EP2640903A1 - Unterwasserfahrzeug zum freilegen eingesunkener objekte und unterwassersystem mit einem solchen unterwasserfahrzeug - Google Patents

Unterwasserfahrzeug zum freilegen eingesunkener objekte und unterwassersystem mit einem solchen unterwasserfahrzeug

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EP2640903A1
EP2640903A1 EP11778929.7A EP11778929A EP2640903A1 EP 2640903 A1 EP2640903 A1 EP 2640903A1 EP 11778929 A EP11778929 A EP 11778929A EP 2640903 A1 EP2640903 A1 EP 2640903A1
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EP
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underwater vehicle
underwater
working
vehicle
nozzle
Prior art date
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EP11778929.7A
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Sven-Christian Hesse
Jörg Kalwa
Ralf Richter
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Atlas Elektronik GmbH
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Atlas Elektronik GmbH
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Publication date
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • 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
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
    • B63G8/20—Steering equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B45/00—Arrangements or adaptations of signalling or lighting devices
    • B63B45/02—Arrangements or adaptations of signalling or lighting devices the devices being intended to illuminate the way ahead or other areas of environments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G7/00—Mine-sweeping; Vessels characterised thereby
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
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    • E02F3/8858—Submerged units
    • E02F3/8866—Submerged units self propelled
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    • E02F3/907—Measuring or control devices, e.g. control units, detection means or sensors
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    • E02F3/90—Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/92—Digging elements, e.g. suction heads
    • E02F3/9206—Digging devices using blowing effect only, like jets or propellers
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    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90—Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/92—Digging elements, e.g. suction heads
    • E02F3/9243—Passive suction heads with no mechanical cutting means

Definitions

  • the invention relates to a remotely controllable underwater vehicle according to claim 1 and an underwater system comprising such an underwater vehicle and a system platform according to the preamble of claim 12.
  • US 2002 0129 694 A1 discloses a device for demining at the seabed with a water-plow, which is arranged with movable arms at the bow of a surface vessel and is lowered by lowering the movable arms in its working position on the seabed.
  • the water plow contains a channel in which water is taken from the vicinity of the water plow and discharged in front of the surface vehicle downwards towards the seabed.
  • the water jet of the water plow should be out remove any buried explosives or other obstructions buried in a surface of the surface vehicle.
  • US 7 363 844 B2 discloses a remote-controlled underwater system for salvaging explosive devices, wherein a remotely controllable gripping tool for salvaging the ammunition is parked on the seabed.
  • the gripping tool is connected via a signal cable with a transmitting / receiving device, which floats on the water surface and is connected by radio to a base station.
  • US 3,354,658 discloses an underwater vehicle having a torpedo-like shape which is remotely controllable via a cable and supplied with compressed air via a compressed air line.
  • the known underwater vehicle has a magnetic head with which it can be fastened to the ship's side of a shipwreck, wherein a hole is blown into the ship's wall by means of an explosive charge in order subsequently to pump air through the ship's wall.
  • an adapter can be included, which can suck by means of compressed air via a flexible tube loose material from the decks of a shipwreck or from the seabed. With another adapter, compressed air can be discharged from the compressed air line via a nozzle.
  • US 7 765 725 B2 discloses a device for removing the excavation from a well by means of an ejector, a pump and a suction tube to be inserted into the well.
  • the pump is part of a remotely controlled submersible and is connected to the ejector to remove excavation.
  • WO 01/32503 A2 discloses a device for the removal of rocks and sediments in the underwater area, which is attached outside a remote-controlled underwater vehicle (ROV) to the underwater vehicle.
  • the known device comprises a suction line, through which sediments are transported, and an ejector nozzle acting on the suction line, to which a water pump is connected and which produces a suction pressure at the working end of the suction line.
  • JP 62008895A discloses a radio-controlled underwater robot with a handling device designed as a gripping arm.
  • the underwater robot is connected via cable connection to a radio buoy, which is connected to a base station aboard a ship by radio.
  • WO 91/13800 discloses an underwater exploration system comprising two identical submersibles and one surface vessel, each of which is used for underwater exploration and submerged while the other submersible is on the surface of the water and maintains radio contact with the base station aboard an overwater vessel , The two underwater vehicles communicate with each other, so that ultimately communication with the submerged submarine vehicle is possible via the radio link to the underwater vehicle floating on the surface.
  • the invention is the problem of creating a remotely controllable underwater vehicle and an underwater system, which allow a cost-effective and safe removal of hard to reach objects, in particular of ordnance, from the bottom of a body of water after all.
  • This problem is solved according to the invention with an underwater vehicle with the features of claim 1 and an underwater system with the features of claim 12.
  • the invention is based on the finding that the difficult accessibility of objects on the bottom of bodies of water is often the result of sediment deposits on the object or the object has sunken so long after an often decades-long dwell time on the riverbed that conventional underwater vehicles salvage or Can no longer carry out eviction.
  • the invention has recognized that in most cases a salvage or clearance would be possible if the sediment could be removed in the vicinity of the sunken object and thus the sunken object can be exposed so far that it can then be recovered or cleared.
  • the underwater vehicle according to the invention with its device for exposing sunken objects, can in most cases remove so much sediment, sand or smaller objects that the object is gently exposed for subsequent salvage or evacuation.
  • the device for exposing sunken objects comprises one or more tools to act on the sediment.
  • the underwater vehicle has a device for exposing sunken objects by means of a water flow, which comprises a working nozzle leading to the water flow.
  • a device for exposing sunken objects by means of a water flow which comprises a working nozzle leading to the water flow.
  • the exposure of the sunken objects by means of a water flow can be done both by rinsing and by sucking the sediments in the environment of the sunken object, for example, a mine.
  • a rinse-type device the water flow is directed to the object to be cleared via the working nozzle, thereby flushing away the sediments.
  • a suction device water and thus the sediment is sucked from the environment of the object to be exposed and via a suction line, for example. A hose, discharged.
  • a counter-pressure nozzle counteracting the working nozzle is provided.
  • the backpressure nozzle as in the working nozzle, a water flow is generated, but in the opposite direction. set flow direction.
  • the flow of water through the countercurrent nozzle generates impulse forces, which counteract the impulse forces occurring at the working nozzle, so that acting on the underwater vehicle a smaller magnitude resulting force than without compensation by the back pressure nozzle.
  • the underwater vehicle can be stably maintained in its working position at the bottom of the water, so that unwanted approaches of the underwater vehicle is counteracted to the object to be exposed. Especially in hazardous work on objects with explosives, the risk of spontaneous detonation is therefore reduced.
  • the arrangement of a back pressure nozzle is particularly advantageous in a rinsing operation of the working nozzle to at least partially compensate for the impulses acting on the working nozzle due to the impact of the flow of water on the object to be exposed or its environment and compensate as completely as possible.
  • the underwater vehicle can be remotely controlled via wireless communication means, for example via sound or (in the case of short transmission links) by radio or similar means, and / or via a connecting cable.
  • wireless communication means for example via sound or (in the case of short transmission links) by radio or similar means, and / or via a connecting cable.
  • a human operator from a control center of a system platform before control commands for the underwater vehicle.
  • the underwater vehicle is approached with appropriate remote control of his drive or maneuvering to the object to be cleared.
  • the control commands transmitted control the operating equipment of the underwater vehicle, for example the devices for navigation, for controlling the drive and for maneuvering the underwater vehicle.
  • the control commands also remotely control the exposure of the object via the positioning of the working nozzle.
  • the underwater vehicle transmits measurement data via the communication with the system platform, so that the operator is enabled to control the underwater vehicle in real time.
  • An underwater vehicle is to be understood as any mobile means which is suitable for transporting the device for exposing sunken objects by means of a water flow and the working nozzle in the underwater space.
  • This can be an underwater vehicle which can be moved in three-dimensional space, but also any type of underwater vehicle which is movable on the bottom of the water body, for example by means of a chain or wheel train or in any other way.
  • the device for exposing sunk objects one or more, in particular rotatably drivable, tools such as brushes and the like. On. With tools such as brushes outside sediments and deposits of the object to be exposed can be removed and thus further operations are greatly facilitated.
  • the tools are advantageously designed and arranged such that, in their operation, the lowest possible recoil forces or moments act on the underwater vehicle. This results in lower recoil forces than in a flushing device by means of water flow.
  • the impulses acting on the underwater vehicle are reduced, so that little energy is required for correction maneuvers of the underwater vehicle to maintain its position.
  • a plurality of rotatable tools such as brushes are arranged such that the respective forces generated compensate, for example, by opposite directions of rotation.
  • the underwater vehicle is trimmed buoyancy neutral and has such trained and arranged Manövrier foundeden that the underwater vehicle in the directions of its spatial axes, namely the longitudinal axis, the transverse axis and the vertical axis, and in the direction of rotation about at least one of the spatial axes is controllable.
  • the maneuvering devices are coordinated in such a way that precise maneuvers in any direction are possible.
  • the underwater vehicle can float through the neutral trimming in the field and is precisely maneuverable to allow for positional corrections even in dangerous missions such as mine work and to precisely track the tool for exposing the sunk object, especially the working nozzle, to the contour of the underwater object to be excavated.
  • the underwater vehicle advantageously has means for adjusting the trim.
  • a neutral trim can be set at any time and the levitation of the vehicle can be maintained even with changes in the underwater environment, for example in the case of currents or thermal or chemical changes.
  • the trim means and the maneuvering devices are used in a coordinated manner to ensure that the underwater vehicle is hovering with as little energy as possible.
  • the maneuvering devices of the remotely controllable underwater vehicle are arranged and matched to one another such that movements in directions of rotation about several or all spatial axes of the underwater vehicle are possible. Maneuverability of the underwater vehicle with yaw movement (rotation about the vertical axis) and with ramming (rotation about the transverse axis) proved to be particularly advantageous.
  • the underwater vehicle maneuvering devices are remotely controllable to perform the intended underwater vehicle maneuver. Likewise, the maneuvering devices allow dynamic corrective measures to stabilize the underwater vehicle in the desired working position via coordinated control of the maneuvering devices.
  • the maneuvering devices of the underwater vehicle are formed by a rear-wheel drive and at least one side thrust drive, which is arranged in the region of the bow of the underwater vehicle.
  • side thrust drives are arranged in pairs, each with different effective directions.
  • two or more pairs of side thrusters are spaced apart longitudinally of the underwater vehicle to ensure precise maneuvers of the underwater vehicle exclusively in the intended directions.
  • the device for exposing sunken objects by means of a water flow comprises a pumping unit acting on the working nozzle and the backpressure nozzle, wherein the working nozzle in a rinsing operation directs the water flow onto the object to be cleared away and sediments wash away.
  • the device for exposing sunken objects by means of a water flow is designed as a suction device.
  • the working nozzle is connected to the suction side of the pump unit. By sucking off the sediments from the area of the sunk object, obstructions in the working area are counteracted by swirling sediment. As a result, optimal visibility in the working area of the working nozzle can be created.
  • a spacer is advantageously arranged, which prevents the suction nozzle of the working nozzle at the object to be exposed during the suction of sediment.
  • the device for exposing sunk objects in an advantageous embodiment is equipped with an explosives detector.
  • An explosive detector designed in particular as an underwater explosive sniffer is capable of detecting the presence of explosives in its surroundings.
  • a signal of the explosives detector is used to reduce the suction power or to stop the suction operation.
  • the explosives detector and an evaluation device connected to the explosives detector on board the underwater vehicle make it possible to detect any danger to the underwater vehicle which could originate from the object being tracked.
  • An intervention in the current suction operation due to detection of dangers can be performed autonomously by the underwater vehicle or by remote control.
  • the device for exposing sunk objects by means of a water flow with respect to The working direction of the water flow is switchable and operable depending on the setting of the working direction in a suction or a rinsing operation.
  • the environment of the sunken object can be exposed at high power.
  • the pump unit is particularly advantageous in its performance adjustable, the power is controlled or regulated on the basis of sensor measurements or adjusted manually. In this case, for example, the pressure in the working nozzle can be used as a control or controlled variable.
  • the adjustability of the power of the pump unit is advantageous in a combination of working nozzle and additional rotary tools such as brushes and the like.
  • the pump power can be adjusted according to the current effectiveness of the other tools.
  • a motion sensor or other measuring devices is advantageously provided on the underwater vehicle or its manipulation device.
  • the underwater vehicle advantageously has one or more devices for detecting its surroundings, whose measurements or recordings of a human operator can be displayed, so that a remote control of the exposure of the sunken object under real-time conditions is possible.
  • the underwater vehicle comprises, for example, a sonar device and / or a camera as a device for detecting its surroundings. With a camera, which is aligned with the work area of the working nozzle, the working area of the working nozzle can be detected and the working nozzle can be controlled efficiently.
  • a sonar allows safe navigation when approaching the object and also allows detection of the working area of the working nozzle in poor optical conditions, such as cloudy water. Acoustic signals from individual position determinations can be evaluated in order to detect the underwater vehicle To guide object (acoustic tracking).
  • the underwater vehicle on an acoustic signal such as a pinger, on.
  • an acoustic signal transmitter can also be arranged away from the underwater vehicle in order to locate the object to be cleared and to guide the underwater vehicle. It is also possible to arrange such an acoustic signal generator on the object to be exposed in order to track the underwater vehicle.
  • the operator controls the underwater vehicle via the available drives taking into account sonar and / or camera to the object to be exposed and then controls the exposure of the object by means of the working nozzle.
  • the underwater vehicle comprises an anchoring device.
  • the anchoring device offers a further possibility for stabilizing the working position of the underwater vehicle in addition to dynamic intervention via control of the maneuvering drives of the underwater vehicle.
  • the underwater vehicle can thus be kept stable in its working position by means of on-board equipment, namely via the anchoring device, by controlled drive pulses of its drives or a combination of the means.
  • the anchoring device advantageously comprises an anchor with a plurality of anchor tines in the manner of a harrow, which gives a secure hold for the excavation work in most possible ground conditions.
  • the anchor is dropped from the anchoring device, for example, to a corresponding control command of the operator of the underwater vehicle.
  • the anchoring device comprises an electromagnet and / or a vacuum device in order to fix the underwater vehicle when exposing the sunken object to the object itself or to an object in its surroundings.
  • the anchoring device may also have a clamping device for clasping the object to be exposed or its parts and / or objects in the surroundings of the object or underwater vehicle.
  • a nail-shooting device is provided as an anchoring device with which the underwater vehicle via to be delivered nails or bolts is attached.
  • the nails are delivered via an ignition device in the nail gun and fasten the underwater vehicle, for example via ropes on the bottom of the water.
  • the fastening nails can also be driven into the object to be cleared or into any other suitable object in the vicinity of the object to be excavated or underwater vehicle in order to fix the underwater vehicle directly or via ropes.
  • the underwater vehicle on a controllable manipulation device, which carries the working nozzle.
  • the working nozzle via the manipulation device, for example.
  • a robot arm are positioned particularly precisely in the environment of the object to be exposed.
  • the working position of the working nozzle can be changed without requiring energy-intensive underwater vehicle maneuvers.
  • the underwater vehicle carries an explosive charge for the clearance of explosive ordnance.
  • the underwater vehicle carries an explosive charge for the clearance of explosive ordnance.
  • the underwater vehicle according to the invention which additionally has a device for exposing sunken objects, the effectiveness of the eviction.
  • the explosive charge With every sinking weapon, for example, a sunken base mine, the explosive charge can be placed in an optimal position after exposing the base mine, so that an evacuation of the mine is ensured in any case.
  • the underwater vehicle carries one or more explosive charges with directivity, in particular shaped charges.
  • the use of shaped charges increases the efficiency of the explosive charge used and helps to minimize the amount of explosives to be transported aboard the mothership. This promotes the safety of transport and storage of the underwater vehicle (s) aboard the mothership.
  • the hollow charge can be optimally placed on the object to be cleared when the underwater vehicle is fixed by its anchoring device.
  • To illuminate the working area of the working nozzle headlamps are provided on the underwater vehicle, wherein in an advantageous embodiment, the underwater vehicle comprises two or more spaced-apart and aligned on the working area of the working nozzle headlights. In this way, the working area is illuminated without shadows, so that the environment of the object to be exposed and in particular its surface can be reliably identified.
  • the suction device comprises a connected to the working nozzle suction hose, which is led away from the working area of the working nozzle of the underwater vehicle and has such a length to an outlet of the water flow, that no emerging at the outlet particle load in the working area of the working nozzle returns and affects the visibility there.
  • the dimensioning of the length of the suction hose is carried out taking into account the suction and possibly the flow conditions at the site.
  • the extracted sediment emulsion is preferably discharged in the direction of the stern and positioned the outlet of the suction line accordingly.
  • a distance of the outlet of the water flow from the working area of the working nozzle with the appropriate length of the suction hose is ensured if the outlet of the suction hose is fixed away from the underwater vehicle at the bottom of the water body.
  • Such a fixation of the suction hose at the bottom of the body of water can be achieved in a simple manner by connecting the outlet of the suction hose to a weight which can be deposited by the underwater vehicle.
  • a pump unit with the suction hose can be released from a corresponding holding device on the underwater vehicle and parked on the bottom of the water.
  • the outlet of the water flow is preferably on the side opposite the working area of the working nozzle side of the underwater vehicle, so that the least possible obstruction of visibility in the work area can occur by fluidized sediments.
  • a human operator controls the underwater vehicle from a system platform which is signal transmitting connected to the underwater vehicle.
  • the system platform can be a ship or an underwater vehicle. However, the system platform can also be formed localized.
  • the underwater system according to the invention comprises, in addition to a system platform and the underwater vehicle with the device for Exposing sunk objects in addition a mediator vehicle with which the underwater vehicle is connected signal transmitting, for example via a connecting cable.
  • To connect wireless communication means can also be provided.
  • the wireless communication can be done by sound or radio, especially for short distances between the median vehicle and the underwater vehicle to be controlled.
  • the underwater vehicle is optionally remotely controllable via a connecting cable or wireless communication means.
  • the intermediary vehicle is in turn connected to the system platform signal transmitting, in particular by radio link.
  • the use of an intermediary vehicle increases the range of the underwater vehicle intended to expose sunk objects and / or provides more energy for extended mission times.
  • the intermediary vehicle is advantageously a vehicle capable of flooding on the surface, so that wireless communication by sound or radio between the intermediary vehicle and the system platform is ensured even over greater distances.
  • the invention uses the mediator vehicle as a relay station, wherein the mediator vehicle transmits information from the underwater vehicle and for the underwater vehicle from the optionally distant mother ship by radio transmission. While the underwater vehicle is controlled to expose sunken objects via the mid-vehicle over a short distance via an appropriate communication means, the radio link between the mothership and the mid-vehicle enables long distance communication such that long reaches of the underwater system are achieved from the location of the system platform. Due to the large distance of the mother ship from the place of use of the underwater vehicle, the mother ship or its crew is also protected from the effects of detonations when dealing with explosives on the riverbed. The short distance between mid-vehicle and underwater vehicle enables optimal communication on wireless communication channels, for example by sound or by radio.
  • connection cable advantageously comprises a fiber optic cable.
  • the mediator vehicle is also used to transport the underwater vehicle to expose sunken objects to the deployment site. In doing so, the mid-range vehicle is steered close to the place of deployment, so that the underwater vehicle requires less energy for its mission.
  • the on-board power supply of the underwater vehicle can thus be small and therefore cost-effective dimensioned.
  • powerful lithium polymer batteries are arranged on board the radio-controlled underwater vehicle.
  • the mediator vehicle may be a surface vessel that floats on the surface of the water and is in radio communication with the system platform. But it is also possible to use an unmanned underwater vehicle as a mediator, in particular an autonomous underwater vehicle (AUV).
  • the mediator vehicle can be used as a transfer vehicle, which brings the underwater vehicle to expose sunken objects to the place of use and communicates with the mothership via the connection cable. Once the midship vehicle has deployed the underwater vehicle to expose sunk objects in the field of application, the mediator vehicle moves away from the deployment site and can return to the surface of the water to receive radio communication with the system platform.
  • the intermediary vehicle controls the underwater vehicle wirelessly. It is therefore possible to use a self-operating underwater vehicle for controlling the underwater vehicle with the device for exposing sunken objects.
  • connection cable between the intermediary vehicle and the underwater vehicle for exposing sunk objects in addition to the fiber optic signal line also comprises a power line.
  • the intermediary vehicle carries an energy source, for example a generator or a battery with a correspondingly large capacity, for supplying the underwater vehicle for exposing sunken objects via the connection cable.
  • the underwater vehicle over a longer mission period can also be used in missions with increased energy requirements, for example, to expose multiple objects.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of an underwater system with an underwater vehicle for exposing sunken objects
  • Fig. 3 shows another embodiment of an underwater system with an underwater vehicle for exposing sunken objects.
  • FIG. 1 shows the side view of an underwater vehicle 1, which can be controlled remotely via a connection cable 2 from a system platform, in particular by a human operator in a control station of the system platform.
  • the underwater vehicle has a device explained in more detail below for exposing sunken objects by means of a water flow.
  • the underwater vehicle 1 is used for clearing a base mine 4 sunk into the seabed 3.
  • the underwater vehicle 1 is an unmanned underwater vehicle controllable in the three-dimensional underwater space, which has a rear-wheel drive 5 and can be maneuvered by means of elevators 6 and side elevators 7.
  • the underwater vehicle 1 can be remotely controlled via the connection cable 2.
  • the connection cable 2 is connected in the region of the stern of the underwater vehicle 1 and discharged aft, to avoid catching the connection cable 2 to the underwater vehicle and thus damage.
  • the sediment is removed in the immediate vicinity of the base mine 4 by means of a water flow.
  • the water flow is generated by a pump of the underwater vehicle and brought by means of a water flow leading working nozzle 8 in the intended work area in the vicinity of the base mine 4 to action.
  • the device for exposing sunk objects by means of a water flow is formed in the present embodiment as a suction device, wherein the working nozzle 8 sucks water from the work area and thereby according to the suction pressure sediment entrainment.
  • the working nozzle 8 is formed as a rinsing nozzle, wherein the flow of water is discharged through the working nozzle in the work area. The jet of water emitted by the rinsing nozzle entrains sediments in the area of the sunken object and rinses the object free.
  • the working direction of the water flow is switchable and can be operated depending on the setting of the working direction in a suction or a rinsing operation.
  • the device for exposing sunken objects by means of a water flow comprises in addition to the working nozzle a connected to the working nozzle 8 suction line 9 and a pump unit 10, which generates a negative pressure at the working nozzle 8.
  • the pump unit 10 generates a water flow, wherein the working nozzle 8 is connected via the suction line 9 to the suction side of the pump unit 10.
  • the pump unit 10 may be designed such that it sucks directly through the working nozzle 8.
  • the pump unit 10 sucks water from the environment of the underwater vehicle 1, wherein the suction line 9 of the working nozzle 8 is connected in the pumping direction behind the pump unit 10 such that under utilization of the Bernoulli effect, a negative pressure in the suction line 9 is generated. In this way it is prevented that the extracted sediments flow through the pump unit 10. Rather, the extracted emulsion from the working area of the working nozzle 8 is discharged directly through an outlet 1 1 back into the environment of the underwater vehicle 1.
  • the pump unit 10 is designed to be adjustable in its pumping power, wherein the pump power is regulated or controlled.
  • the pressure in the working nozzle is measured in the embodiment shown by means of a sensor, not shown, and entered a control or control unit of the underwater vehicle.
  • a spacer is arranged on the working nozzle 8 to avoid a fixed suction of the working nozzle 8 in an embodiment not shown.
  • the working nozzle 8 is arranged in the region of a bow 12 of the underwater vehicle 1.
  • a camera 13 is arranged in the region of the bow 12, the signals are transmitted via the connecting line 12 to the system platform, so that a human operator can detect under real-time conditions the working area of the working nozzle 8 and control the underwater vehicle 1.
  • the underwater vehicle 1 further comprises a sonar 14, which also transmits information about the connection cable 2 to the system platform.
  • the underwater vehicle may be controlled into the designated workspace based on the information from the sonar 14.
  • the approach to the base mine 4 to expose the base mine 4 is advantageously carried out using the information of the camera thirteenth
  • the underwater vehicle comprises two spaced apart and directed to the working area of the working nozzle 8 headlights 15.
  • the headlights 15 are advantageously designed as LEDs and allow by their spaced arrangement, the detection of the work area without shadows.
  • the working area of the working nozzle 8 is thereby optimally illuminated, wherein an erroneous detection of shadows is counteracted as objects.
  • several cameras 13 may be provided.
  • the underwater vehicle 1 In order to accurately position the underwater vehicle 1 in the working area, the underwater vehicle 1 is trimmed neutrally and has such trained and arranged maneuvering devices that the underwater vehicle in the directions of its spatial axes, namely the longitudinal axis L, the transverse axis Q and the vertical axis V, and in directions of rotations about the spatial axes L, Q, V is controllable.
  • the maneuvering devices of the underwater vehicle include the rear drive 5 and side thrust drives 16, 16 ' arranged in pairs with different effective directions.
  • a pair of side thrust drives 16, 16 'are arranged in the region of the bow 12 and a further pair of side thrust drives 16 " , 16 "' are arranged spaced apart in the direction of the longitudinal axis L.
  • the underwater vehicle 1 Due to the neutral trimming the underwater vehicle 1 floats at its working position. If up or down forces arise, for example as a result of changed environmental conditions, the trim is readjusted. Under the influence of lateral forces, the underwater vehicle 1 is positioned in its floating position via coordinated activation of the maneuvering devices. and, if necessary, adjusted in its orientation.
  • the side thrust drives 16, 16 ' , 16 " , 16 “' are controlled in a coordinated manner and the effect of the environment on the underwater vehicle is compensated for by commissioning the side thrust drives.
  • a control device is provided which determines the corresponding corrective measures on the basis of sensor values. The control device detects sensor values, for example sensor values with information about the position and orientation of the underwater vehicle 1.
  • the device for exposing sunk objects by means of a water flow has a counter-pressure nozzle 17 counteracting the working nozzle 8.
  • the continuous flow of water generates a force which is canceled or at least mitigated by the counteracting counterpressure nozzle 17.
  • the back pressure nozzle is acted upon by the pump unit 10 at the same time as the working nozzle 8.
  • the forces due to the suction at the working nozzle 8 are compensated by the back pressure nozzle 17 or at least partially canceled, so that a small resultant force acts on the underwater vehicle 1.
  • the watercraft can therefore be kept stable with little or full compensation by the back pressure 17 without additional control measures in the working position, so that the risk of explosion when working on a base mine 4 is reduced.
  • the working nozzle 8 is arranged on a manipulation device 18, which consists of articulated robot arms in the embodiment shown.
  • the manipulation device 18 can be pivoted from the underwater vehicle 1 into the working area near the base mine 4 to be cleared.
  • the energy requirement of the underwater vehicle 1 can be considerably reduced, since the underwater vehicle itself does not have to be maneuvered for a movement of the working nozzle in the working area, but the working nozzle 8 with the manipulation device 18 is brought into a suitable position.
  • the manipulation device 18 is arranged in the region of the bow 12 of the underwater vehicle 1 and allows free movements of the working nozzle 8 in the intended working area in front of the headlights 15.
  • the pivotable robot arms of the manipulation device 18 are advantageously arranged such that in a pivoted basic position (FIG Manipulation device 18 one of the two nozzles (working nozzle 8 or counter-pressure nozzle 17) pointing to the bow 12 and the work area. Since the water flow acts on both nozzles in order to compensate for the resulting forces, the nozzle directed towards the nose 12 acts as a working nozzle and exposes the base mine 4. If the manipulation device 18 is swiveled out in the direction of the arrow 20, the initially remote nozzle can be brought into the working area and act there as a working nozzle.
  • the underwater vehicle 1 has a metal detector or another auxiliary sensor for localizing the object, in particular the base mine 4.
  • this metal detector is arranged at a distance from the hull of the underwater vehicle 1.
  • this metal detector is provided on the working nozzle 8. This is advantageous when the hull of the underwater vehicle 1 is formed of metal to withstand high pressures.
  • the working nozzle 8 is therefore advantageously made of a non-metallic material, in particular plastic. This preferably also applies to any back pressure nozzle 17 and / or manipulation device 18.
  • the suction line 9 opens into a suction hose 21, at the end of the outlet 11 is located for the flow of water.
  • the suction hose 21 is dimensioned so long that the outlet 11 is located at such a distance from the underwater vehicle 1, that the extracted and discharged at the outlet 1 1 sediments can not return to the working area of the working nozzle 8.
  • the suction hose 21 may be designed such that it is fixed by the underwater vehicle 1 in the vicinity of the ground mine 4 to be cleared on the ground and then the underwater vehicle 1 is moved up to the base mine 4.
  • the underwater vehicle 1 has an anchoring device 22, with which the underwater vehicle 1 can be fixed in its working position.
  • the anchoring device 22 is in an advantageous embodiment, an anchor with a plurality of anchor tines in the manner of a harrow. Such an anchor is deposited on reaching the selected anchor position of the underwater vehicle 1.
  • the release of the anchor from the underwater vehicle takes place on a corresponding control command via the connection cable 2 or is carried out by the underwater vehicle 1 automatically according to a predefined mission program.
  • the formation of the anchor with a variety of anchor tines in the manner of a harrow allows the firm anchoring of the underwater vehicle 1, even in difficult seabed conditions.
  • the anchoring device 22 is designed as an electromagnet and / or as a vacuum device, wherein the underwater vehicle 1 is fixed to the base mine 4 or to another object in the vicinity of the object to be exposed.
  • the anchoring device 22 can also be designed as a clamp device for clasping the object to be exposed or objects in the surroundings of the object or underwater vehicle 1.
  • the anchoring device 22 on a nail-shooting device, wherein on corresponding control command Befest Trentsnägel- or bolts are delivered.
  • Befest Trentsnägel- or bolts are delivered.
  • the fastening nails ropes or other holding means can be secured to the seabed 3 and the underwater vehicle 1 are fixed.
  • a fixation of the underwater vehicle 1 at the object to be exposed or another object in the vicinity of the object to be exposed is possible.
  • the underwater vehicle 1 is equipped with an explosive charge 23, which is detachably arranged on the hull of the underwater vehicle 1.
  • the explosive charge 23 can be stored for the purpose of demining or attached to the base mine 4.
  • the explosive charge 23 is a shaped charge which is attached to the base mine 4 to be cleared after its exposure.
  • the anchoring device can advantageously be used, for example the explosive charge 23 can be fastened to a base mine 4 by means of a nail gun.
  • FIG. 2 shows an underwater system with an underwater vehicle 1 according to FIG. 1, which is controlled by a connection cable 2 from a system platform.
  • the system platform is a surface ship 24.
  • the connection cable 2 is connected to an in particular unmanned intermediary vehicle 25, which in turn is signal-transmittingly connected to the surface ship 24.
  • the mediator vehicle 25 is also an overwater vehicle in the exemplary embodiment, so that a signal transmission between the mediator vehicle 25 and the human operator on board the surface ship 24 is possible over the radio with a long range.
  • a transmitting / receiving device 26, 26 ' is provided for radio signals both on the surface ship 24 and on the mediator vehicle 25.
  • the connecting cable 2 between the mediate vehicle 25 and the underwater vehicle 1 includes a signal line 27 through which information is transmitted between the mediate vehicle 25 and the underwater vehicle 1.
  • the signal line 27 is thus part of the signal path between the surface ship 24 with the human operator and the underwater vehicle 1.
  • the signal line 27 is formed as a fiber optic cable (fiber optic).
  • the intermediary vehicle 25 carries a control unit 28, with which the communication with the mothership is translated into optical signals.
  • the underwater vehicle 1 includes its own energy source, and receives or sends via the connection cable 2 exclusively information. Since the manipulation device 18 (FIG. 1), exposing sunk objects by tracking the working nozzle without energy expenditure for a change in position of the underwater vehicle, the power source of the underwater vehicle 1 can be made small and space-saving.
  • the intermediary vehicle 25 forms a relay station, which averages the data communication between the mothership and the underwater vehicle 1.
  • the underwater vehicle 1 with the sunken objects to be exposed on the seabed, transported by the mediator vehicle 25 to the place of use. In this way, the energy demand of the underwater vehicle 1 can be further reduced. It is only the amount of energy to be kept on board the underwater vehicle 1, which is actually needed for use on site.
  • FIG. 3 shows an alternative exemplary embodiment of an underwater system with an underwater vehicle 1, a surface ship 24, which represents the carrier platform, and a mediate vehicle 25.
  • the intermediary vehicle 25 is in radio communication with the surface ship 24.
  • the connecting cable 2 contains, in addition to a signal line 27, a power line 29.
  • the underwater vehicle 1 is supplied by the intermediary vehicle 25 via the power line 29.
  • an energy source 30 is accommodated on board the mid-vehicle 25.
  • the energy source 30 may be a generator or a battery with a correspondingly high capacity for supplying the underwater vehicle 1, so that missions with increased energy requirements can be carried out and in particular also extended mission times can be achieved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein fernsteuerbares Unterwasserfahrzeug (1) mit einer Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte und ein Unterwassersystem mit einem solchen Unterwasserfahrzeug (1). Um eine kostengünstige und gefahrlose Entfernung von schwer zugänglichen Objekten vom Grund eines Gewässers, insbesondere vonschwer zugänglichen Kampfmitteln, zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte eine Arbeitsdüse (8) umfasst, welche eine Wasserströmung führt, und eine der Arbeitsdüse (8) entgegenwirkende Gegendruckdüse (17) aufweist.

Description

UNTERWASSERFAHRZEUG UM FREILEGEN EINGESUNKENER OBJEKTE UND UNTERWASSERSYSTEM MIT EINEM SOLCHEN UNTERWASSERFAHRZEUG
Die Erfindung betrifft ein fernsteuerbares Unterwasserfahrzeug gemäß Anspruch 1 und ein Unterwassersystem mit einem solchen Unterwasserfahrzeug sowie einer System plattform gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
Auf dem Grund von Gewässern liegen eine Vielzahl von Objekten, bei denen ein Interesse daran besteht, sie aufzuspüren und entweder zu bergen oder zu räumen. Insbesondere stellen in Gewässern befindliche Kampfmittel wie Seeminen oder versenkte Munition eine potentielle Gefahr für die Schifffahrt und die Umwelt dar. Es besteht daher ein Bedürfnis zur effizienten, kostengünstigen und ungefährlichen Räumung derartiger Kampfmittel. Zum Aufspüren und identifizieren von Objekten einerseits sowie andererseits auch zur Bergung bzw. Räumung werden regelmäßig Unterwasserfahrzeuge, zumeist unbemannte Unterwasserfahrzeuge, eingesetzt. Der Einsatz unbemannter Unterwasserfahrzeuge ermöglicht zum einen Missionen in Tiefen, welche für Taucher nicht mehr erreichbar sind. Zum anderen sind insbesondere bei Missionen im Zusammenhang mit Kampfmittelräumung regelmäßig die Gefahren für Taucher nicht mehr vertretbar.
Es hat sich gezeigt, dass oftmals Objekte an Grund eines Gewässers, welche entweder geborgen oder im Fall von Kampfmitteln geräumt werden sollen, so schwer zugänglich sind, dass bekannte Unterwassersysteme eine Bergung bzw. Räumung nicht mehr gewährleisten können. Der Einsatz von Tauchern unter diesen schwierigen Bedingungen ist jedoch aufgrund der erhöhten Risiken möglichst zu vermeiden.
US 2002 0129 694 A1 offenbart eine Einrichtung zur Minenräumung am Meeresgrund mit einem Wasser durchströmten Pflug, der mit beweglichen Armen am Bug eines Überwasserschiffs angeordnet ist und durch Absenken der beweglichen Arme in seine Arbeitsstellung am Meeresgrund abgesenkt wird. Der Wasserpflug enthält einen Kanal, in den Wasser aus der Umgebung des Wasserpflugs aufgenommen und vor dem Überwasserfahrzeug abwärts in Richtung auf den Meeresgrund abgegeben wird. Der Wasserstrahl des Wasserpflugs soll aus einem Pfad des Überwasserfahrzeugs vergrabene Sprengkörper oder andere Hindernisse entfernen.
US 7 363 844 B2 offenbart ein ferngesteuertes Unterwassersystem zur Bergung von Sprengkörpern, wobei auf dem Meeresgrund ein fernsteuerbares Greifwerkzeug zur Bergung der Munition abgestellt wird. Das Greifwerkzeug ist über ein Signalkabel mit einer Sende- /Empfangseinrichtung verbunden, welche an der Wasseroberfläche schwimmt und per Funk mit einer Basisstation verbunden ist.
Des Weiteren sind Unterwasserfahrzeuge mit Einrichtungen zum Freilegen eingesunkener Objekte bekannt, welche jedoch nicht für die gefahrlose Entfernung von Kampfmitteln geeignet sind.
US 3 354 658 offenbart ein Unterwasserfahrzeug mit einer Torpedo ähnlichen Gestalt, welche über ein Kabel fernsteuerbar ist und über eine Druckluftleitung mit Druckluft versorgt wird. Das bekannte Unterwasserfahrzeug verfügt über einen magnetischen Kopf, mit dem es an der Schiffswand eines Schiffswracks befestigt werden kann, wobei mittels einer Sprengladung ein Loch in die Schiffswand gesprengt wird, um anschließend Luft durch die Schiffswand zu pumpen. An die Druckluftleitung kann ein Adapter eingeschlossen werden, welcher mittels der Druckluft über eine flexible Röhre loses Material von den Decks eines Schiffswracks oder von dem Meeresgrund absaugen kann. Mit einem weiteren Adapter kann Druckluft aus der Druckluftleitung über eine Düse abgegeben werden.
US 7 765 725 B2 offenbart eine Einrichtung zur Entfernung des Aushubs von einem Bohrloch mittels eines Ejektors, einer Pumpe und einer in das Bohrloch einzuführenden Saugröhre. Die Pumpe ist Teil eines fernsteuerbaren Unterwasserfahrzeugs und wird zur Entfernung von Aushub an den Ejektor angeschlossen.
In dem Aufsatz Marschner, Heinz und Marsland, G.E. "DAVID, Ein neues Unterwasser- Arbeitsgerät für Freitaucher", Meerestechnik mt Band 13 (1982) Nr. 2, S. 31 bis S. 35, ist ein Taucherhilfsfahrzeug beschrieben, welches mit einem Greifer am Arbeitsplatz eines Tauchers fixiert werden kann und dem Taucher eine Arbeitsplattform und Unterwasserwerkzeuge, bspw. Wasserstrahl-Reinigungsanlagen oder Ejektorpumpen, bereitstellt. Aus DE 346 857 A ist ein bemanntes Unterwasserfahrzeug mit vom Inneren aus zu handhabenden Werkzeugen bekannt, welches mittels Raupenketten fortbewegbar ist. Das bekannte Unterwasserfahrzeug ist zu Baggerzwecken mit einer Saugpumpe und anschließenden gelenkigen Bagger- oder Saugrohren ausgerüstet.
WO 01/32503 A2 offenbart eine Einrichtung zur Entfernung von Gestein und Sedimenten im Unterwasserbereich, welche außerhalb eines ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugs (ROV) an dem Unterwasserfahrzeug befestigt ist. Die bekannte Einrichtung umfasst eine Saugleitung, durch die Sedimente transportiert werden, und ein eine auf die Saugleitung wirkende Ejektor- düse, an die eine Wasserpumpe angeschlossen ist und welche am Arbeitsende der Saugleitung einen Saugdruck erzeugt.
Weitere Unterwasserfahrzeuge oder Unterwasserwerkzeuge sind bekannt US 6 928 947 B1 , JP 2006 224 863A, US 2003 0167 998 A1 , GB 169 421 , AT 168 300, DE 944 708 B, DE 2 163 727 A, DE 699 1 1 884 T2 und US 4 010 619.
JP 62008895A offenbart einen funkgesteuerten Unterwasserroboter mit einer als Greifarm ausgestalten Manipulationseinrichtung. Der Unterwasserroboter ist über Kabelverbindung mit einer Funkboje verbunden, welche mit einer Basisstation an Bord eines Seeschiffs per Funk verbunden ist.
WO 91/13800 offenbart ein System zur Unterwassererkundung mit zwei identischen Unterwasserfahrzeugen und einem Überwasserschiff, wobei sich jeweils eines der Unterwasserfahrzeuge zur Unterwassererkundung eingesetzt wird und abgetaucht ist, während sich das andere Unterwasserfahrzeug an der Wasseroberfläche befindet und Funkkontakt mit der Basisstation an Bord eines Überwasserschiffs hält. Die beiden Unterwasserfahrzeugen kommunizieren miteinander, so dass über die Funkverbindung zu dem an der Oberfläche schwimmenden Unterwasserfahrzeug letztlich eine Kommunikation mit dem abgetauchten Unterwasserfahrzeug möglich ist.
Der Erfindung liegt nach alledem das Problem zugrunde, ein fernsteuerbares Unterwasserfahrzeug und ein Unterwassersystem zu schaffen, welche eine kostengünstige und gefahrlose Entfernung von schwer zugänglichen Objekten, insbesondere von Kampfmitteln, vom Grund eines Gewässers ermöglichen. Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit einem Unterwasserfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Unterwassersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die erschwerte Zugänglichkeit von Objekten auf dem Grund von Gewässern oft die Folge von Sedimentablagerungen an dem Objekt ist bzw. das Objekt nach einer oft jahrzehntelangen Verweildauer am Gewässergrund schon so weit eingesunken ist, dass herkömmliche Unterwasserfahrzeuge eine Bergung oder Räumung nicht mehr durchführen können. Die Erfindung hat erkannt, dass in den meisten Fällen eine Bergung oder Räumung möglich wäre, wenn das Sediment in der Umgebung des eingesunkenen Objekts entfernt werden könnte und dadurch das eingesunkene Objekt so weit freigelegt werden kann, dass es anschließend geborgen oder geräumt werden kann. Das erfindungsgemäße Unterwasserfahrzeug kann mit seiner Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte in den meisten Fällen so viel Sediment, Sand bzw. kleinere Objekte entfernen, dass das Objekt für eine anschließende Bergung oder Räumung schonend freigelegt wird. Die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte umfasst dabei ein oder mehrere Werkzeuge, um auf das Sediment einzuwirken.
Das Unterwasserfahrzeug weist eine Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte mittels einer Wasserströmung auf, welche eine die Wasserströmung führende Arbeitsdüse umfasst. Mit der Wasserströmung können Sedimente, welche das freizulegende Objekt einschließend, schonend und berührungsfrei abgesaugt werden.
Das Freilegen der eingesunkenen Objekte mittels einer Wasserströmung kann sowohl durch Spülen als auch durch Absaugen der Sedimente im Umfeld des eingesunkenen Objekts, bspw. einer Mine, erfolgen. Bei einer auf Spülen ausgelegten Einrichtung wird die Wasserströmung über die Arbeitsdüse auf das freizulegende Objekt gerichtet und dadurch die Sedimente fortgespült. Bei einer Saugeinrichtung wird Wasser und damit das Sediment aus der Umgebung des freizulegenden Objektes abgesaugt und über eine Saugleitung, bspw. eine Schlauchleitung, abgeführt.
Um während der Mission die von der Wasserströmung an der Arbeitsdüse generierten Kräfte zu kompensieren, insbesondere teilweise oder vollständig zu kompensieren, ist eine der Arbeitsdüse entgegenwirkende Gegendruckdüse vorgesehen. In der Gegendruckdüse wird dabei ebenso wie in der Arbeitsdüse eine Wasserströmung generiert, allerdings in der entgegen ge- setzten Strömungsrichtung. Die Wasserströmung durch die Gegenstromdüse erzeugt dabei Impulskräfte, welche den an der Arbeitsdüse auftretenden Impulskräften entgegen stehen, so dass auf das Unterwasserfahrzeug eine betragsmäßig kleinere resultierende Kraft wirkt als ohne Kompensation durch die Gegendruckdüse. Dadurch kann das Unterwasserfahrzeug stabil in seiner Arbeitsposition am Grund des Gewässers gehalten werden, so dass ungewollten Annäherungen des Unterwasserfahrzeugs an das freizulegende Objekt entgegen gewirkt wird. Insbesondere bei gefährlichen Arbeiten an Objekten mit Explosivstoffen ist daher die Gefahr einer spontanen Detonation reduziert.
Die Anordnung einer Gegendruckdüse ist insbesondere bei einem Spülbetrieb der Arbeitsdüse vorteilhaft, um die auf die Arbeitsdüse wirkenden Impulse infolge des Auftreffens der Wasserströmung auf das freizulegende Objekt bzw. dessen Umgebung wenigstens teilweise auszugleichen und möglichst vollständig zu kompensieren.
Das Unterwasserfahrzeug ist über kabellose Kommunikationsmittel, beispielsweise über Schall oder (im Falle kurzer Übertragungsstrecken) über Funk oder vergleichbare Weise, und/oder über ein Verbindungskabel fernsteuerbar. In der Regel gibt eine menschliche Bedienperson von einem Leitstand einer System plattform Steuerbefehle für das Unterwasserfahrzeug vor. Das Unterwasserfahrzeug wird mit entsprechender Fernsteuerung seiner Antriebs- bzw. Manövriereinrichtungen an das freizulegende Objekt herangefahren. Durch die übermittelten Steuerbefehle werden die Betriebseinrichtungen des Unterwasserfahrzeugs gesteuert, beispielsweise die Einrichtungen zur Navigation, zur Steuerung des Antriebs und zur Manövrierung des Unterwasserfahrzeugs. Über die Steuerbefehle wird auch die Freilegung des Objekts über die Positionierung der Arbeitsdüse ferngesteuert. Darüber hinaus übermittelt das Unterwasserfahrzeug über die Kommunikation mit der Systemplattform Messdaten, so dass der Bedienperson eine Steuerung des Unterwasserfahrzeugs in Echtzeit ermöglicht ist.
Unter einem Unterwasserfahrzeug ist jedes mobile Mittel zu verstehen, welches zum Transport der Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte mittels einer Wasserströmung und der Arbeitsdüse im Unterwasserraum geeignet ist. Dies kann ein im dreidimensionalen Raum bewegbares Unterwasserfahrzeug sein, jedoch auch jede Art von Unterwasserfahrzeug, welches auf dem Grund des Gewässers bewegbar ist, bspw. mittels eines Ketten- oder Räderwerks oder auf sonstige Art und Weise. Alternativ oder zusätzlich zu der Arbeitsdüse weist die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte ein oder mehrere, insbesondere drehbeweglich antreibbare, Werkzeuge wie Bürsten und dergl. auf. Mit Werkzeugen wie Bürsten können außen Sedimente auch Beläge des freizulegenden Objekts entfernt werden und dadurch weitere Arbeitsschritte erheblich erleichtert werden. Die Werkzeuge sind vorteilhaft derart ausgebildet und angeordnet, dass bei ihrem Betrieb möglichst geringe RückStoßkräfte bzw. -momente auf das Unterwasserfahrzeug wirken. Dabei entstehen geringere RückStoßkräfte als bei einer Spüleinrichtung mittels Wasserströmung. Durch eine vorteilhafte Anordnung der Werkzeuge werden die auf das Unterwasserfahrzeug wirkenden Impulse verringert, so dass wenig Energie für Korrekturmanöver des Unterwasserfahrzeugs zur Erhaltung seiner Position erforderlich ist. Vorteilhaft werden mehrere drehbewegliche Werkzeuge wie Bürsten derart angeordnet, dass sich die jeweils erzeugten Kräfte kompensieren, beispielsweise durch gegenläufige Drehrichtungen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Unterwasserfahrzeug auftriebsneutral getrimmt und weist derartig ausgebildete und angeordnete Manövriereinrichtungen auf, dass das Unterwasserfahrzeug in die Richtungen seiner Raumachsen, nämlich der Längsachse, der Querachse und der Vertikalachse, sowie in Richtung einer Rotation um wenigstens eine der Raumachsen steuerbar ist. Die Manövriereinrichtungen werden derartig koordiniert, dass präzise Manöver in jede beliebige Richtung möglich sind. Das Unterwasserfahrzeug kann durch die neutrale Trimmung am Einsatzort schweben und ist präzise manövrierbar, um auch in gefährlichen Missionen wie Arbeiten an Minen Positionskorrekturen zu ermöglichen und das Werkzeug zum Freilegen des eingesunkenen Objekts, insbesondere die Arbeitsdüse, präzise der Kontur des freizulegenden Unterwasserobjekts nachzuführen.
Das Unterwasserfahrzeug weist vorteilhaft Mittel zur Einstellung der Trimmung auf. Dadurch kann jederzeit eine neutrale Trimmung eingestellt werden und das Schweben des Fahrzeugs auch bei Veränderungen der Unterwasserumgebung aufrecht erhalten werden, beispielsweise bei Strömungen oder thermischen oder chemischen Veränderungen. Die Trimmungsmittel und die Manövriereinrichtungen werden koordiniert eingesetzt, um ein Schweben des Unterwasserfahrzeugs mit möglichst geringem Energieaufwand sicherzustellen.
Vorteilhaft sind die Manövriereinrichtungen des fernsteuerbaren Unterwasserfahrzeugs so angeordnet und aufeinander abgestimmt, dass Bewegungen in Rotationsrichtungen um mehrere oder sämtliche Raumachsen des Unterwasserfahrzeugs möglich sind. Dabei hat sich Ma- növrierbarkeit des Unterwasserfahrzeugs mit Gierbewegung (Rotation um die Vertikalachse) und mit Stampfbewegung (Rotation um die Querachse) als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Manövriereinrichtungen des Unterwasserfahrzeugs sind aufeinander abgestimmt fernsteuerbar, um das vorgesehene Manöver des Unterwasserfahrzeugs auszuführen. Gleichfalls erlauben die Manövriereinrichtungen dynamische Korrekturmaßnahmen zur Stabilisierung des Unterwasserfahrzeugs in der gewünschten Arbeitsposition über koordinierte Ansteuerung der Manövriereinrichtungen.
Die Manövriereinrichtungen des Unterwasserfahrzeugs sind durch einen Heckantrieb sowie mindestens einen Seitenschubantrieb gebildet, welcher im Bereich des Bugs des Unterwasserfahrzeugs angeordnet ist. Vorzugsweise sind dabei Seitenschubantriebe paarweise mit jeweils unterschiedlichen Wirkrichtungen angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform des ferngelenkten Unterwasserfahrzeugs sind zwei oder mehrere Paare von Seitenschuban- trieben in Längsrichtung des Unterwasserfahrzeugs beabstandet angeordnet, um präzise Manöver des Unterwasserfahrzeugs ausschließlich in den vorgesehenen Richtungen sicherzustellen.
Die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte mittels einer Wasserströmung umfasst ein auf die Arbeitsdüse und die Gegendruckdüse wirkendes Pumpaggregat, wobei die Arbeitsdüse in einem Spülbetrieb die Wasserströmung auf das freizulegende Objekt lenkt und Sedimente fortspült. Alternativ ist die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte mittels einer Wasserströmung als Saugeinrichtung ausgebildet. Dabei ist die Arbeitsdüse an die Saugseite des Pumpaggregats angeschlossen. Durch Absaugen der Sedimente aus dem Bereich des eingesunkenen Objekts wird Sichtbehinderungen im Arbeitsbereich durch aufgewirbeltes Sediment entgegengewirkt. Dadurch können optimale Sichtverhältnisse im Arbeitsbereich der Arbeitsdüse geschaffen werden. An der Arbeitsdüse ist vorteilhaft ein Abstandhalter angeordnet, der während des Absaugens von Sediment ein Festsaugen der Arbeitsdüse an dem freizulegenden Objekt verhindert.
Im Umgang mit eingesunkenen Kampfmitteln ist ein Spülbetrieb vorteilhaft, um zu vermieden, dass explosive Stoffe eingesaugt werden und dadurch die Mission gefährdet wird. Für Arbeiten unter optimalen Sichtverhältnissen ist hingegen der Saugbetrieb vorteilhaft. Um ein Einsaugen explosiver Stoffe zu vermeiden, ist die Einrichtung zur Freilegung eingesunkener Objekte in einer vorteilhaften Ausführungsform mit einem Sprengstoffdetektor ausgestattet. Ein insbesondere als Unterwassersprengstoffschnüffler ausgebildeter Sprengstoffdetektor ist in der Lage, das Vorhandensein von Sprengstoffen in seiner Umgebung zu detektieren. Im Fall der Aufspürung explosiver Stoffe wird ein Signal des Sprengstoffdetektors herangezogen, um die Saugleistung herabzusetzen oder den Saugbetrieb zu stoppen. Der Sprengstoffdetektor und eine an den Sprengstoffdetektor angeschlossene Auswertungseinrichtung an Bord des Unterwasserfahrzeugs ermöglichen ein Erkennen jeglicher Gefahr für das Unterwasserfahrzeug, welche von dem aufgespürten Objekt ausgehen könnte. Ein Eingriff in den laufenden Saugbetrieb aufgrund Erkennen von Gefahren kann autonom von dem Unterwasserfahrzeug vorgenommen werden oder durch Fernsteuerung.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte mittels einer Wasserströmung bzgl. der Arbeitsrichtung der Wasserströmung umschaltbar ausgebildet und je nach Einstellung der Arbeitsrichtung in einem Saugbetrieb oder einem Spülbetrieb betreibbar. Im Spülbetrieb kann mit hoher Leistung die Umgebung des eingesunkenen Objekts freigelegt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei das Pumpaggregat in seiner Leistung einstellbar, wobei die Leistung auf der Grundlage von Sensormessungen gesteuert oder geregelt wird oder manuell angepasst wird. Dabei kann beispielsweise der Druck in der Arbeitsdüse als Steuer- bzw. Regelgröße herangezogen werden.
Die Einstellbarkeit der Leistung des Pumpaggregats ist vorteilhaft bei einer Kombination von Arbeitsdüse und zusätzlichen drehbeweglichen Werkzeugen wie Bürsten und dergl. Dabei kann die Pumpleistung entsprechend der aktuellen Wirksamkeit der anderen Werkzeuge eingestellt werden. Zur Anpassung der Pumpleistung an die Wirksamkeit der Bürsten ist vorteilhaft an dem Unterwasserfahrzeug bzw. dessen Manipulationseinrichtung ein Bewegungssensor oder andere Messeinrichtungen vorgesehen.
Das Unterwasserfahrzeug weist vorteilhaft eine oder mehrere Einrichtungen zur Erfassung seiner Umgebung auf, dessen Messungen bzw. Aufnahmen einer menschlichen Bedienperson angezeigt werden können, so dass eine Fernsteuerung des Freilegens des eingesunkenen Objekts unter Echtzeitbedingungen möglich ist. Das Unterwasserfahrzeug umfasst als Einrichtung zur Erfassung seiner Umgebung bspw. eine Sonareinrichtung und/oder eine Kamera. Mit einer Kamera, welche auf den Arbeitsbereich der Arbeitsdüse ausgerichtet ist, kann der Arbeitsbereich der Arbeitsdüse erfasst werden und die Arbeitsdüse effizient gesteuert werden. Ein Sonar ermöglicht eine sichere Navigation bei der Annäherung an das Objekt und erlaubt zudem eine Erfassung des Arbeitsbereichs der Arbeitsdüse bei schlechten optischen Verhältnissen, beispielsweise trübem Wasser. Akustische Signale aus einzelnen Positionsbestimmungen können dabei ausgewertet werden, um das Unterwasserfahrzeug zum detektierten Objekt zu führen (akustisches Tracken). Zu diesem Zweck weist das Unterwasserfahrzeug einen akustischen Signalgeber, z.B. einen Pinger, auf. Ein derartiger akustischer Signalgeber kann aber auch abseits des Unterwasserfahrzeugs angeordnet werden, um das freizulegende Objekt zu orten und das Unterwasserfahrzeug zu führen. Möglich ist auch die Anordnung eines derartigen akustischen Signalgebers am freizulegenden Objekt, um das Unterwasserfahrzeug nachzuführen.
Die Bedienperson steuert das Unterwasserfahrzeug über die zur Verfügung stehenden Antriebe unter Berücksichtigung von Sonar und/oder Kamera an das freizulegende Objekt heran und steuert anschließend das Freilegen des Objekts mittels der Arbeitsdüse.
Um bei sensiblen oder gefährlichen Arbeiten, wie bspw. bei der Kampfmittelräumung, eine Fixierung des Unterwasserfahrzeugs am oder im Bereich des freizulegenden Objekts sicherzustellen, umfasst das Unterwasserfahrzeug eine Verankerungseinrichtung. Die Verankerungseinrichtung bietet eine weitere Möglichkeit zur Stabilisierung der Arbeitsposition des Unterwasserfahrzeugs zusätzlich zu dynamischen Eingriffen über Ansteuerung der Manövrierantriebe des Unterwasserfahrzeugs. Das Unterwasserfahrzeug kann somit durch bordeigene Mittel stabil in seiner Arbeitsposition gehalten werden, nämlich über die Verankerungseinrichtung, durch kontrollierte Antriebsimpulse seiner Antriebe oder eine Kombination der Mittel.
Die Verankerungseinrichtung umfasst vorteilhaft einen Anker mit einer Vielzahl von Ankerzinken nach Art einer Egge, welche bei den meisten möglichen Bodenverhältnissen sicheren Halt für die Freilegungsarbeiten gibt. Der Anker wird von der Verankerungseinrichtung abgeworfen, beispielsweise auf einen entsprechenden Steuerbefehl der Bedienperson des Unterwasserfahrzeugs.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Verankerungseinrichtung einen Elektromagneten und/oder ein Unterdruckgerät, um das Unterwasserfahrzeug beim Freilegen des eingesunkenen Objekts an dem Objekt selbst oder einem Objekt in seiner Umgebung festzulegen. Die Verankerungseinrichtung kann auch eine Klammereinrichtung zum Umklammern des freizulegenden Objekts bzw. dessen Teilen und/oder von Gegenständen in der Umgebung des Objekts bzw. des Unterwasserfahrzeugs aufweisen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Unterwasserfahrzeugs ist ein Nagelschussgerät als Verankerungseinrichtung vorgesehen, mit dem das Unterwasserfahrzeug über abzugebende Nägel bzw. Bolzen befestigt wird. Die Nägel werden über eine Zündeinrichtung in dem Nagelschussgerät abgegeben und befestigen das Unterwasserfahrzeug beispielsweise über Seile am Gewässerboden. Die Befestigungsnägel können aber auch in das zu räumende Objekt oder in jedes andere geeignete Objekt in der Umgebung des freizulegenden Objekts oder des Unterwasserfahrzeugs eingetrieben werden, um das Unterwasserfahrzeug direkt oder über Seile zu fixieren.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Unterwasserfahrzeug eine steuerbare Manipulationseinrichtung auf, welche die Arbeitsdüse trägt. Auf diese Weise kann die Arbeitsdüse über die Manipulationseinrichtung, bspw. einem Roboterarm, besonders präzise in der Umgebung des freizulegenden Objekts positioniert werden. Außerdem kann die Arbeitsposition der Arbeitsdüse verändert werden, ohne dass energieaufwändige Manöver des Unterwasserfahrzeugs erforderlich werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform eines zur Kampfmittelräumung vorgesehenen Unterwasserfahrzeugs trägt das Unterwasserfahrzeug eine Sprengladung zur Kampfmittelräumung. Auf diese Weise kann auf das Nachsenden eines weiteren, zur Kampfmittelräumung ausgestatteten Unterwasserfahrzeugs verzichtet werden. Im Unterschied zu herkömmlichen Unterwasserfahrzeugen mit Sprengladungen zur Kampfmittelräumung kann mit dem erfindungsgemäßen Unterwasserfahrzeug, welches zusätzlich eine Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte aufweist, die Effektivität der Räumung wesentlich erhöht werden. Bei jedem eingesunkenen Kampfmittel, bspw. einer eingesunkenen Grundmine, kann nach dem Freilegen der Grundmine die Sprengladung in optimaler Position angebracht werden, so dass eine Räumung der Mine auf jeden Fall sichergestellt ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform trägt das Unterwasserfahrzeug ein oder mehrere Sprengladungen mit Richtwirkung, insbesondere Hohlladungen. Die Verwendung von Hohlladungen erhöht die Effizienz der eingesetzten Sprengladung und trägt dazu bei, die Menge des an Bord des Mutterschiffs zu transportierenden Sprengstoffs gering zu halten. Dies fördert die Sicherheit des Transports und der Lagerung des/der UnterwasserfahrzeugsAfahrzeuge an Bord des Mutterschiffs.
Die Hohlladung kann optimal an dem zu räumenden Objekt platziert werden, wenn das Unterwasserfahrzeug durch seine Verankerungseinrichtung fixiert ist. Zur Ausleuchtung des Arbeitsbereichs der Arbeitsdüse sind Scheinwerfer an dem Unterwasserfahrzeug vorgesehen, wobei in einer vorteilhaften Ausführungsform das Unterwasserfahrzeug zwei oder mehr beabstandet angeordnete und auf den Arbeitsbereich der Arbeitsdüse ausgerichtete Scheinwerfer umfasst. Auf diese Weise wird der Arbeitsbereich ohne Schatten ausgeleuchtet, so dass die Umgebung des freizulegenden Objekts und insbesondere dessen Oberfläche sicher identifiziert werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einer Saugeinrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte umfasst die Saugeinrichtung einen an die Arbeitsdüse angeschlossenen Saugschlauch, welcher abseits des Arbeitsbereichs der Arbeitsdüse vom Unterwasserfahrzeug weggeführt ist und eine derartige Länge bis zu einem Austritt der Wasserströmung aufweist, dass keine am Austritt austretende Partikelfracht in den Arbeitsbereich der Arbeitsdüse zurückkehrt und dort die Sichtverhältnisse beeinträchtigt. Die Dimensionierung der Länge des Saugschlauches erfolgt unter Berücksichtigung der Saugleistung und gegebenenfalls der Strömungsverhältnisse am Einsatzort. Bei einer Anordnung der Arbeitsdüse im Bugbereich des Unterwasserfahrzeugs wird die abgesaugte Sedimentemulsion vorzugsweise in Richtung des Hecks abgegeben und der Austritt der Saugleitung entsprechend positioniert.
Ein Abstand des Austritts der Wasserströmung vom Arbeitsbereich der Arbeitsdüse mit entsprechender Länge des Saugschlauchs ist sichergestellt, wenn der Austritt des Saugschlauchs abseits des Unterwasserfahrzeugs am Boden des Gewässers fixiert ist. Eine derartige Fixierung des Saugschlauchs am Boden des Gewässers kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass der Austritt des Saugschlauchs mit einem vom Unterwasserfahrzeug ablegbaren Gewicht verbunden ist. Alternativ kann auch ein Pumpaggregat mit dem Saugschlauch von einer entsprechenden Halteeinrichtung an dem Unterwasserfahrzeug gelöst werden und auf dem Gewässergrund abgestellt werden. Der Austritt der Wasserströmung liegt vorzugsweise auf der gegenüber dem Arbeitsbereich der Arbeitsdüse liegenden Seite des Unterwasserfahrzeugs, so dass eine möglichst geringe Behinderung der Sicht im Arbeitsbereich durch aufgewirbelte Sedimente eintreten kann.
Eine menschliche Bedienperson steuert das Unterwasserfahrzeug von einer Systemplattform, welche signalübertragend mit dem Unterwasserfahrzeug verbunden ist. Die System plattform kann dabei ein Seeschiff oder auch ein Unterwasserfahrzeug sein. Die System plattform kann jedoch auch ortsgebunden ausgebildet sein. Das erfindungsgemäße Unterwassersystem umfasst neben einer System plattform und dem Unterwasserfahrzeug mit der Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte zusätzlich ein Mittlerfahrzeug, mit dem das Unterwasserfahrzeug signalübertragend verbunden ist, beispielsweise über ein Verbindungskabel. Zur Verbindung können auch kabellose Kommunikationsmittel vorgesehen ein. Die kabellose Kommunikation kann dabei durch Schall oder Funk erfolgen, insbesondere bei kurzen Entfernungen zwischen Mittlerfahrzeug und dem zu steuernden Unterwasserfahrzeug. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Unterwasserfahrzeug wahlweise über ein Verbindungskabel oder über kabellose Kommunikationsmittel fernsteuerbar.
Das Mittlerfahrzeug ist seinerseits mit der Systemplattform signalübertragend verbunden, insbesondere durch Funkverbindung. Durch den Einsatz eines Mittlerfahrzeugs wird die Reichweite des zum Freilegen eingesunkener Objekte vorgesehenen Unterwasserfahrzeugs erhöht und/oder mehr Energie für verlängerte Missionszeiten zur Verfügung gestellt. Das Mittlerfahrzeug ist vorteilhaft ein an der Oberfläche schwimmfähiges Fahrzeug, so dass eine kabellose Kommunikation durch Schall oder Funk zwischen dem Mittlerfahrzeug und der Systemplattform auch über größere Entfernungen gewährleistet ist.
Die Erfindung setzt das Mittlerfahrzeug als Relais-Station ein, wobei das Mittlerfahrzeug Informationen von dem Unterwasserfahrzeug und für das Unterwasserfahrzeug von dem ggf. in weiter Entfernung liegenden Mutterschiff per Funkübertragung übermittelt. Während das Unterwasserfahrzeug zum Freilegen eingesunkener Objekte über das Mittlerfahrzeug über eine geringe Entfernung über ein entsprechendes Kommunikationsmittel gesteuert wird, ermöglicht die Funkverbindung zwischen Mutterschiff und Mittlerfahrzeug eine Kommunikation über große Entfernungen, so dass große Reichweiten des Unterwassersystems ausgehend vom Standort der System plattform erreicht werden. Durch die große Entfernung des Mutterschiffs vom Einsatzort des Unterwasserfahrzeugs wird darüber hinaus das Mutterschiff bzw. dessen Besatzung im Umgang mit Sprengstoffen am Gewässergrund vor den Wirkungen von Detonationen geschützt. Die geringe Entfernung zwischen Mittlerfahrzeug und Unterwasserfahrzeug ermöglicht eine optimale Kommunikation auf kabellosen Nachrichtenkanälen, beispielsweise per Schall oder per Funk.
Eine störungsfreie Kommunikation zwischen Mittlerfahrzeug und Unterwasserfahrzeug ist durch ein Verbindungskabel gewährleistet. Zur leistungsfähigen Kommunikation mit dem Unterwasserfahrzeug zum Freilegen eingesunkener Objekte und Arbeiten unter Echtzeitbedingungen umfasst das Verbindungskabel vorteilhaft eine Glasfaserleitung (Fiberoptik). Das Mittlerfahrzeug wird darüber hinaus zum Transport des Unterwasserfahrzeugs zum Freilegen eingesunkener Objekte zum Einsatzort verwendet. Dabei wird das Mittlerfahrzeug in die Nähe des Einsatzortes gesteuert, so dass das Unterwasserfahrzeug weniger Energie für seine Mission benötigt. Die bordeigene Energieversorgung des Unterwasserfahrzeugs kann somit klein und damit kostengünstig dimensioniert werden. Vorzugsweise werden an Bord des ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugs leistungsfähige Lithium-Polymerbatterien angeordnet.
Das Mittlerfahrzeug kann ein Überwasserschiff sein, welches an der Oberfläche des Gewässers schwimmt und mit der Systemplattform in Funkverbindung steht. Möglich ist es aber auch, ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug als Mittlerfahrzeug einzusetzen, insbesondere ein autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV). Das Mittlerfahrzeug kann als Verbringerfahrzeug eingesetzt werden, welches das Unterwasserfahrzeug zum Freilegen eingesunkener Objekte zum Einsatzort zu bringt und über das Verbindungskabel die Kommunikation mit dem Mutterschiff vermittelt. Sobald das Mittlerfahrzeug das Unterwasserfahrzeug zum Freilegen eingesunkener Objekte im Einsatzbereich abgesetzt hat, entfernt sich das Mittlerfahrzeug vom Einsatzort und kann zur Gewässeroberfläche zurückkehren, um dort Funkverbindung zur Systemplattform aufzunehmen.
In einer alternativen Ausführungsform steuert das Mittlerfahrzeug das Unterwasserfahrzeug kabellos. Es ist daher möglich, ein selbstständig operierendes Unterwasserfahrzeug zur Steuerung des Unterwasserfahrzeugs mit der Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte heranzuziehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Unterwassersystems umfasst das Verbindungskabel zwischen dem Mittlerfahrzeug und dem Unterwasserfahrzeug zum Freilegen eingesunkener Objekte neben der Glasfaser-Signalleitung auch eine Energieleitung. Dabei trägt das Mittlerfahrzeug eine Energiequelle, bspw. einen Generator oder eine Batterie mit entsprechend großer Kapazität, zur Versorgung des Unterwasserfahrzeugs zum Freilegen eingesunkener Objekte über das Verbindungskabel. Auf diese Weise kann das Unterwasserfahrzeug über einen längeren Missionszeitraum auch bei Missionen mit erhöhtem Energiebedarf eingesetzt werden, beispielsweise zur Freilegung mehrerer Objekte.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den Ausführungsbeispielen, welche nachstehend anhand der Zeichnung erläutert sind. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines fernsteuerbaren Unterwasserfahrzeugs mit einer Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Unterwassersystems mit einem Unterwasserfahrzeug zum Freilegen eingesunkener Objekte und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Unterwassersystems mit einem Unterwasserfahrzeug zum Freilegen eingesunkener Objekte.
Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines Unterwasserfahrzeugs 1 , welches über ein Verbindungskabel 2 von einer Systemplattform, insbesondere von einer menschlichen Bedienperson in einem Leitstand der Systemplattform, fernsteuerbar ist. Das Unterwasserfahrzeug weist eine nachstehend näher erläuterte Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte mittels einer Wasserströmung auf.
Am Meeresgrund 3 befinden sich eine Vielzahl verschiedener Objekte, welche nach einer mehr oder weniger langen Verweilzeit am Meeresgrund 3 oftmals so tief eingesunken sind, dass eine Bergung bzw. eine Räumung oder andere Handhabungsvorgänge nicht möglich sind oder zumindest stark erschwert sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Unterwasserfahrzeug 1 zum Räumen einer am Meeresgrund 3 eingesunkenen Grundmine 4 eingesetzt. Das Unterwasserfahrzeug 1 ist ein im dreidimensionalen Unterwasserraum steuerbares unbemanntes Unterwasserfahrzeug, welches einen Heckantrieb 5 aufweist und mittels Höhenrudern 6 und Seitenrudern 7 manövrierbar ist. Das Unterwasserfahrzeug 1 ist über das Verbindungskabel 2 fernsteuerbar. Das Verbindungskabel 2 ist im Bereich des Hecks des Unterwasserfahrzeugs 1 angeschlossen und achtern abgeführt, um ein Verfangen des Verbindungskabels 2 an dem Unterwasserfahrzeug und damit Beschädigungen zu vermeiden.
Zum Freilegen der eingesunkenen Grundmine 4 wird das Sediment in der direkten Umgebung der Grundmine 4 mittels einer Wasserströmung entfernt. Die Wasserströmung wird von einer Pumpe des Unterwasserfahrzeugs erzeugt und mittels einer die Wasserströmung führenden Arbeitsdüse 8 im vorgesehenen Arbeitsbereich in der Umgebung der Grundmine 4 zur Wirkung gebracht. Die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte mittels einer Wasserströmung ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Saugeinrichtung ausgebildet, wobei die Arbeitsdüse 8 Wasser aus dem Arbeitsbereich absaugt und dabei entsprechend dem Saug- druck Sedimente mitreißt. In einem alternativen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Arbeitsdüse 8 als Spüldüse ausgebildet, wobei die Wasserströmung durch die Arbeitsdüse in den Arbeitsbereich abgegeben wird. Der von der Spüldüse abgegebene Wasserstrahl reißt Sedimente im Bereich des eingesunkenen Objekts mit und spült das Objekt frei.
In einem weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte bzgl. der Arbeitsrichtung der Wasserströmung umschaltbar ausgebildet und ist je nach Einstellung der Arbeitsrichtung in einem Saugbetrieb oder einem Spülbetrieb betreibbar.
Die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte mittels einer Wasserströmung umfasst neben der Arbeitsdüse eine an die Arbeitsdüse 8 angeschlossene Saugleitung 9 sowie ein Pumpaggregat 10, welches einen Unterdruck an der Arbeitdüse 8 erzeugt. Das Pumpaggregat 10 erzeugt eine Wasserströmung, wobei die Arbeitsdüse 8 über die Saugleitung 9 an die Saugseite des Pumpaggregats 10 angeschlossen ist. Das Pumpaggregat 10 kann derart ausgebildet sein, dass es unmittelbar durch die Arbeitsdüse 8 ansaugt. In einer vorteilhaften Ausbildung saugt das Pumpaggregat 10 Wasser aus der Umgebung des Unterwasserfahrzeugs 1 ab, wobei die Saugleitung 9 der Arbeitdüse 8 in Pumprichtung hinter dem Pumpaggregat 10 derart angeschlossen ist, dass unter Ausnutzung des Bernoulli-Effekts ein Unterdruck in der Saugleitung 9 erzeugt wird. Auf diese Art und Weise wird verhindert, dass die abgesaugten Sedimente das Pumpaggregat 10 durchströmen. Vielmehr wird die abgesaugte Emulsion aus dem Arbeitsbereich der Arbeitsdüse 8 direkt durch einen Austritt 1 1 wieder in die Umgebung des Unterwasserfahrzeugs 1 abgegeben.
Das Pumpaggregat 10 ist in seiner Pumpleistung einstellbar ausgebildet, wobei die Pumpleistung geregelt oder gesteuert wird. Als Regel- oder Steuergröße wird im gezeigten Ausführungsbeispiel der Druck in der Arbeitsdüse mittels eines nicht gezeigten Sensors gemessen und einer Regel- oder Steuereinheit des Unterwasserfahrzeugs eingegeben. Durch die Einstellung des optimalen Arbeitsdrucks wird ein Festsaugen der Arbeitsdüse 8 verhindert. Alternativ oder zusätzlich ist zur Vermeidung eines Festsaugens der Arbeitsdüse 8 in einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel an der Arbeitsdüse 8 ein Abstandhalter angeordnet.
Die Arbeitsdüse 8 ist im Bereich eines Bugs 12 des Unterwasserfahrzeugs 1 angeordnet. Zur Erfassung des Arbeitsbereichs ist im Bereich des Bugs 12 eine Kamera 13 angeordnet, deren Signale über die Verbindungsleitung 12 zur System plattform übertragen werden, so dass eine menschliche Bedienperson unter Echtzeitbedingungen den Arbeitsbereich der Arbeitsdüse 8 erfassen und das Unterwasserfahrzeug 1 steuern kann. Für Orientierungszwecke umfasst das Unterwasserfahrzeug 1 ferner ein Sonar 14, welches gleichfalls Informationen über das Verbindungskabel 2 zur Systemplattform überträgt. Bei einer Mission des Unterwasserfahrzeugs kann auf der Grundlage der Informationen des Sonars 14 das Unterwasserfahrzeug in den vorgesehenen Arbeitsbereich gesteuert werden. Die Annäherung an die Grundmine 4 zum Freilegen der Grundmine 4 erfolgt vorteilhaft unter Heranziehung der Informationen der Kamera 13.
Um den Arbeitsbereich optimal auszuleuchten, umfasst das Unterwasserfahrzeug zwei voneinander beabstandet angeordnete und auf den Arbeitsbereich der Arbeitsdüse 8 ausgerichtete Scheinwerfer 15. Die Scheinwerfer 15 sind vorteilhaft als LEDs ausgebildet und ermöglichen durch ihre beabstandete Anordnung die Erfassung des Arbeitsbereichs ohne Schattenwurf. Der Arbeitsbereich der Arbeitsdüse 8 wird dadurch optimal ausgeleuchtet, wobei einer irrtümlichen Detektion von Schatten als Gegenstände entgegen gewirkt ist. Um die Erfassung des Arbeitsbereichs weiter zu verbessern, können auch mehrere Kameras 13 vorgesehen sein.
Um das Unterwasserfahrzeug 1 im Arbeitsbereich genau zu positionieren, ist das Unterwasserfahrzeug 1 neutral getrimmt und weist derartig ausgebildete und angeordnete Manövriereinrichtungen auf, dass das Unterwasserfahrzeug in die Richtungen seiner Raumachsen, nämlich der Längsachse L, der Querachse Q und der Vertikalachse V, sowie in Richtungen von Rotationen um die Raumachsen L, Q, V steuerbar ist. Hierzu umfassen die Manövriereinrichtungen des Unterwasserfahrzeugs den Heckantrieb 5 sowie paarweise mit jeweils unterschiedlichen Wirkrichtungen angeordnete Seitenschubantriebe 16, 16'. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind ein Paar Seitenschubantriebe 16, 16' im Bereich des Bugs 12 angeordnet und ein weiteres Paar Seitenschubantriebe 16", 16"' in Richtung der Längsachse L beabstandet angeordnet. Durch diese Anordnung der Manövriereinrichtungen ist das Unterwasserfahrzeug in Richtung jeder der Raumachsen L, Q, V manövrierbar, wobei zudem präzise Gierbewegungen G (Rotation um die Vertikalachse V) und Stampfbewegungen S (Rotation um die Querachse Q) sowie bei Bedarf auch Rollbewegungen R möglich sind.
Durch die neutrale Trimmung schwebt das Unterwasserfahrzeug 1 an seiner Arbeitsposition. Entstehen Auf- oder Abtriebskräfte, beispielsweise durch veränderte Umgebungsbedingungen, wird die Trimmung nachjustiert. Bei Einwirkung seitlicher Kräfte wird das Unterwasserfahrzeug 1 in seiner Schwebelage über koordinierte Ansteuerung der Manövriereinrichtungen positio- niert und bedarfsweise in seiner Ausrichtung angepasst. Dabei werden die Seitenschubantrie- be 16, 16', 16", 16"' koordiniert angesteuert und durch Inbetriebnahme der Seitenschuban- triebe die Wirkung der Umgebung auf das Unterwasserfahrzeug kompensiert. Zur dynamischen Stabilisierung der Arbeitsposition des Unterwasserfahrzeugs während der Mission über die Ansteuerung der Manövrierantriebe ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche anhand von Sensorwerten die entsprechenden Korrekturmaßnahmen ermittelt. Die Steuereinrichtung erfasst dabei Sensorwerte, beispielsweise Sensorwerte mit Aussage über die Position und die Ausrichtung des Unterwasserfahrzeugs 1.
Die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte mittels einer Wasserströmung weist eine der Arbeitsdüse 8 entgegenwirkende Gegendruckdüse 17 auf. Im Betrieb der Arbeitsdüse 8 erzeugt die durchgehende Wasserströmung eine Kraft, welche durch die entgegenwirkende Gegendruckdüse 17 aufgehoben oder wenigstens abgeschwächt wird. Die Gegendruckdüse wird dabei zugleich mit der Arbeitsdüse 8 von dem Pumpaggregat 10 beaufschlagt. Die Kräfte aufgrund der Saugwirkung an der Arbeitsdüse 8 werden durch die Gegendruckdüse 17 kompensiert oder wenigstens teilweise aufgehoben, so dass eine geringe resultierende Kraft auf das Unterwasserfahrzeug 1 wirkt. Das Wasserfahrzeug kann daher mit geringen oder bei voller Kompensation durch die Gegendruckdüse 17 ohne zusätzliche Steuermaßnahmen stabil in der Arbeitsposition gehalten werden, so dass die Explosionsgefahr bei Arbeiten an einer Grundmine 4 reduziert ist.
Die Arbeitsdüse 8 ist an einer Manipulationseinrichtung 18 angeordnet, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel aus anlenkbaren Roboterarmen besteht. Durch Gelenke 19 kann die Manipulationseinrichtung 18 vom Unterwasserfahrzeug 1 aus in den Arbeitsbereich nahe der freizulegenden Grundmine 4 verschwenkt werden. Durch die Manipulationseinrichtung 18 kann der Energiebedarf des Unterwasserfahrzeugs 1 erheblich reduziert werden, da für eine Bewegung der Arbeitsdüse in dem Arbeitsbereich nicht das Unterwasserfahrzeug selbst manövriert werden muss, sondern die Arbeitsdüse 8 mit der Manipulationseinrichtung 18 in geeignete Position gebracht wird.
Die Manipulationseinrichtung 18 ist im Bereich des Bugs 12 des Unterwasserfahrzeugs 1 angeordnet und ermöglicht freie Bewegungen der Arbeitsdüse 8 im vorgesehenen Arbeitsbereich vor den Scheinwerfern 15. Die verschwenkbaren Roboterarme der Manipulationseinrichtung 18 sind vorteilhaft derart angeordnet, dass in einer eingeschwenkten Grundstellung (Fig. 2) der Manipulationseinrichtung 18 eine der beiden Düsen (Arbeitsdüse 8 oder Gegendruckdüse 17) zum Bug 12 bzw. zum Arbeitsbereich weist. Da an beiden Düsen die Wasserströmung wirkt, um die entstehenden Kräfte zu kompensieren, wirkt die zum Bug 12 gerichtete Düse als Arbeitsdüse und legt die Grundmine 4 frei. Wird die Manipulationseinrichtung 18 in Pfeilrichtung 20 ausgeschwenkt, kann die zunächst abseits liegende Düse in den Arbeitsbereich gebracht werden und dort als Arbeitsdüse wirken.
Vorteilhafterweise weist das Unterwasserfahrzeug 1 einen Metalldetektor oder einen anderen Hilfssensor zur Lokalisierung des Objekts, insbesondere der Grundmine 4, auf. Vorteilhafterweise ist dieser Metalldetektor beabstandet vom Rumpf des Unterwasserfahrzeugs 1 angeordnet. Bevorzugt ist dieser Metalldetektor an der Arbeitsdüse 8 vorgesehen. Dies ist vorteilhaft, wenn der Rumpf des Unterwasserfahrzeugs 1 aus Metall gebildet ist, um großen Drücken standzuhalten. Durch eine beabstandete Anordnung des Metalldetektors zum Rumpf ist das vom Metalldetektor abgegebene Signal, welches das Vorhandensein von Metall anzeigt, weniger gestört bzw. weniger störanfällig. Die Arbeitsdüse 8 ist daher vorteilhafterweise aus einem nicht metallischen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, ausgebildet. Vorzugsweise gilt dies auch für eine etwaige Gegendruckdüse 17 und/oder Manipulationseinrichtung 18.
Die Saugleitung 9 mündet in einen Saugschlauch 21 , an dessen Ende der Austritt 11 für die Wasserströmung liegt. Der Saugschlauch 21 ist derart lang bemessen, dass der Austritt 11 in einer derartigen Entfernung vom Unterwasserfahrzeug 1 liegt, dass die abgesaugten und am Austritt 1 1 abgegebenen Sedimente nicht mehr in den Arbeitsbereich der Arbeitsdüse 8 zurückkehren können. Hierzu kann der Saugschlauch 21 derart ausgebildet sein, dass er von dem Unterwasserfahrzeug 1 in der Umgebung der freizulegenden Grundmine 4 am Boden fixiert wird und anschließend das Unterwasserfahrzeug 1 an die Grundmine 4 herangefahren wird.
Das Unterwasserfahrzeug 1 weist eine Verankerungseinrichtung 22 auf, mit der das Unterwasserfahrzeug 1 in seiner Arbeitsposition fixiert werden kann. Die Verankerungseinrichtung 22 ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein Anker mit einer Vielzahl von Ankerzinken nach Art einer Egge. Ein solcher Anker wird bei Erreichen der ausgewählten Ankerposition vom Unterwasserfahrzeug 1 abgelegt. Das Lösen des Ankers vom Unterwasserfahrzeug erfolgt dabei auf entsprechenden Steuerbefehl über das Verbindungskabel 2 oder wird von dem Unterwasserfahrzeug 1 selbsttätig nach Vorgabe eines im Voraus bestimmten Missionsprogramms durchgeführt. Die Ausbildung des Ankers mit einer Vielzahl von Ankerzinken nach Art einer Egge ermöglicht die feste Verankerung des Unterwasserfahrzeugs 1 auch bei schwierigen Meeresbodenverhältnissen.
In einer alternativen Ausgestaltung ist die Verankerungseinrichtung 22 als Elektromagnet und/oder als Unterdruckgerät ausgebildet, wobei das Unterwasserfahrzeug 1 an der Grundmine 4 fixiert wird oder an einem anderen Gegenstand in der Umgebung des freizulegenden Objekts. Zur Fixierung des Unterwasserfahrzeugs kann die Verankerungseinrichtung 22 auch als Klammereinrichtung zum Umklammern des freizulegenden Objekts oder von Gegenständen in der Umgebung des Objekts bzw. des Unterwasserfahrzeugs 1 ausgebildet sein.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Verankerungseinrichtung 22 ein Nagelschussgerät auf, wobei auf entsprechenden Steuerbefehl Befestigungsnägel- oder bolzen abgegeben werden. Mit Hilfe der Befestigungsnägel können Seile oder andere Haltemittel am Meeresgrund 3 festgemacht werden und das Unterwasserfahrzeug 1 fixiert werden. Darüber hinaus ist auch eine Fixierung des Unterwasserfahrzeugs 1 an dem freizulegenden Objekt oder einem anderen Objekt in der Umgebung des freizulegenden Objekts möglich.
Das Unterwasserfahrzeug 1 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Sprengladung 23 ausgerüstet, welche am Rumpf des Unterwasserfahrzeugs 1 lösbar angeordnet ist. Auf einen entsprechenden Steuerbefehl über das Verbindungskabel 2 kann die Sprengladung 23 zum Zweck der Minenräumung abgelegt werden oder an der Grundmine 4 angebracht werden. Die Sprengladung 23 ist dabei eine Hohlladung, welche an der zu räumenden Grundmine 4 nach deren Freilegung angebracht wird. Für die geeignete Positionierung der Sprengladung 23 kann vorteilhaft die Verankerungseinrichtung eingesetzt werden, bspw. die Sprengladung 23 mittels eines Nagelschussgeräts an einer Grundmine 4 befestigt werden.
Die Sprengladung 23 ist in einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel im Inneren des Unterwasserfahrzeugs 1 angeordnet. Dabei wird das Unterwasserfahrzeug 1 während der Durchführung der Mission im Bereich oder am zu räumenden Objekt befestigt und nach dem Freispülen des Objekts 4 in eine optimale Ausrichtung für eine Sprengung manövriert. Auf diese Weise ist eine effiziente Minenjagddrohne gegeben, welche auch bei schwierig zu räumenden Minen wirksam ist. Fig. 2 zeigt ein Unterwassersystem mit einem Unterwasserfahrzeug 1 gemäß Fig. 1 , welches über ein Verbindungskabel 2 von einer Systemplattform gesteuert wird. Die Systemplattform ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Überwasserschiff 24. Das Verbindungskabel 2 ist bei dem gezeigten Unterwassersystem mit einem insbesondere unbemannten Mittlerfahrzeug 25 verbunden, welches seinerseits mit dem Überwasserschiff 24 signalübertragend verbunden ist. Das Mittlerfahrzeug 25 ist im Ausführungsbeispiel ebenfalls ein Überwasserfahrzeug, so dass eine Signalübertragung zwischen dem Mittlerfahrzeug 25 und der menschlichen Bedienperson an Bord des Überwasserschiffs 24 über Funk mit hoher Reichweite möglich ist. Das Mittlerfahrzeug 25 und mit dem Mittlerfahrzeug 25 das Unterwasserfahrzeug 1 können daher auch in größerer Entfernung zum Mutterschiff operieren, ohne dass das Mutterschiff durch unvorhergesehene Detonationen gefährdet werden kann. Zur Übertragung von Informationen zwischen dem Überwasserschiff 24 und dem Mittlerfahrzeug 25 ist sowohl auf dem Überwasserschiff 24 als auch auf dem Mittlerfahrzeug 25 eine Sende-/Empfangs-Einrichtung 26, 26' für Funksignale vorgesehen.
Das Verbindungskabel 2 zwischen dem Mittlerfahrzeug 25 und dem Unterwasserfahrzeug 1 enthält eine Signalleitung 27, durch die Informationen zwischen dem Mittlerfahrzeug 25 und dem Unterwasserfahrzeug 1 übertragen werden. Die Signalleitung 27 ist damit Teil der Signalstrecke zwischen dem Überwasserschiff 24 mit der menschlichen Bedienperson und dem Unterwasserfahrzeug 1. Die Signalleitung 27 ist als Glasfaserkabel (Fiberoptik) ausgebildet. Das Mittlerfahrzeug 25 trägt ein Steuergerät 28, mit dem die Kommunikation mit dem Mutterschiff in optische Signale übersetzt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Unterwasserfahrzeug 1 eine eigene Energiequelle, und empfängt bzw. sendet über das Verbindungskabel 2 ausschließlich Informationen. Da durch die Manipulationseinrichtung 18 (Fig. 1), ein Freilegen eingesunkener Objekte durch Nachführen der Arbeitsdüse ohne Energieaufwand für eine Positionsänderung des Unterwasserfahrzeugs durchgeführt wird, kann die Energiequelle des Unterwasserfahrzeugs 1 klein und platzsparend ausgeführt sein.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Verbindungskabel 2, welches eine Signalleitung 27 zur Datenübertragung aufweist, bildet das Mittlerfahrzeug 25 eine Relaisstation, welches die Datenkommunikation zwischen dem Mutterschiff und dem Unterwasserfahrzeug 1 mittelt. Vorteilhaft wird das Unterwasserfahrzeug 1 , mit dem eingesunkene Objekte am Meeresboden freigelegt werden sollen, von dem Mittlerfahrzeug 25 zum Einsatzort transportiert. Auf diese Weise kann der Energiebedarf des Unterwasserfahrzeugs 1 weiter reduziert werden. Es ist lediglich die Energiemenge an Bord des Unterwasserfahrzeugs 1 vorzuhalten, welche tatsächlich für den Einsatz vor Ort gebraucht wird.
Fig. 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Unterwassersystems mit einem Unterwasserfahrzeug 1 , einem Überwasserschiff 24, welches die Trägerplattform darstellt, und einem Mittlerfahrzeug 25. Wie bereits zu Fig. 2 dargestellt ist, steht das Mittlerfahrzeug 25 mit dem Überwasserschiff 24 in Funkverbindung. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 enthält das Verbindungskabel 2 bei dem Ausführungsbeispiel des Unterwassersystems gemäß Fig. 3 neben einer Signalleitung 27 eine Energieleitung 29. Über die Energieleitung 29 wird das Unterwasserfahrzeug 1 von dem Mittlerfahrzeug 25 versorgt. Zur Versorgung des Unterwasserfahrzeugs 1 mit Energie ist an Bord des Mittlerfahrzeugs 25 eine Energiequelle 30 untergebracht. Die Energiequelle 30 kann ein Generator oder eine Batterie mit entsprechend hoher Kapazität zur Versorgung des Unterwasserfahrzeugs 1 sein, so dass Missionen mit erhöhtem Energiebedarf durchgeführt werden können und insbesondere auch verlängerte Missionszeiten erreicht werden.
Sämtliche in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr sind sämtliche Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.

Claims

Ansprüche
1. Fernsteuerbares und manövrierbares Unterwasserfahrzeug mit einer Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte eine Arbeitsdüse (8) umfasst, welche eine Wasserströmung führt, und eine der Arbeitsdüse (8) entgegenwirkende Gegendruckdüse (17) aufweist.
2. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte ein oder mehrere, insbesondere drehbeweglich antreibbare, Werkzeuge wie Bürsten aufweist.
3. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Unterwasserfahrzeug (1) neutral getrimmt ist und derartig ausgebildete und angeordnete Manövriereinrichtungen (5, 16, 16', 16", 16"') aufweist, dass das Unterwasserfahrzeug in die Richtungen seiner Raumachsen, nämlich der Längsachse (L), der Querachse (Q) und der Vertikalachse (V), sowie in Richtung einer Rotation um wenigstens eine der Raumachsen (L, Q, V) steuerbar ist.
4. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Manövriereinrichtungen des Unterwasserfahrzeugs (1) einen Heckantrieb (5) sowie mindestens einen Seitenschubantrieb (16, 16', 16", 16"') umfassen, welcher im Bereich des Bugs (12) des Unterwasserfahrzeugs (1) angeordnet ist, insbesondere paarweise mit jeweils unterschiedlichen Wirkrichtungen angeordnete Seitenschubantriebe (16, 16', 16", 16"') umfassen.
5. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte mittels einer Wasserströmung ein auf die Arbeitsdüse (8) wirkendes Pumpaggregat (10) umfasst, wobei die Einrichtung zum Freilegen eingesunkener Objekte (4) mittels einer Wasserströmung bzgl. der Ar- beitsrichtung der Wasserströmung umschaltbar ausgebildet ist und in einem Saugbetrieb oder einem Spülbetrieb betreibbar ist, wobei das Pumpaggregat (10) bezüglich der Pumpleistung einstellbar ist.
Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine Verankerungseinrichtung (22) zum Fixieren des Unterwasserfahrzeugs (1) am oder im Bereich des freizulegenden Objekts, wobei die Verankerungseinrichtung (22) aufweist:
einen Anker mit einer Vielzahl von Ankerzinken nach Art einer Egge und/oder ein Nagelschussgerät und/oder
einen Elektromagneten und/oder
ein Unterdruckgerät und/oder
eine Klammereinrichtung zum Umklammern des freizulegenden Objekts bzw. dessen Teilen und/oder von Gegenständen in der Umgebung des Objekts oder des Unterwasserfahrzeugs (1).
Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Unterwasserfahrzeug (1) Einrichtungen zur Erfassung seiner Umgebung umfasst, nämlich akustische Einrichtungen wie ein Sonar (14) oder optische Einrichtungen wie eine Kamera (13).
Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Unterwasserfahrzeug (1) eine steuerbare Manipulationseinrichtung (18) aufweist, welche die Arbeitsdüse (8) trägt.
Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Unterwasserfahrzeug (1) eine Sprengladung (23) trägt, wobei die Sprengladung (23) eine Hohlladung ist.
Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (1) zwei oder mehr beabstandet angeordnete und auf den Arbeitsbereich der Arbeitsdüse (8) ausgerichtete Scheinwerfer (15) umfasst.
1 1. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das eine an die Arbeitsdüse (8) angeschlossene Saugleitung (9) abseits des Arbeitsbereichs der Arbeitsdüse (8) vom Unterwasserfahrzeug (1) weggeführt ist und eine derartige Länge bis zu einem Austritt (1 1) der Wasserströmung aufweist, dass keine am Austritt (1 1) austretende Partikelfracht in den Arbeitsbereich der Arbeitsdüse (8) zurückströmt.
12. Unterwassersystem mit einem Unterwasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 und einer System plattform, welche signalübertragend mit dem Unterwasserfahrzeug (1) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Unterwasserfahrzeug (1) über kabellose Kommunikationsmittel und/oder wenigstens ein Verbindungskabel (2) mit einem Mittlerfahrzeug (25) verbunden ist, welches seinerseits mit der System plattform verbunden ist, insbesondere mittels einer Funkverbindung.
13. Unterwassersystem nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verbindungskabel (2) eine Signalleitung (27) umfasst.
14. Unterwassersystem nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Signalleitung (27) eine Glasfaserleitung ist.
15. Unterwassersystem nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Mittlerfahrzeug (25) eine Energiequelle (30) trägt, welche über eine Energieleitung (29) in dem Verbindungskabel (2) mit dem Unterwasserfahrzeug (1) verbunden ist.
EP11778929.7A 2010-11-15 2011-11-07 Unterwasserfahrzeug zum freilegen eingesunkener objekte und unterwassersystem mit einem solchen unterwasserfahrzeug Not-in-force EP2640903B1 (de)

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