NO127111B - - Google Patents

Description

Anordning for utsendelse av projektiler under vann.

Oppfinnelsen angår en anordning for

hydraulisk utsendelse av torpedoer, miner og projektiler av lignende form fra ned-senkede rør av den type som brukes i un-dervannsbåter og lignende, eller i anlegg til forsvars- eller angrepsformål.

En kan, for å lette beskrivelsen av oppfinnelsen, si at den angår utsendelse av torpedoer fra torpedorørene på under-vannsbåter, fordi det er til bruk i denne ty-pe anlegg at oppfinnelsen er særlig vel-egnet. Imidlertid vil fagfolk forstå at oppfinnelsen også vil kunne anvendes i andre installasjoner som har til formål å utstøte projektiler fra et rør under vann.

Det å skyte ut torpedoer fra under-vannsbåters torpedorør innebærer i videste betydning naturligvis ikke noe nytt. De"t har hittil vært vanlig praksis å utstøte torpedoer fra torpedorør et ved hjelp av komprimert luft som ble ført inn i røret bak torpedoen. I den slags systemer (vanlig kjent som et ubalansert system) må trykket' av den komprimerte luft være tilstrekkelig til å overvinne det vanntrykk som utøves på rørets åpne utløpsende, i tillegg til det som må til for å utstøte torpedoer fra røret. I et slikt system er det åpenbart at det lufttrykk eller den kraft en trenger for å skyte ut torpedoer vil va-riere med dybden av utstøtningsrøret under vannflaten. I et system hvor komprimert luft innføres i røret vil dessuten den utstøtte luft fra røret lett kunne stige opp til overflaten og røpe undervannsbåtens posisjon.

Dette tidligere system for utsendelse av

torpedoer fra et nedsenket rør, som ikke hadde noen mulighet for balansering av

det hydrauliske trykk, eller vanntrykket, ved halen og forenden av torpedoen i røret når den utstøtes, har en inherent ulempe. Til tross for de mange forbedringer som har fremkommet fra tid til annen på dette såkalte ubalanserte system, kreves det fremdeles at for å utstøte torpedoen fra røret må lufttrykket reguleres slik at det overstiger nedsenkningstrykket, hvilket i sin tur er avhengig av hvor dypt båten befinner seg under vannflaten.

I kontrast til det ovennevnte ubalanserte system har det vært foreslått å an-vende et balansert system, som skulle overvinne de inherente ulemper ved det ubalanserte system. Det forslag som er frem-satt består i å fremskaffe et system, hvor ikke bare den åpne utstøtningsenden av torpedorøret kommuniserer med den omgivende sjø, men hvor også bakre ende av torpedorøret er kommuniserende med vannet omkring etter at torpedoen er plasert i røret og før og under torpedoens utskytning fra torpedorøret. I det balanserte system er det samme hydrostatiske trykk stort sett det samme, både bak torpedoen og ved den åpne utløpsenden på røret, uavhengig av hvor dypt undervannsbåten befinner seg under vannets overflate. Etter som trykket foran og bak torpedoen i røret er balansert, uavhengig av dybden, er den kraft som må til ved utsendelsen av torpedoen fra røret kun den som trenges for å støte torpedoen ut og denne kraft er stort sett den samme uavhengig av variasjonen i undervannsbåtens dybde under vannflaten.

Skjønt de teoretiske fordeler ved bruk av et balansert system for utstøtning av en torpedo fra et nedsenket rør har vært anerkjent, så har frembringelsen av anord-ninger for å oppnå det ønskede resultat på en praktisk og vellykket måte, budt på problemer som er blitt løst og på vanske-ligheter som er blitt overvunnet ved bruk av den foreliggende oppfinnelse.

Oppfinnelsen går ut på en anordning for utsendelse av projektiler under sjø-overflaten bestående av et rør som projektilet, f. eks. en torpedo, støtes ut fra av et stempel som kan trekkes tilbake og som presser vannet som omgir projektilet foran seg, og anordningen ifølge oppfinnelsen ka-rakteriseres ved at det er anbrakt en særskilt vannsylinder, som på i og for seg kjent måte fylles med vann av omtrent samme trykk som det som er til stede ved mun-ningsenden av røret, idet sylinderen kommuniserer med røret og har innvendig det frem- og tilbakegående stemplet anordnet slik at det kan drives fra en tilbaketrukket posisjon, slik at det presser vannet foran seg fra nevnte sylinder inn i røret for ut-støtning av projektilet, mens vann suges inn bak stemplet inn i sylinderen fra sjøen; idet den energi som lades opp i vannmassen i bevegelse bak stemplet avledes gjennom røret, når stemplet kommer til ro ved slutten av slaget fra den bakre posisjon.

Et viktig trekk ved oppfinnelsen er de åpningene som vannsylinderen er forsynt med og stemplet som er slik anbrakt i denne sylinder at det kan beveges frem og tilbake, disse ting er slik arrangert at når et projektil er på plass i utskytningsrøret med utløpsenden av. utstøtningsrøret åpen og kommuniserende med sjøen og slutt-stykket i bakre ende av røret er lukket og stemplet; beveges fremover fra sin tilbaketrukkede stilling, vil vannet i sylinderen foran stemplet beveges forover og presses gjennom åpningene i forenden av vannsylinderen, gjennom de kanaler som forbinder disse åpninger med bakre ende av utstøtningsrøret og så inn i utskytningsrø-ret bak projektilet og derved støtes projektilet ut, mens vann som føres ut av vannsylinderen, idet det beveger seg foran stemplet, blir erstattet av vann som suges inn fra sjøen i bakre ende av vannsylinderen. Stemplets anleggsflate er mindre enn lengden av åpningene og arrangementet er slik at stempelflaten når bakkanten på åpningene litt før stemplet når slutten av fremadgående slag i vannsylinderen, og baksiden av stemplet når bakkanten av åpningene før stemplet når slutten av fremslaget. I løpet av den tid stemplet passerer åpningene under dets fremadgående slag vil derfor det avdekkede, åpne areal av åpningene foran stempelflaten bli gradvis minsket, idet stemplet når slutten på det fremadgående slag, og imens vil det avdekkede, åpne areal av åpningene bak stemplet gradvis økes. Følgelig vil vannet foran stemplet presses gjennom et min-kende tverrsnitt og således øke trykket i den del av vannsylinderen foran stemplet og derved øke den kraft som motvirker de krefter som beveger stemplet, øke de beve-gelige massers treghet og således minske stemplets hastighet og bringe det til å stoppe. Og etter som åpningstverrsnittet bak stemplet imens øker, vil den vannsøyle som beveger seg fra sjøen og inn i vannsylinderen bak stemplet, og som beveger seg forover med samme hastighet som stemplet, fortsette å bevege seg forover gjennorn de effektive, avdekkede åpninger bak stemplet, gjennom den kanal som forbinder dem og inn i utstøtnings-røret, hvor dets energi avledes sam-tidig som denne tilleggskraft blir utøvet bak projektilet for å gi dette en avsluttende skyvekraft, idet projektilet støtes ut av røret og er på vei mot målet. En må naturligvis være klar over at projektilet selv vanligvis er utstyrt med en fremdrifts-mekanisme som overtar og driver projektilet fremover etter at det er utstøtt fra utskytningsrøret. Det er imidlertid noen projektiltyper, f. eks. miner og lignende, som ikke trenger egen fremdriftsmekanis-me, idet det kun er nødvendig å utstøte minene med en kraft, som er stor nok til at de går klar av båten.

Oppfinnelsens måte å avlede den energi på som bygges opp av vannmassen i bevegelse bak stemplet under dets fremadgående slag, er særlig fordelaktig fordi hvis det ikke blir gjort noe for å dirigere den opplagrede energi i vannmassen i bevegelse inn i utstøtningsrøret og derfra ut i sjøen, vil all denne energi måtte bli avledet inne i systemet, fordi når stemplet stoppes ved slutten av fremslaget, vil det bli nød-vendig med en motvirkende kraft. Hvis man ikke hadde et slikt arrangement av åpninger som oppfinnelsen fremskaffer, ville denne motvirkende kraft bygges opp av det hydrauliske trykk foran stemplet og dette ville øke etter hvert som stemplet når slutten på fremslaget. Hvis en ikke hadde slike utslipningsåpninger bak stemplet ved slutten av slaget for den lagrede energi i vannsøylen som beveger seg og følger etter stemplet, ville dessuten den vannmasse som nå beveger seg foran stemplet og forover i utstøtningsrøret, når stemplet stopper, resultere i en sugeeffekt eller kraft som forsøker å dra stemplet videre forover etter som vannsøylen foran stemplet beveges i retning bort fra det nå stoppede stempel med det resultat at røret blir ut-satt for økede påkjenninger. Disse uønskede påkjenninger på systemet blir elimi-nert, eller i hvert fall mest mulig redusert, ved å fremskaffe et arrangement av åpninger bak stemplet som frembringer et avløp for den energi som bygges opp av vannmasse i bevegelse som følger stemplet i dets fremadgående slag og dette kan ord-nes på en måte som utnytter den oppbygde energi til å gjøre nyttig arbeid ved at den dirigeres inn i utstøtningsrøret bak det projektil som skytes ut.

Oppfinnelsen og den måte den kan ut-føres på vil forstås bedre av følgende beskrivelse i forbindelse med de vedlagte teg-ninger, som utgjør en del av beskrivelsen, hvor: Fig. 1 er et skjematisk, langsgående og vertikalt snitt langs linjen 1—1 på fig. 2 og viser en installasjon som illustrerer det generelle arrangement av en utførelse av oppfinnelsen hvor det øvre torpedoutskyt-ningsrør er under ladning og det nedre torpedoutskytningsrør er ladet og klart for forberedelsene til utskytning. Fig. 2 er et tverrsnitt langs linjen 2—2 på fig. 1 og viser et arrangement av et batteri bestående av fire utstøtningsrør innrettet, slik at torpedoutskytningen be-sørges av en enkelt vannsylinder. Fig. 2A er et rent skjematisk diagram av samme type som fig. 2, men som viser et annet batteriarrangement forsynt med seks torpedoutskytningsrør, hvorav tre betjenes av en vannsylinder og de øvrige tre av en annen vannsylinder. Fig. 3 er en del av fig. 1 i noe større målestokk, men viser de forskjellige en-heters posisjoner idet man nærmer seg slutten av avfyringssyklusen for det nedre torpedoutskytningsrør. Fig. 4 er en fragmentarisk tegning av forenden på en vannsylinder og viser stemplet under dets fremadgående slag med dets forside i ferd med å passere vann-utstøtningsåpningene, og viser også en grafisk fremstilling av vanntrykksreaksjonen på stemplets forside under passeringen av åpningene. Fig. 5 er en fragmentarisk tegning av forenden av vannsylinderen og viser stemplet ved slutten av fremslaget idet det stoppes helt av en elastisk støtdemper i sylinderens forvegg. Fig. 6 er et vertikalt, langsgående snitt av utskytningsventilen vist på fig. 1, og viser ventildelenes posisjoner i deres <'ikke-utskytende» eller lukkede posisjon som f.

eks. under luftsylinderstemplets tilbake-gang til dets tilbaketrukkede posisjon etter avfyringsoperasjonen.

Fig. 7 er en projeksjon av samme type som fig. 6, men viser ventildelenes posisjoner i deres avfyrings- eller åpne posisjon hvor luftstemplet drives raskt fremover for å besørge utstøtningen av torpedoen fra dets utstøtningsrør.

Idet en nå viser til tegningene, hvor like tall betegner like deler på de forskjellige projeksjoner, er det generelle arrangement av en installasjon som omfatter oppfinnelsen, som vist på figurene 1 og 2, projektilutstøtningsrør 10a, 10b, 10c og 10d (i det følgende betegnet torpedoutstøt-ningsrør) arrangert som et batteri; en vannsylinder 11 med et innmontert vann-stempel 12 som kan beveges frem og tilbake; en luftsylinder 13 med et luftstempel 14 forbundet til vannstemplet 12 med en stempelstang 15, slik montert i luftsylin-deren at det kan beveges frem og tilbake; en avfyringsventil 16 forbundet med en beholder med komprimert luft eller en annen gass, f. eks. komprimert luft i impuls-tanken 17, for drift av avfyringsventilen 16 som i sin tur tillater komprimert luft å strømme fra impulsflasken 17 gjennom ventilen 16 for å drive luftstemplet 14 og følgelig vannstemplet 12 i sylinder 11. Vannsylinderens bakre ende står via en vannkanal 18 i forbindelse med sjøen (antydet med tallet 20) som omgir skrogets vegger 21 på undervannsbåten S. Vannsylinderen ll's sylindriske vegg 22 er i forenden forsynt med åpninger, fortrinnsvis et antall avlange åpninger 23 som er kileformede og som smalner av forover og er plasert i en avstand fra hverandre rundt omkretsen på sylinderveggen. Disse åpninger forbinder det indre av vannsylinder 11 med det indre av et samlekammer 24 som fremskaffer en passasje 25 fra vannsylinderen til hvert utstøtningsrør 10a, 10b, 10c, 10d. Hvert utstøtningsrørs sylindriske vegg 26 er forsynt med et antall åpninger 30 i den bakre del av røret og plasert i en avstand fra hverandre rundt dets sylindriske vegg 26. Hvert rørsett med åpninger 30 er forsynt med en ventil som kan åpnes og lukkes og er som vist en glidehylseven-til 31. Samlekammeret 24 fremskaffer således en passasje 25 gjennom hvilken vann kan passere mellom utskytningsrørenes (10a, 10b, 10c, 10d) indre, gjennom utstøt-ningsrørenes vannåpninger 30 og gjennom vannsylinderåpningene 23.

Passasjen 18, gjennom hvilken vann-sylider ll's aktre ende står i forbindelse med sjøen, dannes av et hus 32 som har en åpning 33 for dette formål. Aktre vegg 34 i huset er forsynt med en pakningshylse 35, hvorigjennom stempelstangen 15 kan bevege seg frem og tilbake, og har også en koppf ormet vibrasjonsdemper 36 rettet innover og forsynt med en liten utløpska-nal 37. Vibrasjonsdemperen er plasert inne i huset 32 og er innrettet for innføring av et demperstempel 38 som er festet til stempelstangen 15. Plaseringen av vibrasjons-demperstemplet 38 på stempelstangen 15 er slik at når stemplene 12 og 14 returnerer fra sin forreste stilling til sin tilbaketrukkede posisjon vist på fig. 1, vil stempel-sammenstillingens bevegelse akterover dempes effektivt så man unngår sjokk ved slutten av returslaget.

Samlekammeret 24 omfatter som vist en forvegg 40 som kan vende ut mot sjøen, en bakvegg 41 et stykke fra veggen 40 og er lukket langs dets periferi av en sidevegg 42 som i dette tilfellet er skrogveggen 21 på undervannsbåten S's akterende. En vil legge merke til at forenden på vannsylinder 11 går gjennom veggene 40 og 41 og utstøtningsrørene 10a, 10b, 10c, 10d går også gjennom disse vegger slik at forendene på dem når ut i sjøen og deres akter-ender når inn i undervannsbåtens indre hvor operasjonsmekanismene er plasert så de er tilgjengelige for mannskapene. Samlekammeret omgir således utstøtningsrø-rene og vannsylinderen som et avlukke rundt vannåpningene 30 på utskytnings-rørene og vannåpningene 23 på vannsylinderen. Forendene på utstøtningsrørene 10a, 10b, 10c og 10d kan omgis av de vanlige hengslede luker og overbygninger som vanligvis brukes for og akter på undervanns-båter for montering eller beskyttelse av rørene. Disse deler er vist på konvensjonell måte for å unngå forvirring og er angitt med referansetallet 43.

Hvert utstøtningsrør 10 (a, b, c, d) er forsynt med en hylseseksjon 45 (se fig. 3) rundt hvis omkrets vannåpningene 30 er anbrakt i en avstand fra hverandre. Inne i den med åpninger forsynte hylse 45 er forskyvbart anbrakt hylseventilen 31. På hylseventilen 31, er festet en arm 47 festet til en stang 48 som kan gli frem og tilbake i pakningshylser 49 og 50, hvilke, som vist, er anbrakt i en boret flens 51 på utstøt-ningsrøret og veggen 40. Forenden på den forskyvbare stang 48 er med et hengsel forbundet med et ledd 52 som i sin tur er hengslet til en arm 53 festet på den hengslede munningsdør 54. Et hydraulisk drevet stempel er forbundet med stangen 48 og er anbrakt i den hydrauliske sylinder 59a (eller 59b, på røret 10b, som er av lik konstruksjon) slik at det kan beveges frem og tilbake og tjener til å bevege stav 48 frem og tilbake. En må legge merke til at ved stangen 48's fremslag vil hylseventilen 31 beveges forover og åpningene 30 åpnes og armen 53 opererer og svinger munnings-døren 54 om dens hengsel og åpner den som vist på fig. 3. Beveges stangen 48 bakover til sin tilbaketrukkede posisjon, som vist på fig. 1, vil hylseventilen 31 beveges akterover og lukke åpningene 30 og munnings-døren 54.

Den hydrauliske sylinder på hvert ut-støtningsrør i batteriet er ved hjelp av passende rør og ventiler forbundet med en beholder med væske, f. eks. olje, under trykk. Som vist på fig. 1 er rørledning 60a ved forenden av sylinder 59a forbundet med ventil 61a, og ledning 62a ved akterenden av sylinder 59a forbundet med denne ventil som er forbundet med ledning 63a som i sin tur er forbundet med rør-ledning 64. Ventilen 61a er også tilkoblet ledning 64a som i sin tur er tilkoblet ledning 65 som er forbundet med en beholder med vajske under trykk. Returledningene er forsynt med stoppeventiler 66a og 66b. En må være oppmerksom på at alle de hydrauliske sylindere en har i batteriet til drift av hylseventilene, er koblet til høy-trykksledningene og returledningene på samme måte og hver av dem kan operere uavhengig. Det hydrauliske system for den hydrauliske sylinder 59b er det samme som for den hydrauliske sylinder 59a og tilsvarende deler er antydet med samme refe-ransetall men med underbokstaver «b». Det er derfor tilstrekkelig å beskrive virkemå-ten for sylinder 59b, under henvisning spe-sielt til figurene 1 og 3. Når ventilen 61b roteres som vist på fig. 1 slik at ledning 62b kommuniserer med ledning 63b og ledning 60b kommer i forbindelse med ledning 64b, vil det utøves hydraulisk trykk gjennom ledning 65 slik at det hydrauliske stempel 67b i sylinder 59b drives til aktre posisjon, vist på fig. 1; væske bak stemplet går tilbake til beholderen (ikke vist) gjennom returledning 64. Når ventil 61b dreies 90° slik at ledningene 60b og 63b kommuniserer og ledningene 62b og 64b kommuniserer, utøves hydraulisk trykk gjennom ledning 65 slik at stemplet 67b i den hydrauliske sylinder 59b drives forover; væs-ken foran stemplet returneres til beholderen gjennom ledning 64.

Hvert av utstøtningsrørenes 10 (a, b, c, d) akterende er forsynt med en sluttdør av kjent konstruksjon og som kan åpnes og lukkes. Som vist er en typisk sluttdør 70a på rør 10a montert på et hengsel 71 og rø-ret er forsynt med en dreibar låsering 72 som kan brukes for låsing av sluttdøren når den er lukket.

Batteriet av utskytningsrør er forsynt med et system av rørledninger og ventiler for fylling av vann i rørene og for tømning av dem til visse tider under en operasjons-syklus. Dette arrangement er vist på fig. 1, hvor en vil se at et utløpsrør 73a er forbundet med utskytningsrør 10a og at det har en utløpsventil 74a som kan åpnes og lukkes. Utløpsrøret 73b er forbundet med utskytningsrør 10b og har en ventil 74b. De andre utskytningsrørene (ikke synlige på fig. 1) har maken rør og ventiler. Et vannrør 75a står i forbindelse med rør 10a til grenledningene 76a og 77a. Rør 76a står i forbindelse med et rør 78 som står i forbindelse med en reservevanntank 81. Røret 77a står i forbindelse med et rør 79 som står i forbindelse med sjøen gjennom passasjen 18 i huset 32. En ventil 80a er fremskaffet slik at den ved dreining kan stilles så det oppstår forbindelse mellom rør 75a og 76a eller mellom rørene 75a og 77a. De tilsvarende forbindelser for utskytningsrør 10b er maken til forbindelsene for rør 10a. De tilsvarende deler er benevnt 75b, 76b, 77b. Røret 76b er koblet til røret 78 til reservevanntanken 81 og røret 77b er forbundet med røret 79 til passasjen 18 til sjøen. De andre av batteriets utskytnings-rør er forsynt med lignende forbindelser til rørene 78 og 79.

Sylinderen 13 med komprimert luft er forsynt med et system for å påvirke luftstemplet 14 ved hjelp av en gass under trykk, som f. eks. komprimert luft. På akterenden av sylinder 13 er montert en avfyringsventil 16 som virker til å dirigere komprimert luft inn i sylinder 13 bak stempel 14 så det drives fremover i sylinder 13 og følgelig drives vannstemplet 12 forover i sylinder 11. Det er også fremskaffet an-ordninger til å drive luftstemplet 14 så det returnerer til sin tilbaketrukkede posisjon etter fremslaget og følgelig vil også vannstemplet 12 returnere til sin tilbaketrukkede posisjon, som vist på fig. 1.

Dette arrangement omfatter et tilfør-selsrør 85 for komprimert luft som er tilkoblet en pressluftbeholder (ikke vist).Med presslufttilførselsrøret 85 er forbundet et rør 86 med en ventil 87 til hvilken det er forbundet et rør 88 som i sin tur er koblet til forenden av luftsylinder 13. Et utløps-rør 89 er også koblet til ventil 87. Ventilen 87 kan dreies så det blir forbindelse mellom rørene 86 og 88 eller 88 og 89. Til luft-tilførselsledning 85 er det forbundet et rør 90 sorn står i forbindelse med pressluft-tanken 17. Røret 90 har en stoppeventil 91 for å hindre luft i å strømme tilbake i til-førselsrøret 85 etter at tanken 17 er blitt fylt og en justerbar reduksjonsventil 92 slik at trykket i impulsflasken 17 kan inn-stilles til den ønskede størrelse. Til røret 90 er det, mellom stoppeventilen 91 og reduksjons ventilen 92, forbundet et rør 93 som står i forbindelse med forenden på avfyringsventil 16, som vil bli detaljert beskrevet senere. Et rør 94 med en ventil 95

(i det følgende benevnt «avtrekkerventil»)

er forbundet med røret 96 som så er koblet til akterenden på avfyringsventil 16. Til denne avtrekkerventil 95 er forbundet et utløpsrør 97 som hvis en ønsker det, kan forbindes med en lyddemper (ikke vist). En kan se at ved å dreie ventil 95 kan røret 94 settes i forbindelse med rør 96 for press-lufttilførsel til avfyringsventil 16; eller og-så kan rør 96 forbindes med utløpsrør 97 slik at lufttrykket i rør 96 unnslipper til atmosfæren via utløpsrør 97.

Selve avfyringsventilen, som er vist detaljert på figurene 6 og 7, omfatter et ven-tilhus 100 av stort sett sylindrisk form festet til den åpne akterende på luftsylinder 13 ved hjelp av en stoppering 101 som er gjenget og skrudd inn på luftsylinderens sylindriske vegg. I huset er en boring 102 hvor en sleideventil 108 er anbrakt så den kan beveges frem og tilbake. Sleideventilen 108 er av stort sett sylindrisk form og har en indre boring 103 som er åpen i bakre ende, og forenden er lukket med en tupp 104 som har en avskrådd ringformet sete-del 105 som, når ventilen er lukket, ligger an mot et motsvarende, avskrådd, ringformet sete 106 i forenden av ventilhuset. En belastningsfjær 107 tvinger ventilen 108 mot den lukkede posisjon. Ventilhuset har et ringformet spor 109 og et ringformet spor 110 i boringen 102. Et utblåsingsrør 111 står i forbindelse med sporet 109. En utblåsningskanal 112 forbinder spor 110 med det indre av luftsylinder 13 gjennom husveggen, sleideventilen 108 har et spor 113 i sin ytre, sylindriske overflate som er bredt nok til å rekke over begge spor 109 og 110 når ventilen er i lukket posisjon som vist på fig. 6. I den lukkede posisjon er det forbindelse mellom luftsylinder 13's indre og atmosfæren via kanal 112, sporene 109, 110, 113 og utblåsningsrør 111. Når ventilen er åpen er utblåsningsrøret lukket fordi den sylindriske del 114 på ventilen stenger for utblåsningskanal 112 som vist på fig. 7. Røret 93 (se figurene 1, 6 og 7) står i forbindelse med kammeret 115 i ventilhuset, gjennom hvilket ventiltuppen 104 kan bevege seg. Røret 96 står i forbindelse med boringen 102 i senter av ventilhuset gjennom endestykket 116 på ventilhuset.

Av den foregående beskrivelse vil det fremgå at avfyringsventilen 16 er en så-kalt «ubalansert» ventil. Når det utøves trykk fra tilførselsledning 85 i ledning 93 og ledning 96, som f. eks. når ventilen 95 er i den på fig. 1 viste posisjon slik at utløpsrøret 97 er lukket, vil det være like store trykk i begge ender av ventilen og fjæren 107 holder ventilen i den lukkede posisjon som er vist på fig. 6. Hvis avtrek-kérventilen 95 dreies slik at ledning 94 lukkes og ledning 96 åpnes ut mot utløps-rør 97, vil trykket i ventilboringen 102 plutselig forsvinne mens trykket i ledning 93 presser mot skulderen 104' på tuppen 104 og beveger ventilen akterover mot kraften i fjæren 107, og åpner således ventilen og lar komprimert luft passere gjennom rø-ret 93, gjennom kammer 115, gjennom den sentrale åpning 117 i ventilhuset og inn i sylinder 13. Vanligvis vil størrelsen av trykket i tilførselsledning 85 fra luftkompres-sorene (ikke vist) være av størrelsesorden 175—210 kg/cm<2>. Reduksjonsventilen 92 kan reguleres slik at trykkimpulsflasken har et trykk av størrelsesorden 140—175 kg/cm- ved avfyring av en torpedo.

Et viktig og særpreget trekk ved oppfinnelsen ligger i åpnings- og ' stempelar-rangementet i vannsylinderen 11. Som det kanskje fremgår best av figurene 3, 4 og 5, er den sylindriske vegg 22 i forenden av vannsylinderen forsynt med et åpningsar-rangement bestående av et antall åpninger 23 fordelt rundt sylinderens periferi. Åpningene .23 er fortrinnsvis avlange og er kjegleformet i forenden så de danner en V-formet del 120, hvis topp-punkt slutter akkurat litt bakenfor der hvor stemplet 12's forside 121 når slutten på fremslaget, som vist på fig. 5. Anleggsflaten 122 på stemplet 12 er noe kortere enn lengden av de avlange åpninger 23 og baksiden 123 av stemplet er som vist av sfærisk form. Denne form hjelper til å lede det vannet som følger stemplet 12 gjennom åpningene 23 idet stemplet 12 passerer åpningene under fremslaget, noe som vil bli forklart senere. Om en ønsker det kan baksiden av stemplet gjøres mere strømlinjet, men kuleformen har vist seg meget tilfredsstillende i praksis. Som før nevnt er det festet et støt-demperstempel 38 til stempelstangen og dette stempel samvirker med støtdemper-kappen 36 i vannstemplet 12's returslag til sin tilbaketrukne posisjon (se fig. 1). Ut fra forsiden 121 av stempel 12 er en dempe-tapp eller boss 124 (se figurene 4 og 5) som slår an mot en fjærende eller elastisk buffer eller stopper 125 som er montert og fastholdt i en boring 126 i et hult boss 127 som er festet til, og peker innover fra en-deveggen 128 i vannsylinderen. En vil legge merke til at boringen 126's åpne ende er avskrådd ved 129. Fig. 3 viser den elastiske buffer 125 før den slår an mot tappen 124, og fig. 5 viser stillingen av tappen 124 og den elastiske buffer 125 når stemplet er kommet ti] ro ved slutten av fremslaget. Gummibufferen forhindrer kontakt metall mot metall og demper støy som ellers kunne forårsakes om en metalldel slår mot en annen metalldel.

En kan her legge merke til at vannsylinderens arrangement av åpninger og dette at vannstemplet har en anleggsflate som er noe kortere enn lengden av vannåpningene som stemplet passerer, er slik anordnet at når forsiden 121 på stemplet 12 under fremslaget når bakkantene på åpningene 23, er det effektive åpningsareal det totale areal av åpningene, som vist på fig. 4. Idet stemplet 12 fortsetter fremslaget vil det effektive åpne areal av åpningene gradvis minske. Det vann som var i vannsylinderen foran stemplet vil, når stemplet beveger seg fremover fra sin tilbaketrukne posisjon, presses ut av vannsylinderen og inn i samlekammeret 24. Hvis f. eks. en torpedo Tb skal støtes ut fra ut-støtningsrør 10b (som vist på fig. 3), lukkes sluttdør 70b, torpedoen er plasert i rø-ret 10b, ventilen 31 og munningsdøren 54 for dette rør åpnes og dermed vil det vann som er presset inn i samlekammeret 24 passere gjennom åpningene 30, inn i utstøt-ningsrøret 10b og dets kraft vil utøves på torpedoens akterende så den beveges forover i røret. Ettersom det effektive åpningsareal foran stemplets forside 121 .blir mindre og mindre etter at stempelforsiden 121 har passert bakkanten på åpningene 23, vil den kraft som har tendens til å stoppe stemplets bevegelse forover bygges opp i vannsylinderen i rommet mellom vannsylinderveggen 128 og stemplets forside. Denne motvirkende kraft er fremstilt grafisk på nedre del av fig. 4, hvor en vil legge merke til at kurven 130 er fremstilt med den motvirkende kraft eller trykk som ordinat og tilbakelagt avstand over åpningene som abscisse. En vil se at åpningene er slik konstruert og utformet at den motvirkende kraft stiger raskt rett etter at stempelforsiden passerer bakkantene på åpningene 23, og motkraften holder seg temmelig konstant en kort distanse og til slutt, når stemplet passerer den V-formede del 120 av åpningene, faller mottrykket eller -kraften til null, idet en husker på at lufttrykket fra impulsflasken 17 som brukes til å drive luftstemplet 14 forover stort sett vil være forbrukt på det tids-punkt vannstemplet 12 når slutten på fremslaget, og idet en husker på at etter at baksiden 123 av stemplet 12 passerer bakkantene på åpningene 23 vil det effektive utslipningsareal for den energi som bygges opp i de vannmasser som følger bak stemplet (som er blitt suget inn i sylinderen fra sjøen gjennom passasjen 18) gradvis øke. De relative åpne arealer foran og bak stemplet litt før stemplet når slutten på fremslaget er vist på fig. 3. Det er viktig å merke seg at den energi som bygges opp i den strømmende vannmasse som beveger seg bak stemplet, unnslipper gjennom de åpne åpningsarealer bak stemplet idet vannet går gjennom disse åpninger, inn i samlekammer 24 og gjennom vannåpningene 30 på utstøtningsrør 10b (se fig. 3) hvor det gir halen på torpedoen Tb et avsluttende støt akkurat i det øyeblikk den skytes ut fra utskytningsrøret, og denne energi vil så naturligvis avledes gjennom røret til den omgivende sjø.

Videre er det viktig å legge merke til at ettersom det hydrauliske trykk ved passasjen 18 er omtrent det samme som vanntrykket ved munningen av utstøtningsrø-ret, er systemet et virkelig balansert system. Følgelig behøver en alltid samme kraft for utstøtning av en torpedo uavhengig av undervannsbåtens neddykningsdyb-de.

Anvendelse.

For det formål å beskrive en fullsten-dig anvendelse for et anlegg som omfatter oppfinnelsen anbrakt ombord i en neddyk-ket undervannsbåt som vist på tegningene, kan en anta at en torpedo Ta er i ferd med å settes inn i utskytningsrør 10a, som vist på fig. 1, og en vil legge merke til at sluttluken 70a er åpen, åpningene 30 for dette rør og rørets munningsdør 54 er i lukket stilling. Ventilen 80a er innstilt slik at røy-ret 75a kommuniserer med røret 76a til tank 81. Utløpsventil 74a er åpen. Etter at torpedoen Ta er innsatt lukkes sluttluken og stenges. Torpedoen Ta vil da være i den posisjon som er antydet for torpedo Tb i røret 10b; dvs. sluttdør, munningsdør og utstøtningsrørets vannåpninger er lukket. Idet en nå fortsetter syklusen, under videre henvisning til røret 10b, er neste trinn å fylle det ladde utstøtningsrør med vann fra, og under samme trykk som sjøen omkring. Dette gjøres ved å stille ventilen 80b, for røret 10b. Deretter dreies ventilen 80b så det blir forbindelse mellom rør 75b,

77b og 79. Sjøvannet flyter via passasjen 18, på grunn av sitt hydrauliske trykk, inn i røret 10b; ventilen 74b er åpen. Når vannet kommer tilsyne ved utløpet 74b stenges ventil 74b og ventil 80b. Nå er vanntrykket i røret 10b det samme som i sjøen ved passasjen 18 og utenfor munningen på røret 10b. I mellomtiden er luftstemplet 14 i tilbaketrukket posisjon som vist på fig. 1. Impulsflasken 17 fylles fra tilførselsrør 85. Ventilen 16 er i stengt posisjon som vist på fig. 6 fordi avtrekkerventilen 95 er innstilt slik at røret 94 kommuniserer med røret 96 som fører inn i boringen 102 på ventil 16. Ventilen 87 dreies så den stenger for lufttrykket fra ledning 86 og så det fremskaffes forbindelse mellom rørene 88 og 89 slik at røret 88 luftes til atmotfæren. Reduksjons ventilen 92 er justert til å gi det ønskede trykk i impulsflasken 17. Nå er vanntrykket i røret 10b allerede utlignet med hensyn til vanntrykket i sjøen omkring og ventil 61b dreies så olje under trykk flyter fra høytrykksledning 65 inn i den hydrauliske sylinder 59b så stemplet 67b og dermed stangen 48 drives fremover. Dette gjør at vannåpningene 30 på utstøt-ningsrøret 10b og munningsdøren 54 for dette røret åpnes og er vist i åpen posisjon på fig. 3. Betingelsene er nå tilstede for utskytning av torpedo Tb fra røret 10b.

Når en skal avfyre torpedoen, dvs. skyte eller støte den ut, fra utstøtningsrøret, dreies avtrekkerventilen 95 slik at røret 96 kommuniserer med utløpsrør 97. Dette vil plutselig fjerne det trykk fra boring 102 med hvilket fjæren 107 har holdt ventilen stengt (som vist på fig. 6) mot lednings-trykket i røret 93. Når trykket bak sleideventil 108 unnslipper til atmosfæren gjennom utløpet 97, vil trykket fra impulsflasken, som er av størrelsesorden 140—175 kg/cm-, tvinge ventilen 108 til å åpnes mot kraften i fjæren 107 og tillater komprimert luft fra impulsflasken 17 å strømme gjennom åpning 117 i ventilhuset og inn i sylinder 13 bak stemplet 14.

Lufttrykket fra flasken 17 driver luftstemplet 14 forover og driver følgelig vannstemplet 12 forover. Dette driver det vann som befinner seg i sylinder 11 foran stemplet 12 gjennom åpningene 23, inn i samlekammer 24, gjennom åpninger 30 på røret 10b som driver torpedo 10b forover og, som beskrevet ovenfor, det vannet som suges inn bak stemplet 12 under fremslaget fra sjøen gjennom passasjen 18, følger etter stemplet. Den energi som bygges opp i denne vannmengde som beveger seg bak stemplet avledes tilslutt gjennom åpningene 23 bak stemplet 12 idet stemplet blir stoppet og kommer til ro ved slutten av fremslaget. Etterat torpedoen Tb er støtt ut av røret blir den drevet gjennom vannet av sin egen drivmekanisme på kjent måte.

Når en skal gjøre klart for avfyring

av en torpedo til fra røret 10b returneres luftstemplet 14 og følgelig vannstemplet 12

til den tilbaketrukne posisjon. Dette gjøres ved å stille ventilen 95 så det blir forbindelse mellom rørene 94 og 96. Dette får sleideventil 108 på avfyringsventilen til å beveges til lukket posisjon (som vist på fig.

6). Følgelig vil rommet bak stempel 14 forbindes med utløpet 111 via kanal 112, spo-

ret 110 og sporet 109. Ventil 87 stilles så det blir forbindelse mellom rørene 86 og 88 slik at lufttrykk fra tilførselsledning 85 driver stemplet 14 akterover til dets tilbaketrukne posisjon (som vist på fig. 1). Dette vil så naturligvis bevege stemplet 12 fra den forreste posisjon til sin tilbaketrukne posisjon og suge vann inn fra sjøen gjennom røret 10 b's åpne munningsende, gjennom vannåpningene 30 og gjennom vannsylinderåpningene 23. Dette fyller vannsylinder 11.

Så stenges munningsluken 54 og vann-åpningsventilen 31 for røret 10b ved å påvirke den hydrauliske sylinder 59b på en tidligere beskrevet måte. Ventilen 80b stil-

les så røret 75b kommuniserer med røret 76b (som vist på fig. 1). Eventuelt trykk som er til stede i røret 10b unnslipper da og vannet i røret strømmer inn i vann-tank 81. I mellomtiden åpnes utløpsrør 74b og lar luft strømme inn i røret 10b til alt vannet i røret er overført på tanken 81. En av grunnene til at dette vannet føres inn i tanken 81 er å erstatte den vekten som undervannsbåten mistet i og med utskytningen av torpedoen.

Etterat røret 10b er tømt for vann åp-

nes dets sluttdør 70b og en annen torpedo føres inn i røret. Sluttdøren 70b blir så stengt. Ventilen 80b stilles for forbindelse mellom røret 77b og 75b. Vannet drives da av vanntrykket i sjøen, fra passasjen 18, gjennom røret 79, via rørene 77b og 75b og inn i røret 10b. Så snart vann kommer til syne ved utløpet 74b, vet en at røret 10b er fullt av vann med samme trykk som sjøen omkring. Utløpet 74b lukkes og ventilen 80b lukkes også. Røret 10b er nå igjen klart for avfyring og hele operasjonssyklusen er fullført.

Skjønt den fullstendige anvendelse bare er beskrevet i forbindelse med utstøt-ningsrør 10b, går det frem av den foregående beskrivelse at de andre utstøtnings-

rør skal behandles på samme måte og torpedoen kan avfyres fra dem ved å følge

syklusen på samme vis som beskrevet oven-

for for røret 10b. Dessuten kan om en ønsker det alle batteriets utskytningsrør klar-gjøres for avfyring og torpedoene kan stø-

tes ut av dem i rask rekkefølge med på hverandre følgende sykluser av vannstem-peldrivmekanismen. En har således mulig-heter for å velge utskytningsmetoder.

Oppfinnelsen kan med hell brukes i forskjellige typer anlegg. Vannsylinderen kan brukes i forbindelse med bare ett ut-støtningsrør eller i forbindelse med flere utstøtningsrør arrangert som et batteri, som vist på figurene 1 og 2, eller batteri-arrangementet kan være av den type som er vist skjematisk på fig. 2A. På det anlegg som er vist på fig. 2A kan tre utstøt-ningsrør 10 (e, f, g) anordnet vertikalt over hverandre, betjenes med vannsylinder lie og samlekammer 24e, mens et lignende batteri med utstøtningsrør 10 (h, i, j) kan betjenes med vannsylinder llh og samlekammer 24h.

Arrangementet med vannsylinderen med åpninger og stemplet som passerer åpningene gjør det mulig å bruke den energi, som bygges opp i vannmengden som strømmer etter stemplet i fremslaget, til å frembringe ekstra vannstrømning inn i utstøtningsrøret til og med etter at vannstemplet har stoppet. Utnyttelsen av denne energi til å pumpe vann gjør det unødven-

dig å absorbere eller avlede denne energi inne i systemet. Det blir således mulig å oppnå kortere stoppelengde for vannstemplet og reduksjon av det hydrauliske trykk i sylinderen og forbindelseskanalene til denne, enn det ellers ville være tilfelle. En oppnår også kortere arbeidsslaglengde for vannstemplet enn det ellers ville vært tilfelle, ettersom vannstrømmen etterat stemplet har stoppet etter frem- eller ar-beidsslaget hjelper til med utstøtningen av torpedoen fra røret.

Arrangementet med vannsylinderen som suger og skyver tillater, ettersom den er hydraulisk balansert med neddykkings-trykket eller det omgivende trykk, utskytning av projektiler ved et hvilket som helst neddykkingstrykk uten at den energi som medgår til utskytningen forandres; i et ubalansert system ville energibehovet være avhengig av dybden. I et anlegg som omfatter oppfinnelsen er den energi som for-brukes ved utstøtning av et projektil fra et utskytningsrør kun den energi som tren-

ges for å akselerere og bevege de respektive vannmasser og projektilet.

Claims (7)

1. Anordning for utsendelse av projektiler under sjøoverflaten omfattende et rør

som projektilet, f. eks. en torpedo, støtes ut fra med et stempel som kan beveges frem og tilbake og som presser vannet som omgir projektilet foran seg, karakterisert ved at det er anbragt en særskilt vannsylinder (11) som kommuniserer med røret (10a) og som på i og for seg kjent måte fylles med vann av omtrent samme trykk som det som er til stede ved munningsen-den (54) av røret (10a), i hvilken sylinder det frem- og tilbakegående stemplet (12) er anordnet slik at det kan drives frem fra en tilbaketrukket posisjon, og presse vannet foran seg fra nevnte sylinder inn i rø-ret for utstøtning av projektilet, mens vann fra sjøen suges inn bak stemplet og inn i sylinderen, idet den energi som lades opp i vannmassen som er i bevegelse bak stemplet avledes gjennom røret, når stemplet kommer til ro ved slutten av slaget fra den aktre posisjon.

2. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at røret (10a) er forsynt med åpninger (30) med en ventil (31) som kan åpnes og lukkes for å tillate eller hindre vannet i å strømme gjennom en kanal (25) som forbinder vannsylinderen (11) og utstøtningsrøret (10a).

3. Anordning som angitt i påstand 2, karakterisert ved at vannsylinderen (11) er forsynt med åpninger (23) som er avlange og kileformede, idet disse åpninger er fordelt rundt sylinderens omkrets nær dens forende og er innesluttet av et hus (24) som omfatter kanalen (25) og idet stemplet (12) i sylinderen passerer disse avlange åpninger nær slutten på fremsla- get.

4. Anordning som angitt i påstand 3, karakterisert ved at stemplet (12) har en anleggsflate (122), hvis lengde er mindre enn lengden av nevnte vannsylinders åpninger (23), og at derved det effektive ut-løpstverrsnitt av vannsylinderåpningene foran stemplets forside (121) gradvis vil minke og utløpstverrsnittet av vannsylinderåpningene bak stemplet gi gradvis økende utløpsareal for vannet som beveger seg fremover bak stemplet.

5. Anordning som angitt i hvilke som helst av påstandene 1—4, karakterisert ved at stemplet (12) drives frem og tilbake av et annet stempel (14) som drives med trykkluft som tilføres ved påvirkning av en avfyringsventil (16) med en komprimert gass, f. eks. luft.

6. Anordning som angitt i hvilke som helst av påstandene 1—5, karakterisert ved at en enkelt vannsylinder er koblet slik at den betjener to eller flere utstøtningsrør (10a, 10b) arrangert som et batteri.

7. Anordning som angitt i påstand 6, karakterisert ved at utstøtningsrørene i batteriet går gjennom et hus (24) som fremskaffer et eneste samlekammer som forbinder alle utstøtningsrørene i batteriet med den ene vannsylinder, idet hvert ut-støtningsrør i batteriet er utstyrt med åpninger, som kan åpnes og stenges uavhengig av hverandre, inne i nevnte hus.