EP3860906B1 - Wasserfahrzeug mit einem modularen sende- und empfangsturm - Google Patents

Wasserfahrzeug mit einem modularen sende- und empfangsturm Download PDF

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EP3860906B1
EP3860906B1 EP19778981.1A EP19778981A EP3860906B1 EP 3860906 B1 EP3860906 B1 EP 3860906B1 EP 19778981 A EP19778981 A EP 19778981A EP 3860906 B1 EP3860906 B1 EP 3860906B1
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EP
European Patent Office
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tower
connecting surface
watercraft
module
tower module
Prior art date
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EP19778981.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3860906A1 (de
EP3860906C0 (de
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Hans OESMANN
Sebastian Halfmann
Ronja Bues
Alexander ZIELSKE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
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Publication date
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    • B63B2231/40—Synthetic materials
    • B63B2231/52—Fibre reinforced plastics materials

Definitions

  • the invention relates to a watercraft with a modular transmission and reception tower.
  • a transportable mast consisting of a number of sections is known.
  • the object of the invention is to realize this general desire for flexibility and modularity also in the area of radar and radio towers.
  • the watercraft according to the invention with a modular transmission and reception tower has a first connection surface in a first connection plane.
  • the first connection plane is aligned horizontally in the longitudinal and transverse directions. These alignments are important so that even if several tower modules are placed one above the other. In particular, the sensors are precisely aligned relative to the main measuring bar of the ship.
  • the modular transmission and reception tower has at least a first tower module, the first tower module having a first lower connection surface and a first upper connection surface.
  • the first lower connection surface and the first upper connection surface are arranged plane-parallel to one another and exactly one above the other. This is also important to ensure a stable construction when several tower modules are placed one above the other.
  • the first lower connection surface is designed to connect to the first connection level.
  • the first upper connection surface is functionally identical to the first connection surface. This allows the tower modules to be arranged one above the other easily and in any order.
  • the first tower module has at least one first essentially vertical tower wall.
  • Essentially vertical in the sense of the invention means that the first tower wall has an angle to the vertical, wherein the angle between the first tower wall and the vertical is between 4° and 45°, preferably between 8° and 30°, particularly preferably between 10° and 25°.
  • the surface normal of the first tower wall has an upwardly directed component.
  • the first tower wall is slightly inclined upwards. Horizontally arriving radar beams are thus reflected upwards at an angle which corresponds to twice the value of the angle between the vertical and the tower wall, and are thus reflected away from the transmitter.
  • the first tower module has at least one power supply line running from the lower connection surface to the upper connection surface and at least one data line running from the lower connection surface to the upper connection surface. Furthermore, further continuous lines for conducting fluids can be provided, for example compressed air lines, air lines for air conditioning, hydraulic lines and/or water lines can be provided. These lines preferably have plug connections at both ends, which enable contact to be made when the tower modules are mechanically connected.
  • the first tower module has at least one first device for transmitting and/or receiving electromagnetic radiation.
  • the first device for transmitting and/or receiving electromagnetic radiation can preferably be selected from the group comprising active radar, passive radar, phased array antenna, multifunctional radar, surface search radar, fire control radar, radio communication, satellite communication, electro-optical sensors, infrared cameras, lamps, laser detectors, sensors for electromagnetic fields.
  • a continuous line is understood to mean a line that is capable of conducting the medium, i.e. the current, the data or the fluid, from one connecting surface to the other connecting surface, wherein devices can be installed in the line that can divide, interrupt, divert or amplify the conduction of the medium.
  • Continuous cables can also be designed with a flexible end that is longer than the module at least at one end in order to be routed as a flexible connection into the module above or below.
  • the first tower module can preferably have a rectangular, in particular a square, a pentagonal, a hexagonal, a heptagonal or an octagonal cross-section. It preferably has a square, rectangular or a hexagonal, in particular a hexagonal, cross-section.
  • the upper connecting surfaces of all tower modules and the lower connecting surfaces of all tower modules are therefore compatible.
  • the tower modules can be mounted interchangeably.
  • the connecting surfaces of all tower modules are the same size, so the tower modules are not stacked on top of each other in a pyramid shape.
  • the tower modules can have different widths, for example and in particular if devices for transmitting and/or receiving electromagnetic radiation are arranged on the sides.
  • the first tower module tapers upwards so that the upper connecting surface protrudes beyond the at least one first tower wall. This makes it possible to place a second tower module on top of the first tower module and to easily fasten it from the outside.
  • the first connecting surface is raised and arranged in the edge area so that it is accessible from below. This also serves to facilitate access when assembling and disassembling the first tower module.
  • At least one first auxiliary element for reducing the radar cross-section is arranged below the first tower wall in its extension and with the same angle of inclination, wherein the first auxiliary element for reducing the radar cross-section extends beyond the first lower connecting surface.
  • the first tower wall consists of steel, aluminum, or composite fiber material, in particular carbon fiber reinforced or glass fiber reinforced plastic.
  • the first tower wall consists of composite fiber material, in particular carbon fiber reinforced or glass fiber reinforced plastic.
  • the first upper connecting surface and the first lower connecting surface consist of aluminum or steel, preferably aluminum.
  • the watercraft has at least one second tower module, wherein the second tower module has a second lower connecting surface and a second upper connecting surface.
  • the second lower connecting surface and the second upper connecting surface are plane-parallel and arranged in the longitudinal and transverse direction to one another and exactly one above the other, wherein the second lower connecting surface is designed for connection to the first upper connecting plane and the second upper connecting surface is functionally identical to the first connecting surface.
  • the second tower module has at least one second essentially vertical tower wall, the second tower wall having an angle to the vertical, the angle between the second tower wall and the vertical being between 4 ° and 45 °, preferably between 8 ° and 30 °, particularly preferably between 10 ° and 25 °.
  • the surface normal of the second tower wall has an upwardly directed component.
  • the second tower module has at least one energy supply line running from the lower connecting surface to the upper connecting surface and one data line running from the lower connecting surface to the upper connecting surface. Furthermore, compressed air lines, air lines for air conditioning, hydraulic lines and/or water lines can be provided.
  • the second tower module is arranged above or below the first tower module.
  • the second tower module can have a second device for transmitting and/or receiving electromagnetic radiation.
  • the second device for transmitting and/or receiving electromagnetic radiation can preferably be selected from the group comprising active radar, passive radar, phased array antenna, multifunction radar, surface search radar, fire control radar, radio communication, satellite communication, electro-optical sensors, infrared cameras, cameras, lamps, laser detectors, sensors for electromagnetic fields.
  • meteorological sensors pressure, temperature, wind speed, twilight
  • acoustic sensors microphones
  • the first device for transmitting and/or receiving electromagnetic radiation and the second device for transmitting and/or receiving electromagnetic radiation differ and complement each other in military applications.
  • the first tower module has a passive radar and the second tower module has an active radar.
  • the second tower module may alternatively be without a device for transmitting and/or receiving electromagnetic radiation.
  • the second tower module may alternatively be without a device for transmitting and/or receiving electromagnetic radiation.
  • Tower module is arranged below the first tower module and serves to position the first tower module higher and thus with a greater range.
  • the second tower module is arranged above the first tower module, with at least one second auxiliary element for reducing the radar cross-section being arranged below the second tower wall.
  • the second auxiliary element for reducing the radar cross-section has a first connecting element as an extension of the second tower wall and with the same angle of inclination as the second tower wall, with the second auxiliary element for reducing the radar cross-section extending beyond the second lower connecting surface.
  • the second auxiliary element for reducing the radar cross-section has a second connecting element, with the second connecting element being arranged between the first connecting element and the first tower wall.
  • the angle between the first connecting element and the second connecting element is not equal to 90°, preferably greater than 90°, particularly preferably greater than 100°.
  • the watercraft has an upper tower module, wherein the upper tower module has a third lower connection surface.
  • the upper tower module has a rotating third device for transmitting and/or receiving electromagnetic radiation.
  • annular seal is arranged between the first connecting surface and the first lower connecting surface.
  • annular seal is arranged between the first upper connecting surface of the first tower module and the second lower connecting surface of the second tower module.
  • the first tower module has an evaluation unit and/or control unit for the first device for transmitting and/or Receiving electromagnetic radiation.
  • the control units and evaluation units required for the respective device in the tower module in this module itself. This means that the electronics in the watercraft itself do not have to be converted when tower modules are added or removed. Alternatively, this reduces the number of control and evaluation electronics permanently carried on board the watercraft. This also makes it easier to later convert or upgrade with additional or different devices, since the necessary electronics are contained directly in the tower module and are therefore available to every watercraft immediately upon installation of the tower module.
  • the watercraft is selected from the group consisting of destroyer, frigate, cruiser, corvette, minelayer, minesweeper, minehunter, patrol boat, speedboat, escort boat, hovercraft, aircraft carrier, helicopter carrier and reconnaissance ship.
  • the watercraft is selected from the group consisting of corvette, frigate and patrol boat.
  • the watercraft has at least one third tower module, the third tower module having a third lower connecting surface and a third upper connecting surface.
  • the third lower connecting surface and the third upper connecting surface are plane-parallel and arranged in the longitudinal and transverse direction to one another and exactly one above the other, the third lower connecting surface being designed to connect to the first upper connecting plane and the third upper connecting surface being functionally identical to the first connecting surface.
  • the third tower module has at least one third essentially vertical tower wall, the third tower wall having an angle to the vertical, the angle between the third tower wall and the vertical being between 4 ° and 45 °, preferably between 8 ° and 30 °, particularly preferably between 10 ° and 25 °.
  • the surface normal of the third tower wall has an upwardly directed component.
  • the third tower module has at least one from the lower connecting surface to the upper connecting surface continuous power supply line and a continuous data line from the lower connecting surface to the upper connecting surface. Furthermore, compressed air lines, air lines for air conditioning, hydraulic lines and/or water lines can be provided.
  • the third tower module is preferably arranged below the first tower module.
  • the third tower module has no device for sending and/or receiving electromagnetic radiation.
  • the third tower module serves exclusively to arrange other tower modules higher and thus to optimize the range, especially on small ships.
  • the watercraft is an unmanned watercraft.
  • Fig. 1 to Fig. 9 show a watercraft with a modular transmission and reception tower in an exemplary configuration.
  • a watercraft 10 according to the invention is in Fig.1 in side view Fig.2 in frontal view and in , with one side shown as a cross-section to show the interior at the same time.
  • This has a transmission and reception tower 20 wherein the transmitting and receiving tower 20 consists of a first tower module 30, a second tower module 32, a third tower module 34 and an upper tower module 40.
  • the transmitting and receiving tower 20 has a plurality of devices for transmitting and/or receiving electromagnetic radiation 70.
  • the first tower module 30 has a first tower wall 50
  • the second tower module 32 has a second tower wall 52
  • the third tower module 34 has a third tower wall 54.
  • the tower walls are inclined so that horizontally arriving radar beams are deflected upwards and are thus not reflected back to the transmitter.
  • the transmitting and receiving tower 20 has a first auxiliary element for reducing the radar cross-section 60 at the lower end of the first tower module 30, a second auxiliary element for reducing the radar cross-section 62 between the first tower module 30 and the second tower module 32, a third auxiliary element for reducing the radar cross-section 64 between the second tower module 32 and the third tower module 34, and a fourth auxiliary element for reducing the radar cross-section 64 between the third tower module 34 and the upper tower module 40.
  • a first auxiliary element for reducing the radar cross-section 60 at the lower end of the first tower module 30, a second auxiliary element for reducing the radar cross-section 62 between the first tower module 30 and the second tower module 32, a third auxiliary element for reducing the radar cross-section 64 between the second tower module 32 and the third tower module 34, and a fourth auxiliary element for reducing the radar cross-section 64 between the third tower module 34 and the upper tower module 40.
  • the transmission and reception tower 20 has a ladder 80 to allow access
  • auxiliary elements for reducing the radar cross section are shown in detail in cross section.
  • Fig.3 shows the fourth auxiliary element for reducing the radar cross section 64, wherein the upper connection surface 102 of the third tower module 34 with the third tower wall 54 and the third lower connection surface 110 of the upper tower module 40 can be seen.
  • Fig.4 shows the second auxiliary element for reducing the radar cross section 62 between the first tower module 30 with the first tower wall 50 and the upper connecting surface 102 and the second tower module 32 with the second tower wall 52 and the lower connecting surface 100.
  • the second auxiliary element for reducing the radar cross section 62 and the fourth auxiliary element for reducing the radar cross section 66 each have an upper part which continues the slope of the tower wall arranged above it and a lower part which leads to the tower wall arranged below it, avoiding a right angle.
  • the first auxiliary element shown for reducing the radar cross section 60 differs from this in that it only has an area that continues the first tower wall 50 up to just above the deck. Furthermore, the first connecting surface 90 of the watercraft can be seen here.
  • Fig. 6 to Fig. 9 shows an example tower module.
  • Fig.6 shows the tower module from above.
  • the conductors 80 and the cables 130 which run through the transmission and reception tower 20, can be seen.
  • the connecting surface with screw holes and a seal 120 can be seen. This is also shown in Fig.7 and Fig.8 each visible in cross-section.
  • Fig.9 shows a perspective cutaway view.
  • pins 140 can be seen here, which facilitate exact alignment in the longitudinal and transverse direction of the tower modules during assembly.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit einem modularen Sende- und Empfangsturm.
  • Aufgrund der sich verändernden politischen Lage steigt der Bedarf auch an kleineren militärischen Wasserfahrzeugen. Gleichzeitig müssen die Plattformen zunehmend mehrere verschiedene Funktionen erfüllen können. Würde jede Plattform jedoch alle Funktionalitäten mitbringen, so würden zum einen die Kosten sehr hoch sein, zum anderen würden die Plattformen mit zunehmender Anzahl an Anforderungen immer größer.
  • Aus der US 2 351 275 A ist ein transportabler Mast aus einer Mehrzahl an Sektionen bekannt.
  • Aus der WO 2010/098653 A2 ist ein transportabler Mast für die Kommunikation bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, diesen allgemeinen Wunsch nach Flexibilität und Modularität auch im Bereich des Radar- und Funkturms zu realisieren.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Wasserfahrzeug mit einem modularen Sende- und Empfangsturm mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
  • Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug mit einem modularen Sende- und Empfangsturm weist eine erste Verbindungsfläche in einer ersten Verbindungsebene auf. Die erste Verbindungsebene ist in Längs- und Querrichtung horizontal ausgerichtet. Diese Ausrichtungen sind wichtig, damit, auch wenn mehrere Turmmodule übereinander gestellt werden. Insbesondere erfolgt die genaue Ausrichtung der Sensoren relativ zur Hauptmessleiste des Schiffes.
  • Der modulare Sende- und Empfangsturm weist wenigstens ein erstes Turmmodul auf, wobei das erste Turmmodul eine erste untere Verbindungsfläche und eine erste obere Verbindungsfläche aufweist. Die erste untere Verbindungsfläche und die erste obere Verbindungsfläche sind planparallel zueinander und exakt übereinander angeordnet. Auch dieses ist wichtig, um eine stabile Konstruktion zu gewährleisten, wenn mehrere Turmmodule übereinander gestellt werden.
  • Die erste untere Verbindungsfläche ist zur Verbindung mit der ersten Verbindungsebene ausgebildet. Die erste obere Verbindungsfläche ist funktional identisch mit der ersten Verbindungsfläche. Hierdurch können die Turmmodule einfach und beliebig übereinander angeordnet werden.
  • Das erste Turmmodul weist wenigstens eine erste im Wesentlichen senkrechte Turmwand auf. Im Wesentlichen senkrecht im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die erste Turmwand einen Winkel zur Senkrechten aufweist, wobei der Winkel zwischen der ersten Turmwand und der Senkrechten zwischen 4 ° und 45 °, bevorzugt zwischen 8 ° und 30 °, besonders bevorzugt zwischen 10 ° und 25 °, liegt. Die Flächennormale der ersten Turmwand weist eine nach oben gerichtete Komponente auf. Hierdurch ist die erste Turmwand leicht nach oben geneigt. Horizontal eintreffende Radarstrahlen werden somit in einem Winkel nach oben, welcher dem doppelten Wert des Winkels zwischen der Senkrechten und der Turmwand entspricht, reflektiert und somit vom Sender weg reflektiert.
  • Das erste Turmmodul weist wenigstens eine von der unteren Verbindungsfläche zur oberen Verbindungsfläche durchgehende Energieversorgungsleitung und wenigstens eine von der unteren Verbindungsfläche zur oberen Verbindungsfläche durchgehende Datenleitung auf. Des Weiteren können weitere durchgehende Leitungen zur Leitung von Fluiden vorgesehen sein, beispielsweise können Druckluftleitungen, Luftleitungen zur Klimatisierung, Hydraulikleitungen und/oder Wasserleitungen vorgesehen sein. Vorzugsweise weisen diese Leitungen an beiden Enden Steckverbindungen auf, welche einen Kontakt bereits bei der mechanischen Verbindung der Turmmodule ermöglichen.
  • Das erste Turmmodul weist wenigstens eine erste Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung auf. Die erste Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung kann vorzugsweise ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend Aktivradar, Passivradar, Phased-Array-Antenne, Multifunktionsradar, Oberflächensuchradar, Feuerleitradar, Funkkommunikation, Satellitenkommunikation, elektrischo-optische Sensoren, Infrarot-Kameras, Lampen, Laserdetektoren, Sensoren für elektromagnetische Felder.
  • Unter einer durchgehenden Leitung wird im Sinne der Erfindung eine Leitung verstanden, die in der Lage ist das Medium, also den Strom, die Daten oder das Fluid, von der einen Verbindungsfläche zur anderen Verbindungsfläche zu leiten, wobei in der Leitung Vorrichtungen angebracht sein können, die die Leitung des Mediums teilen, unterbrechen, umleiten oder verstärken können.
  • Durchgehende Leitungen können auch wenigstens an einem Ende länger als das Modul mit einem flexiblen Ende ausgeführt sein, um als flexible Verbindung in das darüber beziehungsweise das darunter liegende Modul geführt zu werden.
  • Das erste Turmmodul kann vorzugsweise einen rechteckigen, insbesondere einen quadratischen, einen fünfeckigen, einen sechseckigen, einen siebeneckigen oder einen achteckigen Querschnitt aufweisen. Bevorzugt weist es einen quadratischen, rechteckigen oder einen sechseckigen, insbesondere einen hexagonalen, Querschnitt auf.
  • Die oberen Verbindungsflächen aller Turmmodule und die unteren Verbindungsflächen aller Turmmodule sind somit jeweils kompatibel. Dadurch sind die Turmmodule austauschbar montierbar. Dieses bedeutet, dass die Verbindungsflächen bei allen Turmmodulen die gleiche Größe aufweisen, die Turmmodule werden somit nicht pyramidenförmig der Größe nach übereinander gestapelt. Die Turmmodule können jedoch durchaus unterschiedliche Breiten aufweisen, beispielsweise und insbesondere, wenn seitlich Vorrichtungen zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung angeordnet sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verjüngt sich das erste Turmmodul nach oben, sodass die obere Verbindungsfläche über die wenigstens eine erste Turmwand hinausragt. Hierdurch ist es möglich, ein zweites Turmmodul oben auf das erste Turmmodul aufzusetzen und von außen leicht zu befestigen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste Verbindungsfläche erhöht und im Randbereich von unten zugänglich angeordnet. Auch dieses dient dem erleichterten Zugang bei der Montage und Demontage des ersten Turmmoduls.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein erstes Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes unterhalb der ersten Turmwand in deren Verlängerung und mit dem gleichen Neigungswinkel angeordnet, wobei das erste Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes sich über die erste untere Verbindungsfläche hinaus erstreckt.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die erste Turmwand aus Stahl, Aluminium, oder Verbundfasermaterial, insbesondere kohlefaserverstärktem oder glasfaserverstärktem Kunststoff. Bevorzugt besteht die erste Turmwand aus Verbundfasermaterial, insbesondere kohlefaserverstärktem oder glasfaserverstärktem Kunststoff.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bestehen die erste obere Verbindungsfläche und die erste untere Verbindungsfläche aus Aluminium oder Stahl, bevorzugt aus Aluminium.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Wasserfahrzeug wenigstens ein zweites Turmmodul auf, wobei das zweite Turmmodul eine zweite untere Verbindungsfläche und eine zweite obere Verbindungsfläche aufweist. Die zweite untere Verbindungsfläche und die zweite obere Verbindungsfläche sind planparallel und in Längs- und Querrichtung zueinander und exakt übereinander angeordnet, wobei die zweite untere Verbindungsfläche zur Verbindung mit der ersten oberen Verbindungsebene ausgebildet ist und die zweite obere Verbindungsfläche funktional identisch mit der ersten Verbindungsfläche ist. Das zweite Turmmodul weist wenigstens eine zweite im wesentlichen senkrechte Turmwand auf, wobei die zweite Turmwand einen Winkel zur Senkrechten aufweist, wobei der Winkel zwischen der zweite Turmwand und der Senkrechten zwischen 4 ° und 45 °, bevorzugt zwischen 8 ° und 30 °, besonders bevorzugt zwischen 10 ° und 25 °, liegt. Die Flächennormale der zweite Turmwand weist eine nach oben gerichtete Komponente auf. Das zweite Turmmodul weist wenigstens eine von der unteren Verbindungsfläche zur oberen Verbindungsfläche durchgehende Energieversorgungsleitung und eine von der unteren Verbindungsfläche zur oberen Verbindungsfläche durchgehende Datenleitung auf. Des Weiteren können Druckluftleitungen, Luftleitungen zur Klimatisierung, Hydraulikleitungen und/oder Wasserleitungen vorgesehen sein. Das zweite Turmmodul ist oberhalb oder unterhalb des ersten Turmmoduls angeordnet.
  • Das zweite Turmmodul kann eine zweite Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung aufweisen. Die zweite Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung kann vorzugsweise ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend Aktivradar, Passivradar, Phased-Array-Antenne, Multifunktionsradar, Oberflächensuchradar, Feuerleitradar, Funkkommunikation, Satellitenkommunikation , elektrischo-optische Sensoren, Infrarot-Kameras, Kameras, Lampen, Laserdetektoren, Sensoren für elektromagnetische Felder. Zusätzlich können auch metereologische Sensoren (Druck-, Temperatur-Windgeschwindigkeit, Dämmerung) oder akustische Sensoren (Mikrofone), vorhanden sein. Bevorzugt unterscheiden sich die erste Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung und die zweite Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung und ergänzen sich in militärischen Einsatzmöglichkeiten. Beispielsweise weist das erste Turmmodul ein Passivradar auf und das zweite Turmmodul ein Aktivradar.
  • Das zweite Turmmodul kann alternativ ohne eine Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung sein. In diesem Fall wird das zweite
  • Turmmodul unter dem ersten Turmmodul angeordnet und dient dazu, das erste Turmmodul höher und damit mit höherer Reichweite anzuordnen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Turmmodul oberhalb des ersten Turmmoduls angeordnet ist, wobei wenigstens ein zweites Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes unterhalb der zweiten Turmwand angeordnet ist. Das zweite Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes weist ein erstes Verbindungselement in Verlängerung der zweiten Turmwand und mit dem gleichen Neigungswinkel der zweiten Turmwand auf, wobei das zweite Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes sich über die zweite untere Verbindungsfläche hinaus erstreckt. Das zweite Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes weist ein zweites Verbindungselement auf, wobei das zweite Verbindungselement zwischen dem ersten Verbindungselement und der ersten Turmwand angeordnet ist. Der Winkel zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement ist ungleich 90 °, bevorzugt größer 90 °, besonders bevorzugt größer 100 °.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Wasserfahrzeug ein oberes Turmmodul auf, wobei das obere Turmmodul eine dritte untere Verbindungsfläche aufweist. Das obere Turmmodul weist eine rotierende dritte Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der ersten Verbindungsfläche und der ersten unteren Verbindungsfläche eine Ringdichtung angeordnet.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der ersten oberen Verbindungsfläche des ersten Turmmoduls und der zweiten unteren Verbindungsfläche des zweiten Turmmoduls eine Ringdichtung angeordnet.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das erste Turmmodul eine Auswerteeinheit und/oder Steuereinheit für die erste Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung auf. Um die Modularität zu optimieren ist es vorteilhaft, die Ansteuerungseinheiten und Auswerteeinheiten, welche für die jeweilige Vorrichtung im Turmmodul genötigt werden, in diesem Modul selber zu installieren. Dieses führt dazu, dass die Elektronik im Wasserfahrzeug selber nicht umgerüstet werden muss, wenn Turmmodule hinzugefügt oder entfernt werden. Alternativ reduziert dieses die Anzahl der an Bord des Wasserfahrzeugs dauerhaft mitgeführten Ansteuer- und Auswerteelektronik. Auch erleichtert dieses eine spätere Um- oder Aufrüstung mit weiteren oder anderen Vorrichtungen, da die notwendige Elektronik im Turmmodul direkt enthalten ist und so jedem Wasserfahrzeug sofort mit Installation des Turmmoduls zur Verfügung steht.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Wasserfahrzeug ausgewählt aus der Gruppe Zerstörer, Fregatte, Kreuzer, Korvette, Minenleger, Minenräumfahrzeug, Minenjagdfahrzeug, Patroullienboot, Schnellboot, Geleitboot, Luftkissenboot, Flugzeugträger, Hubschrauberträger und Aufklärungsschiff. Bevorzugt ist das Wasserfahrzeug ausgewählt aus der Gruppe Korvette, Fregatte und Patroullienboot.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Wasserfahrzeug wenigstens ein drittes Turmmodul auf, wobei das dritte Turmmodul eine dritte untere Verbindungsfläche und eine dritte obere Verbindungsfläche aufweist. Die dritte untere Verbindungsfläche und die dritte obere Verbindungsfläche sind planparallel und in Längs- und Querrichtung zueinander und exakt übereinander angeordnet, wobei die dritte untere Verbindungsfläche zur Verbindung mit der ersten oberen Verbindungsebene ausgebildet ist und die dritte obere Verbindungsfläche funktional identisch mit der ersten Verbindungsfläche ist. Das dritte Turmmodul weist wenigstens eine dritte im wesentlichen senkrechte Turmwand auf, wobei die dritte Turmwand einen Winkel zur Senkrechten aufweist, wobei der Winkel zwischen der dritten Turmwand und der Senkrechten zwischen 4 ° und 45 °, bevorzugt zwischen 8 ° und 30 °, besonders bevorzugt zwischen 10 ° und 25°, liegt. Die Flächennormale der dritten Turmwand weist eine nach oben gerichtete Komponente auf. Das dritte Turmmodul weist wenigstens eine von der unteren Verbindungsfläche zur oberen Verbindungsfläche durchgehende Energieversorgungsleitung und eine von der unteren Verbindungsfläche zur oberen Verbindungsfläche durchgehende Datenleitung auf. Des Weiteren können Druckluftleitungen, Luftleitungen zur Klimatisierung, Hydraulikleitungen und/oder Wasserleitungen vorgesehen sein. Das dritte Turmmodul ist vorzugsweise unterhalb des ersten Turmmoduls angeordnet. Das dritte Turmmodul weist keine Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung auf. Das dritte Turmmodul dient ausschließlich dazu, andere Turmmodule höher anzuordnen und so insbesondere auf kleinen Schiffen die Reichweite zu optimieren.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Wasserfahrzeug ein unbemanntes Wasserfahrzeug.
  • Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug mit einem modularen Sende- und Empfangsturm anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
    • Fig. 1
    Ansicht von Steuerbord
    Fig. 2
    Ansicht von vorn
    Fig. 3
    drittes Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes
    Fig. 4
    zweites Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes
    Fig. 5
    erstes Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes
    Fig. 6
    Aufsicht auf ein Turmmodul
    Fig. 7
    Seitenansicht eines Turmmoduls
    Fig. 8
    Seitenansicht eines weiteren Turmmoduls
    Fig. 9
    Perspektivische Ansicht eines Turmmoduls
  • Fig. 1 bis Fig. 9 zeigen ein Wasserfahrzeug mit einem modulare Sende- und Empfangsturm in einer beispielhaften Konfiguration.
  • Ein erfindungsgemäßes Wasserfahrzeug 10 ist in Fig. 1 in Seitenansicht Fig. 2 in Frontalansicht und in gezeigt, wobei jeweils eine Seite als Querschnitt dargestellt ist, um gleichzeitig das Innere zu zeigen. Dieses weist einen Sende- und Empfangsturm 20 auf, wobei der Sende- und Empfangsturm 20 aus einem ersten Turmmodul 30, einem zweiten Turmmodul 32, einem dritten Turmmodul 34 und einem oberen Turmmodul 40 besteht. Der Sende- und Empfangsturm 20 weist eine Mehrzahl an Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung 70 auf. Das erste Turmmodul 30 weist eine erste Turmwand 50, das zweite Turmmodul 32 eine zweite Turmwand 52 und das dritte Turmmodul 34 eine dritte Turmwand 54 auf. Die Turmwände sind geneigt, sodass horizontal eintreffende Radarstrahlen nach oben abgelenkt werden und so nicht zum Sender zurück reflektiert werden.
  • Um auch die Übergänge zwischen den Modulen hinsichtlich der Signatur zu optimieren, weist der Sende- und Empfangsturm 20 am unteren Ende des ersten Turmmoduls 30 ein erstes Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes 60, zwischen dem ersten Turmmodul 30 und dem zweiten Turmmodul 32 ein zweites Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes 62, zwischen dem zweiten Turmmodul 32 und dem dritten Turmmodul 34 ein drittes Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes 64 und zwischen dem dritten Turmmodul 34 und dem oberen Turmmodul 40 ein viertes Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes 64 auf. Hierbei werden rechte Winkel zwischen den vorhandenen Flächen vermieden.
    • Im Inneren weist der Sende- und Empfangsturm 20 eine Leiter 80 auf, um Zugang zu ermöglichen
  • In Fig. 3 bis Fig. 5 sind die Hilfselemente zur Reduzierung des Radarquerschnittes detailliert im Querschnitt dargestellt. Fig. 3 zeigt das vierte Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes 64, wobei die obere Verbindungsfläche 102 des dritten Turmmodul 34 mit der dritten Turmwand 54 sowie die dritte untere Verbindungsfläche 110 des oberen Turmmoduls 40 zu erkennen sind. Fig. 4 zeigt das zweite Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes 62 zwischen dem ersten Turmmodul 30 mit der ersten Turmwand 50 und der oberen Verbindungsfläche 102 sowie dem zweiten Turmmodul 32 mit der zweiten Turmwand 52 und der unteren Verbindungsfläche 100.
  • Das zweite Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes 62 und das vierte Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes 66 weisen jeweils einen oberen Teil auf, welcher die Schräge der darüber angeordneten Turmwand fortsetzt und einen unteren Teil, der unter Vermeidung eines rechten Winkels auf die darunter angeordnete Turmwand zuführt.
  • Das in Fig. 5 gezeigte erste Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes 60 unterscheidet sich hiervon, dass es nur ein die erste Turmwand 50 fortsetzenden Bereich bis kurz über das Deck aufweist. Des Weiteren ist hier die erste Verbindungsfläche 90 des Wasserfahrzeugs zu erkennen.
  • Fig. 6 bis Fig. 9 zeigt ein beispielhaftes Turmmodul.
  • Fig. 6 zeigt das Turmmodul in der Aufsicht. Erkennbar sind zum einen die Leiter 80 und die Leitungen 130, welche durch den Sende- und Empfangsturm 20 verlaufen. Zum anderen ist die Verbindungsfläche mit Schraublöchern und einer Dichtung 120 erkennbar. Dieses ist auch in Fig. 7 und Fig. 8 jeweils im Querschnitt erkennbar. Fig. 9 zeigt eine perspektivische angeschnittene Darstellung. Zusätzlich sind hier Stifte 140 erkennbar, die eine exakte Ausrichtung in Längs- und Querrichtung der Turmmodule beim Zusammenbau erleichtern.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Wasserfahrzeug
    20
    Sende- und Empfangsturm
    30
    erstes Turmmodul
    32
    zweites Turmmodul
    34
    drittes Turmmodul
    40
    oberes Turmmodul
    50
    erste Turmwand
    52
    zweite Turmwand
    54
    dritte Turmwand
    60
    erstes Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes
    62
    zweites Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes
    64
    drittes Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes
    66
    viertes Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes
    70
    Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung
    80
    Leiter
    90
    erste Verbindungsfläche
    100
    untere Verbindungsfläche
    102
    obere Verbindungsfläche
    110
    dritte untere Verbindungsfläche
    120
    Dichtung
    130
    Leitungen
    140
    Stift

Claims (13)

  1. Wasserfahrzeug (10) mit einem modularen Sende- und Empfangsturm (20), wobei das Wasserfahrzeug (10) eine erste Verbindungsfläche (90) in einer ersten Verbindungsebene aufweist, wobei die erste Verbindungsebene horizontal ausgerichtet ist, wobei der modulare Sende- und Empfangsturm (20) wenigstens ein erstes Turmmodul (30) aufweist, wobei das erste Turmmodul (30) eine erste untere Verbindungsfläche (100) und eine erste obere Verbindungsfläche (102) aufweist, wobei die erste untere Verbindungsfläche (100) und die erste obere Verbindungsfläche (102) planparallel zueinander und exakt übereinander angeordnet sind, wobei die erste untere Verbindungsfläche (100) zur Verbindung mit der ersten Verbindungsebene ausgebildet ist, wobei die erste obere Verbindungsfläche (102) funktional identisch mit der ersten Verbindungsfläche (90) ist, wobei das erste Turmmodul (30) wenigstens eine erste im wesentlichen senkrechte Turmwand (50) aufweist, wobei die erste Turmwand (50) einen Winkel zur Senkrechten aufweist, wobei der Winkel zwischen der ersten Turmwand (50) und der Senkrechten zwischen 4 ° und 45 °, bevorzugt zwischen 8 ° und 30 °, besonders bevorzugt zwischen 10 ° und 25 °, liegt, wobei die Flächennormale der ersten Turmwand (50) eine nach oben gerichtete Komponente aufweist, wobei das erste Turmmodul (30) wenigstens eine von der unteren Verbindungsfläche (100) zur oberen Verbindungsfläche (102) durchgehende Energieversorgungsleitung aufweist, wobei das erste Turmmodul (30) wenigstens eine von der unteren Verbindungsfläche (100) zur oberen Verbindungsfläche (102) durchgehende Datenleitung aufweist, wobei das erste Turmmodul (30) wenigstens eine erste Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung (70) aufweist.
  2. Wasserfahrzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Turmmodul (30) nach oben verjüngt, sodass die obere Verbindungsfläche (102) über die wenigstens eine erste Turmwand (50) hinausragt.
  3. Wasserfahrzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindungsfläche (90) erhöht und im Randbereich von unten zugänglich angeordnet ist.
  4. Wasserfahrzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erstes Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes (60) unterhalb der ersten Turmwand (50) in deren Verlängerung und mit dem gleichen Neigungswinkel angeordnet ist, wobei das erste Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes (60) sich über die erste untere Verbindungsfläche (100) hinaus erstreckt.
  5. Wasserfahrzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Turmwand (50) aus Stahl, Aluminium oder Verbundfasermaterial, insbesondere kohlefaserverstärktem oder glasfaserverstärktem Kunststoff, besteht.
  6. Wasserfahrzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste obere Verbindungsfläche (102) und die erste untere Verbindungsfläche (100) aus Stahl oder Aluminium bestehen.
  7. Wasserfahrzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug (10) wenigstens ein zweites Turmmodul (32) aufweist, wobei das zweite Turmmodul (32) eine zweite untere Verbindungsfläche (100) und eine zweite obere Verbindungsfläche (102) aufweist, wobei die zweite untere Verbindungsfläche (100) und die zweite obere Verbindungsfläche planparallel zueinander und exakt übereinander angeordnet sind, wobei die zweite untere Verbindungsfläche (100) zur Verbindung mit der ersten oberen Verbindungsebene ausgebildet ist, wobei die zweite obere Verbindungsfläche (102) funktional identisch mit der ersten Verbindungsfläche (90) ist, wobei das zweite Turmmodul (32) wenigstens eine zweite im wesentlichen senkrechte Turmwand (52) aufweist, wobei die zweite Turmwand (52) einen Winkel zur Senkrechten aufweist, wobei der Winkel zwischen der zweite Turmwand (52) und der Senkrechten zwischen 4 ° und 45 °, bevorzugt zwischen 8 ° und 30 °, besonders bevorzugt zwischen 10 ° und 25 °, liegt, wobei die Flächennormale der zweite Turmwand (52) eine nach oben gerichtete Komponente aufweist, wobei das zweite Turmmodul (32) wenigstens eine von der unteren Verbindungsfläche (100) zur oberen Verbindungsfläche (102) durchgehende Energieversorgungsleitung aufweist, wobei das zweite Turmmodul (32) wenigstens eine von der unteren Verbindungsfläche (100) zur oberen Verbindungsfläche (102) durchgehende Datenleitung aufweist, wobei das zweite Turmmodul (32) oberhalb oder unterhalb des ersten Turmmoduls (30) angeordnet ist.
  8. Wasserfahrzeug (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Turmmodul (32) oberhalb des ersten Turmmoduls (30) angeordnet ist, wobei wenigstens ein zweites Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes (62) unterhalb der zweiten Turmwand (52) angeordnet ist, wobei das zweite Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes (62) ein erstes Verbindungselement in Verlängerung der zweiten Turmwand (52) und mit dem gleichen Neigungswinkel der zweiten Turmwand (52) aufweist, wobei das zweite Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes (62) sich über die zweite untere Verbindungsfläche (100) hinaus erstreckt, wobei das zweite Hilfselement zur Reduzierung des Radarquerschnittes (62) ein zweites Verbindungselement aufweist, wobei das zweite Verbindungselement zwischen dem ersten Verbindungselement und der ersten Turmwand (50) angeordnet ist, wobei der Winkel zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement ungleich 90 ° ist, bevorzugt größer 90 °, besonders bevorzugt größer 100 ° ist.
  9. Wasserfahrzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug (10) ein oberes Turmmodul (40) aufweist, wobei das obere Turmmodul (40) eine dritte untere Verbindungsfläche (100) aufweist, wobei das obere Turmmodul (40) eine rotierende dritte Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung (70) aufweist.
  10. Wasserfahrzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Verbindungsflächen (90) und der ersten unteren Verbindungsfläche (100) eine Ringdichtung (120) angeordnet ist.
  11. Wasserfahrzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Turmmodul (30) eine Auswerteeinheit und/oder Steuereinheit für die erste Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung (70) aufweist.
  12. Wasserfahrzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug (10) ausgewählt ist aus der Gruppe Korvette, Minenleger, Minenräumfahrzeug, Minenjagdfahrzeug, Patroullienboot, Schnellboot, Geleitboot, Luftkissenboot, Flugzeugträger, Hubschrauberträger und Aufklärungsschiff.
  13. Wasserfahrzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug (10) ein unbemanntes Wasserfahrzeug ist.
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