NO165064B - Innretning for forstyrrelse og villedning av navigasjonsanlegg basert paa forplantning av lydboelger i vann. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår eh innretning av den art som angitt i innledningen til krav 1.

Det er kjent å anvende neddykkede slepelegemer som forstyr-relses- og vill-ledelegemer, som tjener til støyavgivelse i vann ved hjelp av elektromekanisk påvirkning (stempelslag mot en hullegemsvegg) eller som elektrisk styrte lydgivere i vann for å kunne tilveiebringe avledning fra en gjenstand som skal beskyttes. F.eks. kan trykkluft bobleformet avgis i vannet for å simulere en lydreflekterende virkningen til en bobleansamling, som driver langsomt bak et reflekterende målobjekt.

Oppfinnelsen bygger på den erkjennelsen at de tidligere kjente innretninger er kun begrenset brukbare, da det er nødvendig med teknisk kompliserte innretninger dersom det skal stråles ut mer enn et relativt smalbåndet og mindre omfangsrikt lydspektrum. Foreliggende oppfinnelse har til oppgave å tilveiebringe en såvel passiv som også aktiv virksom forstyrrelsesinnretning med forholdsvis liten kompleksitet.

Denne oppgaven blir ifølge foreliggende oppfinnelse i det vesentlige løst ved en innretning av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav i.

Ifølge denne løsning kan f.eks. ved å forsyne bærelegemet med individuelle pyrotekniske ladninger, virkningsintensiteten og virkningsvarigheten til dens forbrenningsbobler bli påvirket innenfor store grenser ved hjelp av antall ladninger og deres tennavstand, men plasseringen er begrenset med hensyn til den rommessige omgivelsen av bærelegemet og må derfor bli anbragt tilsvarende de gitte kamuflasjeoppgaver. Den tredimensjonale fordelingen av forstyrrelsesvirkningen av de pulserende ekspanderende gassboblene, som virker som sekundære lydkilder og som reflektorer, kan tilpasse seg de aktuelle kravene ved hjelp av enkeltladninger anbragt etter hverandre i nedoverhengende kjeder. En tilsvarende trinnvis anordning av disse kjedene relativt til hverandre og ladningene langs kjedene fører, som følge av den stedvise trykkbølge-overlagringen i omgivelsen av vannet, til dannelse av virtuelle lydkilder med Intensiteter, som kan ligge betydelig over de ved stedet for de enkelte ladningene og derved forsterkes den aktive støyyirkningen betydelig, det vil si den akustiske infiserin-gen av det omgivende vannet mot virkning av et peileanlegg basert på forplantning av lydbølger i vann.

For å tilveiebringe en bredbåndet støyvirkning og ytterligere simuleringseffekter er det hensiktsmessig å gjennomføre den eksplosjons- eller pulsformede avgivelsen av reaksjonsgasser innenfor et flytende, svingningsdyktig hus (også kalt "et svingende hus"), hvis vegger, på grunn av den intensive vibrasjonspåvirkningen, ikke bare fører til lavfrekvente, men trykkbølgeutstråling rik på harmoniske svinginger, altså lydutstråling fra massive legemer til vannet, men fører dessuten til oppbygging av ytre kavitasjonssjikt, altså på tross av teknologisk lett beherskbare, lavfrekvente påvirkninger, til utpregede høyfrekvente lydutstrålinger. På tross av kvasi-stasjonaer utsetting av støylegemer i vannet fremkommer for et fjerntliggende navigasjonsanlegg, på grunn av denne kavita-sjonsforekomsten, lett inntrykk av seg hurtig gjennom vannet bevegende objekt, altså et målobjekt. I tillegg kommer simuleringsvirkningen av et lydreflekterende gassbobleforheng på grunn av utløp av eksplosjonsgass fra det indre rommet til huset gjennom strømningsåpningen, med forsterkning av den mekaniske svingningspåvirkningen som følge av at vannet slår mot den. på den ytre veggen sammenbrutte gassboble. En ytterligere gunstig virkning av anvendelsen oppstår når slik vannslagspåvirkning av et svingende hus kombineres med pulsformet lydutstråling ved hjelp av støtbølgerør avstemt på forskjellige frekvensblandinger. Reaksjonsgassen kan til slutt tjene som drivmiddel for en drivinnretning slik at det pyroakustiske støylegemet tilbakelegger automatisk eller fjernstyrt en viss bane og derved ikke bare infiserer akustisk et større rommessig område, men også kan simulere et ennå mer virkelighetsnært måleobjekt.

Som energileveringsinnretning for en avgivelse av energirike, ekspanderte og sammenbrutte gassbobler i vann såvel som funksjonen av drivinnretningen kan tjene vanlige drivsatser, eller et svært gassrikt rakettdrivstoffsystem med høy effekt med natrium- eller kaliumboranat og syre som leverings-innretning kan det tilveiebringes store mengder med energirik reaksjonsgass, altså sterkt ekspanderende gasser, som forøvrig er beskrevet i det tyske patentet nr. 34 35 075.6 og 34 35 076.4.

Ytterligere alternativer og videreutførelser fremgår av de påfølgende kravene.

Oppfinnelsen skal i det påfølgende beskrives nærmere med henvisning til tegningene som viser vesentlig sterkt abstrak-terte skisserte foretrukne utførelseseksempler av oppfinnelsen , og hvor: Fig. 1 viser et neddykket bærelegeme med pyroteknisk

ladningskjede.

Fig. 2 viser et flytende og samtidig som svingende hus

tjenende bærelegeme med pyroteknisk ladning.

Fig. 3 viser et drevet bærelegeme med pyroteknisk drivstoff for drift av drivorganet, det svingende huset og en avstemt lydtrykkbølgegenerator.

Innretningen som tjener til å forstyrre og villede navigasjonsanlegg på basis av forplantning av lydbølger i vann, altså til å forhindre farer utsatt fra torpedoer eller miner, avhenger vesentlig av å stråle ut pyroteknisk energi pulslignende som lydbølgeenergi i vann 1. For dette formål blir det satt ut fra et luft- eller vannfartøy pyroakustisk et støylegeme 2, som 1 det vesentlige består av et (som f.eks. som slepelegeme eller utført med drivinnretning, som svevende eller langsomt synkende i vannet 1) bærelegeme 3 for pyrotekniske ladninger 4. Disse kan, som det fremgår av fig. 1 og 2, være fordelt langs diskrete tennsnorer 5 eller som på fig. 3 som kompakte eller lameller henholdsvis granulatformede legemer. Tennsnorene 5 kan være tent før utsettelsen av støylegemet 2, eller bærelegemet 3 er utført med en tenn-anordning 6, som f.eks. etter utløpet av en forsinkelsestid og f.eks. startet ved hjelp av berøringen med sjøvannet 1 tenne tennsnorene 5 og deretter innlede etter hverandre den eksplosjonslignende utbrenningen av de enkelte ladningene 4.

Ved utførelseseksempelet ifølge fig. 1 er de pyrotekniske ladningene 4 hengt fritt ned i vannet 1 fra bærelegemet 3 langs tennsnorene 5. Reaksjonsgassboblene 7 til de enkelte etter hverandre antente ladninger 4 ekspanderer pulslignende i det omgivende vannet 1 inntil reaksjonstrykket til det fortrengte vannet ved uteblivelse av avbrenningsgasser fører til sammenbrudd av de respektive gassboblene 7 og frembringer derved lokale kompresjonsbølger, altså en lydutstråling i vannet 1 med svært mange harmoniske svinginger.

Samtidig virker ekspansjonsgassboblene 7 som dynamisk boblefoiheng, altså som rommesslg varierende reflektor for innfallende vannlydbølger, som stråles ut fra et eventuelt navigasjonsanlegg. Ut fra overlagringen av trykkbølgefrontene til de enkelt ekspanderende gassboblene 7 resulterer videre et antall virkelige lydkilder i området på siden av de enkelte ladningene 4, som er nærmere beskrevet i en eldre tysk patentsøknad nr. 34 35 130.2.

Totalt medfører anvendelsen av støylegemer 2 også til en bredbåndet aktiv og passiv akustisk infisering av lydover-føringsmediumet, nemlig vannet, slik at den nærmere omgivelsen til et slikt støylegeme 2 virker på den ene siden som et tilsynelatende mål for et lokaliseringsanlegg og som på den andre siden knapt kan gjennomtrenges for detektering av bakenforliggende gjenstander.

En anordning av ladningen 4 i ett med vann 1 fylt indre rom 8 til et hus 9 ifølge fig. 2, istedenfor den kjedeformede nedhengningen i vann 1 vist på fig. 1, har den fordelen at ved tenning av ladningen 4 frembringes en intensiv, relativt lav, men frekvensblandet lydvibrasjon til den svingbare veggdelen til huset 9 frembragt som følge av ekspansjons-boblene 7 i det indre rommet 8. Huset 9 er som følge av dette også blitt kalt et svingende hus 9. Av denne svingningen med korte, intensive påvirkninger av husutsiden dannes et kavitasjonssjIkt 10, som ellers oppstår praktisk talt kun ved hurtig gjennom vannet 1 bevegende objekt (som ved kritiske akterformer til hurtige skip eller ved propellblad). Disse støylegemer 2 simulerer ved utformingen av slike kavitasjonssjikt 10, også for et langt bortestående lokali-ser lngsanlegg, altså tilstedeværelsen av et hurtig fartøy selv om det kun er tale om et kvasistasjonært svømme- eller synkelegeme for léngrevarende oppbygning av et kvasistasjonært støy- og simuleringsfelt.

Oppbygningen av eksplosjonsboble-overtrykket i det indre rommet 8 via sine overflømmingsåpninger 11 gjennom uttredende bobler 7, som bryter sammen ved den ytre veggen, øket som følge av vannslagvirkningen til svingningsintensiteten til huset 9, og støylydvirkningen økes også ved at boblesammen-bruddet virker som følge av sugevirkningen som (sekundær) lydkilder. Totalt er dette aktivt og passivt virkende objektet i form av støylegemet 2 også vanskelig identifiser-bart av et lokaliseringsanlegg og knapt gjennomtrengbart som følge av det itensive bobleforhenget 12. De forskjellige mekaniske utførelser av de enkelte veggområdene til sving-huset 9 kan frembringe forskjellige egenresonanser, som medfører også et bredbåndet avstemt høyfrekvent svingnings-forhold av kavitasjonssjiktet 10.

Ved den symbolsk-forenklede prinsippfremvisningen på fig. 1 eller 2 er det som følge av oversiktens skyld ikke tatt hensyn til at støylegemet 2 også kan være utført med en egendrivinnretning for å kunne ta med et større støyområde, for å skjerme bakenforliggende operasjoner.

Fig. 3 viser en variant av støylegemet 2 drevet av innretningen for levering av pulserende bobler 7. I motsetning til forholdet vist på fig. 2 blir her reaks j onsgassen til en , kompakt drivsats først samlet i et i trykkrom 13 for så proporsjonalt og impulslignende over i det egentlige svingende huset 9 via en overtrykksventil 20 over et rør 14. Dette har den fordelen at en legemslydfrekvensavstemning kan realiseres forholdsvis enkelt. Dessuten er det også enkelt å anvende den pyrotekniske ladningen 4 samtidig som drivstoff for drlvinnretningen 15, hvor det kan være anvendt et bakoverrettet avgassystem eller fortrinnsvis et fluidstempel-vannstråledrivsystem av den art som beskrevet i tysk patentsøknad nr. 34 35 076.4.

Ved pyroakustiske støylegemer 2 ifølge fig. 3 tjener ladningen 4 videre til drift av en avstemt lydtrykkgenerator 16, som ved det viste eksempelet med drlvinnretningen 15 er bygningsmessig forenklet oppbygd. Den består av et antall-på grunn av dets lengde og diameter - på forskjellige grunnfrekvenser avstemte støtbølgerør 14 mellom det omgivende vannet 1 og et periodisk seg åpnende trykkammer 13 for reaksjonsgassen til drivstoffsladningen 4. Det definerte tidsmessige trykkforløpet 17 ved utgangen til pulsrøret 14 skiller seg fra hverandre spesielt ved deres stigende og fallende flanker, altså ved deres forskjellige harmoniske innhold, som er vist på fig. 3 ved respektive i retning parallelt til støylegemets 2 akse 18 over radialt seg strekkende tidsakser. De gjennom støtbølgerørene 14 utgående små pulserende gassbobler 7 og de bakover ut gjennom drlvinnretningen 15 likeledes komprimerte pulsformede utgående større drivgassmengder forener seg i et fjernfelt (i vannet) til et bobleforheng 12.

Det pyroakustiske, selvgående støylegemet 2 på flg. 3 utstrå-ler således lydbølger 19 1 forskjellige spektralområder. De kan varieres ved konstruktive tiltak innenfor vide grenser, da det omhandles en overlagring av lavfrekvente legemsbølge-effekter med høyfrekvente kavitasjonseffekter og frekvens-blandirig av periodiske pulsformede effekter til de seg langsomt utvidende og hurtig sammenbrytende gassbobler, som legges til de frekvensmessig trinnordnede, avstembare effek-tene til svingningspåvirkningen av støtbølgerørene 14. Den enkle mekaniske oppbygningen muliggjør å ha som beredskap store mengder relativt små, også lett håndterbare pyroakustiske støy- og simuleringslegemer 2 som billige forbruks-artikler ombord på handelsskip, for å kunne motsette seg en motstanders lokaliseringsanlegg som tyder på angrep, bak hvilke forhindringsmanøvrer det kan foretas unnavikelser eller angrepsmanøvrer.

Claims (5)

1. Innretning for å forstyrre og villede navigasjonsanlegg basert på forplantning av lydbølger i vann, hvor et bærelegeme (3) som er utsettbart i vann, er utstyrt med pyrotekniske ladninger (4) for bobleformet utsending av energirike reaksjonsgasser, karakterisert ved at ladningene (4) er anordnet i det Indre rommet (8) til et overflømmet hus (9), hvis vegger kan settes i svingninger for dannelse av kavitasjonssjikt (10).

2. Innretning for å forstyrre og villede navigasjonsanlegg basert på forplantning av lydbølger i vann, hvor et bærelegeme (3) som er utsettbart i vann, er utstyrt med pyrotekniske ladninger (4) for bobleformet utsending av energirike reaksjonsgasser, karakterisert ved at hvert bærelegeme (3) har nedoverhengende enkeltladninger (4) i en kjedeformet forbindelse, og at kjeden er dannet ved hjelp av tennsnorer (5) mellom ladningene (4).

3. Innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det indre rommet (8) til et hus (9) som kan påvirkes til kavitasjonssvingning (10) kan mates, fra et trykkrom (13) via et støtbølgerør (14), med reaksjonsgasser, som kan gå ut gjennom en overflømmings-åpning (11) som bobleforheng (12) fra huset (9).

4. Innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en lydtrykkbølgegenerator (16) er forsynt med forskjellige avstemte støtbølgerør (14) forløpende mellom ekspansjonsgass-trykkrommet (13) og det omgivende vannet (1).

5. Innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at ladningen (4) er anordnet samtidig som drivstoff for en drivinnretning (15) for bærelegemet (3).