NL8101947A - Onderwatervaartuig. - Google Patents

Description

r -1-

ONDERWATERVAARTUIG

De uitvinding heeft betrekking op een onderwatervaartuig, en vooral op een klein vaartuig voor inspecties onder water, dat eventueel aanvullend over de zeebodem kan rijden maar normaal zweeft, dat onbemand is en hetzij met een navelstrengkabel 5 met bijv. een schip aan het wateroppervlak is verbonden of door eigen programmering of draadloze afstandsbesturing bepaalde taken en bewegingen onder water uit kan voeren.

Zulk een vaartuig kan klein worden uitgevoerd, maar ondervindt vaak veel invloed van stromingen, waardoor een relatief 10 groot vermogen voor de voortstuwing nodig is en waardoor het weinig stabiel is. Dit is vooral het geval bij een navelstreng-verbinding met een oppervlakteschip, welke verbinding zelf door de stroming sterk wordt beïnvloed, maar ook zonder zulk een verbinding treden deze problemen op. Duist bij inspecties 15 onder water, bijv. met sonar en televisie, is de geringe stabiliteit een groot nadeel voor de zuiverheid van de waarneming en de betrouwbaarheid van metingen.

De uitvinding beoogt nu zulk een vaartuig te verschaffen, dat de genoemde nadelen in zo gering mogelijke mate vertoont.

20 Hiertoe is zulk een vaartuig volgens de uitvinding daar door gekenmerkt, dat dit uit tenminste twee gestroomlijnde lichamen boven elkaar bestaat, waarvan het bovenste in hoofdzaak drijfvermogen geeft en het onderste in hoofdzaak de apparatuur voor voortstuwing en eventueel voor metingen, verlich-25 ting, televisieapparatuur bevat.

Wel is de weerstand van twee of meer lichamen met tezamen dezelfde inhoud als een enkel lichaam groter dan van zulk een enkel lichaam, maar door de stroomlijnvorm kan dit verschil gering worden gehouden, terwijl de stabiliteit door be-30 doelde functieverdeling met concentratie van het drijfvermo-gen in het bovenste lichaam bijzonder goed is. Tevens kunnen de kleinere lichamen gemakkelijk sterk genoeg worden gemaakt om op grote diepte te werken.

Daarbij beoogt de uitvinding verder een eenvoudige, goed-35 kope en gemakkelijk te controleren, te repareren en te veranderen constructie te verschaffen, die op grote diepte bijzondere voordelen heeft. Daartoe is zulk een vaartuig bij voor- 8101947 *v * -2- keur verder daardoor gekenmerkt, dat tenminste één der gestroomlijnde lichamen een of meer openingen heeft om het buitenwater 1 daarin toe te laten, waarbij drijflichamen, machines en apparaten vloeistofdichte omhullingen hebben of daardoor 5 gevormd worden.'

Dit maakt het mogelijk de gestroomlijnde lichamen zelf uit lichte schalen, bijv. van glasvezel- versterkte polyester, op te bouwen, die gemakkelijk van een frame losgenomen kunnen worden om het inwendige te bereiken-.

10 Een vaartuig volgens de uitvinding is bijzonder geschikt om in snelstromend water te worden gebruikt.

Verdere kenmerken en voordelen· zullen blijken uit de volgende beschrijving van een in de tekeningen weergegeven de voorkeur verdienende uitvoering van zulk een vaartuig. In die 15 tekeningen is:

Fig. I een zijaanzicht van zulk een vaartuig;

Fig... Z een vooraanzicht daarvan;

Fig.. 3 een schematisch zijaanzicht op kleinere schaal van zulk een vaartuig in een ten dele gewijzigde uitvoering; ZO Fig. 4 een vooraanzicht van het vaartuig van Fig. 3; en

Fig. 5 een vooraanzicht van zulk een vaartuig in een mogêlijke andere uitvoering.

Bij het vaartuig van Fig. 1 en 2 zijn twee gestroomlijnde lichamen 1 en 2 van dezelfde uitwendige· vorm en grootte bij 3 25 met elkaar verbonden. Zij hebben aan de voor- en onderzijde een beschermingsbeugel 4. Elk lichaam omvat een inwendig frame 5 en de verbinding 3 wordt gevormd door uitstekende delen aan beide frames, die bij 6 gemakkelijk losneembaar zijn verbonden.

Het bovenste lichaam 1 omvat een aantal betrekkelijk lich-30 te onderdelen voor het gebruik, terwijl de grotere en zwaardere delen zoals aandrijfmotoren en voortstuwingsdelen zoveel mogelijk, tezamen met verdere onderdelen voor het gebruik, in het onderste lichaam 2 zijn ondergebracht.

Zo bevat bijv. als schematisch aangegeven, het bovenste 35 lichaam een kompas 7, bijv. met magnesynzender voor afstand-aanwijzing, een transponder 8 voor het navigatie systeem, een flitsbaken 9, dat eventueel op kan drijven om het vaartuig in noodgevallen terug te vinden en een schijnwerper 10 om een lichtbundel voor een tv-camera 11 te geven, welke camera van 40 een zeer gevoelig type kan zijn en met een fish-eye-lens kan 81019 47 * l -3- * zijn uitgerust, omhooggericht om een overall beeld te geven.

Een draagoog 12, bevestigd aan het inwendige frame 5, dient om het vaartuig te dragen bij het in en uit het water brengen.

Een navelstrengkabel 13 voor energie- en signaalleidingen zo-5 als op zichzelf bekend loopt bijv. vanaf een vaartuig aan het wateroppervlak door het bovenste lichaam 1 naar het onderste 2, waar hij eindigt in een aansluitdoos 14·.

Verder bevindt zich in het bovenste lichaam 1 een doorgaand vertikaal kanaal 15 voor vertikale stuwaandrijving door 10 middel van een schroef 16 daarin, die via een as 17 door een aandrijfmotor 18 in het onderste lichaam 2 wordt aangedreven.

Het kanaal 15 is aan het frame 5 bevestigd, heeft vloeiend naar buiten afgeronde einden, onderin een rooster 19 tegen grove vaste delen en eventueel ook bovenin zulk een rooster.

15 Het onderste lichaam 2 heeft aan het frame 5 daarin een motor 20, die een schroef 21 in een kort-straalbuis 22 aandrijft voor de horizontale voortstuwing. Die straalbuis wordt door het frame 5 gedragen via armen 23 (bijv. vier in getal), waarbij de twee in het vertikale middenlangsvlak gelegen armen 20 23 een roer 24- dragen, dat door een roermotor 25 wordt bewo gen. Een roermotor 27 bedient een hoogteroer 26, aan een achterste verbindingsdeel 3 tussen de lichamen aangebracht.

Verder bevat het onderste lichaam 2 een dieptemeetappa-ratuur 28, bijv. op sonarbasis, eventueel gekoppeld met motor 25 18 voor de vertikale stuwkracht óm desgewenst het vaartuig op vaste afstand boven de bodem te houden. Voorts een televisie-voedings- en regelcorrectieschakelinrichting 29 en een compensator 30. De laatste heeft een verend aangedrukt membraan, waarop het buitenwater werkt en waartegen anderzijds olie 30 staat, die in een leidingsysteem vanaf deze compensator 30 is opgenomen, welk systeem niet-getekende olieleidingen naar alle daarvoor in aanmerking komende machinedelen als genoemd heeft. Die machinedelen zijn in dichte huizen ondergebracht, die elk met olie zijn gevuld en via die leidingen met de com-35 pensator 30 zijn verbonden. Aldus wordt QliedEukL doorjde druk van bedoelde veer steeds iets (bijv. enkele tienden bar) hoger dan de buitenwaterdruk gehouden, zodat bij lekkage nooit buitenwater bij die machinedelen kan komen.

De voorzijde van lichaam 2 bestaat uit een ongeveer bol-40 vormige doorzichtige kap 31, waarachter zich een alzijdig kan- ---------— 8101947 * v -4- telbare televisiecamera 32 bevindt, die door een motor 33 voor die kantelbewegingen wordt aangedreven. Terzijde aan deze camera kan een lamp zijn bevestigd, die dus met de camera meebeweegt. Vooral voor werken in troebel water kan deze kap 31 door 5 een membraan 43 zijn afgesloten en met schoon water zijn gevuld. Beide lichamen 1 en 2 hebben een lichte, niet waterdichte, gestroomlijnde omhulling, bijv. uit polyestervezel, eventueel met gaten erin om het buitenwater toe te laten. Die omhullingen zijn hier voor beide lichamen elk in twee delen uitgevoerd, met 10 een flensverbinding 34, 35 in het horizontale vlak door de langsas. Die flensverbindingen kunnen tegelijk die omhullingen aan het frame 5 verbinden doordat dit met een doorgaande of met enkele onderbroken strippen tussen de flenzen grijpt, of ook kunnen die flenzen alleen de omhullingen op willekeurig geko-15 zen andere plaatsen langs hun lengte en omtrek bijv., door enkele bouten losneembaar met dat frame 5 zijn verbonden. Die omhullingen kunnen waar nodig openingen en sleuven· hebben, zodat zij na losnemen der flenzen en eventueel van die bouten van het frame 5 afgenomen kunnen worden, om het inwendige goed 2Ό toegankelijk te maken. De onderste omhulling van onderlichaam 2 zal men alleen kunnen verwijderen na losmaken van de framever-bindingen bij 6 en uiteraard zal het voor het demonteren soms nodig zijn de beugel 4 van het. frame 5 los te maken.. Deze beugel 4 loopt door enkele sleufvormige openingen in de omhullin-25 gen. Die beugel is vooraan een enkele strip in een vertikaal vlak en gaat onderaan over in een slede, doorgaand of uit enkele afzonderlijke dwarse strippen bestaand.

Voor een goede toegankelijkheid van het inwendige der lichamen voor inspectie, reparatie en vervanging, van delen zal 30 het veelal voldoende zijn dat alleen bijv. de bovenste omhulling van het bovenste lichaam 1 of de onderomhulling van het onderste lichaam 2 wordt verwijderd zonder het frame 5 bij 6 uiteen te nemen. Het frame kan uiteraard desgewenst ook verder demontabel zijn.

35 In plaats van de flensverbindingen 3k, 35 kan desgewenst een uitwendig vrijwel geheel "gladde” uitvoering der verbindingen met elkaar en met het frame 5 van de omhullingsdelen van de lichamen 1 en 2 worden toegepast, waarbij het frame 5 platte strippen draagt, die op het grensvlak tussen de omhul.-40 lingsdelen aan de binnenzijde daartegen liggen en waar die om- 8101947 < «- · -5- hullingsdelen met bouten of dergelijke, eventueel onder tussen-plaatsing van onderlegstrippen aan de buitenzijde, aan bevestigd worden. Dat geeft meer stroomlijning, maar wat minder vormvaste omhullingsdelen.

5 Het bovenste lichaam 1 is met los binnen de omhulling daarvan gelegen drijflichamen 36 gevuld, waarvan er slechts enkele zijn getekend. Deze kunnen als holle kunststofbollen zijn uitgevoerd, of als schuimkunststoflichamen of als kunst-stofbollen met een groot aantal in de kunststof ingebedde holle 10 kogels bijv. van dunwandig glas. Door meer of minder van zulke bollen aan te brengen of door bollen met een ander soortelijk gewicht te kiezen kan het opdrijvend vermogen worden gevarieerd. Door schotjes of gaaswanden aan het frame 5 aangebracht, kunnen zulke lichamen op hun plaats worden gehouden.

15 Het vaartuig van Fig. 3 en 4 heeft dezelfde gestroomlijn de lichamen 1 en 2 enz. en dezelfde delen daarin en daarbuiten als dat van Fig. 1 en 2 en bovendien zijn hier ballasttanks 37 aangebracht, verbonden met een drukluchtfles 40. Bovenop deze tanks 37 monden uitlaatleidingen voor lucht, elk met een af-20 sluiter 41, uit, welke leidingen naar voor- en achterzijde van de tanks lopen en daar dichtbij de bovenwand uitmonden om ook bij niet-horizontale stand van het vaartuig alle lucht daaruit te doen ontwijken als de betreffende afsluiter 41 open is, zodat men hen naar keuze met lucht kan vullen of vol water kan 25 laten lopen. Onderaan de tanks zijn korte open ovale leidingen 42 aangebracht om water in en uit de tanks te laten, zonder dat bij luchtgevulde tanks bij schuine stand of schommeling van het vaartuig direkt water binnentreedt, zodals het geval zou zijn indien er alleen openingen zonder leidingstukken 42 zouden zijn. 30 Men gebruikt dit vooral bij inspecties van de bodem, bijv. van een zinkstuk of mat. In zware stroom is het moeilijk zo niet onmogelijk om het vaartuig zwevend en stil te houden voor goede tv-opnamen. Door ballasten van de tanks 37 kan men het vaartuig goed op de bodem drukken. Een televisie-camera met een helder-35 waterruimte of een blok van doorzichtige kunststof 38 eronder kan worden gebruikt om hierbij goede opnamen te maken.

In Fig. 5 is het vaartuig getekend als met wielen 39 uitgerust, die niet veel gewicht behoeven te dragen en dus een buitenoppervlak met uitstekende schoepen kunnen hebben om goed if.o op de ondergrond aan te grijpen voor het rijden onder aandrij- 8101947 »* » -6- ving van een lichte* motor. Men kan nu in alle rust de ondergrond inspecteren en eventueel allerlei metingen doen bijv. t.a.v. zanddetectie... Daar het vaartuig door het grote drijf-vermogen in lichaam 1 dwars op zijn vertikale langsvlak zeer 5 stabiel is, kan men ook met een enkel, bijv. centraal, wiel zeer goed werken.

Desgewenst is er een aantal bakens zoals zogenaamde pingers in een buis bij 9 (in Fig. 1) aanwezig,, zodat van tijd tot tijd zo'n baken gelost kan worden om de plaats, aan het oppervlak te 10 melden.

Voor inspectie van de onderzijde van pijlers kan een "directional" gyrokompas zijn aangebracht, vooral wanneer men in de buurt van ijzerconstructies moet werken..

Het vaartuig kan in snelstromènd water opereren* Dwarsver-15 plaatsingen bij relatieve langsbeweging van water en vaartuig kunnen met het roer 24 worden uitgevoerd. Bij relatieve stilstand en de noodzaak van dwarsverplaatsingen kan een dwars-schroef bijv. tussen boven- en onderlichaam of in een koker dwars door éen der lichamen worden ingebouwd.

20 Het kan nuttig z:ijn de navelstrengkabel 13 juist bij zul ke dwarsverplaatsingen bij relatieve stilstand niet bovenin maar achterin het bovenlichaam 1 in te voeren.

De televisiecamera 11 kan door een beugel beschermd worden.

Bij inspectie van bijv* de zijkanten van pijlers wordt het 25' vaartuig bij voorkeur tegen de stroom in voortgestuwd, met de zijde langs de pijlerwand 'schuivend, waarbij televisiecamera 32 opzij naar de pijler wordt gericht en zich dan zeer dicht daarbij bevindt.

Een vaartuig volgens de uitvinding leent zich zeer goed 30 voor kleine uitvoering, bijv. > 1,5 m lang en met + 4-0 cm diameter van elk gestroomlijnd lichaam.

Men kan een vaartuig volgens de uitvinding langszij koppelen met eenzelfde vaartuig, of ook naast elkaar twee bovenlichamen 1 aan één onderlichaam 2 midden daaronder koppelen, 35 of omgekeerd één bovenlichaam 1 aan twee onderlichamen 2. Een belangrijke rol bij zulke keuzen speelt veelal de weerstand van de navelstreng 13, die in snelstromend water bij grote diepte vele malen groter kan zijn (bijv. tien maal zo groot) dan de weerstand van het vaartuig. Twee zulke vaartuig gekop-40 peld geven dan tweemaal zoveel aandrijfvermogen en slechts een 8101947 -7- β * verdubbeling van de relatief-geringe weerstand van het vaartuig.

Bij voorkeur heeft zulk een vaartuig zonder ballasttanks 37 een resulterend klein positief driJfvermogen. De schroef 16 in kanaal 15 voor de vertikale stuwaandriJving wordt dan steeds 5 in geringe draaiing gehouden om een kleine neerwaartse stuwkracht uit te oefenen voor het zweven. Bij vertikale verplaatsingen verandert men het toerental van deze schroef 16, zodat deze niet telkens abrupt in en uit geschakeld behoeft te worden, wat het soepele en stabiele bewegen bevordert. Aldus drijft 10 het vaartuig ook automatisch op bij uitvallen van de stroomvoorziening .

8101947

Claims (22)

1. Onderwatervaartuig, met het k e n m e r k, dat dit uit tenminste twee gestroomlijnde lichamen boven elkaar bestaat, waarvan het bovenste in hoofdzaak drijfvermogen geeft en het onderste in hoofdzaak de apparatuur voor voortstuwing 5 en eventueel voor metingen, verlichting, televisieapparatuur bevat.

2. Vaartuig volgens conclusie 1, met het ken-m e r k, dat tenminste één der gestroomlijnde lichamen een of meer openingen heeft om het buitenwater daarin toe te 10 laten, waarbij drijflichamen, machines en apparaten vloeistofdichte omhullingen hebben of daardoor gevormd worden.

3. Vaartuig volgens conclusie 2t met het k e n-m e r k, dat het gestroomlijnde Lichaam met openingen in hoofdzaak bestaat uit een aantal schaaldelen,. gemakkelijk los- 15 neembaar met elkander verbonden. 4-, Vaartuig volgens conclusie 3, met het k e n-m e r k, dat het bedoelde gestroomlijnde, lichaam in hoofdzaak uit twee zulke schaaldelen bestaat, in een vlak ongeveer door de langsas van het lichaam gedeeld..

5. Vaartuig volgens conclusie 4-, m e t h et k e n- m e r k, dat deze deling in een horizontaal vlak ligt.,

6. Vaartuig volgens een der voorgaande conclusies 3 t/m 5, met het kenmerk, dat het onderste en het bovenste lichaam zijn verbonden door een verbinding van frame- 25 delen in beide lichamen, waarbij de omhullingen (schaaldelen) gemakkelijk losneembaar, elk met zulk een framedeel zijn verbonden .

7. Voer- of vaartuig volgens conclusie 6, m e t h e t kenmerk, dat die verbinding op een plaats tussen die 30 lichamen gemakkelijk losneembaar is.

8. Vaartuig volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat aan de verbindingen tussen de framedelen van boven- en onderlichaam een horizontaal diepteroer is aangebracht. 81 01947 •c ρ -9-

9. Vaartuig volgens een der conclusies 2 t/m 8, m e t het kenmerk, dat het drijfvermogen gevende lichaam gevuld is met afzonderlijke drijflichamen zoals kunststofballen, die hol zijn of uit schuimkunststof bestaan, eventueel 5 met daarin ingebedde holle glazen balletjes.

10. Vaartuig volgens een der conclusies 2 t/m 9, met het kenmerk, dat het onderste lichaam een drukcom-pensatiesysteem heeft, gevormd door een vulling van apparatuur- . delen met een vloeistof, en een drukcompensator, op die appa- 10 ratuur aangesloten om de druk op die vloeistof te veranderen wanneer de waterdruk in dat onderste lichaam verandert.

11. Vaartuig volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de drukcompensator middelen zoals een veerbelas-ting op een zuiger of membraan heeft om die vloeistofdruk op 15 een iets hogere waarde te houden dan de waterdruk in dat onderste lichaam..

12. Vaartuig volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het bovenste lichaam een doorgaand vertikaal kanaal heeft met een schroef voor verti- ' 20 kale stuwing daarin, aangedreven via een as door een daaronder in het onderste lichaam gelegen aandrijfmotor.

13. Vaartuig volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het vaartuig een gering positief drijfvermogen heeft. 25 14·. Vaartuig volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat tussen een terzijde van boven- en onderlichaam ballasttanks zijn aangebracht, met middelen om hen naar keuze met buitenwater en met gas te vullen.

15. Vaartuig volgens een der voorgaande conclusies, met 30 het kenmerk, dat het onderste lichaam een of meer aandrijfbare wielen heeft.

16. Vaartuig volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een beschermingsbeugel zich voor en onder beide lichamen uitstrekt.

17. Vaartuig volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een energie- en signaalkabel zich vanaf een bedienings- en voedingsstation door het boven- 8101947 t' ν’ -10- ste lichaam tot in het onderste uitstrekt.

18. Vaartuig volgens conclusie 12 en eventueel een der conclusies 13 t/m 17, met het k e n m e r k, dat dit dieptemeetmiddelen heeft, gekoppeld met de vertikale stuwaan- 5 drijving.

19. Vaartuig volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een der lichamen een doorzichtig wanddeel heeft met daarachter een televisiecamera.

20. Vaartuig volgens conclusie 19, met het k e n- 10. e r k, dat dit lichaam een doorzichtig, ongeveer bolvormig voorste gedeelte heeft.

21. Vaartuig volgens conclusie 19 of 20, met het kenmerk, dat de camera zich met zijn lens bevindt in een vloeistof, die een afgesloten ruimte tussen camera en 15 doorzichtig wanddeel opvult.

22. Vaartuig volgens een der conclusies 19 t/m 21, met het kenmerk, dat de camera in een ruim hoek-bereik in alle· richtingen zwenkbaar is.

23. Vaartuig volgens een. der voorgaande conclusies, 20. e t het kenmerk, dat voor de lens van een televisiecamera een blok doorzichtig glas of kunststof is geplaatst, dat anderzijds direkt tegen een te onderzoeken object, bijv. een bodem, zinkstok of mat kan worden gebracht.

24. Vaartuig volgens een der voorgaande conclusies, 25. e t het k e n m e r k,, dat dit zijdelings uitstekende middelen heeft om met een ander, in wezen gelijk vaartuig te worden gekoppeld. 8101947