EP4168306A1 - Schwimm- oder tauchkörper zur akustischen ortung, insbesondere für die minenjagd - Google Patents

Schwimm- oder tauchkörper zur akustischen ortung, insbesondere für die minenjagd

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Publication number
EP4168306A1
EP4168306A1 EP21733396.2A EP21733396A EP4168306A1 EP 4168306 A1 EP4168306 A1 EP 4168306A1 EP 21733396 A EP21733396 A EP 21733396A EP 4168306 A1 EP4168306 A1 EP 4168306A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
floating
axis
diving body
rotation
flywheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21733396.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian HÜCKING
Robert Engel
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
Atlas Elektronik GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
Atlas Elektronik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, Atlas Elektronik GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP4168306A1 publication Critical patent/EP4168306A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B63G7/02—Mine-sweeping means, Means for destroying mines
    • B63G7/08—Mine-sweeping means, Means for destroying mines of acoustic type
    • 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
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B63G2008/002—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned
    • B63G2008/005—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned remotely controlled

Definitions

  • the invention relates to a floating or diving body, in particular for mine hunting.
  • Mines are cleared, for example, by divers or by vehicles manned by divers.
  • the disadvantage here is that people are directly in a danger area and there is a risk of injury or death.
  • technologies are increasingly being developed in order to dispense with personnel deployment directly on site at the mine.
  • UUV unmanned underwater vehicles
  • a separate floating or diving body in particular from a surface vehicle or from a helicopter, is usually lowered into the water on a cable.
  • This floating or diving body has a device for the acoustic location of the underwater vehicle.
  • the position of the unmanned underwater vehicle can be determined using active sonar.
  • the orientation of the floating or diving body and thus of the device for acoustic location in space must be known.
  • magnetic and position sensors are usually used, which are built into the housing of the floating or immersed body.
  • These floating or immersion bodies have, for example, a cylindrical basic shape. This can lead to the floating or diving body being set in rotation.
  • Magnetic sensors are typically used to determine the azimuth component of the orientation. Time delays caused by the principle in the measurement of the orientation then result in the rotation of the floating or diving body to an error in the relative bearing from the floating or diving body to the underwater vehicle, which increases with increasing angular rate. Even the smallest angle errors (at a measuring distance that is usually several 100 m) lead to a significant deviation between the real position of the unmanned underwater vehicle and the determined position.
  • the object of the invention is to prevent or at least reduce the rotation of a floating or diving body.
  • the floating or diving body according to the invention for mine hunting has a housing, the housing having rotational symmetry.
  • the floating or immersion body itself usually does not have any rotational symmetry, since, for example, sensors, fastening devices may only be present once and are not necessarily arranged on the axis of symmetry. It is only essential that the housing itself has a basic shape which has rotational symmetry.
  • the rotational symmetry of the housing easily leads to the floating or immersion body being set in rotation. Examples of basic shapes of housings for floating or immersion bodies are greatly simplified and exemplarily cylinders, for example also a hexagonal prism, teardrop shape, hemisphere with an attached cone and the like.
  • the housing has an axis of symmetry, the housing being rotationally symmetrical about the axis of symmetry.
  • the floating or diving body has at least one first hydroacoustic transmitting and receiving device.
  • a hydroacoustic transmitting and receiving device within the meaning of the invention is to be interpreted broadly and includes active sonar and passive sonar.
  • the floating or diving body can have an underwater communication device, which is a wired Communication made possible, in particular by means of a fiber optic cable.
  • the hydroacoustic transmitting and receiving device is preferably arranged on the underside of the floating or diving body, in particular a communication buoy.
  • the hydroacoustic transmitting and receiving device is arranged hemispherically on the underside of the floating or diving body.
  • the floating or diving body has a flywheel, the flywheel being rotatable about an axis of rotation.
  • the axis of rotation is arranged perpendicular to the axis of symmetry of the floating or immersion body.
  • a rotating mass has angular momentum.
  • a rotation around the axis of the angular momentum is not affected. Rotation around another axis is suppressed by the angular momentum.
  • the greater the stored angular momentum the greater the degree of suppression.
  • the angular momentum therefore counteracts a rotation around the axis of symmetry perpendicular to the axis of symmetry. This prevents or slows down the rotation of the floating or diving body around the axes perpendicular to the angular momentum.
  • the floating or diving body has a flywheel, the flywheel being rotatable about an axis of rotation.
  • the axis of rotation is arranged parallel to the axis of symmetry of the underwater device. This arrangement avoids tilting if the floating or diving body is on the surface of the water.
  • the floating or diving body has a first flywheel and a second flywheel.
  • the first centrifugal mass is rotatable about a first axis of rotation, the first axis of rotation being arranged perpendicular to the axis of symmetry of the underwater device.
  • the second centrifugal mass can be rotated about a second axis of rotation, the axis of rotation being arranged parallel to the axis of symmetry of the underwater device.
  • the floating or diving body has a first flywheel and a third flywheel.
  • the first flywheel is rotatable about a first axis of rotation, the first axis of rotation being arranged perpendicular to the axis of symmetry of the underwater device.
  • the third centrifugal mass can be rotated about a third axis of rotation, the axis of rotation being arranged parallel to the axis of symmetry of the underwater device and perpendicular to the first axis of rotation.
  • the mass of the flywheel is 1% to 50%, preferably 10% to 20% of the total mass of the floating or diving body.
  • the flywheel has an angular momentum of 0.1 to 100 , preferably from 0.5 to.
  • the flywheel is connected to a rotary drive.
  • the rotary drive is preferably an electric drive.
  • the centrifugal mass can be set in rotation by an external drive before the floating or diving body is deployed, but this drive is not part of the floating or diving body.
  • This embodiment simplifies the floating or immersion body. Due to the inevitably occurring losses, however, a comparatively high flywheel mass with a comparatively high rotational speed should be selected.
  • the floating or diving body is submersible, thus a diving body.
  • the immersion body is particularly preferably brought into the water from a ship or from a helicopter on a cable and is completely submerged there. For this application, the immersion body is preferably trimmed in such a way that its mass is greater than its total buoyancy.
  • the first hydroacoustic transmitting and receiving device has a sonar antenna.
  • the sonar antenna is preferably used to locate an unmanned underwater vehicle for mine hunting by means of active sonar.
  • the floating or immersion body has a cylindrical basic shape. Cylinders with a polygonal cross-section are also called prisms.
  • the floating or diving body has a basic shape which is conical.
  • the cone can also be a truncated cone.
  • the float or immersion body has a hemispherical shape on the base of the cone.
  • the axis of symmetry is arranged vertically and the axis of rotation is arranged horizontally. Horizontal is parallel to the water surface, perpendicular is perpendicular to the water surface.
  • the floating or diving body has an above water communication device, wherein the
  • Above water communication device is designed for laser communication, for communication with a satellite, for radio communication or for wired communication.
  • the idea according to the invention can also be applied to a launching device which is roped down from a helicopter in order to set down an unmanned underwater vehicle (UUV) for mine hunting.
  • UUV unmanned underwater vehicle
  • the situation here is analogous to the immersion body.
  • the settling device is heavier than air and will turn on a rope lowered from the helicopter.
  • the surrounding fluid is air instead of water. Due to the air movement generated by the main rotor, the effect is even stronger here.
  • the friction that occurs in air is very much lower, so that an elongated releasing device that is not rotationally symmetrical is also very easily set in rotation.
  • a corresponding launching device therefore has a flywheel, the flywheel being rotatable about an axis of rotation, the axis of rotation being arranged perpendicular to the setting down direction and thus parallel to the water surface (in an idealized rest position). Further training, in particular on the flywheel, its angular momentum and the use of a second flywheel are advantageous further training here as well.
  • FIG. 2 A schematic cross section through an immersion body.
  • FIG. 3 A schematic cross section through a floating body
  • FIG. 1 the mine hunting method is shown in a greatly simplified schematic.
  • a ship 10 exposes an unmanned underwater vehicle 30 which approaches a mine 20.
  • the ship 10 has lowered a diving body 40 into the water.
  • This immersion body 40 is shown in FIG. 2 in a schematic cross section.
  • a hydroacoustic transmitting and receiving device 70 is located at the lower end of the immersion body 40.
  • a flywheel 50 is arranged in the immersion body 40 and is set in rotation by a rotary drive 60.
  • the immersion body 40 has, for example, a cylindrical basic shape with a round cross section, so that the rotational symmetry of the housing of the communication buoy 40 runs vertically in the example shown.
  • the rotation of the flywheel 50 takes place around an axis of rotation which is arranged horizontally in the plane of the drawing.
  • the axis of rotation is thus arranged perpendicular to the axis of symmetry.
  • a floating body 42 is shown.
  • the housing of the floating body 42 has a hemispherical shape at the lower end, in which the hydroacoustic transmitting and receiving device 70 is arranged.
  • the housing has a spherical section in which a first flywheel 50 and a second flywheel 52 are arranged, the first flywheel 50 having an axis of rotation which is arranged horizontally in the plane of the drawing, the second flywheel 20 having an axis of rotation which is perpendicular to the plane of the drawing. Both axes of rotation are thus perpendicular to the axis of symmetry of the housing of the floating body 42.
  • an above water communication device 80 is arranged, which is designed for laser communication with a ship 10, for example.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) für die Minenjagd, wobei der Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) ein Gehäuse aufweist, wobei das Gehäuse eine Rotationssymmetrie aufweist, wobei das Gehäuse eine Symmetrieachse aufweist, wobei das Gehäuse um die Symmetrieachse rotationssymmetrischen ist, wobei der Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) wenigstens eine erste hydroakustische Sende- und Empfangsvorrichtung (70) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) eine Schwungmasse (50, 52) aufweist, wobei die Schwungmasse (50, 52) um eine Rotationsachse drehbar ist, wobei die Rotationsachse senkrecht zur Symmetrieachse angeordnet ist.

Description

Schwimm- oder Tauchkörper zur akustischen Ortung, insbesondere für die Minenjagd
Die Erfindung betrifft einen Schwimm- oder Tauchkörper insbesondere für die Minenjagd.
Minen werden beispielsweise durch Taucher oder durch von Tauchern bemannten Fahrzeugen geräumt. Nachteil hierbei ist, dass sich Personen unmittelbar in einem Gefahrengebiet befinden und das Risiko einer Verletzung oder Tötung gegeben ist. Daher werden zunehmend auch Techniken entwickelt, um auf einen Personeneinsatz unmittelbar vor Ort an der Mine zu verzichten.
Minen werden daher heutzutage oft mittels unbemannter Unterwasserfahrzeuge (UUV) identifiziert und geräumt. Um beispielsweise die Position eines solchen unbemannten Unterwasserfahrzeugs zu bestimmen oder um mit dem unbemannten Unterwasserfahrzeug zu kommunizieren wird heute üblicherweise ein separater Schwimm- oder Tauchkörper insbesondere von einem Überwasserfahrzeug oder auch von einem Hubschrauber aus an einem Kabel ins Wasser gelassen. Dieser Schwimm oder Tauchkörper weist eine Vorrichtung zur akustischen Ortung des Unterwasserfahrzeuges auf. Somit kann beispielsweise die Position des unbemannten Unterwasserfahrzeugs mittels Aktivsonar bestimmt werden. Für die Positionsbestimmung beispielsweise eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs muss die Ausrichtung des Schwimm- oder Tauchkörpers und somit der Vorrichtung zur akustischen Ortung im Raum bekannt sein. Um Bewegungen solcher Schwimm- oder Tauchkörper zu erfassen und somit die exakte Lage und Orientierung zu bestimmen werden gewöhnlich Magnet- und Lagensensoren eingesetzt, die innerhalb des Gehäuses des Schwimm- oder Tauchkörpers verbaut sind. Durch Umwelteinflüsse kann es jedoch dazu kommen, dass der Schwimm- oder Tauchkörper in Rotation versetzt wird. Durch die resultierenden dynamischen Effekte kann die Genauigkeit der Positionsbestimmung dann vermindert sein. Diese Schwimm- oder Tauchkörper weisen beispielsweise eine zylindrische Grundform auf. Hierdurch kann es dazu kommen, dass der Schwimm- oder Tauchkörper in Rotation versetzt wird. Typischerweise werden für die Bestimmung des Azimutanteils der Orientierung Magnetsensoren eingesetzt. Prinzip bedingte Zeitverzögerungen bei der Messung der Orientierung führen dann bei Rotation des Schwimm- oder Tauchkörpers zu einem Fehler in der relativen Peilung vom Schwimm- oder Tauchkörper zum Unterwasserfahrzeug, der mit zunehmender Winkelrate ansteigt. Dabei führen selbst kleinste Winkelfehler (bei einer Messentfernung, die üblicherweise bei mehreren 100 m liegt, zu einer signifikanten Abweichung zwischen der realen Position des unbemannten Unterwasserfahrzeugs und der ermittelten Position.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Rotation eines Schwimm- oder Tauchkörpers zu verhindern oder wenigstens zu reduzieren.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Schwimm- oder Tauchkörper mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Der erfindungsgemäße Schwimm- oder Tauchkörper für die Minenjagd weist ein Gehäuse auf, wobei das Gehäuse eine Rotationssymmetrie aufweist. Der Schwimm oder Tauchkörper an sich weist üblicherweise keine Rotationssymmetrie auf, da beispielsweise Sensoren, Befestigungsvorrichtungen gegebenenfalls nur ein einziges Mal vorhanden sind und nicht zwingend auf der Symmetrieachse angeordnet sind. Wesentlich ist lediglich, dass das Gehäuse an sich eine Grundform aufweist, welche eine Rotationssymmetrie aufweist. Die Rotationssymmetrie des Gehäuses führt leicht dazu, dass der Schwimm- oder Tauchkörper in Rotation versetzt wird. Beispiele für Grundformen von Gehäusen von Schwimm- oder Tauchkörpern sind stark vereinfacht und beispielhaft Zylinder, beispielsweise auch ein hexagonales Prisma, Tropfenform, Halbkugel mit aufgesetztem Kegel und dergleichen.
Das Gehäuse weist eine Symmetrieachse auf, wobei das Gehäuse um die Symmetrieachse rotationssymmetrischen ist.
Der Schwimm- oder Tauchkörper weist wenigstens eine erste hydroakustische Sende- und Empfangsvorrichtung auf. Eine hydroakustische Sende- und Empfangsvorrichtung im Sinne der Erfindung ist weit auszulegen und umfasst Aktivsonar und Passivsonar. Zusätzlich kann der Schwimm- oder Tauchkörper eine Unterwasserkommunikationsvorrichtung aufweisen, welche eine kabelgebundene Kommunikation ermöglicht, insbesondere mittels eines Glasfaserkabels. Bevorzugt ist die hydroakustische Sende- und Empfangsvorrichtung an der Unterseite des Schwimm oder Tauchkörpers, insbesondere einer Kommunikationsboje, angeordnet. Beispielsweise ist die hydroakustische Sende- und Empfangsvorrichtung halbkugelförmig an der Unterseite des Schwimm- oder Tauchkörper angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schwimm- oder Tauchkörper eine Schwungmasse auf, wobei die Schwungmasse um eine Rotationsachse drehbar ist. Die Rotationsachse ist senkrecht zur Symmetrieachse des Schwimm- oder Tauchkörpers angeordnet.
Eine rotierende Masse hat einen Drehimpuls. Eine Drehung um die Achse des Drehimpulses wird nicht beeinflusst. Eine Drehung um eine andere Achse wird durch den Drehimpuls unterdrückt. Je größer der gespeicherte Drehimpuls ist, desto größer ist der Grad der Unterdrückung. Daher wirkt der Drehimpuls senkrecht zur Symmetrieachse einer Rotation um die Symmetrieachse entgegen. Dies verhindert oder verlangsamt das Rotieren des Schwimm- oder Tauchkörpers um die Achsen senkrecht zum Drehimpuls.
In einer weiteren alternativen der Erfindung Erfindungsgemäß weist der Schwimm- oder Tauchkörper eine Schwungmasse auf, wobei die Schwungmasse um eine Rotationsachse drehbar ist. Die Rotationsachse ist parallel zur Symmetrieachse des Unterwassergerätes angeordnet. Diese Anordnung vermeidet ein Verkippen, sofern sich der Schwimm- oder Tauchkörper an der Wasseroberfläche befindet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schwimm- oder Tauchkörper eine erste Schwungmasse und eine zweite Schwungmasse auf. Die erste Schwungmasse ist um eine erste Rotationsachse drehbar, wobei die erste Rotationsachse senkrecht zur Symmetrieachse des Unterwassergerätes angeordnet ist. Die zweite Schwungmasse ist um eine zweite Rotationsachse drehbar, wobei die Rotationsachse parallel zur Symmetrieachse des Unterwassergerätes angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schwimm- oder Tauchkörper eine erste Schwungmasse und eine dritte Schwungmasse auf. Die erste Schwungmasse ist um eine erste Rotationsachse drehbar, wobei die erste Rotationsachse senkrecht zur Symmetrieachse des Unterwassergerätes angeordnet ist. Die dritte Schwungmasse ist um eine dritte Rotationsachse drehbar, wobei die Rotationsachse parallel zur Symmetrieachse des Unterwassergerätes und senkrecht zur ersten Rotationsachse angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beträgt die Masse der Schwungmasse 1 % bis 50 %, bevorzugt 10 % bis 20 % der Gesamtmasse des Schwimm- oder Tauchkörper.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Schwungmasse einen Drehimpuls von 0, 1 bis 100 , bevorzugt von 0,5 bis auf.
Geht man beispielsweise davon aus, dass die Schwungmasse als Vollzylinder ausgeführt ist, so ergibt sich für den Drehimpuls eines Vollzylinders:
Nimmt man beispielsweise eine scheibenförmige Schwungmasse mit einer Masse von beispielsweise 10 kg, einem Radius von 10 cm und lässt diese mit einer Geschwindigkeit von 600 Umdrehungen pro Minute rotieren, so ergibt sich ein Drehimpuls von:
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Schwungmasse mit einem Rotationsantrieb verbunden. Bevorzugt ist der Rotationsantrieb ein Elektroantrieb.
Alternativ kann die Schwungmasse vor dem Ausbringen des Schwimm- oder Tauchkörpers durch einen externen Antrieb in Rotation versetzt werden, der aber nicht Teil des Schwimm- oder Tauchkörpers ist. Diese Ausführungsform vereinfacht den Schwimm- oder Tauchkörper. Aufgrund der unweigerlich auftretenden Verluste ist jedoch eine vergleichsweise hohe Schwungmasse mit einer vergleichsweise hohen Rotationsgeschwindigkeit zu wählen. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Schwimm- oder Tauchkörper tauchfähig, somit ein Tauchkörper. Besonders bevorzugt wird der Tauchkörper von einem Schiff oder von einem Hubschrauber an einem Kabel ins Wasser gebracht und taucht dort vollständig unter. Für diesen Anwendungsfall ist der Tauchkörper bevorzugt so getrimmt, dass seine Masse größer als sein Gesamtauftrieb ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die erste hydroakustische Sende- und Empfangsvorrichtung eine Sonarantenne auf. Bevorzugt dient die Sonarantenne zur Ortung eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs zur Minenjagd mittels Aktivsonar.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schwimm- oder Tauchkörper eine zylindrische Grundform auf. Zylinder mit einem polygonalen Querschnitt werden auch Prismen genannt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schwimm- oder Tauchkörper eine Grundform auf, welche kegelförmig ist. Der Kegel kann auch ein abgeschnittener Kegel sein. Insbesondere weist der Schwimm- oder Tauchkörper an der Grundfläche des Kegels eine Halbkugelform auf.
In einerweiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Symmetrieachse senkrecht und die Rotationsachse horizontal angeordnet. Horizontal ist parallel zur Wasseroberfläche, senkrecht ist senkrecht zur Wasseroberfläche.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schwimm- oder Tauchkörper eine Überwasserkommunikationsvorrichtung auf, wobei die
Überwasserkommunikationsvorrichtung zur Laserkommunikation, zur Kommunikation mit einem Satelliten, zur Funkkommunikation oder zur kabelgebunden Kommunikation ausgebildet ist.
Ebenso ist der erfindungsgemäße Gedanke auch auf eine Aussetzvorrichtung anwendbar, welche von einem Hubschrauber abgeseilt wird, um ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug (UUV) zur Minenjagd abzusetzen. Hier ergibt sich eine analoge Situation zum Tauchkörper. Die Absetzvorrichtung ist schwerer als Luft und wird an einem Seil vom Hubschrauber herabgelassen. Im Gegensatz zum Tauchkörper ist das umgebende Fluid hier Luft statt Wasser. Durch die durch den Hauptrotor erzeugte Luftbewegung ist der Effekt hier sogar noch stärker. Gleichzeitig ist die auftretende Reibung in Luft sehr viel geringer, sodass auch eine längliche Aussetzvorrichtung, welche nicht rotationssymmetrisch ist, sehr leicht in Rotation versetzt wird. Eine entsprechende Aussetzvorrichtung weist daher eine Schwungmasse auf, wobei die Schwungmasse um eine Rotationsachse drehbar ist, wobei die Rotationsachse senkrecht zur Absetzrichtung und somit parallel zur Wasseroberfläche (bei idealisierter Ruhelage) angeordnet ist. Weitere Fortbildungen, insbesondere auf Schwungmasse, deren Drehimpuls sowie die Verwendung einer zweiten Schwungmasse sind auch hier vorteilhafte Fortbildungen.
Nachfolgend ist der erfindungsgemäße Schwimm- oder Tauchkörper anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 Minenjagd
Fig. 2 Schematischer Querschnitt durch eines Tauchkörpers Fig. 3 Schematischer Querschnitt durch eines Schwimmkörpers
In Fig. 1 ist das Verfahren der Minenjagd stark vereinfacht schematisch dargestellt. Ein Schiff 10 setzt ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug 30 aus, welches eine Mine 20 anfährt. Zur Ortung des unbemannten Unterwasserfahrzugs 30 und auch zur Kommunikation zwischen dem Schiff 10 und dem unbemannten Unterwasserfahrzeug 30 hat das Schiff 10 einen Tauchkörper 40 ins Wasser gelassen. Dieser Tauchkörper 40 ist in Fig. 2 im schematischen Querschnitt gezeigt. Am unteren Ende des Tauchkörpers 40 befindet sich eine hydroakustische Sende- und Empfangsvorrichtung 70. In dem Tauchkörper 40 ist eine Schwungmasse 50 angeordnet, welche durch eine Rotationsantrieb 60 in Rotation versetzt wird. Der Tauchkörper 40 weist beispielsweise eine zylindrische Grundform mit einem runden Querschnitt auf, sodass die Rotationssymmetrie des Gehäuses der Kommunikationsboje 40 im gezeigten Beispiel senkrecht verläuft. Die Rotation der Schwungmasse 50 erfolgt um eine Rotationsachse, welche horizontal in der Zeichenebene angeordnet ist. Somit ist die Rotationsachse senkrecht zur Symmetrieachse angeordnet. In Fig. 3 ist ein Schwimmkörper 42 gezeigt. Das Gehäuse des Schwimmkörpers 42 weist am unteren Ende eine halbkugelförmige Form auf, in welcher die hydroakustische Sende- und Empfangsvorrichtung 70 angeordnet ist. Darüber weist das Gehäuse einen kugelförmigen Abschnitt auf, in welchem eine erste Schwungmasse 50 und eine zweite Schwungmasse 52 angeordnet sind, wobei die erste Schwungmasse 50 eine Rotationsachse aufweist, welche horizontal in der Zeichenebene angeordnet ist, wobei die zweite Schwungmasse 20 eine Rotationsachse aufweist, welche senkrecht auf der Zeichenebene steht. Beide Rotationsachsen stehen somit senkrecht zur Symmetrieachse des Gehäuses des Schwimmkörpers 42. Am oberen Ende des Schwimmkörpers 42 ist eine Überwasserkommunikationsvorrichtung 80 angeordnet, welche beispielsweise zur Laserkommunikation mit einem Schiff 10 ausgebildet ist.
Bezugszeichen 10 Schiff 20 Mine
30 unbemanntes Unterwasserfahrzeug 40 Tauchkörper 42 Schwimmkörper 50 Schwungmasse 52 Schwungmasse
60 Rotationsantrieb
70 Hydroakustische Sende- und Empfangsvorrichtung 80 Überwasserkommunikationsvorrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) für die Minenjagd, wobei der Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) ein Gehäuse aufweist, wobei das Gehäuse eine Rotationssymmetrie aufweist, wobei das Gehäuse eine Symmetrieachse aufweist, wobei das Gehäuse um die Symmetrieachse rotationssymmetrischen ist, wobei der Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) wenigstens eine erste hydroakustische Sende- und Empfangsvorrichtung (70) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) eine Schwungmasse (50, 52) aufweist, wobei die Schwungmasse (50, 52) um eine Rotationsachse drehbar ist.
2. Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse senkrecht zur Symmetrieachse angeordnet ist.
3. Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse der Schwungmasse (50, 52) 1 % bis 50 %, bevorzugt 10 % bis 20 % der Gesamtmasse des Schwimm- oder Tauchkörpers (40, 42) beträgt.
4. Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse (50, 52) einen Drehimpuls von 0,1 bis 100 k 3 , bevorzugt von 0,5 bis 5 , aufweist.
5. Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse (50, 52) mit einem Rotationsantrieb (60) verbunden ist.
6. Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) tauchfähig ist.
7. Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste hydroakustische Sende- und Empfangsvorrichtung (70) eine Sonarantenne aufweist.
8. Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) eine zylindrische Grundform aufweist.
9. Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Symmetrieachse senkrecht und die Rotationsachse horizontal angeordnet sind.
10. Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimm- oder Tauchkörper (40, 42) eine Überwasserkommunikationsvorrichtung (80) aufweist, wobei die Überwasserkommunikationsvorrichtung (80) zur Laserkommunikation, zur Kommunikation mit einem Satelliten, zur Funkkommunikation oder zur kabelgebunden Kommunikation ausgebildet ist.
EP21733396.2A 2020-06-19 2021-06-10 Schwimm- oder tauchkörper zur akustischen ortung, insbesondere für die minenjagd Pending EP4168306A1 (de)

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