WO2001008970A1

WO2001008970A1 - Verfahren zur torpedoabwehr

Info

Publication number: WO2001008970A1
Application number: PCT/EP2000/006101
Authority: WO
Inventors: Hanns-Wilhelm Leuschner
Original assignee: Stn-Atlas Elektronik Gmbh
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2001-02-08
Also published as: EP1117587A1; AU5535600A; DE19935436A1; ATE280708T1; DE50008407D1; DE19935436B4; EP1117587B1; DK1117587T3

Abstract

Bei einem Verfahren zur Abwehr eines ein Schiff (10) angreifenden Torpedos (16) von dem angegriffenen Schiff (10) aus wird unter Verwendung einer schiffsgestützten Sonareinrichtung, die ein rundum mit einer achterlichen Lücke orterndes, bordgestütztes Aktivsonar (11) und ein im Abstand vom Schiff (10) nachgeschlepptes Schleppsonar (12) aufweist, geortet und mittels mindestens eines vom Schiff (10) abgesetzten Abwehreffektors bekämpft. Zwecks Verbesserung des Torpedoabwehrverfahrens in der Weise, dass mit geringem technischen Aufwand für das Schleppsonar (12) ein zuverlässiger Schutz auch gegen lautstarke Torpedos aus achterlicher Richtung erreicht wird, wird ein im achterlichen Bereich des Schiffs (10) anlaufender Torpedo (16) mit dem Schleppsonar (12) passiv gepeilt und die Frequenz mindestens einer von dem Torpedo (16) abgestrahlten signifikanten Spektrallinie über die Zeit vermessen. Aus der Peilauswanderungsgeschwindigkeit, der Frequenz der Spektrallinie und die Änderungsgeschwindigkeit der Frequenz wird fortlaufend die Entternung (aT) zum Torpedo (16) berechnet und bei einer vorgegebenen Entfernung der Abwehreffektor ausgesetzt.

Description

B E S C H R E I B U N G

Verfahren zur Torpedoabwehr

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abwehr eines ein Schiff angreifenden Torpedos von dem angegriffenen Schiff aus, bei dem der Torpedo unter Verwendung einer schiffsgestützten Sonareinrichtung, die ein rundum mit einer achterlichen Lücke ortendes, bordgestütztes Aktivsonar und ein im Abstand vom Schiff nachgeschlepptes Schleppsonar aufweist, geortet und mittels mindestens eines vom Schiff absetzbaren Abwehreffektors bekämpft wird.

Darstellung der Erfindung

Torpedos sind typbedingt in der Lage ein Überwasserschiff aus allen Richtungen anzugreifen. So laufen moderne, sehr leise Torpedos das Schiff in der Regel aus einem vor- iichen, ältere oder kielwasserhomende laute Torpedos das Schiff aus einem achterlichen Sektor an. Zur frühzeitigen Ortung des anlaufenden Torpedos ist daher eine Rundumsicht der Sonareinrichtung erforderlich, die zur Erfassung der leisen Torpedos, aktiv orten muß. Bekannte bordgestützte Aktivsonare, die üblicherweise im Bug des Schiffes installiert oder am Bug als sog. Hüll Mounted Sonare (HMS) integriert werden, weisen lagebedingt sowie bedingt durch das Schraubengeräusch des Schiffes eine nur unvollkommene Rundumsicht mit einer mehr oder weniger großen achterlichen Lücke auf. Dieser achterliche Sektor des Schiffes ist blind gegen anlaufende Torpedos.

Zur Abdeckung dieses Verwundbarkeitssektors des Schiffes besitzt die Sonareinrichtung zusätzlich ein im Wasser nachgeschlepptes, aktiv und passiv ortendes Schleppsonar, bestehend aus einem Sender und einem Empfänger, die an Schleppseilen nachgezogen werden. Mit diesem Schleppsonar ist die aktive Detektion und Ortung von aus dem achterlichen Sektor anlaufenden Torpedos aus großer Entfernung möglich. Solche aktiv und passiv ortenden Schleppsonare sind technisch sehr aufwendig und schwer zu handeln.

Abwehreffektoren zur aktiven Bekämpfung von Torpedos haben nur eine begrenzte Reichweite, so daß sie erst eingesetzt werden, wenn der Torpedo relativ nahe an das Schiff gelangt. Die älteren und kielwasserhomenden Torpedos sind sehr laut und maskieren die Aktivortung, so dass ihre Position für eine Bekämpfung in diesem Bereich nicht rechtzeitig mittels des Schleppsonars aktiv erfasst werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Torpedoabwehr der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß mit geringem technischen Aufwand für das Schleppsonar ein zuverlässiger Schutz gegen aus achterliche Richtung angreifende Torpedos, die zu dem noch lautstark sein können, erreicht wird.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch die passive Peilung und passive Gewinnung einer Abstandsinformation zum Torpedo jeder, auch ein sehr lauter, achterlich anlaufende Torpedo zuverlässig vermessen und der Einsatz der Ab- weh reffe ktoren, die zwar schnell sind aber eine nur begrenzte Reichweite aufweisen, optimiert werden kann. Das Schleppsonar braucht nur noch als kurze passive Schleppantenne ausgeführt zu werden, da sie nur eine relativ geringe, durch den Lückenwinkel und den Schleppabstand der Schleppantenne vom Schiff festgelegte Reichweite aufweisen muß. Mit dieser preiswerten Schleppantenne ist der blinde

Sektor des bordgestützten Aktivsonars vollständig abgedeckt, so daß eine lückenlose Rundumsicht der Sonareinrichtung und damit ein lückenloser Schutz gegen Torpedos gegeben ist. Eine solch kurze Schleppantenne lässt sich auch mühelos und ohne großen Aufwand ein- und ausbringen.

Zweckmässige Ausführungsformen des erfindundsgemäßen Verfahrens mit vorteilhafter Weiterbildung und Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen. Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung in schematischer Darstel- lung eine Draufsicht eines mit einer Sonareinrichtung zur Torpedoabwehr ausgerüsteten Überwasserschiffes.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Ein zum Schutz gegen Torpedos mit Abwohreffektoren ausgerüstetes Überwasserschiff 10 weist eine Sonareinrichtung auf, die neben der Ortung von Zielen zur Detek- tion und Ortung von das Schiff angreifenden Torpedos dient. Die Sonareinrichtung umfasst ein an Bord installiertes (bordgestütztes) Aktivsonar 11 und ein im Wasser nachgezogenes Schleppsonar 12. Das Aktivsonar 11 ist in bekannter Weise entweder als Zylinderbasis oder als sogenanntes HMS (Hüll Mounted Sonar) mit einer

Ortungsreichweite r ausgeführt. Bedingt durch die Anordnung im Bug des Schiffes oder die Integration in der Bordwand des Schiffes überstreicht das Aktivsonar 11 nur einen Sektor von jeweils 150° von Schiffvoraus über Steuerbord und Backbord und ist in einem achterlichen Sektor α = 60° "blind". Aus diesem achterlichen Sektor α anlau- fende Torpedos werden von dem Aktivsonar 1 1 nicht detektiert.

Zur Schliessung dieser Lücke von ca. 60° im achterlichen Bereich des Überwasserschiffes 10 dient das Schleppsonar 12, das ausschließlich aus einem Empfänger, einer sog. Schleppantenne 13, besteht, die vom Schiff 10 in einem Schleppabstand s nach- geschleppt wird. Die Schleppantenne 13 ist an einem Schleppseil 14 befestigt. Am freien Ende der Schleppantenne 13 kann noch eine Schleppbremse 15 befestigt sein, die für eine verbesserte geradlinige Ausrichtung der Schleppantenne 13 sorgt.

Das mit der beschriebenen Sonareinrichtung ausgerüstete Überwasserschiff 10 besitzt damit einen Rundumschutz gegen angreifende Torpedos, die unabhängig von ihrer Konfiguration und Angrifferichtung zuverlässig detektiert und geortet und durch Absetzen von Abwehreffektoren aktiv bekämpft werden. Ein in dem Überwachungsektor des Aktivsonars 1 1 anlaufender Torpedo wird von dem Aktivsonar 1 1 hochgenau vermessen, so daß zu jedem Zeitpunkt des Torpedoanlaufs dessen Position bekannt vermessen, so daß zu jedem Zeitpunkt des Torpedoanlaufs dessen Position bekannt ist. In dem vor dem Schleppsonar 12 überwachten achterlichen Sektor des Überwasserschiffes 10, in dem das Aktivsonar 11 "blind" ist, werden die anlaufenden, häufig sehr lauten Torpedos ebenfalls detektiert und geortet. Dabei wird zunächst in bekannter Weise der anlaufende Torpedo 16 akustisch passiv gepeilt. In der Zeichnung ist der Peilwinkel mit φ_τ angegeben. Zusätzlich wird die Frequenz f_τ mindestens einer vom Torpado 16 abgestrahlten signifikanten Spektrallinie über die Zeit vermessen ( f _τ (t) ). Nunmehr wird aus der Peilwinkelauswanderungsgeschwindigkeit dφ_τ/dt, der Frequenz f_τ und der Änderungsgeschwindigkeit df_τ/dt der Frequenz f_τ in bekannter Weise die Entfernung a_τ zum Torpedo 16 berechnet. Die Torpedoentfernung a_τ ergibt sich gemäß nachstehender Gleichung:

df„ c ^■ dt :D dφ_τ

deren Herleitung im Einzelnen in der DE 35 19 269 C2 erläutert ist.

Mit dieser Berechnung der Torpadoentfemung a_τ ist zu jedem Zeitpunkt nach Auffassung des angreifenden Torpedos 16 durch das Schleppsonar 16 dessen Position nach Peilung und Entfernung bekannt, so daß sich bei Einstellen einer Torpedoentfernung a_τ, die vom Einsatzbereich eines Abwehreffektors abgedeckt wird, letzterer zur Bekämpfung des Torpedos vom Schiff 10 ausgesetzt oder abgeschossen wird.

Die Ortungsreichweite R der Schleppantenne 13 kann relativ klein gehalten werden, so dass für die Schleppantenne 13 ein nur relativ geringer technischer Aufwand erforderlich ist. Die minimale Reichweite der Schleppantenne 13 entspricht dem mit dem Sinus des halben Winkels α der achterlichen Lücke des Aktivsonars 11 multiplizierten

Schleppabstand s des Schleppsonars 12 vom Schiff 10, also s • sin α/2. Üblicherweise wird die Reichweite R des Schleppsonars 12 etwas größer als diese minimale Reichweite gewählt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Abwehr eines ein Schiff (10) angreifenden Torpedos (16) von dem angegriffenen Schiff (10) aus, bei dem der Torpedo (16) unter Verwendung einer schiffsgestützten Sonareinrichtung, die ein rundum mit einer achterlichen Lücke ortendes, bordgestütztes Aktivsonar (11 ) und ein im Abstand vom Schiff (10) nachgeschlepptes Schleppsonar (12) aufweist, geortet und mittels mindestens eines vom Schiff (10) absetzbaren Abwehreffektors bekämpft wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Schleppsonar (12) ein im achterlichen Bereich des Schiffs (10) angreifender Torpedo (16) passiv gepeilt und die Frequenz (f_τ) mindestens einer von dem Torpedo (16) abgestrahlten, signifikanten Spektraliinie über der Zeit vermessen wird, daß aus der Pfeilwinkeländerungs- geschwindigkeit (dφ_τ/dt), der Frequenz (f_τ) der vermessenen Spektrallinie und deren Änderungsgeschwindigkeit (df_τ/dt) in bekannter Weise die Entfernung (a_τ) zum Torpedo (16) fortlaufend berechnet und bei Erscheinen einer Torpedoentfernung a_τ, die vom Einsatzbereich des Abwehreffektors abgedeckt wird, die Absetzung des Abwehreffektors ausgelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungsreichweite des Schleppsonars (12) so gewählt ist, daß sie etwas größer ist als der mit dem Sinus des halben Winkels (α) der achterlichen Lücke des Aktivsonars (11 ) multiplizierte Schleppabstand (s) des Schleppsonars (12) vom Schiff (10).