumindest das Ein-/Auszugsmittel außerhalb der Außenhülle des Unterwasserfahrzeugs im Freiwasser befindet.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Ein-/Auszugsmittel mit einem oder mehreren Einweisungsmitteln versehen. Unter einem Einweisungsmittel werden vorliegend zielführende Mittel, so genannte "Homing Devices" verstanden. Es wird dabei davon ausgegangen, dass mit einer Mission betraute Unterwasserfahrzeuge im Allgemeinen über Aufklärungsmittel in Form von Detektionsvorrichtungen für elektromagnetische Strahlung, akustische Signale etc. - wie beispielsweise in Form von Sonargeräten, Kameras für unterschiedliche Spektralbereiche, Radareinrichtungen - verfügen. Anhand der Einweisungsmittel kann sich ein Unterwasserfahrzeug, das über entsprechende, auf das oder die Einweisungsmittel ansprechende Detektionsvorrichtungen verfügt, nach Maßgabe des detektierten Signals des oder Einweisungsmittel exakter auf den Trichter des Ein-/Auszugsmittel ausrichten. Damit kann eine Gefahr von Beschädigungen während des Bergungsvorgangs am Unterwasserfahrzeug gering gehalten werden.
  • Besonders geschickt ist es, wenn nicht nur ein, sondern mehrere Einweisungsmittel verwendet werden. Dadurch wird sichergestellt, dass ein Ausrichten des Unterwasserfahrzeugs auf das Ein-/Auszugsmittel auch noch möglich ist, wenn eines der Einweisungsmittel ausfallen sollte. Außerdem ist durch die Verwendung mehrerer Einweisungsmittel eher sichergestellt, dass - je nachdem aus welcher Richtung sich ein Unterwasserfahrzeug einem Bergungsrohr annähert - das Unterwasserfahrzeug ein Signal eines Einweisungsmittels detektieren kann.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem oder den Einweisungsmitteln um akustische, optische und/oder magnetische Einweisungsmittel. Bei einem akustischen Einweisungsmittel kann es sich beispielsweise um einen so genannten "Pinger" handeln. Pinger sind akustische Signalgeber. Da Unterwasserfahrzeuge für Aufklärungszwecke zumeist über ein Sonargerät zur Ortung und Vermessung verfügen, können sie den Pinger orten und eine Feinausrichtung ihrer Lage bezüglich des Ein-/Auszugsmittels vornehmen. Mittels eines Pingers ist es zudem möglich, dass sich ein Unterwasserfahrzeug bereits sehr frühzeitig auf das Ein-/Auszugsmittel ausrichten kann, da dessen Signal auch in großer Entfernung, beispielsweise im Bereich von 100 m, durch ein mit einem Sonargerät ausgestattetem Unterwasserfahrzeug wahrgenommen werden kann. Bei einem optischen Einweisungsmittel kann es sich beispielsweise um einen Laser, insbesondere einen grünen Laser handeln. Ein grüner Laser hat den Vorteil, dass seine Spektrallinie im Wasser die größte Reichweite hat - selbst bei trübem Wasser sind Reichweiten im Bereich von mehr als 10 m erreichbar. Da Laserstrahlung bei entsprechender Ausstattung eines Unterwasserfahrzeugs mit einem adäquaten optischen Detektor sehr präzise detektiert werden kann, kann darüber eine besonders exakte Ausrichtung des Unterwasserfahrzeugs auf das Ein-/Auszugsmittel vorgenommen werden. Je nach Position des auf der strahlungsempfindlichen Fläche eines Detektors auftreffenden Leuchtflecks des Lasers, kann daraus mittels entsprechender Elektronik die Ablage des Unterwasserfahrzeugs gegenüber der Lage des Ausgangspunktes der Laserstrahlung, also des Einweisungsmittels, bestimmt und korrigiert werden. Bei einem magnetischen Einweisungsmittel kann es sich beispielsweise um Strom durchflossene Spulen handeln, die in dafür vorgesehenen Spulen, die im Unterwasserfahrzeug angebracht sind, eine magnetische Induktion hervorrufen. Darüber kann ebenfalls eine Ausrichtung des Unterwasserfahrzeugs auf das Ein-/Auszugsmittel vorgenommen werden.
  • Selbstverständlich ist es denkbar, dass unterschiedliche Typen von Einweisungsmitteln in Kombination miteinander verwendet werden, wie beispielsweise eine Kombination aus optischen, akustischen und magnetischen Einweisungsmitteln. Dadurch kann gewährleistet werden, dass auch unterschiedliche Typen von Unterwasserfahrzeugen, die beispielsweise nur Signale eines optischen, akustischen oder magnetischen Einweisungsmittels und nicht alle drei verschiedenen Signale detektieren und auswerten können, die Möglichkeit haben, ihre Position anhand eines von einem bestimmten Typ von Einweisungsmittel stammenden Signals nachkorrigieren zu können.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das oder die Einweisungsmittel an dem der Röhre abgewandten Seite befindlichen Rand des Ein-/Auszugsmittels angeordnet sind. Dadurch kann erreicht werden, dass bei ausgefahrenem Zustand des Ein-/Auszugsmittels und aktiviertem Einweisungsmittel eine Ausrichtung des Unterwasserfahrzeugs auf das Ein-/Auszugsmittel erfolgt, bei dem sich das Unterwasserfahrzeug noch in einem gewissen "Sicherheitsabstand" von einem Unterwasserbergungsfahrzeug befindet, wodurch eine Kollision mit der Außenhülle des Unterwasserbergungsfahrzeugs oder mit dem Ein-/Auszugsmittel vermeidbar ist. Zudem kann durch diese Anordnung am Rand dem Unterwasserfahrzeug ein räumlicher Hinweis auf den Bereich der Öffnung des trichterförmigen Ein-/Auszugsmittels vermittelt werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einweisungsmittel in zueinander äquidistanten Abständen an dem der Röhre abgewandten Rand des Ein-/Auszugsmittel angeordnet sind. Denn dadurch ist es möglich, dass sich das Unterwasserfahrzeug besonders exakt auf das Ein-/Auszugsmittel ausrichten kann, weil über die so angeordneten Einweisungsmittel das Unterwasserfahrzeug über seine entsprechenden Detektionsvorrichtungen einen Eindruck über die räumliche Orientierung und die Größe der Öffnung des Ein-/Auszugsmittels und seine eigene Lage diesbezüglich ermitteln kann.
  • Vorzugsweise weist die Röhre eine Länge von mehr als drei Metern auf. Da der Abstand zwischen Außenhülle und Druckkörper von heutigen als Unterwasserbergungsfahrzeugen eingesetzten U-Booten in der Regel drei Meter beträgt, kann durch eine Röhre mit einer Länge von mehr als drei Metern dieser Zwischenraum vollständig durch die Röhre überbrückt werden, indem die Röhre beispielsweise durch Verfahren in diesen Zwischenraum eingebracht wird. Die Röhre, durch die das Unterwasserfahrzeug hindurch fahren oder in der es gelagert werden kann, bietet somit Schutz davor, dass sich das Unterwasserfahrzeug während seiner Aussetzung oder seiner Bergung in diesem Zwischenraum verkantet oder sogar in diesen Zwischenraum hineinfällt.
  • Praktischerweise ist die Röhre aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff gefertigt. Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff hat den Vorteil, dass er gegenüber metallischen Werkstoffen ein geringeres Eigengewicht aufweist. Durch Verwendung von diesem Kunststoff kann die Gewichtsbelastung eines Unterwasserbergungsfahrzeugs gering gehalten werden. Dies ist beispielsweise besonders für U-Boote als Unterwasserbergungsfahrzeuge von Bedeutung, da dort auf eine geringe Gewichtsbelastung geachtet werden muss, um die Manövrierfähigkeit des U-Boots nicht zu beeinträchtigen. Selbstverständlich ist auch die Verwendung anderer, gewichtsmäßig leichter Verbundwerkstoffe als Material für die Röhre denkbar.
  • Geschickt ist es auch, wenn die Röhre aus einem amagnetischen Werkstoff gefertigt ist. Amagnetische Werkstoffe haben den Vorteil, dass sie nicht durch Magnetfelder ortbar sind. Dadurch ist ein Schutz vor magnetischen Sensoren, wie beispielsweise Minen, realisierbar. Auch eine Ortung der Vorrichtung durch beispielsweise feindlich gesinnte U-Boote mittels eines Magnetfeldes ist somit nicht möglich.
  • Zweckmäßigerweise ist das Ein-/Auszugsmittel über mit Gelenken versehene Streben zu einem trichterförmigen Korb ausfahrbar. Durch die Strebenkonstruktion kann der Materialbedarf und damit die Gewichtsbelastung eines Unterwasserbergungsfahrzeugs durch die Vorrichtung gering gehalten werden. Über die Gelenke lässt sich eine Ein- bzw. Auszugsmöglichkeit des Ein-/Auszugsmittels nach Art eines Regenschirms erreichen, wodurch auch eine besonders gute Verstaubarkeit des Ein-/Auszugsmittels innerhalb eines Bergungsrohres erreicht werden kann. Weiterhin kann durch die Strebenkonstruktion besonders gut die Wirkung des Ein-/Auszugsmittels nach Art einer Zange umgesetzt werden.
  • Praktischerweise sind die Streben an ihrem der Röhre abgewandten Seite über Gelenke mit weiteren, untereinander über Gelenke verbundene Streben verbunden, die bei ausgefahrenem Ein-/Auszugsmittel den Rand des Korbes bilden. Wie schon zuvor dargelegt, kann durch die Strebenkonstruktion der Materialbedarf und damit die Gewichtsbelastung eines Unterwasserbergungsfahrzeugs durch die Vorrichtung gering gehalten werden. Über die Gelenke wiederum wird eine gute Verstaubarkeit des Ein-/Auszugsmittels erreicht. Außerdem können die Streben dafür genutzt werden, um mit dem oder den Einweisungsmitteln bestückt zu werden. Die elektrischen Zuleitungen zu den Einweisungsmitteln können beispielsweise entlang oder innerhalb der Streben geführt werden.
  • Die auf das Verfahren zur Bergung eines Unterwasserfahrzeugs mit einer zuvor genannten Vorrichtung, die in ein Bergungsrohr eines Unterwasserbergungsfahrzeugs eingebracht ist, gerichtete Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den folgenden Verfahrensschritten gelöst:
    1. a) Verfahren der Röhre der Vorrichtung in Richtung Freiwasser und Ausfahren des Ein-/Auszugsmittels derart, dass sich zumindest das Ein-/Auszugsmittel außerhalb einer Außenhülle des Unterwasserbergungsfahrzeugs befindet,
    2. b) nachdem sich das Unterwasserfahrzeug zumindest teilweise innerhalb des Trichters des Ein-/Auszugsmittels befindet, Einfahren des Ein-/Auszugsmittels soweit, bis der auf der der Röhre abgewandten Seite befindliche Rand des Ein-/Auszugsmittels den Umfang des Unterwasserfahrzeugs derart umschließt, dass das Unterwasserfahrzeug durch Verfahren der Röhre in das Bergungsrohr einziehbar ist und
    3. c) Einziehen des Unterwasserfahrzeugs in das Bergungsrohr hinein durch Verfahren der Röhre in Richtung Innenraum des Unterwasserbergungsfahrzeugs.
  • Unter Freiwasser wird vorliegend der Bereich außerhalb eines Unterwasserbergungsfahrzeugs verstanden.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass durch das Verfahren der Röhre gemäß Verfahrensschritt a) ein komplettes Ausfahren des Ein-/Auszugsmittels möglich ist, d. h. der Trichter kann sich zu seiner vollen Größe entfalten bzw. öffnen. Dadurch ist ein leichteres "Einfädeln" eines Unterwasserfahrzeugs in die Vorrichtung hinein möglich, da das Unterwasserfahrzeug, sobald es in den Öffnungsbereich des Ein-/Auszugsmittels gelangt, durch dessen Trichterform geführt wird. Sinnvollerweise fährt ein Unterwasserfahrzeugs bei einem solchen Bergungsvorgang mit seinem "Kopfstück" voran in den Trichter hinein.
  • Weiterhin geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass ein Umschließen des Unterwasserfahrzeugs, nachdem dieses zumindest teilweise in den Trichter des Ein-/Auszugsmittels eingefahren ist, durch das Ein-/Auszugsmittel einen versehentlichen Verlust des Unterwasserfahrzeugs verhindert und es ermöglicht, den Antrieb des Unterwasserfahrzeugs bereits in diesem Verfahrensstand auszuschalten. Zudem ist damit eine weitere Ausrichtung durch das Unterwasserfahrzeug an sich auf das Bergungsrohr nicht mehr erforderlich. Geschickterweise wird das Unterwasserfahrzeug in seinem Frontbereich vom Ein-/Auszugsmittel umschlossen, um bereits möglichst früh mögliche Beschädigungen am Unterwasserfahrzeug durch etwaige spätere Kollision mit dem Ein-/Auszugsmittel oder der Röhre zu vermeiden. Der Antrieb des Unterwasserfahrzeugs kann dann wieder eingeschaltet werden, wenn das Unterwasserfahrzeug noch weiter in den Bereich der Röhre für z.B. Lagerungszwecke eingebracht werden soll und wieder durch das Ein-/Auszugsmittel freigegeben worden ist.
  • Mit diesem Verfahren kann somit ein Unterwasserfahrzeug sicher und beschädigungsfrei geborgen werden, da Kollisionen mit Bergungsrohr oder Außenhülle des Unterwasserbergungsfahrzeugs ausgeschlossen werden können. Zudem ist eine autonome Bergung realisierbar, ein Operator der manuell Schritte durchführt oder den Bergungsvorgang überwachen muss, ist nicht erforderlich.
    • Praktischerweise wird vor dem Verfahrensschritt b) noch der Verfahrensschritt
  • Aktivierung des oder der Einweisungsmittel
  • ausgeführt. Dies ermöglicht es, dass nicht nur eine passive Führung des Unterwasserfahrzeugs in die Vorrichtung hinein über das Ein-/Auszugsmittel in Form eines Trichters erfolgt, sondern auch eine aktive Führung durch Ausrichtung durch das Unterwasserfahrzeug selbst auf die Vorrichtung möglich ist, indem dieses die Signale des oder der Einweisungsmittel detektiert und sich dementsprechend ausrichtet.
  • Die auf ein Verfahren zur Aussetzung eines Unterwasserfahrzeugs mit einer zuvor genannten Vorrichtung, die in ein Bergungsrohr eines Unterwasserbergungsfahrzeugs eingebracht ist, gerichtete Aufgabe wird durch die folgenden Verfahrensschritte gelöst:
    1. a) Umschließen des Umfangs des Unterwasserfahrzeugs durch das Ein-/Auszugsmittel,
    2. b) Verfahren der Röhre zusammen mit dem Unterwasserfahrzeug in Richtung Freiwasser derart, dass sich zumindest das Ein-/Auszugsmittel außerhalb einer Außenhülle des Unterwasserbergungsfahrzeugs befindet und
    3. c) Öffnen des Ein-/Auszugsmittels durch weiteres Ausfahren des Ein-/Auszugsmittels soweit, bis das Unterwasserfahrzeug nicht mehr durch das Ein-/Auszugsmittel umschlossen ist.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass durch Umschließen des Umfangs des Unterwasserfahrzeugs gemäß Verfahrensschritt a) und Verfahren der Röhre zusammen mit dem Unterwasserfahrzeug gemäß Verfahrensschritt b) ein gezieltes Aussetzen eines Unterwasserfahrzeugs möglich ist, das Beschädigungen des Unterwasserfahrzeugs innerhalb des Bergungsrohres und einen etwaigen Verlust desselben verhindert. Weiterhin geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass ein Öffnen des Ein-/Auszugsmittels gemäß Verfahrensschritt c) zudem noch eine gewisse passive Führung des Unterwasserfahrzeugs bei Verlassen der Vorrichtung durch dessen Trichterform gewährleistet. Ein in einem gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Bergung geborgenes Unterwasserfahrzeug würde also bei Durchführung des gerade beschriebenen Verfahrens zur Aussetzung rückwärts aus der Vorrichtung herausfahren, also mit dem Heck voran. Bevor das Unterwasserfahrzeug durch das Ein-/Auszugsmittel gemäß Verfahrensschritt a) umschlossen werden kann, muss es natürlich in den Innenbereich desselbigen gelangen. Dies kann das Unterwasserfahrzeug beispielsweise selbst über seinen eigenen Antrieb realisieren.
  • Die auf ein Verfahren zur Andockung eines Unterwasserfahrzeugs an eine zuvor beschriebene Vorrichtung, die in ein Bergungsrohr eines Unterwasserbergungsfahrzeugs eingebracht ist, gerichtete Aufgabe wird durch die nachfolgenden Verfahrensschritte gelöst:
    1. a) Anfahren zwischen Unterwasserfahrzeug und Unterwasserbergungsfahrzeug vereinbarter Treffpunkt-Koordinaten durch das Unterwasserfahrzeug,
    2. b) Durchführung eines Kennungsaustauschs des Unterwasserfahrzeugs mit dem Unterwasserbergungsfahrzeug,
    3. c) Anfahren auf das Bergungsrohr bei erfolgreichem Kennungsaustausch und
    4. d) zumindest teilweises Einfahren des Unterwasserfahrzeugs in den Trichter des ausgefahrenen Ein-/Auszugsmittels der Vorrichtung hinein.
  • Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass ein Unterwasserfahrzeug und ein Unterwasserbergungsfahrzeug oftmals unterschiedliche Missionen an unterschiedlichen Orten verfolgen. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, wenn ein Unterwasserfahrzeug, das wieder geborgen werden soll, nach erfolgreicher Beendigung seiner Mission mit einem Unterwasserbergungsfahrzeug vereinbarte Treffpunkt-Koordinaten anfährt. Bei diesen Treffpunkt-Koordinaten kann es sich um Koordinaten handeln, die bereits vor Missionsantritt durch das Unterwasserfahrzeug mit dem Unterwasserbergungsfahrzeug vereinbart wurden oder die während der Mission des Unterwasserfahrzeugs mit dem Unterwasserbergungsfahrzeug vereinbart wurden. Ein Austausch von solchen Daten zwischen Unterwasserfahrzeug und Unterwasserbergungsfahrzeug kann beispielsweise über einen Datenlink in Form eines Lichtwellenleiters bzw. Glasfaserkabels, mit dem Unterwasserfahrzeug und Unterwasserbergungsfahrzeug während ihrer Missionen verbunden bleiben, erfolgen. Es kann z.B. eine zweiseitige Datenübertragung via Glasfaserkabel hierfür durchgeführt werden. Aufgrund der Echtzeitdatenübertragung ist somit ein "Man-in-the-Loop"-Konzept realisierbar, das es einem Operator an Bord des Unterwasserbergungsfahrzeugs erlaubt, beispielsweise bei drohender Gefahr für das Unterwasserfahrzeug dessen Mission kurzfristig zu ändern oder gar abzubrechen, indem entsprechende Befehle über das Glasfaserkabel übermittelt werden. Daneben kann es sinnvoll sein, dass nicht nur Treffpunkt-Koordinaten, sondern auch ein Zeitpunkt, an dem ein solches Treffen stattfinden soll auf gleiche Art und Weise vereinbart werden. Dadurch kann vermieden werden, dass beispielsweise lange Warte- bzw. Totzeiten für Unterwasserbergungsfahrzeug und Unterwasserfahrzeug entstehen.
  • Weiterhin geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass sich unter Wasser nicht nur das zur Bergung vorgesehene Unterwasserbergungsfahrzeug befinden kann, sondern beispielsweise auch feindliche Unterwasserbergungsfahrzeuge unterwegs sein können, deren Absicht es ist, das Unterwasserfahrzeug zu zerstören oder für eigene Zwecke zu benutzen. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, dass das Unterwasserfahrzeug mit dem Unterwasserbergungsfahrzeug einen Kennungsaustausch durchführt, um identifizieren zu können, ob es sich um das "richtige", freundlich gesinnte Unterwasserbergungsfahrzeug handelt.
  • Mit dem vorliegenden Verfahren ist es möglich, dass ein Unterwasserfahrzeug völlig autonom ein Unterwasserbergungsfahrzeug bzw. ein in ein Bergungsrohr eingebrachte Vorrichtung zu seiner Bergung anfahren und geborgen werden kann, ohne dass weitere Eingriffe durch einen Operator an Bord eines Unterwasserbergungsfahrzeugs erforderlich wären. Zur Aufnahme des Unterwasserfahrzeugs in das Bergungsrohr eines Unterwasserbergungsfahrzeugs findet zwischen Unterwasserfahrzeug und Unterwasserbergungsfahrzeug ein so genanntes Rendez-vous statt. Das Unterwasserfahrzeug ist im Anlauf auf den Erwartungsraum für das Rendez-vous. Das Unterwasserbergungsfahrzeug läuft zum gleichen Zeitpunkt die zwischen beiden abgestimmte Position, die Treffpunkt-Koordinaten, mit festem Kurs an, wobei das Unterwasserbergungsfahrzeug dort eine horizontale, minimale Fahrt geradeaus einnimmt und eine gewisse Zeitspanne quasi schwebt. Dieses "Schweben" hat den Vorteil, dass das Ein-/Auszugsmittel die Lage seines Trichters nicht mehr ändert, also es zu keinen Drehungen des Trichters kommt und das Unterwasserfahrzeug quasi einen feststehenden Trichter "sieht". Das Unterwasserfahrzeug kommt im Gegenkurs mit Fahrt dem Unterwasserbergungsfahrzeug entgegen und startet die autonome Andockung an die im Bergungsrohr des Unterwasserbergungsfahrzeugs eingebrachte Vorrichtung.
  • Zweckmäßigerweise wird vor dem zuvor genannten Verfahrensschritt a) noch der Verfahrensschritt
  • Bestimmen einer aktuellen Position des Unterwasserfahrzeugs über einen im Unterwasserfahrzeug befindlichen GPS-Empfänger
  • durchgeführt. Unterwasserbergungsfahrzeuge - wie beispielsweise ein U-Boot - verfügen im Allgemeinen über eine sehr gute Navigationsanlage, d .h. ein Anfahren vereinbarter Treffpunkt-Koordinaten ist sehr genau möglich. Da bei Unterwasserfahrzeugen jedoch oft darauf geachtet werden muss, dass diese gewichtsmäßig nicht zu schwer werden und auch gewisse Abmessungen nicht überschreiten, sind diese zumeist nicht mit einer ähnlich guten Navigationsanlage ausgerüstet, sondern besitzen in der Regel nur Inertialsensoren, um ihre eigene Position zu bestimmen. Höherwertige Unterwasserfahrzeuge können daneben noch über ein Echolot in Form eines Doppler-Velocity-Log und /oder ein TERCOM-System ("terrain contour matching"-System) zur Steigerung der Genauigkeit der eigenen Positionsbestimmung aufweisen. Da Unterwasserfahrzeuge aber oftmals über einen GPS-Empfänger verfügen, kann es sinnvoll sein, dass ein Unterwasserfahrzeug - bevor es vereinbarte Treffpunkt- Koordinaten anfährt - sich ein Positions-Update über seine aktuelle Position über seinen GPS-Empfänger besorgt. Hierfür muss das Unterwasserfahrzeug auftauchen. Anschließend kann es aufgrund seines nun genauen Wissens über seine aktuelle Position die vereinbarten Treffpunkt-Koordinaten mit höherer Genauigkeit anfahren. Dadurch kann vermieden werden, dass Unterwasserbergungsfahrzeug und Unterwasserfahrzeug im schlimmsten Fall an unterschiedlichen Orten vergeblich aufeinander warten.
  • Besonders praktisch ist es, wenn vor dem zuvor genannten Verfahrensschritt b) noch der Verfahrensschritt
  • Annäherung des Unterwasserfahrzeugs an das Unterwasserbergungsfahrzeug auf der Breitseite
  • ausgeführt wird. Denn eine Annäherung von der Breitseite her ermöglicht es, dass sich sowohl das Unterwasserfahrzeug als auch das Unterwasserbergungsfahrzeug an einer jeweils detektierten Signatur orientieren können, ob es sich um "Feind" oder "Freund" handelt. Sowohl Unterwasserfahrzeuge als auch Unterwasserbergungsfahrzeuge verfügen in der Regel über Sonarsysteme, die ein derartiges Detektieren einer Signatur erlauben. Da bei einer Annäherung von der Breitseite der detektierbare Umriss mittels eines Sonarsystems größer ist, kann eindeutiger entschieden werden, ob es sich um "Freund" oder "Feind" handelt. Nur wenn "Freund" erkannt wird, ist ein Fortführen des Verfahrens sinnvoll. Ansonsten wird ein Unterwasserfahrzeug die weiteren Verfahrensschritte nicht mehr einleiten.
  • Geschickterweise werden vor dem zuvor genannten Verfahrensschritt d) noch die Verfahrensschritte
    1. a) Detektion des Einweisungsmittels durch das Unterwasserfahrzeug und
    2. b) Ausrichtung des Unterwasserfahrzeugs nach Maßgabe des detektierten Einweisungsmittels
  • ausgeführt. Dadurch kann das Unterwasserfahrzeug seine Position bzgl. des Ein-Auszugsmittels nachkorrigieren, um etwaige Beschädigungen während der Endphase des Andockvorgangs zu vermeiden - beispielsweise hervorgerufen durch Kollision mit den äußeren Berandungen des Ein-/Auszugsmittels oder der Außenhülle des Unterwasserbergungsfahrzeugs. Über seine Detektions- und Auswertevorrichtung für das Einweisungsmittel, beispielsweise in Form eines optischen Suchkopfs, lenkt sich dann das Unterwasserfahrzeug autonom in das trichterförmige Ein-/Auszugsmittel hinein und kann dann von diesem geborgen werden.
    • Zeichnung
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen
    • Fig. 1
    schematisch einen Schnitt durch eine in ein Unterwasserbergungsfahrzeug eingebrachte Vorrichtung zur Aussetzung und Bergung eines Unterwasserfahrzeugs,
    Fig. 2
    ein in einem Bergungsrohr gelagerte Vorrichtung und ein darin befindliches Unterwasserfahrzeug und
    Fig. 3
    schematisch die Phasen einer Mission eines Unterwasserfahrzeugs von Aussetzung über Andockung bis zur Bergung desselbigen.
  • Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Weise einen Schnitt durch eine Vorrichtung 2, die in ein Bergungsrohr, vorliegend in ein Torpedorohr 4, eines Unterwasserbergungsfahrzeugs, vorliegend einem U-Boot 6, eingebracht ist. Die Vorrichtung 2 umfasst eine verfahrbare Röhre 8, die sich aus teleskopartig ineinander verschiebbaren Rohrabschnitten in Form von Rohrstücken 10, 12 zusammensetzt. Die Röhre 8 ist aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff gefertigt. Das Rohrstück 10 der Röhre 8 weist eine Länge von etwa 6 Metern, also die Länge eines heutzutage üblichen Torpedorohres auf. Das Rohrstück 12 weist eine Länge von über 3 Metern auf, so dass damit der stets mit Wasser geflutete Zwischenraum 16 zwischen Druckkörper 18 und Außenhülle 20 eines typischen U-Boots 6 zur Führung eines Unterwasserfahrzeugs 26 überbrückt werden kann. Am dem Freiwasserbereich 24 zugewandten Ende der Röhre 8 ist ein Ein-/Auszugsmittel 28 in Form eines im ausgefahrenen Zustand trichterförmigen Korbes 30 angebracht. Sowohl die Röhre 8 bzw. die Rohrstücke 10, 12 als auch das Ein-/Auszugsmittel 28 sind über nicht dargestellte Antriebe verfahrbar bzw. ein-/ausfahrbar. Vorliegend kommen Spindelantriebe mit einem Gestänge zum Einsatz. Der Korb 30 wird durch über mit Gelenken 32 versehene Streben 34 gebildet. Dadurch ist es möglich, die Öffnung 35 des Ein-/Auszugsmittels 28 nach Art eines Regenschirmes zu verkleinern bzw. zu vergrößern. Die Streben 34 wiederum sind mit weiteren, untereinander über Gelenke 36 verbundene Streben 38 verbunden. Über die Streben 38 wird ein Rand 40 gebildet, an dem vier Einweisungsmittel 42 angeordnet sind. Die Einweisungsmittel 42, bei denen es sich vorliegend um Pinger, akustische Signalgeber, handelt, sind, wie Figur 1 deutlich zu entnehmen ist, in gleichmäßigen Abständen über den Rand 40 hinweg verteilt. Im Freiwasserbereich 24 gegenüber dem Ein-/Auszugsmittel befindet sich das zu bergende Unterwasserfahrzeug in Form eines so genannten AUVs - "autonomous underwater vehicle" 26. Das Unterwasserfahrzeug 26 ist mit einem GPS-Empfänger 44 ausgestattet. Über diesen GPS- Empfänger 44 hat sich das Unterwasserfahrzeug 26 bevor es mit dem U-Boot 6 vereinbarte Treffpunkt-Koordinaten angefahren hat, ein Positions-Update seiner aktuellen Position, indem es an die Wasseroberfläche aufgetaucht ist, eingeholt, um die Treffpunkt-Koordinaten möglichst genau anfahren zu können. Um einen erfolgreichen Kennungsaustausch mit dem U-Boot 6 durchzuführen, hat sich das Unterwasserfahrzeug 26 von der Breitseite her dem U-Boot 6 genähert. Da der Kennungsaustausch erfolgreich verlaufen ist, wurde die Röhre 8 zur Bergung des Unterwasserfahrzeugs so verfahren, dass sich der Korb 30 im Freiwasserbereich 24 völlig entfalten konnte. Zudem wurden die Einweisungsmittel 42 aktiviert. Das Unterwasserfahrzeug 26 ist weiterhin mit einer Detektionsvorrichtung in Form eines Sonargeräts 46 ausgestattet, um die Signale der Pinger auszuwerten. Dadurch kann sich das Unterwasserfahrzeug anschließend exakter auf die Mitte der Öffnung 35 des Ein-/Auszugsmittels 28 ausrichten und dann in Richtung Pfeil 48 in den Korb 30 einfahren. Sobald sich das Unterwasserfahrzeug 26 zumindest teilweise innerhalb des Korbes 30 befindet, wird dieser zusammen gezogen und umschließt mit seinem Rand 40 das Unterwasserfahrzeug 26 nach Art einer Zange. Nun wird der bereits teilweise eingezogene Korb 30 mit dem darin "gefangenen" Unterwasserfahrzeug 26 in das Torpedorohr 4 hineingezogen, indem das Rohrstück 12 in das Rohrstück 10 hinein verfahren wird. Anschließend wird der Korb 30 wieder etwas geöffnet, so dass das Unterwasserfahrzeug vollständig mit seinem Kopfbereich voran in die Röhre 8 hineinfahren kann.
  • Figur 2 zeigt nun ein in einem als Torpedorohr 4 ausgestaltetes und vereinfacht dargestelltes Bergungsrohr gelagerte Vorrichtung 2 und ein darin befindliches Unterwasserfahrzeug 26. Die Figur 2 stellt das Endszenario eines erfolgreich abgeschlossenen Bergungsvorgangs des Unterwasserfahrzeugs 26 durch die in Figur 1 schematische dargestellte Vorrichtung 2 dar. Das Unterwasserfahrzeug 26 befindet sich bereits vollständig innerhalb des Torpedorohrs 4. Es hat den stets mit Wasser gefluteten Zwischenraum 16 erfolgreich durch die Röhre 8 hindurch passiert. Die in der Außenhülle 20 des U-Boots 6 vorgesehene Mündungsklappe 50 ist bereits geschlossen, ebenso das Druckschott 52 im Bereich des Druckkörpers, das das Torpedorohr 4 versiegelt. Wie der Figur 2 entnommen werden kann, ist die Vorrichtung 2 Platz sparend verstaut worden: Das Ein-/Auszugsmittel 28 wurde in Form einer Röhre eingefahren, so dass es problemlos hinter dem Heck des Unterwasserfahrzeugs 26 verstaubar ist. Figur 2 zeigt zudem, dass das Unterwasserfahrzeug 26 über einen Lichtwellenleiter in Form einer Glasfaser 54 mit dem U-Boot verbunden ist. Über die Glasfaser 54 wird der Datenaustausch zwischen U-Boot 6 und Unterwasserfahrzeug 26 vorgenommen, wie beispielsweise beim Kennungsaustausch, beim Vereinbaren von Treffpunkt-Koordinaten oder bei der Übermittlung vom Unterwasserfahrzeug 26 während seiner Mission gesammelter Daten. Damit ein solcher Datenaustausch über weite Entfernungen hinweg durchgeführt werden kann, sind mehrere Glasfaserspulen 56, 58 und eine Winde 60 vorgesehen. Die Glasfaserspule 56 befindet sich in der nassen Rumpfsektion des Unterwasserfahrzeugs 26. Die im Torpedorohr 4 gelagerte Glasfaserspule 58 wird beim Aussetzen des Unterwasserfahrzeugs 26 und bei Beginn von dessen Mission von diesem mitgezogen und dient als eine Art Verlängerungskabel bzw. Zwischenstation, wenn das Unterwasserfahrzeug 26 weite Entfernungen zurücklegt. Über die im Torpedorohr 4 befindlichen Winde 60 kann ein Schleppkabel 62, bei dem es sich um einen Schlauch handelt, in dem eine Glasfaser geführt ist und welches eine Länge zwischen 20 und 30 m hat, nach Beendigung der Mission des Unterwasserfahrzeugs 26 wieder eingeholt werden. Die Glasfaserspule 58 selbst wird bei Missionsende nicht wieder geborgen und auch die von der Glasfaserspule 56 abgespulte Glasfaser 54 wird mittels eines im Bereich der Glasfaserspule 56 befindlichen Messers gekappt und nicht erneut verwendet. Vor einer neuen Mission wird die Glasfaserspule 56 erneuert und eine neue Glasfaserspule 58 ins Torpedorohr 4 eingebracht. Über die in Figur 2 gezeigte, im Torpedorohr 4 verstaute Vorrichtung 2 kann das darin gelagerte Unterwasserfahrzeug 26 derart ausgesetzt werden, indem das Druckschott 52 und die Mündungsklappe 50 geöffnet werden. Daneben fährt das Unterwasserfahrzeug 26 teilweise in das Ein-/Auszugsmittel 28 hinein und wird von dessen Rand 40 entlang seines Umfangs fest umschlossen. Nun wird das Rohrstück 12 und damit auch das Ein-/Auszugsmittel 28 und das Unterwasserfahrzeug 26 teleskopartig so verfahren, dass sich das Ein-/Auszugsmittel außerhalb der Außenhülle 20 des U-Boots 6 so weit öffnen kann, dass das Unterwasserfahrzeug 26 aus dem Korb 30 herausfahren kann. Dann verlässt das Unterwasserfahrzeug 26 den trichterförmigen Bereich des Korbes 30, indem es rückwärts aus diesem heraus fährt.
  • Figur 3 zeigt schematisch die zeitlichen Phasen einer Mission eines Unterwasserfahrzeugs 26 von seiner Aussetzung über seine Andockung bis zu seiner Bergung. Die an einem U-Boot 6 vorgesehene Vorrichtung 2 ist dabei nur vereinfacht mit Röhre 8 und Ein-/Auszugsmittel 28 bzw. Korb 30 angedeutet. Zum Zeitpunkt t0 wird das Unterwasserfahrzeug 26, wie zuvor beschrieben, über die Vorrichtung 2 ausgesetzt. Vorliegend ist dargestellt, wie sich das Ein-/Auszugsmittel 28 bereits wieder so weit geöffnet hat, dass das Unterwasserfahrzeug 26 rückwärts aus diesem heraus fahren kann. Während der Zeitpunkte t1, t2, t3 seiner Mission überträgt das Unterwasserfahrzeug 26 beispielsweise von ihm gesammelte Daten über seinen Datenlink in Form der Glasfaser 54 und mittels einem Modem an das U-Boot 6, empfängt geänderte Missionsdaten - wie z. B. geänderte Treffpunkt-Koordinaten - vom U-Boot 6 oder holt sich über seinen GPS-Empfänger 44 ein Positions-Update hinsichtlich seiner aktuellen Position. Zum Zeitpunkt t4 hat das Unterwasserfahrzeug 26 bereits die mit dem U-Boot 6 vereinbarten Treffpunkt-Koordinaten angefahren und sich ihm von der Breitseite genähert, um anhand der Signatur des U-Boots 6 festzustellen, ob es sich um das U-Boot 6 handelt, mit dem es geborgen werden soll. Es führt nun einen Kennungsaustausch durch, um eindeutig identifizieren zu können, ob es sich um das "richtige" U-Boot 6 handelt. Wenn dies durch das Unterwasserfahrzeug 26 erfolgreich verifiziert wird, startet es seinen Andockvorgang an die Vorrichtung 2, die von dem U-Boot 6 in die zur Bergung erforderliche Position gebracht wurde, wenn dieses seinerseits den Kennungsaustausch erfolgreich durchgeführt hat. Zum Zeitpunkt t5 ist das Unterwasserfahrzeug 26 bereits teilweise in den Korb 30 eingefahren und wird nun wie bereits zuvor beschrieben durch die Vorrichtung 2 geborgen.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Vorrichtung
    4
    Torpedorohr
    6
    U-Boot
    8
    Röhre
    10
    Rohrstück
    12
    Rohrstück
    16
    mit Wasser gefluteter Zwischenraum
    18
    Druckkörper
    20
    Außenhülle
    24
    Freiwasserbereich
    26
    Unterwasserfahrzeug
    28
    Ein-/Auszugsmittel
    30
    Korb
    32
    Gelenk
    34
    Strebe
    35
    Öffnung
    36
    Gelenk
    38
    Strebe
    40
    Rand
    42
    Einweisungsmittel
    44
    GPS-Empfänger
    46
    Detektionsvorrichtung
    48
    Pfeil
    50
    Mündungsklappe
    52
    Druckschott
    54
    Lichtwellenleiter
    56
    Glasfaserspule
    58
    Glasfaserspule
    60
    Winde
    62
    Schleppkabel

Claims (16)

  1. Vorrichtung (2) zur Aussetzung und Bergung eines Unterwasserfahrzeugs (26), die in ein Bergungsrohr (4) eines Unterwasserbergungsfahrzeugs (6) einbringbar ist, wobei die Vorrichtung (2) eine verfahrbare Röhre (8) umfasst, die an einem ihrer Enden mit einem Ein-/Auszugsmittel (28, 30) versehen ist, , dadurch gekennzeichnet, daß das Ein-/Auszugsmittel (28, 30) in einem eingefahrenen Zustand die Form einer Röhre oder eines Rings und in einem ausgefahrenen Zustand die Form eines Trichters aufweist.
  2. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei die Röhre (8) aus mehreren Rohrabschnitten (10, 12) gebildet ist, die teleskopartig aus- und ineinander schiebbar sind.
  3. Vorrichtung (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ein-/Auszugsmittel (28, 30) derart ausgestaltet ist, dass es auf der der Röhre (8) abgewandten Seite im ausgefahrenen Zustand einen größeren Umfang als die Röhre (8) und im eingefahrenen Zustand einen der Röhre (8) entsprechenden oder kleineren Umfang aufweist.
  4. Vorrichtung (2) nach Anspruch 3, wobei das Ein-/Auszugsmittel (28, 30) derart ausgebildet ist, dass sich seine auf der der Röhre (8) abgewandten Seite befindliche Öffnung (35) während des Ausfahrens vergrößert und während des Einfahrens verkleinert.
  5. Vorrichtung (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ein-/Auszugsmittel (28, 30) mit einem oder mehreren Einweisungsmitteln (42) versehen ist, bei dem oder denen es sich bevorzugt um akustische, optische und/oder magnetische Einweisungsmittel (42) handelt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das oder die Einweisungsmittel (42) an dem der Röhre (8) abgewandten Seite befindlichen Rand (40) des Ein-/Auszugsmittels (28, 30), bevorzugt in zueinander äquidistanten Abständen, angeordnet sind.
  7. Vorrichtung (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Röhre (8) eine Länge von mehr als 3 m aufweist und/oder aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff gefertigt ist.
  8. Vorrichtung (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ein-/Auszugsmittel (28, 30) über mit Gelenken (32) versehene Streben (34) zu einem trichterförmigen Korb (30) ausfahrbar ist.
  9. Vorrichtung (2) nach Anspruch 8, wobei die Streben (34) an ihrem der Röhre (8) abgewandten Seite über Gelenke (36) mit weiteren, untereinander über Gelenke (36) verbundenen Streben (38) verbunden sind, die bei ausgefahrenem Ein-/Auszugsmittel (28, 30) den Rand (40) des Korbes (30) bilden.
  10. Verfahren zur Bergung eines Unterwasserfahrzeugs (26) mit einer Vorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 1 - 9, die in ein Bergungsrohr (4) eines Unterwasserbergungsfahrzeugs (6) eingebracht ist, umfassend die Verfahrensschritte
    a. Verfahren der Röhre (8) in Richtung Freiwasser und Ausfahren des Ein-/Auszugsmittels (28, 30) derart, dass sich zumindest das Ein-/Auszugsmittel (28, 30) außerhalb einer Außenhülle (20) des Unterwasserbergungsfahrzeugs (6) befindet,
    b. nachdem sich das Unterwasserfahrzeug (26) zumindest teilweise innerhalb des Trichters des Ein-/Auszugsmittels (28, 30) befindet, Einfahren des Ein-/Auszugsmittels (28, 30) soweit, bis der auf der der Röhre (8) abgewandten Seite befindliche Rand (40) des Ein-/Auszugsmittels (28, 30) den Umfang des Unterwasserfahrzeugs (26) derart umschließt, dass das Unterwasserfahrzeug (26) durch Verfahren der Röhre (8) in das Bergungsrohr (4) einziehbar ist, und
    c. Einziehen des Untervvassenfahrzeugs (26) in das Bergungsrohr (4) hinein durch Verfahren der Röhre (8) in Richtung Innenraum des Unterwasserbergungsfahrzeugs (6).
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei vor dem Verfahrensschritt b) noch der Verfahrensschritt
    Aktivierung des oder der Einweisungsmittel (42) ausgeführt wird.
  12. Verfahren zur Aussetzung eines Unterwasserfahrzeugs (26) mit einer Vorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 1 - 9, die in ein Bergungsrohr (4) eines Unterwasserbergungsfahrzeugs (6) eingebracht ist, umfassend die Verfahrensschritte
    a. Umschließen des Umfangs des Unterwasserfahrzeugs (26) durch das Ein-/Auszugsmittel (28, 30),
    b. Verfahren der Röhre (8) zusammen mit dem Unterwasserfahrzeug (26) in Richtung Freiwasser derart, dass sich das Ein-/Auszugsmittel (28, 30) außerhalb einer Außenhülle (20) des Unterwasserbergungsfahrzeugs (6) befindet und
    c. Öffnen des Ein-/Auszugsmittels (28, 30) durch weiteres Ausfahren des Ein-/Auszugsmittels (28, 30) soweit, bis das Unterwasserfahrzeug (26) nicht mehr durch das Ein-/Auszugsmittel (28, 30) umschlossen ist.
  13. Verfahren zur Andockung eines Unterwasserfahrzeugs (26) an eine Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 - 9, die in ein Bergungsrohr (4) eines Unterwasserbergungsfahrzeugs (6) eingebracht ist, umfassend die Verfahrensschritte
    a. Anfahren zwischen Unterwasserfahrzeug (26) und Unterwasserbergungsfahrzeug (6) vereinbarter Treffpunkt-Koordinaten durch das Unterwasserfahrzeug (26),
    b. Durchführung eines Kennungsaustauschs des Unterwasserfahrzeugs (26) mit dem Unterwasserbergungsfahrzeug (6),
    c. Anfahren auf das Bergungsrohr (4) bei erfolgreichem Kennungsaustausch und
    d. zumindest teilweises Einfahren des Unterwasserfahrzeugs (26) in den Trichter des ausgefahrenen Ein-/Auszugsmittels (28, 30) der Vorrichtung (2) hinein.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei vor dem Verfahrensschritt a noch der Verfahrensschritt
    Bestimmen einer aktuellen Position des Unterwasserfahrzeugs (26) über
    einen im Unterwasserfahrzeug (26) befindlichen GPS-Empfänger (44) ausgeführt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei vor dem Verfahrensschritt b von Anspruch 13 noch der Verfahrensschritt
    Annäherung des Unterwasserfahrzeugs (26) an das Unterwasserbergungsfahrzeug (6) auf der Breitseite ausgeführt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei vor dem Verfahrensschritt d von Anspruch 13 noch die Verfahrensschritte
    a. Detektion des oder der Einweisungsmittel (42) durch das Unterwasserfahrzeug (26) und
    b. Ausrichtung des Unterwasserfahrzeugs (26) nach Maßgabe des oder der detektierten Einweisungsmittel (42)
    ausgeführt werden.
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