FI112852B - Miinanraivainjärjestelmä - Google Patents

Description

112852

Miinanraivainjärjestelmä - System för röjning av minor

KEKSINNÖN ALA

Keksintö kohdistuu vedenalaisten miinojen raivauslaitteisiin. Erityisesti keksintö 5 kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa kuvattuun järjestelmään.

KEKSINNÖN TAUSTA

Ennestään tunnetaan useita erityyppisiä menetelmiä vedenalaisten miinojen eliminoimiseksi. Yksi perusmenetelmä, johon nyt esillä oleva keksintökin liittyy, on niin sanottu kohteen emulointitilan TEM (Target Emulation Mode) miinanraivaus, 10 jossa miinanraivauskalusto pyrkii mahdollisimman hyvin emuloimaan alusta generoimalla sähkömagneettisia ja akustisia herätteitä, jotka mahdollisimman paljon muistuttavat todellisen aluksen synnyttämiä herätteitä.

Tyypillisiä TEM-miinanraivauskaluston emuloimia herätteitä, toisin sanoen tyypillisiä alusten generoimia ominaismagneettikenttiä ovat seuraavat: 15 - aluksen pysyvä ominaismagneettikenttä, - erittäin pieni taajuinen sähkömagneettinen ominaiskenttä ELFE (Extremely Low Frequency Electromagnetic signature), suurin piirtein taajuusalueella 1 - 500 Hz, - vedenalainen sähköpotentiaali UEP (Underwater Electric Potential), joka johtuu ‘ , pääasiassa korroosionestolaitteista, ; ·*; 20 - pienitaajuinen akustinen kohina, suurin piirtein taajuusalueella 10 - 500 Hz, valta- : ·: : osaltaan moottorien aiheuttama, ja :'i\ -erittäin suuritaajuinen valkoinen akustinen kohina, joka syntyy monista eri läh- , ·: ·. teistä, esimerkiksi liikkuvan aluksen ja veden keskinäisestä kontaktista.

Magneettiset ja sähkömagneettiset ominaiskentät syntyvät pääasiassa aluksen mate-25 naaleista ja sähkölaitteista.

TEM-miinanraivauskalusto on suunniteltu erityisesti eliminoimaan magneettisten ' * herätteiden vaikutuksesta laukeavia miinoja, jotka tarkkailevat niitä ympäröivää "·“· magneettikenttää ja siinä tapahtuvia muutoksia. Kun miina havaitsee magneetti- y.·. kentässä oikean suuruisen muutoksen, se räjähtää. Uudenaikaiset miinat on suunni- 2 112852 teltu tarkkailemaan tietyn tyyppisiä muutoksia, esimerkiksi siten, että hyökkäyksen kohteeksi valitaan vain tietyn tyyppisiä ja/tai tietyn kokoisia aluksia.

Aluksia voidaan suojella magneettisille herätteille herkkiä miinoja vastaan käyttämällä miinantoijuntaan magnetoinninpoistojäqestelmiä. Niiden tarkoitus on neut-5 raloida poikkeamat, joita alus aiheuttaa ympäristön luonnollisiin magneettikenttiin. Tämä toteutetaan asentamalla alukselle käämejä tiettyihin paikkoihin ja syöttämällä käämeihin sopivasti sähkövirtaa neutralointivaikutuksen aikaansaamiseksi. Kullekin alukselle sopivat kelojen sijaintipaikat ja sähkövirran määrät etsitään simulaation avulla. Käytännössä on kuitenkin mahdotonta kokonaan poistaa aluksen magneetti-10 kenttää. Aina jää pieni jäännösmagneettikenttä, ja sen havaitsevat älykkäät miinat, jotka on erityisesti säädetty tarkkailemaan tällaista jäännösmagneettikenttää.

Erityyppisten miinojen herättämiseksi ja räjäyttämiseksi on kehitetty monenlaista miinanraivauskalustoa. Seuraavassa kuvataan eräitä perusratkaisuja, joita on käytetty sähkömagneettisten herätemiinojen aktivoimiseen ja räjäyttämiseen.

15 Eräs perusratkaisu on silmukkarakenne, jossa kaapeli on jäijestetty hinausaluksen perään silmukkamuotoon, ja kaapelisilmukkaan on johdettu sähkövirta magneettikentän synnyttämiseksi. Tällaisia silmukoita on konstruoitu kiinnittämällä kaapeli kelluke-elementtiin, joka pitää kaapelin veden pinnalla tai halutussa syvyydessä, tai käyttämällä itsestään kelluvaa kaapelia, esimerkiksi US-patentin 4 679 522 mukaan 20 valmistettua kaapelia. Silmukkamuodon haittana on, että silmukkaan on syötettävä varsin voimakasta virtaa, jotta saadaan aikaan niin voimakas magneettikenttä, että se emuloi suurta alusta. Lisäksi silmukan synnyttämää magneettikenttää ei juuri voi varioida muulla tavoin kuin voimakkuuden suhteen.

* · · ··: Eräässä toisessa perusratkaisussa käytetään yhtä ainoaa suoraa kaapelia, jolla joh- : 25 detaan virtaa yhteen suuntaan, jolloin vesi täydentää virtapiirin kaapelin vapaasta päästä hinausalukseen tai kaapelin kiinteän pään lähistölle kiinnitettyyn elektrodiin.

: i : Kuvattu rakenne synnyttää sekä magneettikentän että UEP-kentän kaapelin vapaan ja kiinnitetyn pään välille. Rakenteessa on eräitä ongelmia: sen avulla ei nimittäin voida synnyttää kovin suuria magneettikenttiä, mutta toisaalta se synnyttää liiankin , · · *. 30 voimakkaan UEP-kentän. Tämä on vakava haitta, sillä mereen syötetty virta on hel- . · · ·. posti mitattavissa, mikä on älykkäille miinoille selvä merkki siitä, ettei virtalähde ole todellinen kohde.

Ennestään tunnetaan myös solenoidien käyttö magneettikentän vahvistajina. Esimerkiksi Siemen jäqestelmänä tunnettu rakenne käsittää rautaytimellä varustettuja 112852 3 solenoideja, joiden tarkoitus on edelleen vahvistaa magneettikenttää. Stemen järjestelmässä hinataan useita tällaisia solenoideja perätysten, ja koko rakenne pidetään halutussa syvyydessä käyttämällä kelluvia elementtejä. Stemen järjestelmän haittana on, että solenoidien rautaytimet magnetisoituvat käytössä. Tämä johtaa va-5 kavaan vaaratilanteeseen, kun solenoidit nostetaan raivaustehtävän lopuksi hi-nausalukseen. Tällöin ne voimistavat hinausaluksen magneettikenttää, jolloin alus saattaa joutua magneettisten herätemiinojen kohteeksi. Lisäksi Stemen järjestelmän solenoidit ovat painavia, mikä lisää järjestelmän hajoamisen vaaraa miinan räjähtäessä. Vaikka itse solenoidit olisivat niin tukevarakenteisia, että ne kestäisivät räjäh-10 dyksen, niiden suuri massa aiheuttaa huomattavaa rasitusta niitä yhdistävälle kaapelille räjähdyksen sattuessa.

Saksalaisessa patentissa DE 977801 on kuvattu toisenlainen solenoidirakenne, jossa kaapeli on kelattu onton, kelluvan lieriön ympärille. Tämä rakenne ei tuota yhtä voimakasta magneettikenttää kuin Stemen järjestelmä, mutta siinä ei myöskään 15 synny ongelmaa operaation jälkeisestä magneettikentästä. Rakenne voi kuitenkin generoida magneettikentän vain yhteen suuntaan.

Australialainen yhtiö ADI Ltd. valmistaa myös miinanraivauskalustoa. Yhtiön valmistamassa rakenteessa on torpedoa muistuttavan hylsyn sisällä kestomagneetteja, ja useita hylsyjä hinataan perätysten. Raivausoperaation synnyttämä magneetti-20 kenttä voidaan virittää muistuttamaan aluksen ominaismagneettikenttää säätämällä hylsyjen lukumäärää, niiden keskinäistä välimatkaa ja polariteettia, toisin sanoen sitä, missä asennossa kukin hylsy on kiinnitetty kokonaisuuteen. Rakenne mahdollistaa voimakkaiden magneettikenttien luomisen, jolloin kyetään raivaamaan laajoja : ’·· vesialueita. Kuvatulla rakenteella on kuitenkin useita haittapuolia. Yhtenä ongel- :· 25 mana mainittakoon hylsyjen pysyvät magneettikentät, jotka voimistavat rakennetta • kuljettavan aluksen omaa magneettikenttää. Ongelmana on myös hylsyjen raskaus, ...: minkä vuoksi rakenne joutuu alttiiksi rajuille voimille miinaräjähdyksen aikana, kun hylsyt ajautuvat räjähdyksen voimasta eri suuntiin. Lisäksi ADI-järjestelmää ei voi säätää kentällä operaation aikana. ADI-jäqestelmän synnyttämän magneettikentän 30 suuntaa ei liioin voida säätää. Ongelma käy selvimmin ilmi alueilla, jotka sijaitsevat kaukana päiväntasaajasta, sillä Maan luonnollisen magneettikentän suunta meren-pinnasta mitattuna on leveyspiirin funktio. Optimaalisin ADI-jäqestelmän synnyttämän magneettikentän suunta on lähellä päiväntasaajaa, mutta jos järjestelmää ha-•; · · | lutaan käyttää miinanraivauksessa esimerkiksi Itämerellä, magneettikentän suunnan 35 pitäisi olla säädettävä, jotta kyettäisiin emuloimaan aluksen Maan luonnolliseen, kaltevaan magneettikenttään aiheuttamia poikkeamia.

112852 4

Lisäksi kaikissa edellä kuvatuissa ratkaisuissa, joissa kelluvat rakenteet kannattele-vat ei-kelluvia esineitä, esimerkiksi ei-kelluvaa kaapelia tai muuta kalustoa, on ongelmana se että kun miina räjähtää, rakenne helposti hajoaa osiin, sillä kelluvat ja ei-kelluvat kappaleet reagoivat varsin eri tavoin räjähdyksen synnyttämään iskuun.

5 YHTEENVETO KEKSINNÖSTÄ

Keksinnön tavoitteena on toteuttaa jäijestelmä miinanraivauksen suorittamiseksi emulointimenetelmällä, jossa jäijestelmässä vältetään tunnetun tekniikan haittapuolet. Lisäksi keksinnön tavoitteena on toteuttaa jäijestelmä miinanraivauksen suorittamiseksi emulointimenetelmällä, jossa jäijestelmässä kyetään synnyttämään 10 magneettikenttiä moniin eri suuntiin. Keksinnön tavoitteena on myös toteuttaa järjestelmä miinanraivauksen suorittamiseksi emulointimenetelmällä, jossa jäijestel-mässä synnytettyä magneettikenttää voidaan säätää operaation kuluessa. Edelleen keksinnön tavoitteena on toteuttaa jäijestelmä miinanraivauksen suorittamiseksi emulointimenetelmällä, joka jäijestelmä kykenee emuloimaan mitä tahansa alus-15 tyyppiä, toisin sanoen minkä tahansa kokoista ja tyyppistä alusta. Keksinnön tavoitteena on myös toteuttaa järjestelmä miinanraivauksen suorittamiseksi emulointimenetelmällä, joka jäijestelmä on helppo kuljettaa ja rakentaa.

Tavoitteet saavutetaan rakentamalla miinanraivainjärjestelmä pääosin kelluvasta kaapelista ja konstruoimalla järjestelmä irrotettavista, moduulimaisista kelayksi-20 köistä, jolloin miinanraivainjärjestelmä voidaan koota monin eri tavoin emuloimaan monia eri alustyyppejä.

, Keksinnön mukaiselle miinanraivainjäijestelmälle on tunnusomaista se, mitä on esi- • ’’ tetty miinanraivainjäijestelmään kohdistuvan itsenäisen patenttivaatimuksen tun- nusmerkkiosassa. Keksinnön mukaisen miinanraivainjärjestelmän kelayksikölle on : 25 tunnusomaista se, mitä on esitetty miinanraivainjäijestelmän kelayksikköön koh- distuvan itsenäisen patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa. Epäitsenäisissä vaati-: : : muksissa on tuotu esiin muita keksinnön edullisia suoritusmuotoja.

Keksinnön mukaisesti miinanraivainjäijestelmä koostuu pääosin kelluvasta kaapelista. Järjestelmässä on ainakin yksi kelayksikkö magneettikentän synnyttämiseksi, •; ’ 30 ja mainitussa ainakin yhdessä kelayksikössä on ainakin yksi kelaelementti. Järjes- telmässä on edullisesti ainakin kaksi kelaelementtiä ainakin yhdessä mainituista ai-·:·· nakin yhdestä kelayksiköstä, ja ainakin yksi mainituista ainakin kahdesta kelaele- ....: mentistä on suunnattu siten, että se on eri tasossa kuin ainakin yksi mainituista ai nakin kahdesta kelaelementistä, ja ainakin yksi mainituista ainakin kahdesta kela- 112852 5 elementistä on konstruoitu ainakin kelluvasta kaapelista. Ainakin yksi mainituista kelaelementeistä voi olla suunnattu siten, että sen on tasossa joka sijaitsee olennaisen kohtisuorasti ainakin yhden muun mainittuihin kelaelementteihin kuuluvan elementin tasoa vasten. Ainakin yksi kelayksikkö voidaan kiinnittää irrotettavasti 5 miinanraivainjärjestelmään. Jäqestelmässä voi olla virtageneraattori.

Keksinnön mukaisessa miinanraivainjäqestelmässä voi edelleen olla ainakin kaksi kelayksikköä ja virtageneraattori, joka on jäljestetty syöttämään ensimmäistä sähkövirtaa ensimmäiseen kelayksikköön ja toista sähkövirtaa toiseen kelayksikköön, siten että mainittu ensimmäinen sähkövirta poikkeaa mainitusta toisesta sähkövir-10 rasta. Ensimmäisellä ja toisella sähkövirralla voi olla esimerkiksi erilainen voimakkuus ja/tai suunta.

Lisäksi keksinnön mukaisessa miinanraivainjärjestelmässä voi olla virtageneraattori, joka on jäljestetty syöttämään kolmatta sähkövirta ensimmäiseen kelaelement-tiin ja neljättä sähkövirtaa toiseen kelaelementtiin, siten että mainittu kolmas sähkö-15 virta poikkeaa mainitusta neljännestä sähkövirrasta. Kolmannella ja neljännellä sähkövirralla voi olla esimerkiksi erilainen voimakkuus ja/tai suunta.

Keksinnön mukaisessa miinanraivainjäqestelmässä voi edelleen olla virtageneraattori, joka on jäqestetty moduloimaan ainakin yhtä sähkövirtaa, jota syötetään ainakin yhteen kelaelementtiin.

20 Keksinnön mukaisessa miinanraivainjäqestelmässä voi olla elektrodeja vedenalaisen sähköisen potentiaalieron synnyttämiseksi. Keksinnön mukaisessa miinanraivainjäqestelmässä voi edelleen olla akustisen kohinan generaattoreita.

: Keksinnön mukaisesti miinanraivainjärjestelmän kelayksikössä on ainakin yksi ke- : laelementti, ja ainakin yksi mainituista ainakin yhdestä kelaelementistä on valmis- >: · ·; 25 tettu ainakin kelluvasta kaapelista. Edullisesti kelayksikössä on ainakin kaksi kela- . ; ·. elementtiä, ja ainakin yksi mainituista ainakin kahdesta kelaelementistä on suunnat- tu siten, että se on eri tasossa kuin ainakin yksi muu mainittujen kelaelementtien elementti. Ainakin yksi mainituista kelaelementeistä voi olla suunnattu siten, että se on tasossa joka sijaitsee olennaisen kohtisuorasti ainakin yhtä mainittujen kelaele-30 menttien elementin tasoa vasten. Mainituista kelaelementeistä ensimmäinen kela-elementti voi olla olennaisen tasomainen, ja ainakin yksi muu mainittujen kelaele-·;· menttien elementti voi olla jäqestetty olennaisen kohtisuorasti mainitun ensimmäi- ;..: sen kelaelementin suhteen. Kelayksikössä voi olla myös täsmälleen kaksi toista ke- 112852 6 laelementtiä. Mainitut toiset kelaelementit voivat olla muodoltaan puoliympyrän muotoisia. Mainittu ensimmäinen kelaelementti voi olla muodoltaan soikea.

PIIRROSLUETTELO

Keksintöä kuvataan seuraavassa viittaamalla oheisiin piirroksiin, joissa 5 Kuvio 1 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista kelayksik-köä ylhäältä päin nähtynä,

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista kelayksikköä sivulta nähtynä,

Kuvio 3 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista kelayksikköä ylhäältä päin nähtynä, 10 Kuvio 4 esittää kuvion 3 mukaista kelayksikköä sivulta nähtynä,

Kuvio 5 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista miinan-rai vainj ärj estelmää,

Kuvio 6 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista mii-nanraivainj ätj estelmää, 15 Kuvio 7 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista kelayksikköä ylhäältä päin nähtynä, ja

Kuvio 8 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista mii-nanrai vainj äq estelmää.

;: · Toisiaan vastaavista osista on kuvioissa käytetty samoja viitenumerolta.

: 20 YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS

: :': Kuvio 1 esittää erään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaista kelayksikköä Ύ: 100 ylhäältä päin nähtynä, ja kuvio 2 esittää samaa kelayksikköä 100 sivulta nähty nä. Kuvioiden 1 ja 2 esimerkin mukaisesti kelayksikössä on ensimmäinen kelaele-. ··. mentti 10 ja kaksi toista kelaelementtiä 20. Ensimmäinen kelaelementti 10 on edul- ···. 25 lisesti olennaisen litteä kelluva kaapelikela. Toiset kelaelementit 20 on kiinnitetty ensimmäiseen kelaelementtiin 10. Toiset kelaelementit ovat edullisesti puoliympy-rän muotoisia, jolloin ne sijaitsevat olennaisesti ensimmäisen kelaelementin tason ": toisella puolen. Kelayksikkö soveltuu sijoitettavaksi veden pinnalle siten, että en- 112852 7 simmäinen kelaelementti kelluu veden pinnalla ja toiset kelaelementit 20 sijaitsevat pääasiassa vedenpinnan yläpuolella.

Kelayksikössä on lisäksi tukielimet 30, 31, 32 kelayksikön 100 pitämiseksi muodossaan hinauksen aikana. Kuvioiden 1 ja 2 esimerkin mukaisesti kelayksikössä on 5 puoliympyrän muotoiset tuet 30 ensimmäisen kelaelementin muodon säilyttämiseksi. Puoliympyrän muotoiset tuet 30 voidaan edullisesti valmistaa alumiinista tai muusta keveästä, ei-magneettisesta materiaalista, esimerkiksi muovista. Kelaraken-teessa on edelleen sidoselementit 31, joiden avulla kelaelementit pidetään muodossaan, ja vaijerit 32 tai vastaavat välineet 32, joiden avulla kelaelementit pidetään 10 paikoillaan toistensa suhteen.

Kelaelementtejä voidaan tukea mekaanisesti myös muulla tavoin kuin mitä kuvioissa 1 ja 2 on esitetty. Edullisesti kelayksikön mekaaniset tukirakenteet ovat keveitä, auttavat riittävän hyvin säilyttämään kelayksikön muodon hinauksen aikana ja mahdollistavat kelayksikön joustavan rakenteen. Kelayksikön rakenteen on oltava jous-15 tava, jotta yksikkö kestäisi miinaräjähdyksen. Lisäksi kelayksikön rakenne on edullisesti avoin, kuten kuvioissa 1 ja 2 on esitetty, jotta räjähdyksen aiheuttamat shok-kiaallot pääsevät kulkemaan rakenteen läpi sitä vahingoittamatta. Edullisesti kelayksikön mekaaninen rakenne muodostuu mahdollisimman suurelta osin itse kelluvan kaapelin materiaalista, siten että muita materiaaleja ja tukirakenteita on mahdol-20 lisimman vähän.

Kelaelementtien 10, 20 määrä voi poiketa kuvioissa 1 ja 2 esitetystä. Esimerkiksi eräissä keksinnön edullisissa suoritusmuodoissa käytetään vain yhtä toista kelaele-·._ menttiä 20, kun taas eräissä muissa edullisissa suoritusmuodoissa käytetään useita toisia kelaelementtejä 20.

: 25 Kelaelementtien 10, 20 muoto voi myös poiketa kuvioissa 1 ja 2 esitetystä. Kela- elementit voivat olla muodoltaan esimerkiksi nelikulmaisia tai kolmikulmaisia.

: : Kaikkein luontevimpia ovat kuitenkin pyöreät muodot.

Kelayksikön toisen kelaelementtien 20 ei tarvitse olla täsmälleen kohtisuorassa ensimmäiseen vaakasuoraan elementtiin 10 nähden. Syntyneen magneettikentän sää-30 tämiseksi riittää, että kelaelementin 10 ja kelaelementin 20 tasot eivät ole yhdensuuntaisia. Kaikkein edullisin on kuitenkin tilanne, jossa tasot ovat kohtisuorassa tai lähes kohtisuorassa toisiaan vasten.

Kelayksikön kelaelementtejä 10, 20 voidaan edullisesti käyttää erikseen, toisin sa-: noen siten, että kussakin sovelletaan erilaista sähkövirtaa ja virran suuntaa, jotta ke- 112852 8 layksikön tuottamaa magneettikenttää voidaan säätää niin monipuolisesti kuin mahdollista.

Toisten kelaelementtien ei tarvitse kaikissa keksinnön edullisissa suoritusmuodoissa olla valmistettu kelluvasta kaapelista. Koska suurin osa toisesta kelaelementistä on 5 käytössä vedenpinnan yläpuolella, toinen kelaelementti ei juuri paranna koko ke-layksikön kelluntaa. Lisäksi, koska kelluvissa kaapeleissa käytettävät keveät täyte-materiaalit ovat yleensä hyviä lämpöeristeitä, kelluvissa kaapeleissa olevien johtimien jäähdyttäminen on ongelma. Miinanraivauskalustossa kaapelien läpi kulkeva sähkövirta voi olla varsin voimakas ja aiheuttaa kaapelien merkittävää kuulo menemistä. Tämä voi rajoittaa kaapeleihin syötettävän virran voimakkuutta. Jos toiset kelaelementit valmistetaan ei-kelluvasta kaapelista, kaapelien jäähdytys ei ole ongelmallista, vaan toisissa kelaelementeissä voidaan käyttää voimakasta sähkövirtaa.

Kuvio 3 esittää keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaista kelayksikköä 100 15 ylhäältä nähtynä, ja kuvio 4 esittää samaa kelayksikköä 100 sivulta nähtynä. Keksinnön tässä suoritusmuodossa toiset kelaelementit 20 on tuettu kelluvilla elementeillä 35 ja yhdistetty muuhun rakenteeseen tukielimillä 32. Kelluvat elementit 35 parantavat laitteen kelluntaa, sillä toiset kelaelementit 20 ovat suurimmaksi osaksi vedenpinnan yläpuolella.

20 Kelayksikössä on edelleen tukielimet 30, 31, 32 kelayksikön 100 pitämiseksi muodossaan hinauksen aikana. Kuvioiden 3 ja 4 esimerkin mukaisesti kelayksikössä on puoliympyrän muotoiset tuet 30 ensimmäisen kelaelementin muodon säilyttämiseksi. Puoliympyrän muotoiset tuet 30 voivat edullisesti olla valmistetut alumiinista tai muusta keveästä, ei-magneettisesta materiaalista, esimerkiksi muovista. Edelleen ' * ‘> 25 kelarakenteessa on sidoselementit 31, joiden avulla kelaelementit pidetään muodos- " ; saan, ja vaijerit 32 tai vastaavat välineet 32, joiden avulla kelaelementit pidetään paikoillaan toistensa suhteen.

·'; Joissakin keksinnön suoritusmuodoissa ainakin yksi kelaelementeistä 10, 20 on valmistettu ei-kelluvasta kaapelista. Etenkin toiset kelaelementit 20, jotka eivät suu-··. 30 rimmaksi osaksi joudu kosketuksiin veden kanssa eivätkä näin ollen juuri paranna , rakenteen kelluntaa, voidaan valmistaa ei-kelluvasta kaapelista huonontamatta i' olennaisesti kelayksikön kelluntaominaisuuksia.

.,..: Miinanraivainjärjestelmä voidaan koota yhdestä tai useammasta kelayksiköstä 100.

Kuvio 5 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista miinanrai- 112652 9 vainjärjestelmää 200. Kuviossa 5 esitetyn esimerkin mukaisessa miinanraivain-jäijestelmässä on neljä kelayksikköä 100, jotka on yhdistetty toisiinsa ja hinausaluk-seen 50 kaapeleilla 65. Kaapelit 65 ovat edullisimmin kelluvia kaapeleita. Miinan-raivainjäqestelmää käyttää virtageneraattori 60. Edullisesti kunkin kelayksikön ku-5 hunkin kelaelementtiin syötettävää sähkövirtaa voidaan säätää erikseen. Tätä tarkoitusta varten kaapelissa 65 on edullisesti useita sähköä johtavia johtimia. Voidaan myös käyttää rinnan useampaa kuin yhtä kaapelia, jotta saadaan tarvittava määrä syöttölinjoja.

Vaikka onkin edullista, että kutakin kelayksikköä ja jopa kutakin kelaelementtiä 10 voidaan käyttää erikseen, on mahdollista myös käyttää useampaa kuin yhtä kelaelementtiä ja/tai kelayksikköä samalla tavoin, esimerkiksi kytkemällä useampia kuin yksi elementti ja/tai yksikkö saqaan.

Miinanraivainjäijestelmän kelayksiköiden lukumäärää, niiden keskinäisiä etäisyyksiä ja kuhunkin kelayksikköön syötettävää sähkövirtaa voidaan säätää siten, et-15 tä se vastaa halutun aluksen ominaismagneettikenttää. Edullisesti kelayksiköt 100 ovat irrotettavia modulaarisia yksiköitä, joita voi yhdistellä halutulla tavalla hi-nausaluksessa ennen raivaustyön alkua. Hinausaluksessa voi olla esimerkiksi tietty määrä kelayksiköitä 100. Ennen operaation aloittamista niistä kootaan sopiva kokonaisuus, jolla emuloidaan halutun tyyppistä alusta. Hinausaluksessa voi esimerkiksi 20 olla vakiovarusteena erikokoisia ja -tyyppisiä kelayksiköitä, joiden avulla voidaan emuloida sekä pieniä että suuria aluksia, sekä sellaisia aluksia joiden magneettikentät on neutraloitu että sellaisia joissa ne ovat ennallaan. Edelleen yhdistetyn miinan-raivainjärjestelmän synnyttämää magneettikenttää voidaan säätää ohjaamalla raken-: ‘ . teeseen syötetyn sähkövirran voimakkuutta ja amplitudia. Edullisesti virtageneraat- •l· 25 tori 60 sallii syöttövirran muutokset raivausoperaation aikana, jolloin magneetti- 1 kenttää voidaan muuttaa esimerkiksi siten, että emuloidaan emuloidun aluksen * I ♦ » :: magneettikentän vaikutusta merelliseen topografiaan. Ainakin yhteen kelaelement- -: *. tiin tai ainakin yhteen kelayksikköön syötettävää sähkövirtaa voidaan myös modu- .. loida luomalla ELFE-ominaiskenttiä.

30 Miinanraivainjäqestelmään 200 voidaan liittää lisälaitteita myös toisentyyppisten : ominaiskenttien luomiseksi, esimerkiksi elektrodeja vedenalaisen sähköisen poten- : tiaalieron (UEP) luomiseksi, akustisen kohinan generaattoreita moottorin äänen " , emuloimiseksi sekä muita pienitaajuisen akustisen kohinan lähteitä, samoin esimer kiksi generaattoreita joilla synnytetään erittäin suuritaajuista valkoista akustista ko-35 hinaa.

112852 10

Kuviossa 6 on esitetty kaaviomaisesti esimerkki erään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesta miinanraivainjärjestelmästä 200. Tämän esimerkin mukaisessa miinanraivainjäijestelmässä on kuusi kelayksikköä 100, joiden avulla tuotetaan emuloitavan aluksen 70 ominaismagneettikenttää muistuttava magneettikenttä, 5 UEP-elektrodeja 72 vedenalaisen sähköpotentiaalikentän luomiseksi, pienitaajuisen akustisen kohinan tuottaja 74, jolla luodaan emuloitavan aluksen konehuonetta muistuttava ominaiskenttä ja suuritaajuisen hälyn tuottaja 76, jolla luodaan emuloitavan aluksen potkuria muistuttava akustinen ominaiskenttä. Emuloitava alus 70 on kuvattu rakenteen yläpuolelle, jolloin sen avulla voidaan havainnollistaa kelayksi-10 köiden 100 ja lisälaitteiden 72, 74, 76 tilallista sijoittelua emuloitavan aluksen suhteen. Ihanteellisessa tapauksessa miinanraivainjäijestelmä tuottaa suuren määrän emuloitavaa alusta muistuttavia ominaiskenttiä, joiden tilallinen jakaumakin on sama kuin emuloitavassa aluksessa.

Kuvio 7 esittää erästä keksinnön edullista suoritusmuotoa. Tämän suoritusmuodon 15 mukaisesti kelayksikössä on vain yksi kelaelementti. Keksinnön mukaisessa yksinkertaisessa miinanraivainjäijestelmässä voi olla esimerkiksi vain yksi kelayksikkö, jossa on vain yksi kelaelementti. Kuvio 7 esittää tällaista kelayksikköä ylhäältä nähtynä. Kelayksikössä 100 on yksi kelaelementti 10. Lisäksi kelayksikössä on tukie-limet 30, 31, 32 kelayksikön 100 muodon ylläpitämiseksi hinauksen aikana.

20 Kelayksikkö, jossa on vain yksi kelaelementti, joka on käytön aikana vaakasuorassa asennossa, on varsin riittävä miinanraivaukseen kaukana päiväntasaajalta sijaitsevilla alueilla, esimerkiksi Itämerellä. Lähempänä päiväntasaajaa tarvitaan myös toisia kelaelementtejä.

Kuvio 8 esittää erään keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mukaista miinan-25 raivainjäijestelmää. Kuvio 8 esittää miinanraivainjäijestelmää 200, jossa on yksi " ; suuri kelayksikkö 100a ja sen sisällä useita pienempiä kelayksiköitä 100. Lisäksi miinanraivainjäijestelmässä on yhdyskaapelit 65 ja virtageneraattori 60. Miinan- * ♦ ’ raivainjäijestelmää hinaa alus 50. Kuvion 8 ratkaisussa on etuna, että jäijestelmän ·’ synnyttämä ominaismagneettikenttä on hyvin todentuntuinen. Suuri kelayksikkö 30 100 voi emuloida aluksen rungon ominaismagneettikenttää, ja pienemmät kelayksi- köt 100 voivat emuloida aluksen eri osien ja kaluston ominaismagneettikenttiä. Kuvion 8 suoritusmuoto mahdollistaa aluksen sekä pituus- että leveysulottuvuuden * . huomioon ottamisen magneettikenttien tuottajien sijoittelussa.

11 1 1 9 Q K r‘ ι I /L O £.

Keksintö ei rajoitu mihinkään kelayksiköiden 100, 100a tiettyyn kokoon tai koko-järjestykseen. Miinanraivainjärjestelmässä voi olla myös enemmän kuin yksi suuri kelayksikkö 100a, jonka sisällä on pienempiä kelayksiköitä.

Kuviosta 8 nähdään myös, että kelayksiköt 100 voidaan yhdistää monin eri tavoin 5 miinanraivainjäijestelmän muodostamiseksi. Esimerkiksi kelayksiköt 100 voidaan yhdistää toisinkin kuin vain ketjuiksi, joita hinataan yhdensuuntaisina muodostelmina, kuten kuviosta 8 nähdään. Lisäksi kelayksiköt voidaan sijoittaa yhdensuuntaisissa ketjuissa eri asentoihin, siten että yhdensuuntaisilla ketjuilla voi olla eri rakenteet. Saman miinanraivainjäijestelmän kelayksiköt voivat myös olla keskenään 10 erikokoisia.

Keksinnön mukaisella järjestelmällä pystytään luomaan hyvin todentuntuisia omi-naismagneettikenttiä. Keksintö mahdollistaa ominaismagneettikenttien luomisen monille eri alustyypeille. Keksinnölle ominaisen moduulirakenteen avulla voidaan konstruoida laite, jolla voidaan emuloida käytännöllisesti katsoen kaikkia mahdolli-15 siä alustyyppejä ja -kokoja, samoin lähes kaikkia ominaismagneettikenttiä, joiden avulla emuloidaan eri alustyyppejä. Keksinnön avulla voidaan esimerkiksi emuloida pientä alusta, jossa on magneettikentät neutraloiva miinantoquntajäijestelmä, käyttämällä pientä moduulimäärää; voidaan myös emuloida suurta alusta, jossa ei ole miinantoijuntajäijestelmää, käyttämällä suurta moduulimäärää. Keksinnöllinen ra-20 kenne mahdollistaa myös lisälaitteiden liittämisen järjestelmään muuntyyppisten ominaiskenttien luomiseksi. Lisäksi keksinnön rakenne on hyvin kevyt ja hinaus-suunnassa poikkileikkaukseltaan pieni, mikä on huomattava operatiivinen etu. Edelleen keksinnön rakenne kestää hyvin iskuja koska se on avoin, joustava ja materiaa-; '·· leiltaan kevyt; näin ollen rakenne kestää hyvin miinaräjähdyksiä. Lisäksi keksinnön :· 25 mukaisella rakenteella ei ole pysyvää magneettikenttää, jolloin sen nostaminen Μι ; ‘: nausalukseen on turvallista eikä vaaranna itse hinausaluksen turvallisuutta. Edelleen ...: keksinnön mukaisen rakenteen etuna on, että se voidaan koota siten, että se toimii : ·. millä tahansa leveysasteella. Mekaaniselta kannalta keksinnön mukainen rakenne on varsin helppo valmistaa. Kelayksiköiden keveyden ja miinanraivainjäqestelmän 30 moduulirakenteen ansiosta keksinnön mukainen jäqestelmä on erittäin helppo varastoida, käsitellä, purkaa ja koota uudelleen.

Tässä tekstissä käytetty termi 'kelluva kaapeli' tarkoittaa kaapelia, jossa on ainakin ‘ . yksi sähköä johtava johdin, esimerkiksi alumiinijohto, ja jonka ulkopinnassa on riit tävästi niin kevyttä materiaalia, että kaapeli kelluu veden pinnalla ilman ulkoisten 35 kellukkeiden apua.

12 1Ί2852

Keksinnön mukaista rakennetta voidaan käyttää emuloimaan kaiken tyyppisiä vesillä liikkuvia aluksia, toisin sanoen kaiken tyyppisiä veneitä, laivoja ja sukellusveneitä.

Edellä esitetyn selvityksen perusteella alan ammattimiehelle on selvää, että keksin-5 töön voidaan tehdä monenlaisia muunnoksia sen suojapiirin puitteissa. Tekstissä on kuvattu yksityiskohtaisesti yhtä keksinnön edullista suoritusmuotoa, mutta sitä voidaan luonnollisesti muunnella ja varioida monin eri tavoin poikkeamatta keksinnön hengestä ja kirjaimesta. Esimerkiksi keksinnön eri suoritusmuotojen mukaisissa ke-laelementeissä voidaan kelalle soveltaa monia eri muotoja ja -kokoja; samoin kaa-10 pelikerrosten lukumäärä eri kelaelementeissä voi olla erilainen. Kelaelementtien lukumäärä kelayksikössä voi myös vaihdella.

I f 1 ' * * I t

Claims (17)

1. Miinanraivainjärjestelmä (200), tunnettu siitä, että siinä on ainakin yksi kela-yksikkö (100) magneettikentän muodostamiseksi, joka mainittu ainakin yksi kela-yksikkö on joustava ja jossa mainitussa ainakin yhdessä kelayksikössä on ainakin 5 yksi kelaelementti (10, 20), ja että ainakin yksi mainituista ainakin yhdestä kelaelementistä on konstruoitu ainakin kelluvasta kaapelista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen miinanraivainjärjestelmä, tunnettu siitä, että siinä on ainakin kaksi kelaelementti ä (10, 20) mainitun ainakin yhden kelayksikön 10 ainakin yhdessä yksikössä, että ainakin yksi mainituista kahdesta kelaelementistä on suunnattu siten, että se sijaitsee eri tasossa kuin ainakin yksi muu mainittuihin ainakin kahteen kelaele-menttiin kuuluva elementti, ja että ainakin yksi mainituista kahdesta kelaelementistä on konstruoitu ainakin kellu-15 vasta kaapelista.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen miinanraivainjärjestelmä, tunnettu siitä, että ainakin yksi mainituista kelaelementeistä on suunnattu siten, että se on tasossa, joka sijaitsee olennaisen kohtisuorasti ainakin yhden mainittuihin kahteen kelaelement- 20 tiin kuuluvan kelan tasoa vasten.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen miinanraivainjärjestelmä, tunnettu siitä, että : " mainittu ainakin yksi kelaelementti (100) on kiinnitetty irrotettavasti järjestelmään (200).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen miinanraivainjärjestelmä, tunnettu siitä, et*k ; ·. 25 järjestelmässä on virtageneraattori (60).

. * : 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen miinanraivainjärjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmässä on ainakin kaksi kelayksikköä, ja ’.* että mainittu virtageneraattori on järjestetty syöttämään ensimmäistä sähkövirtaa “: ensimmäiseen kelayksikköön ja toista sähkövirtaa toiseen kelayksikköön, ja 30 että mainittu ensimmäinen sähkövirta poikkeaa mainitusta toisesta sähkövirrasta.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen miinanraivainjärjestelmä, tunnettu siitä että i * : mainittu virtageneraattori on järjestetty syöttämään kolmatta sähkövirtaa ensimmäi- : seen kelaelementtiin (10, 20) ja neljättä sähkövirtaa toiseen kelaelementtiin (10, 20), 35 ja 112852 että mainittu kolmas sähkövirta poikkeaa mainitusta neljännestä sähkövirrasta.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen miinanraivainjäijestelmä, tunnettu siitä, että mainittu virtageneraattori on jäljestetty moduloimaan ainakin yhtä ainakin yhteen 5 kelayksikköön syötettävää sähkövirtaa.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen miinanraivainjäijestelmä, tunnettu siitä, että siinä on elektrodit vedenalaisen sähköisen potentiaalieron synnyttämiseksi.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen miinanraivainjäijestelmä, tunnettu siitä, että siinä on generaattorit akustisen hälyn tuottamiseksi.

11. Miinanraivainjäijestelmän kelayksikkö, tunnettu siitä, että kelayksikkö on joustava ja siinä on ainakin yksi kelaelementti (10, 20), ja että ainakin yksi mainituista ainakin yhdestä kelaelementistä on konstruoitu ainakin kelluvasta kaapelista.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen kelayksikkö, tunnettu siitä, että kelayksi- kössä on ainakin kaksi kelaelementtiä (10, 20), ja että ainakin yksi mainituista kahdesta kelaelementistä on suunnattu siten, että se sijaitsee eri tasossa kuin ainakin yksi muu mainittuihin kelaelementteihin kuuluva elementti. 20

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen kelayksikkö, tunnettu siitä, että ainakin yksi mainituista kelaelementeistä on suunnattu siten, että se on tasossa joka sijaitsee : olennaisen kohtisuorasti ainakin yhden mainittuihin kelaelementteihin kuuluvan , · · elementin tasoa vasten. : ·, 25

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen kelayksikkö, tunnettu siitä, että mainittui- •. hin kelaelementteihin kuuluva ensimmäinen kelaelementti on olennaisen tasomai nen, ja että ainakin yksi muu mainittuihin kelaelementteihin kuuluva kelaelementti on jär- jestetty olennaisen kohtisuorasti mainitun ensimmäisen kelaelementin suhteen. 30

·: 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen kelayksikkö, tunnettu siitä, että kelayksi- ,,: kössä on kaksi toista kelaelementtiä.

16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen kelayksikkö, tunnettu siitä, että mainitut ": toiset kelaelementit ovat puoliympyrän muotoisia. 112852

17. Patenttivaatimuksen 14 mukainen kelayksikkö, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen kelaelementti on muodoltaan soikea. 5