DE1928390U - Tauchboot. - Google Patents

Description

ECeri-A. Broso RA. S3G 926*12.1GLb5 j

Dipl -Ing.

München-Puilach _■ .. :.-

Wiener Sir. 2. -ToI. Mönchen 790570

E/Ha München-Pullach, 12.1o.l965

Aktenzeichens S 46 895/65a Gbm
Anmelders Continental Oil Company

Tauchboot.

Die Neuerung betrifft ein Tauchboot, welches durch eine an seinem Vorderteil angreifende Trosse geschleppt wird. Sin wichtiges Problem bei solchen im Schlepp bewegbaren Tauchbooten besteht in der Tiefen-Steuerung wahrend des Sehleppens«

Der Auftrieb eines bekannten und im Schlepp bewegbaren Tauch-= bootes ist von dem Schlepper aus fernbedienbar und im Betrieb negativ., Dies hat den grossen Nachteil, dass im Falle des Reissens der Trosse das Tauchboot absinkt. Aus diesem G-rund allein ist das bekannte Tauchboot für die Praxis unbrauchbar. Es ist auch ein Tauchboot bekannt geworden, bei dem im Betrieb der Auftrieb gleich dem Abtrieb ist, und dieses Tauchboot wird hinsichtlich seiner Tiefen-Lage ebenfalls ferngesteuert. Solche Fernsteuerungen haben grundsätzlich den Nachteil erhöhten Aufwandes und bilden ausserdem unerwünschte Fehlerquellen.

Die !Teuerung hat sich zum Ziel gesetzt, eine in der Raumform eines im Schlepp bewegbaren Tauchbootes begründete Art der Tiefensteuerung zu schaffen, welche nicht die oben aufgezeigten Nachteile hat.

Die feuerung betrifft somit ein Tauchboot, welches durch eine an seinem Torderteil angreifende·Trosse geschleppt wird und besteht im wesentlichen darin, dass es .im Betrieb positiven Auftrieb hat und dass aussen am Bootskörper eine oder mehrere

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feste Ruderflossen mit solcher Neigung bezüglich der Längsachse angebracht sind, dass diese bei Fahrt eine nach unten gerichtete Kraft auf das Tauchboot ausüben.

In zweckmässiger Ausführung d.er !Teuerung kann dabei die Anordnung so getroffen sein₅ dass die feststehende Euderflosse zwischen dem Angriffspunkt der !Trosse und dem Angriffspunkt des Auftriebs angeordnet ist, und dass die Schlepptrosse an der Oberseite der Schiffshülle angreift und dass im Yorder- und Achterschiff Ballasttanks zur Erzielung einer Längsneigung eingebaut sind.

V/eitere zweckmässige Ausführungen der Neuerung sind in den
Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Im folgenden wird die Neuerung unter Hinweis auf die Zeichnung an Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung zeigts

Figur 1 ein neuerungsgemässes tauchbares Schleppboot
in der Seitenansicht §

Figur 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Neuerung,
wobei das tauchbare Boot bei Stillstand dargestellt ist|

Figur 3 einen senkrechten Querschnitt durch die Anordnung nach Figur 1$

Figur 4 eine schematische Darstellung des Schiffs nach den Figuren 2 und 3 beim. Schleppen^

Figur 5 eine schematische Darstellung eines aus mehreren Einheiten bestehenden Schleppzugs und

Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Neuerung in Seitenansicht.

In Figur 1 ist mit 1 der Schiffsrumpf eines Tauchbootes be«

zeichnet, welches am Heck mit ebenen Steuerflächen 2 ausgestattet ist. Am Bug ist bei 4 eine Schlepptrosse 3 befestigt. Am unteren Teil des Schiffsrumpfes ist zwischen der Befestigung 4 der Schlepptrosse und dem Angriffspunkt des Auftriebs B eine feste Flosse 5 angeordnet, die bei Schleppfahrt eine nach abwärts gerichtete Kraft auf das Schiff 1 ausübt. Mit G- ist der Schwerpunkt des Schiffs bezeichnet.

Wenn das in dieser Weise gebaute !Tauchboot mit Hilfe der Trosse 3 geschleppt wird und dabei den Auftrieb P entwickelt, wirkt an der !Flosse 5 eine nach unten gerichtete Kraft IP₂ die den Schiffsrumpf 1 nach vorn geneigt unter den Wasserspiegel β zu drücken sucht. Während sich der Schiffsrumpf 1 nach vorn unten unter der Tfirkung der Kraft ^₂ ^ZVl neigen sucht, wirkt auch der Auftrieb P^ und eine weitere Kraft 3?-z auf den Schiffsrumpf ein, wobei die Kraft 3?~ die nach oben gerichtete Komponente der in der Trosse 3 herrschenden Schleppkraft ist. Die resultierende Kraft wird mit der auf den Schiffsrumpf nach unten gerichtet einwirkenden Kraft Ϊ, ins Grleichgewicht gebracht, welche auf dem nach vorn geneigten Schiffsrumpf 1 lastets so dass der Schiffsrumpf 1 bei Schleppfahrt eine gewisse nach vorn abwärts geneigte Schräglage einnimmt, unter deren Wirkung er unter Wasser taucht und eine bestimmte Tauchtiefe beibehält.

Wenn also der Schiffsrumpf 1 unter Wasser in der leicht nach vorn geneigten Lage geschleppt wird und die Schleppgeschwindigkeit vergrössert und die nach unten auf den Schiffsrumpf wirkende Kraft IS verstärkt wird*, verkleinert sich der Heigungswinkelj den die Schiffslängsachse mit der Horizontalen bildet. Der Neigungswinkel den die feststehende flosse 5 am Schiffsrumpf 1 bildet, v/ird dadurch immer kleiner und infolgedessen verringert sich die an der flosse 5 nach unten wirkende

Kraft 3?2⁶ ^^er Schiffskörper 1 gewinnt daher durch geringe Änderungen seiner Tauchtiefe immer wieder eine Lage, in der die genannten Kräfte ausgeglichen sind, so dass das Schiff ■beim Schleppen eine mit einem "bestimmten Winkel nach vorn unten geneigte G-leichgewichtslage einnimmt.

Wenn dagegen die Sohleppgeschwinaigkeit verringert wird, nimmt die nach abwärts gerichtete Kraft Ί?, ab und der Schiffskörper 1 sucht aufzutauchen. Da jedoch die Yorwärtsneigung des Schiffskörpers 1 auf Grund des Auftriebs I^ zunimmt und da sich die Schrägstellung der festen flosse 5 ebenfalls unter Tergrösserung der Abwärtskraft IV) vergrössert, stellt sich der Schiffskörper auf eine grossere Neigung nach vorne ein_s die z.T. auf der sich vergrössernden_s nach unten wirkenden Kraft i\ beruht j so dass der Schiffskörper in der entgegengesetzten Richtung beeinflusst wird. Die nunmehr auf den Schiffskörper 1 wirkenden Kräfte gelangen erneut in ein Gleichgewicht₉ wobei das Boot nunmehr beim Schleppen eine andere Yorwärtsneigung einnimmts ohne dass sich die Tauchtiefe wesentlich ändert. Der Schiffsrumpf 1 kann also mit verschiedenen Schleppgeschwindigkeiten unter Wasser bewegt werden, ohne dass sich seine Tauchtiefe wesentlich ändert, wobei sich jedoch der Winkel, den die Schiffslängsachse mit der Waagrechten bildet, bei langsamerer Fahrt grosser als bei schnellerer einstellt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein im Schleppzug bevi/egbares Tauchboot, bei dem die Schlepptrosse am Vorderschiff befestigt ist und welches im getauchten Zustand einen Auftrieb entwickelt. Bei einem derartigen Schiff ist zwischen dem Befestigungspunkt der Sehlepptrosse und dem Angriffspunkt" des Auftriebs eine fest«· stehende Euderfläche oder flosse vorgesehen, die beim Schleppen eine nach unten gerichtete-Kraft in der Weise auf den Schiffs-

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rumpf ausübt ρ dass dieser eine im wesentlichen gleichbleibende Tauchtiefe beibehält. Hierbei wirkt auf die feststehende Steuerfläche oder Flosse eine nach unten gerichtete Kraft, die sich in Abhängigkeit von der Sehleppgeschwindigkeit- vergrössert oder verringert. Diese abwärts gerichtete₉ auf den Schiffsrumpf einwirkende Kraft ρ der Auftrieb des Schiffskörpers selbst und eine am Vorderschiff durch die Schlepptrosse erzeugte nach oben gerichtete Kraft halten das Schiff in einer Gleichgewichtslage j in der sich bei Fahrtgeschwindigkeitsänderungen lediglich der Neigungswinkel des Schiffskörpers im fasser ändert. Auf diese T/eise wird verhindert, dass das geschleppte Tauchboot bei Verringerung der Fahrgeschwindigkeit auftaucht. G-leichzeitig verringert sich der Schleppwiderstand des Schiffes mit Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit, so dass es möglieh ist, die Fahrgeschwindigkeit des Schleppzuges au vergrössern.

Diese' Ausführungsform der Heuerung bietet eine Anzahl von Vorteilen«, z.B. den₉ dass es durch die Anbringung der feststehenden FlOSSe₉ wie sie weiter oben beschrieben wurde, möglich ist, das Schiff mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Tauchtiefe unter Wasser zu bewegen, ohne dass dazu Steuermanöver erforderlich sind. Die Konstruktion vereinfacht sich daher wesentlich, weil keine beweglichen Steuerruder oder andere Steuermittel erforderlich sind, wodurch gleichzeitig die Möglichkeit von Schaden ausgeschaltet ist.

In den Figuren 2 bis 4 ist mit 11 der Schiffsrumpf eines Tauchbootes bezeichnet, das mit steuerbaren Ballasttanks 12 und 13 im Vorder- und Achterschiff ausgestattet ist. Die Befestigung für die Schlepptrosse ist bei 14 bzw. 15 auf der Oberseite des Schiffs im Bereich dessen vorderen und hinteren Endes angeordnet. Die das Schiff beim Schleppen unter Wasser haltende Steuerflosse ist bei 16 gezeigt. Die Befestigung der Schlepp-

trosse kann auch am Bug des Schiffes vorgesehen sein. Mit 17 ist eine von vier feststehenden hinteren Stabilisierungsflächen am Schiffskörper 11 angegeben.

Bin Schiff nach der soeben beschriebenen Art schwimmt in gestopptem Zustand so, dass der obere Teil des Schiffskörpers über dem Wasserapiegel 18 liegt, wie dies in figur 2 und 3 gezeigt isto Entsprechend befinden sich auch die Befestigungen 14 und 15 für die Sehlepptrossen über Wasser, so dass das Festmachen und Lösen der Trossen bequem vorgenommen werden kann.

Wenn die Schlepptrosse 19 an der Befestigung 14 festgemacht ist, wie dies Figur 4 zeigt, und das Schiff von einem (nicht gezeigten) Schlepper vorwärtsgezogen wird, wirken am Schiffsrumpf 11 und an der Flosse 12 die der Schleppfahrt entgegengerichteten Kräiffie r und f. Die Resultierende von r und f ist gleich der waagrechten Komponenten H der in der Trosse 19 herrschenden Zugspannung. Am Schiffsrumpf 11 wirkt somit ein Moment₉ gebildet aus den Kräften r₅ £ und R, das den Schiffskörper gegen den Uhrzeigersinn zu drehen sucht.

Gleichzeitig wirkt auf den Schiffsrumpf 11 eine Auftriebskraft T₉ eine nach unten gerichtete Kraft FV, die von der Flosse erzeugt wird, und die in senkrechter Richtung wirkende Komponente T der in der Schlepptrosse 19 am Befestigungspunkt herrschenden Zugspannung. Um den Schiffskörper 11 in einer vorgegebenen Tauchtiefe zu halten, müssen sieh die Auftriebskraft Y und die senkrechte Komponente T mit der abwärts gerichteten Kraft F^! die Waage halten. Unter-der Wirkung der Kräfte Y, 3) und F^f steht der Schiffskörper wiederum unter der Wirkung eines Kraftemoments, das ihn im Uhrzeigersinn zu drehen sucht.

Da Ballasttanks 12 und 13 im Yorder- bzw. Achterschiff eingebaut sind, kann die YiasserfUllung der [Banks 12 und 13 auf geeignete ?/eise geregelt werden, um die Auftriebskraft Y auf einen Wert zu bringen^ der der Schleppgeschwindigkeit entspricht. Durch mehr oder weniger [Fluten der Tanks kann der Angriffspunkt des Auftriebs in Längsrichtung des Schiffs verändert werden j so dass sich auch die G-rösse des im Uhrzeigersinn auf den Schiffsrumpf 11 wirkenden Moments ändert. Das Kräftemoment wird auf diese Weise mit dem gegen die Uhrzeigerrichtung wirkenden Kräftemoment abgestimmt, welches letztere sich als ein konstanter Wert aus der Schleppgeschwindigkeit und der in waagrechter Richtung wirksamen Schleppkraftkomponenten an der Befestigung der (Trosse 19 ergibt. Der Schiffskörper 11 kann somit in stabiler Lage mit einer bestimmten 'lauchtiefe durch das Wasser geschleppt werden.

Wenn die Schleppgeschwindigkeit, mit der der Schiffskörper 11 vorwärtsbewegt wird, sich verringert, wird auch der Widerstand gegen die Vorwärtsbewegung kleiner und die nach unten wirkende Kraft j welche von der Flosse 16 herbeigeführt wird, nimmt ab. Der Schiffskörper 11 taucht daher über die Wasseroberfläche 18 auf, wobei die Befestigung 14 für die Schlepptrosse oberhalb der Wasseroberfläche liegt und, wie zuvor erwähnt wurde, das Befestigen und Lösen der '!rosse auf bequeme Weise ermöglicht.

In Figur 5 ist ein aus mehreren Einheiten bestehender Schleppzug dargestellt. Die hinten angeordnete Befestigung 15 am ersten Boot und die vordere Schlepptrossenbefestigung 14 am Körper 11 des zweiten Bootes stehen über eine- !Trosse 19^f miteinander in Verbindung. Auch die übrigen !Einheiten des Schleppzuges sind auf gleiche Weise aneinander befestigt, wobei das in der Anordnung vorderste Sehiff mit Hilfe der Trosse 19 an einem (nicht gezeigten) Schlepper befestigt ist.

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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist lediglich der Körper 11 des vordersten Schiffes einer in senkrechter Richtung wirkenden Komponenten T der in der Trosse 19 herrschenden Zugspannung ausgesetzt. Das vorn fahrende Schiff steht daher unter dem Einfluss eines grösseren im Uhrzeigersinn wirkenden Kraftemoments als die Rümpfe der nachfolgenden Schiffe und sucht sich daher mit seinem Bug nach oben zu drehen. Dies kann jedoch durch Füllen des vorderen Ballasttanks 12 im ersten Schiff mit zusätzlichem Wasser verhindert werden₉ so dass auch eine aus mehreren linheiten bestehende Anordnung von Schiffen mit einer bestimmten Tiefe unter Wasser geschleppt werden kann.

Die feststehende Flosse 16 ist als etwas hinter der Schiffsmitte liegend dargestellt. Es ist jedoch notwendig, bei Erhöhung der Schleppgeschwindigkeit das im Uhrzeigersinn wirksame Kräftemoment zu vergrössern, um den Schiffskörper 11 im Gleichgewicht zu halten. Wenn die Schleppgeschwindigkeit verhältnismassig gross ist, kann der hintenliegende Teil des waagrecht wirkenden Steuerruders 17' ·> wie dies in Figur 6 gezeigt ist, nach oben gekrümmt sein und dadurch den gekrümmten Abschnitt 16' der Flosse 16 ersetzen« Es treten jedoch auch Fälle auf, bei denen die feststehende Flosse 16 vor der Schiffsmitte am Schiffsrumpf befestigt sein muss. Dieser Fall tritt dann ein, wenn die Geschwindigkeit oder eine-ungewöhnlich kurze Schlepptrosse 19 eine aussergewöhnlioh grosse nach oben gerichtete Kraft auf den Schiffsrumpf 11 am Befestigungspunkt der Trosse zur Einwirkung bringen.

Wie vorstehend beschrieben und erläutert₉ stellen die Ausführungsformen nach den Figuren 2 bis 6 der feuerung ein im Schleppzug bewegbares Tauchboot dar, bei dem die Befestigungen für die Schlepptrosse am Oberteil des Schiffs vorgesehen ist und welches im Yorder- und Achterschiff Ballasttanks aufweist.

Bei der dargestellten Anordnung ist fernerhin eine feststehende Flosse am Schiffskörper vorgesehen, die "beim Schleppen des Schiffs eine nach abwärts gerichtete Kraft hervorruft. Es er= gibt sich daraus, dass "beim Schleppen-mit Hilfe einer Trosse_s deren eines Ende an der genannten Befestigung angeordnet ist, ein Kräftepaar an einem bestimmten, von der Schleppgeschwindigkeit abhängigen Wert auf den Schiffskörper zur Einwirkung kommt und ihn zu neigen sucht. Dieses Kräftepaar ergibt sioh durch den beim Schleppen auf den Schiffskörper wirkenden Wasserwiderstand und aus der horizontalen Komponente der in der Trosse wirkenden Zugkraft, die an der Trossenbefestigung auf den Schiffskörper übertragen wird. Ein weiteres ICräftepaar wirkt in entgegengesetztem Drehsinn auf den Schiffskörper ein. Dieses Kräftepaar ergibt sieh aus dem Auftrieb des Schiffskörpers und der senkrechten Komponente der in der Trosse herr» sehenden Zugspannung, die ebenfalls an der Befestigungsvor~ richtung für die Trosse angreift. !Ferner tritt die nach unten wirkende Kraft hinzu., die von der festen flosse hervorgerufen wird«, Durch Veränderung der Wassermenge im vorderen und hinteren Ballasttank kann der Auftrieb des Schiffs so eingestellt werden«, dass er die in entgegengesetzten Richtungen wirkenden Kräftepaare ausgleicht und es möglich wird, das Schiff in stabiler Lage mit einer vorgegebenen Tauchtiefe zu schleppen. Wenn dagegen das Tauchboot gestoppt ist, verringert sich die Kraft j welche von der feststehenden Flosse ausgeübt wird, so weitgehend 5 dass der Schiffskörper auftaucht und sich teilweise aus dem Wasser hebt, wobei die Befestigungsvorrichtungen für die Schlepptrossen über den Wasserspiegel zu liegen kommen und die Trosse bequem gelöst oder befestigt werden kann.

Alle beschriebenen und gezeigten Einzelheiten sind neuerungswesentlich*

Claims (7)

1o -

SCHJTZANSPRÜCKE

1« Tauchboot«, welches durch eine an seinem Vorderteil angreifende Trosse geschleppt wird, dadurch gekennzeichnet dass es im Betrieb positiven Auftrieb hat und dass aussen am Bootskörper eine oder mehrere feste Euderflossen mit solcher Neigung bezüglich der Längsachse angebracht sind, dass diese bei Fahrt eine nach unten gerichtete !Craft auf das Tauchboot ausüben.

2. Tauchboot nach Anspruch 1 mit am Bug angreifender Schlepptrosse j dadurch gekennzeichnet, dass die feststehende Ruderflosse (5) zwischen dem Angriffspunkt (4) der Trosse (3) und dem Angriffspunkt (B) des Auftriebs angeordnet ist.

3. Tauchboot nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlepptrosse an der Oberseite der Schiffshülle angreift und dass im Vorder- und Achterschiff Ballasttanks (12, 13) zur Erzielung einer Längsneigung eingebaut sind.

4. Tauchboot nach Anspruch 3_S dadurch gekennzeichnet, dass je eine Schlepptrossenbefestigung (14 bzw. 15) am Vorder- bzw. Achterschiff vorgesehen ist und dass am Achterschiff an sich bekannte Leitflossen angeordnet sind.

Tauchboot nach Anspruch 4s dadurch gekennzeichnet, dass die feste !Flosse (16) an der Aussenseite der Schiffshülle, äicht hinter deren Mitte angeordnet ist.

6. Tauchboot nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet₉ dass die feste Flosse an der Aussenseite der Schiffshülle vor deren Mitte angeordnet ist.

7. !Tauchboot nach Anspruch 4? dadurch gekennzeichnet, dassdie Tiefen-Plossen (17')s (figur 6) einen hinteren nach oben gerichteten Teil (16·) aufweisen.