WO2023052205A1 - Mehrrumpf-wasserfahrzeug - Google Patents

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WO2023052205A1
WO2023052205A1 PCT/EP2022/076134 EP2022076134W WO2023052205A1 WO 2023052205 A1 WO2023052205 A1 WO 2023052205A1 EP 2022076134 W EP2022076134 W EP 2022076134W WO 2023052205 A1 WO2023052205 A1 WO 2023052205A1
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multihull
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multihull watercraft
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PCT/EP2022/076134
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Christian HÜCKING
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Atlas Elektronik Gmbh
Thyssenkrupp Ag
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    • G01V1/3817—Positioning of seismic devices
    • G01V1/3826—Positioning of seismic devices dynamic steering, e.g. by paravanes or birds

Definitions

  • Exemplary embodiments show a multi-hull watercraft (20) with a buoyancy body, a platform and a jetty.
  • the multi-hull watercraft can be a manned or unmanned, in particular autonomous, multi-hull watercraft.
  • a buoyant body filled with water and air is used, for example container used.
  • the buoyancy body can be torpedo-shaped.
  • the combination of buoyancy body and bridge is regarded as the hull.
  • an outrigger with a float arranged thereon, which is designed to float on the water surface can be regarded as a hull.
  • the multihull watercraft has at least two hulls. At least one fuselage includes the buoyancy body and the web.
  • the multi-hull watercraft can have the further flow element, which is movably arranged on the multi-hull watercraft.
  • the signal processing unit can change an orientation of the further flow element relative to the multihull watercraft in order to change the buoyancy of the multihull watercraft.
  • it is easier to achieve a symmetrical change in the buoyancy of the multihull watercraft.
  • the multihull watercraft has an additional buoyancy body and an additional web, the additional buoyancy body being connected to the platform by means of the additional web. If there are no other hulls in addition to the two buoyancy bodies, this is referred to as a Swath watercraft.
  • the explanations for the buoyant body can also be applied analogously to the other buoyant body in this exemplary embodiment.
  • FIG. 2 shows the multi-hull watercraft from FIG. 1 in a schematic side view
  • FIG. 3 the multi-hull watercraft in the view from FIG. 2 in an exemplary embodiment.

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Abstract

Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) mit einem Auftriebskörper (22), einer Plattform (24) und einem Steg (26), wobei der Auftriebskörper (22) mittels des Stegs (26) mit der Plattform (24) verbunden ist. Ferner umfasst das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug ein Strömungselement (28), das ausgebildet ist, einen Auftrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs (20) während der Fahrt des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs (20) zu beeinflussen.

Description

Mehrrumpf-Wasserfahrzeug
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf die Stabilisierung von Mehrrumpf-Wasserfahrzeugen.
Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge, die mit zumindest einem Auftriebskörper ausgestattet sind statt auf ihrer Außenhaut zu schwimmen, haben den Vorteil, dass sie im Wasser bei Seegang im Vergleich zu einem klassischen Einrumpfschiff (Monohull) oder auch einem Katamaran kleinstmögliche Tauchbewegungen verursacht. Solche Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge sind beispielsweise Swath (Small Waterplane Area Twin Hull) Wasserfahrzeuge oder Swash (Small Waterplane Area Single Hull) Wasserfahrzeuge. Die Konstruktion mit zumindest einem unterhalb der Wasseroberfläche, wo der Seegang geringer ist, befindlichen Auftriebskörper und durch die Wasseroberfläche durchstechenden Stegen mit geringer Angriffsfläche für den Seegang bewirkt jedoch gleichzeitig, dass Auslenkungen des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs während das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug schwimmt nur sehr geringe Rückstellkräfte verursachen. Die notwendigen Rückstellkräfte werden daher durch Fluten oder entwässern von in dem Auftriebskörper integrierten Kammern manuell erzeugt. Dies ist jedoch recht langsam und die zu erreichenden Kräfte sind gering.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes Konzept für Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Ausführungsbeispiele zeigen ein Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) mit einem Auftriebskörper, einer Plattform und einem Steg. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann ein bemannten oder unbemanntes, insbesondere autonomes, Mehrrumpf- Wasserfahrzeug sein. Als Auftriebskörper wird z.B. ein mit Wasser und Luft gefüllter Behälter verwendet. Der Auftriebskörper kann torpedoförmig sein. Als Rumpf wird z.B. die Kombination aus Auftriebskörper und Steg angesehen. Ferner kann ein Ausleger mit daran angeordneten Schwimmer, der ausgebildet ist, auf der Wasseroberfläche zu schwimmen, als Rumpf angesehen werden. Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug weist mindestens zwei Rümpfe auf. Zumindest ein Rumpf umfasst den Auftriebskörper und den Steg. Es sei angemerkt, dass sich ein Rumpf in der Länge, d.h. vom Bug zum Heck, des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs erstreckt. Es ist möglich, dass ein Rumpf dann auch in der Länge eine Mehrzahl von Auftriebskörpern aufweist. Typischerweise ist pro Auftriebskörper auch mindestens ein Steg vorgesehen, die Auftriebskörper können jedoch auch mit einem Steg mit der Plattform verbunden sein. Ferner ist es möglich, dass ein Auftriebskörper mittels einer Mehrzahl von Stegen mit der Plattform verbunden ist.
Vorteilhafterweise ist der Auftrieb durch den Auftriebskörper so eingestellt, dass die Plattform im Betrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug in Abwesenheit von Seegang vollständig oberhalb einer Wasseroberfläche liegt. Ferner ist der Auftrieb durch den Auftriebskörper vorteilhafterweise so eingestellt, dass der Auftriebskörper im Betrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug in Abwesenheit von Seegang vollständig oberhalb einer Wasseroberfläche liegt. Ist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug im Betrieb, so ist es schwimmend im Wasser angeordnet. Eine alternative Bezeichnung für Seegang ist Wellengang.
Als Plattform wird eine strukturelle Basis für Aufbauten des Mehrrumpf- Wasserfahrzeug angesehen. Als Steg wird eine mechanische Verbindung zwischen Auftriebskörper und Plattform bezeichnet. D.h. der Steg verbindet den Auftriebskörper mit der Plattform. Eine Höhe des Stegs, d.h. eine Ausdehnung zwischen Auftriebskörper und Plattform, ist vorteilhafterweise so groß bemessen, dass leichter oder bevorzugt mittlerer Seegang überwiegend die Plattform verfehlt. Eine Breite des Stegs, d.h. eine Ausdehnung lateral zum Mehrrumpf- Wasserfahrzeug ist so klein wie möglich aber so groß wie nötig um die nötige Stabilität zu erhalten. Die Breite kann weniger als 50cm, bevorzugt weniger als 20cm, besonders bevorzugt weniger als 10cm betragen. In Längsrichtung, d.h. zwischen Bug und Heck des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs, kann genau ein Steg angeordnet sein. Bevorzugt sind in Längsrichtung des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug jedoch eine Mehrzahl von Stegen angeordnet. Dies ist vorteilhaft, da seitlich auftreffende Wellen eine geringere Angriffsfläche auf die Stege haben.
Ferner weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug ein Strömungselement auf, das ausgebildet ist, einen Auftrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs während der Fahrt des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug zu beeinflussen. Das Strömungselement kann beispielsweise als Höhenruder bzw. Tiefenruder bezeichnet werden. Insoweit kann das Strömungselement im Betrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs in Abwesenheit von Seegang unterhalb einer Wasseroberfläche angeordnet sein. Bevorzugt dient das Strömungselement nicht dem Antrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs. Das Strömungselement kann starr oder beweglich an dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug angeordnet sein. Ist das Strömungselement beweglich an dem Mehrrumpf- Wasserfahrzeug angeordnet, kann beispielsweise ein Anstellwinkel des Strömungselements verändert werden. Bevorzugt ist das Strömungselement an dem Auftriebskörper befestigt.
Optional weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug ein weiteres Strömungselement auf. Das weitere Strömungselement kann symmetrisch zu dem (ersten) Strömungselement angeordnet sein. Die Symmetrie kann eine Spiegelsymmetrie zu einer Längsachse des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug sein. Das weitere Strömungselement kann analog zu dem Strömungselement angesteuert werden. D.h., das Strömungselement und das weitere Strömungselement weisen den gleichen Anstellwinkel relativ zu dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug auf. Das weitere Strömungselement kann alternativ auch unabhängig von dem Strömungselement angesteuert werden. So können auch seitlich auf das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug einwirkende Kräfte kompensiert werden. Bevorzugt ist das Strömungselement, sowie, wenn vorhanden, das weitere Strömungselement, außerhalb eines Schwerpunkts des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug, beispielsweise am Bug oder am Heck des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs angeordnet.
Idee ist es somit, mittels des Strömungselements den Auftrieb des Wasserfahrzeugs zu verändern. Mit einem starren Strömungselement ist der Auftrieb bei konstanter Fahrtgeschwindigkeit ebenfalls konstant, während sich der Auftrieb abhängig von der Fahrtgeschwindigkeit ändert. Somit kann ein eine ebenfalls fahrtgeschwindigkeitsabhängige Auslenkung des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug beispielsweise durch den Luftwiderstand der Aufbauten kompensiert werden. Diese Lösung ist kostengünstig und verringert den Aufwand des Flutens der Auftriebskörper bzw. des Abpumpens des Wassers aus dem Auftriebskörper. Mit einem beweglichen Strömungselement ist die Flexibilität bei der Kompensation der Auslenkung des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs noch größer. So können beispielsweise auch dynamisch, d.h. plötzlich, auftretende Auslenkungen des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug z.B. mittels einer Regelung, ausgeglichen werden.
Es kann jedoch vorteilhaft sein, sowohl das Strömungselement und das Fluten bzw. Abpumpen des Wassers aus dem Auftriebskörper zur Kompensation der Auslenkung des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs vorzusehen. Das Strömungselement kann dann überwiegend die dynamischen Auslenkungen des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs während der Fahrt kompensieren. Mittels Fluten des Auftriebskörpers oder Abpumpen des Wassers aus dem Auftriebskörper kann überwiegend eine statische Auslenkung des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs kompensiert werden, beispielsweise, wenn Lasten an Bord ungleichmäßig verteilt sind.
In Ausführungsbeispielen weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug eine Schleppantenne auf. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn mit der Schleppantenne ein SAS (synthetic aperture sonar) gebildet wird. Bei einem SAS wird die Schleppantenne möglichst gerade im Wasser gezogen. Innerhalb einer Länge der Schleppantenne werden zumindest zwei Aufnahmen der Umgebung erzeugt, wobei insgesamt eine Vielzahl von Aufnahmen erzeugt werden. Die Aufnahmen werden dann zu einem Gesamtbild verrechnet. Das Gesamtbild kann als Aufnahme einer virtuellen Schleppantenne betrachtet werden, die Länger ist als die tatsächliche Schleppantenne. Dies hat zur Folge, dass beispielsweise die Auflösung der resultierenden Abbildung deutlich verbessert ist. Es liegt auf der Hand, dass die resultierende Aufnahme umso besser wird, je weniger sich die Schleppantenne von einer geraden Linie entfernt. Hier bietet sich die Verwendung der Schleppantenne an dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug an, da das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug robust gegenüber Seegang ist. Die Schleppantenne kann sich nunmehr an Deck des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug befinden, beispielsweise während das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug in sein Operationsgebiet fährt. Bei Verwendung der Schleppantenne bildet diese im Wasser jedoch einen Widerstand, so dass das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug ausgelenkt wird. Durch das Strömungselement kann diese Auslenkung kompensiert werden.
Bevorzugt kann in diesem Ausführungsbeispiel ein beweglich an dem Mehrrumpf- Wasserfahrzeug angeordnetes Strömungselement verwendet werden.
Beispielsweise kann so eine plötzlich auftretende Auslenkung des Mehrrumpf- Wasserfahrzeug beim Herablassen der Schleppantenne in das Wasser kompensiert werden. Das Fluten des Auftriebskörpers bzw. Abpumpen des Wassers aus dem Auftriebskörper wäre hier zu träge und müsste bei Geschwindigkeitsanpassungen immer nachgeregelt werden. Da die Größe der Einflüsse vom Schleppkörper (Schleppsonar) und von dem Strömungselement beide von der Fahrtstufe (d.h. der Fahrgeschwindigkeit) abhängen, ist die Nachregelung hier prinzipiell nicht oder weniger notwendig.
Bevorzugt ist das Strömungselement an einem Heck oder an einem Bug des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs angeordnet. Das Strömungselement kann dann am Heck des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs angeordnet sein, wenn ein Zugpunkt der Schleppantenne ebenfalls am Heck des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs angeordnet ist. Ferner kann das Strömungselement dann am Bug des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs angeordnet sein, wenn der Zugpunkt der Schleppantenne ebenfalls am Bug des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs angeordnet ist. In anderen Worten wird das Strömungselement bevorzugt dort an dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug angeordnet, wo die größte Krafteinwirkung auf das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug zu erwarten ist.
Aber auch im Betrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs mit der Schleppantenne hat das beweglich an dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug angeordnete Strömungselement seine Vorteile. So kann sich durch Geschwindigkeitsänderung, andere Wassertemperaturen oder Strömungen der Widerstand der Schleppantenne verändern. Insbesondere bei Verwendung der Schleppantenne als SAS kann die Lage der Schleppantenne durch Ausgleich der Auslenkung des Mehrrumpf- Wasserfahrzeug stabilisiert werden. Die Auslenkung des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug ist typischerweise ein Nicken, so dass durch das Strömungselement das Nicken kompensiert wird.
In Ausführungsbeispielen mit beweglich an dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug angeordnetem Strömungselement weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug eine Signalverarbeitungseinheit auf. Die Signalverarbeitungseinheit ist ausgebildet, eine Ausrichtung des Strömungselements relativ zu dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug zu ändern, um den Aufrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug zu beeinflussen, indem der Auftrieb verändert wird. In anderen Worten kann die Signalverarbeitungseinheit einen Anstellwinkel des Strömungselements einstellen, um den Auftrieb des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs zu verändern. Optional kann die Signalverarbeitungseinheit mittels eines geeigneten Sensors detektieren, wenn sich die Auslenkung des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs ändert und der Auslenkung durch Ändern der Ausrichtung des Strömungselements entgegenwirken. So kann eine Regelung der Ausrichtung bzw. der Lage des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs im Wasser erfolgen. Die Signalverarbeitungseinheit kann die Ausrichtung des Strömungselements automatisch, d.h. basierend auf Sensordaten, oder manuell, d.h. basierend auf einem Steuerungsbefehl, beispielsweise von der Brücke des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs, ändern.
Ferner kann das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug das weitere Strömungselement aufweisen, das beweglich an dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug angeordnet ist. Die Signalverarbeitungseinheit kann eine Ausrichtung des weiteren Strömungselements relativ zu dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug ändern, um den Auftrieb des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs zu verändern. Somit ist es einfacher, eine symmetrische Änderung des Auftriebs des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs zu erzielen.
In Ausführungsbeispielen weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug einen Lagesensor als Sensor auf. Ein Beispiel für einen Lagesensor ist ein Gyroskop. Der Lagesensor kann beispielsweise eine Ausrichtung des Wasserfahrzeugs relativ zur Erdoberfläche (d.h. im Wasser der Wasseroberfläche in Abwesenheit von Seegang) ermitteln. Die Signalverarbeitungseinheit ist ausgebildet, basierend auf einer durch den Lagesensor ermittelten Lageänderung des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs während der Fahrt des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs das Strömungselement derart auszurichten, dass die Veränderung des Auftriebs des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs der Lageänderung entgegenwirkt. Somit kann einer Lageänderung während der Fahrt mittels des Strömungselements schnell entgegengewirkt werden.
In Ausführungsbeispielen ist die Schleppantenne asymmetrisch an dem Mehrrumpf- Wasserfahrzeug angeordnet. Weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug zwei bewegliche Strömungselemente auf, kann die Signalverarbeitungseinheit eine Ausrichtung des weiteren Strömungselements relativ zu dem Mehrrumpf- Wasserfahrzeug unabhängig von einer Ausrichtung des Strömungselements relativ zu dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug ändern. Dadurch kann der Auftrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs derart verändert werden, dass der asymmetrisch auf das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug wirkenden Kraft durch die Schleppantenne entgegengewirkt wird.
Ferner kann der Auftriebskörper eine Vielzahl von Kammern aufweisen. Die Signalverarbeitungseinheit kann eine aktuelle Lage des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs mittels des Lagesensors zu ermittelten, eine Abweichung von einer Normlage festzustellen und wenn die Abweichung von der Normlage festgestellt ist, eine ausgewählte Kammer der Vielzahl von Kammern zu fluten oder in der Kammer vorhandenes Wasser abzulassen oder Wasser aus der ausgewählten Kammer in eine weitere ausgewählte Kammer zu pumpen um die Normlage wiederherzustellen. Als Normlage wird beispielsweise die horizontale Lage im Wasser ohne Seegang angesehen, wobei eine Abweichung von einigen Grad, beispielsweise bis zu 10 Grad, bevorzugt bis zu 5 Grad, noch als Normlage angesehen wird. Ergänzend zur Änderung des Auftriebs mittels des Strömungselements kann somit der Auftrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs mittels der Kammern in dem Auftriebskörper verändert werden. Somit kann bevorzugt eine Lageänderung während langsamer Fahrt oder ein Ungleichgewicht, des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs im Stillstand ausgeglichen werden.
Die Signalverarbeitung kann die Lage nicht nur einmalig sondern dauerhaft überwachen. Insbesondere kann die Signalverarbeitungseinheit basierend auf den Sensordaten des Lagesensors eine Regelung der Lage des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs ausführen. Dies ist vorteilhaft, um dauerhaft eine stabile Lage des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs zu ermöglichen.
In Ausführungsbeispielen weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug einen weiteren Auftriebskörper und einen weiteren Steg auf, wobei der weitere Auftriebskörper mittels des weiteren Stegs mit der Plattform verbunden ist. Sind neben den beiden Auftriebskörpern keine weiteren Rümpfe vorhanden, spricht man in diesem Fall von einem Swath Wasserfahrzeug. Die Ausführungen zu dem Auftriebskörper sind in diesem Ausführungsbeispiel analog ebenso auf den weiteren Auftriebskörper anwendbar.
In weiteren Ausführungsbeispielen umfasst das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug einen, insbesondere zwei, Seitenausleger mit einem an dem Seitenausleger angeordneten Schwimmer. Bei mehr als einem Seitenausleger umfassen auch die weiteren Seitenausleger jeweils einen Schwimmer. Der Schwimmer ist ausgebildet, das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug in einer Rolllage zu stabilisieren. Eine Ausführungsform des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs mit einem zentralen Auftriebskörper und an beiden Seiten jeweils einem Seitenausleger wird als Swash bezeichnet.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug weist die Abwesenheit eines Antriebs durch das Strömungselement auf. z.B. wird das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug mittels eines Propellerantriebs oder eines Düsenantriebs angetrieben. Somit wird ein kontinuierlicher Vortrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs gewährleistet.
Insbesondere ist das Strömungselement ungeeignet, um das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug anzutreiben.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 : eine schematische Frontansicht eines Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs, beispielhaft mit zwei Auftriebskörpern als Swash Wasserfahrzeug;
Fig. 2: das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug aus Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht; Fig. 3: das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug in der Ansicht aus Fig. 2 in einem Ausführungsbeispiel.
Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein Mehrrumpf-Wasserfahrzeug 20 in einer Frontansicht. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug 20 weist zwei Auftriebskörper 22a, 22b, eine Plattform 24 sowie vier Stege 26 auf, wobei in Fig. 1 nur die Stege 26a, 26b und in Fig. 2 nur die Stege 26a, 26a‘ sichtbar sind. Ferner weist das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug 20 zwei Strömungselemente 28a, 28b auf. Das Strömungselement 28a ist hier nur äußerst schematisch dargestellt. Entsprechend des Anstellwinkels kann der Auftrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug 20 an der Position, an der das Strömungselement angeordnet ist, beeinflusst werden. Die exakte Ausgestaltung von Strömungselementen ist dem Fachmann wohlbekannt. Anlehnung kann z.B. bei Flügeln von Flugzeugen gefunden werden.
Die gezeigte Ausführung des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs 20 mit zwei Rümpfen, wobei jeder Rumpf zumindest einen unter Wasser der Wasseroberfläche angeordneten Auftriebskörper 22 umfasst, wird auch als Swath bezeichnet. Beispielhaft ist jeder Auftriebskörper 22 mit jeweils zwei Stegen 26 mit der Plattform 24 verbunden. Das Vorsehen einer anderen Anzahl von Stegen 26 ist möglich. Vorteilhaft ist es, um die Angriffsfläche für Wellen zu verringern, die Fläche für die Stege in Längsrichtung des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug 20 so klein wie möglich zu halten.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug 20 in der
Seitenansicht aus Fig. 2. Ergänzend weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug 20 eine Signalverarbeitungseinheit 32 auf. Die Signalverarbeitungseinheit 32 ist (elektrisch) mit einem Lagesensor 34 verbunden. Basierend auf einer Messung des Lagesensors 34 kann die Signalverarbeitungseinheit 32 das bewegliche Strömungselement 26 ansteuern, so dass das Strömungselement 26 beispielsweise einer etwaigen Lageänderung entgegenwirkt. Somit können insbesondere dynamische Kräfte auf das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug 20 ausgeglichen werden.
Optional weist der Auftriebskörper 22a (und vorteilhafterweise auch der Auftriebskörper 22b) eine Mehrzahl von Kammern auf. In Fig. 3 sind drei Kammern 36a, 36b, 36c dargestellt. Ergänzend zu der Beeinflussung der Lage des Mehrrumpf- Wasserfahrzeug 20 mittels des Strömungselements 26 kann die Signalverarbeitungseinheit 32 auch eine ausgewählte Kammer der Vielzahl von Kammern 36a, 36b, 36c fluten oder in der Kammer vorhandenes Wasser ablassen oder Wasser aus der ausgewählten Kammer in eine weitere ausgewählte Kammer pumpen um die Lage des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug 20 zu verändern. Dieses Mittel wird vorteilhafterweise dazu verwendet, statische Kräfte auf das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug 20 auszugleichen.
Weiter optional kann das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug 20 eine Schleppantenne 38 umfassen. Die Anordnung der Schleppantenne 38 an dem Mehrrumpf- Wasserfahrzeug 20 ist vorteilhaft, damit die Schleppantenne 38 möglichst ruhig, insbesondere unabhängig vom Wellengang, im Wasser gezogen werden kann. Dies ist beispielhaft für die Verwendung als SAS vorteilhaft. Die drei Punkte deuten an, dass die Schleppantenne deutlich länger ist als in Fig. 3 angedeutet.
Bezugszeichenliste:
20 Mehrrumpf-Wasserfahrzeug
22 Auftriebskörper 24 Plattform
26 Steg
28 Strömungselement
30 Wasseroberfläche
32 Signalverarbeitungseinheit 34 Lagesensor
36 Kammern
38 Schleppantenne

Claims

Patentansprüche Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) mit folgenden Merkmalen:
- einem Auftriebskörper (22);
- einer Plattform (24);
- einem Steg (26), wobei der Auftriebskörper (22) mittels des Stegs (26) mit der Plattform (24) verbunden ist;
- einem Strömungselement (28), das ausgebildet ist, einen Auftrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs (20) während der Fahrt des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs (20) zu beeinflussen;
- wobei das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) eine Schleppantenne (38) aufweist. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß Anspruch 1 ,
- wobei das Strömungselement (28) im Betrieb des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs (20) in Abwesenheit von Seegang unterhalb einer Wasseroberfläche (30) angeordnet ist. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei die Plattform (24) im Betrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs (20) in Abwesenheit von Seegang vollständig oberhalb einer Wasseroberfläche (30) angeordnet ist. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) ein unbemanntes, insbesondere autonomes, Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) ist.
5. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei das Strömungselement (28) beweglich an dem Mehrrumpf- Wasserfahrzeug angeordnet ist.
6. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei das Strömungselement an einem Heck oder an einem Bug des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs angeordnet ist, wobei das Strömungselement dann am Heck des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) angeordnet ist, wenn ein Zugpunkt der Schleppantenne ebenfalls am Heck des Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (20) angeordnet ist und wobei das Strömungselement dann am Bug des Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) angeordnet ist, wenn der Zugpunkt der Schleppantenne ebenfalls am Bug des Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (20) angeordnet ist.
7. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei das Strömungselement (28) beweglich an dem Mehrrumpf- Wasserfahrzeug angeordnet ist;
- wobei das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) eine Signalverarbeitungseinheit (32) aufweist,
- wobei die Signalverarbeitungseinheit (32) ausgebildet ist, eine Ausrichtung des Strömungselements (28) relativ zu dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug zu ändern, um den Auftrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs (20) zu verändern.
8. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß Anspruch 7,
- wobei das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) ein weiteres Strömungselement aufweist, das beweglich an dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug angeordnet ist, - wobei die Signalverarbeitungseinheit (32) ausgebildet ist, eine Ausrichtung des weiteren Strömungselements relativ zu dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug zu ändern, um den Auftrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs (20) zu verändern.
9. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß Anspruch 8,
- wobei das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) eine Schleppantenne (38) aufweist, wobei die Schleppantenne asymmetrisch an dem Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (20) angeordnet ist;
- wobei die Signalverarbeitungseinheit (32) ausgebildet ist, eine Ausrichtung des weiteren Strömungselements relativ zu dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug unabhängig von einer Ausrichtung des Strömungselements relativ zu dem Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) zu ändern, um den Auftrieb des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs (20) derart zu verändern, dass der asymmetrisch auf das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) wirkenden Kraft durch die Schleppantenne entgegengewirkt wird.
10. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9,
- wobei das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) einen Lagesensor (34) aufweist;
- wobei die Signalverarbeitungseinheit ausgebildet ist, basierend auf einer durch den Lagesensor (34) ermittelten Lageänderung des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs während der Fahrt des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs das Strömungselement (28) derart auszurichten, dass die Veränderung des Auftriebs des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs der Lageänderung entgegenwirkt.
11 . Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß Anspruch 10,
- wobei der Auftriebskörper (22) eine Vielzahl von Kammern (36) aufweist;
- wobei die Signalverarbeitungseinheit ausgebildet ist, eine aktuelle Lage des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs mittels des Lagesensors zu ermittelten, eine
14 Abweichung von einer Normlage festzustellen und wenn die Abweichung von der Normlage festgestellt ist, eine ausgewählte Kammer der Vielzahl von Kammern zu fluten oder in der Kammer vorhandenes Wasser abzulassen oder Wasser aus der ausgewählten Kammer in eine weitere ausgewählte Kammer zu pumpen um die Normlage wiederherzustellen. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11 ,
- wobei die Signalverarbeitungseinheit (32) ausgebildet ist, eine Regelung einer Lage des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs auszuführen. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei der Auftriebskörper (22) im Betrieb des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs in Abwesenheit von Seegang vollständig unterhalb einer Wasseroberfläche angeordnet ist. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug einen weiteren Auftriebskörper (22) und einen weiteren Steg (26) aufweist, wobei der weitere Auftriebskörper (22) mittels des weiteren Stegs (26) mit der Plattform (24) verbunden ist. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug einen, insbesondere zwei, Seitenausleger mit einem an dem Seitenausleger angeordneten Schwimmer umfasst, der ausgebildet ist, das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug in einer Rolllage zu stabilisieren. Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
15 - wobei das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug die Abwesenheit eines Antriebs durch das Strömungselement aufweist, insbesondere wobei das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug einen Propellerantrieb oder einen Düsenantrieb aufweist.
16
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB202319421D0 (en) 2023-12-18 2024-01-31 Prec Planting Llc Ultrasonic cleaning of stir chamber for agricultural sample slurry
GB202319428D0 (en) 2023-12-18 2024-01-31 Prec Planting Llc Ultrasonic cleaning of stir chamber for agricultural sample slurry
WO2024023731A1 (en) 2022-07-28 2024-02-01 Precision Planting Llc Agricultural sample packaging system
GB202407313D0 (en) 2024-05-22 2024-07-03 Prec Planting Llc Agricultural sample handling system and related methods

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4552083A (en) * 1983-11-28 1985-11-12 Lockheed Missiles & Space Co., Inc. High-speed semisubmerged ship maneuvering system
JPS6177591A (ja) * 1984-09-26 1986-04-21 Nippon Kokan Kk <Nkk> 船体の傾斜減少・動揺減衰装置
US20100275831A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Stottlemyer Thomas R Towed array deployment system for unmanned surface vehicles
US20170305509A1 (en) * 2016-04-20 2017-10-26 Lawrence Donald Sporing Pontoon systems and methods

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5237947A (en) 1992-08-03 1993-08-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Variable draft hull
US20120160143A1 (en) 2010-02-23 2012-06-28 Bailey Stephen L Vessel with active mechanism for controlled towing
DE102018127650A1 (de) 2018-11-06 2020-05-07 Innogy Se Tragflügeleinrichtung für eine mobile offshore-vorrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4552083A (en) * 1983-11-28 1985-11-12 Lockheed Missiles & Space Co., Inc. High-speed semisubmerged ship maneuvering system
JPS6177591A (ja) * 1984-09-26 1986-04-21 Nippon Kokan Kk <Nkk> 船体の傾斜減少・動揺減衰装置
US20100275831A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Stottlemyer Thomas R Towed array deployment system for unmanned surface vehicles
US20170305509A1 (en) * 2016-04-20 2017-10-26 Lawrence Donald Sporing Pontoon systems and methods

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024023731A1 (en) 2022-07-28 2024-02-01 Precision Planting Llc Agricultural sample packaging system
WO2024023729A1 (en) 2022-07-28 2024-02-01 Precision Planting Llc Agricultural sample packaging system and related methods
WO2024023728A1 (en) 2022-07-28 2024-02-01 Precision Planting Llc Agricultural sample packaging system
GB202319421D0 (en) 2023-12-18 2024-01-31 Prec Planting Llc Ultrasonic cleaning of stir chamber for agricultural sample slurry
GB202319428D0 (en) 2023-12-18 2024-01-31 Prec Planting Llc Ultrasonic cleaning of stir chamber for agricultural sample slurry
GB202407313D0 (en) 2024-05-22 2024-07-03 Prec Planting Llc Agricultural sample handling system and related methods

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