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DE102009019539B3 - submarine - Google Patents

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Abstract

Ein Unterseeboot weist einen Druckkörper auf. Dieser Druckkörper ist zumindest teilweise von einer Außenhaut umgeben. Darüber hinaus weist das Unterseeboot einen Propellerhauptantrieb sowie zumindest einen Hilfsantrieb auf. Der Hilfsantrieb ist ein Inline-Thruster, der ohne das Vorhandensein von Wellen- oder Gestängedurchführungen durch den Druckkörper von einer Ruheposition in einem Zwischenraum zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut in eine Arbeitsposition außerhalb der Außenhaut bewegbar ist.A submarine has a pressure hull. This pressure body is at least partially surrounded by an outer skin. In addition, the submarine on a propeller main drive and at least one auxiliary drive. The auxiliary drive is an in-line thruster which is movable by the pressure body from a rest position in a space between the pressure body and the outer skin into a working position outside the outer skin without the presence of shaft or rod bushings.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterseeboot mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The The invention relates to a submarine having in the preamble of claim 1 specified characteristics.

Ruderanlagen größerer Wasserfahrzeuge, zu denen neben Überwasserschiffen auch militärische Unterseeboote zählen, entwickeln erst ab einer vergleichsweise großen Mindestgeschwindigkeit des Fahrzeugs eine Ruderwirkung. Darüber hinaus erfolgen die von diesen Ruderanlagen hervorgerufenen Richtungswechsel des Wasserfahrzeugs bei verhältnismäßig großen Kurvenradien.helms larger vessels, too those in addition to surface vessels also military Count submarines, develop only from a comparatively large minimum speed the vehicle a rudder effect. In addition, the carried out by These steering systems caused change of direction of the vessel at relatively large curve radii.

Um bei sehr geringen Geschwindigkeiten überhaupt manövrierbar zu sein, sind Überwasserschiffe bekannt, die neben einem Propellerhauptantrieb über so genannte Bug-Strahlruder als Hilfsantrieb verfügen. Die Bug-Strahlruder ermöglichen ein sensibleres Manövrieren dieser Schiffe z. B. bei Anlegemanövern. Allerdings können sie die Fahreigenschaften des Schiffes bei normalem Fahrbetrieb in unerwünschter Weise beeinflussen. Während bei Überwasserschiffen durch diesen Effekt primär nur die Strömungsverhältnisse längs des Schiffrumpfes nachteilig beeinflusst werden, was jedoch so gering ist, das die insoweit mehr aufzubringende Antriebsleistung vernachlässigbar ist, bringt die dadurch erfolgte Strömungsbehinderung eine nicht unerhebliche Geräuschentwicklung mit sich. Dies ist bei Überwasserschiffen kein Nachteil, bei militärischen Unterseebooten, die jedoch nahezu ausschließlich über ihre akustische Signatur geortet werden können, ist dies ein ganz wesentliches Problem.Around maneuverable at very low speeds to be, are overwater ships known, in addition to a main propeller propeller over so-called bow thruster as an auxiliary drive. The bow thrusters allow a more sensitive maneuvering these ships z. B. at landing maneuvers. However, they can the handling characteristics of the ship during normal driving in undesirable Influence way. While at overwater ships primarily by this effect only the flow conditions along the Shoal fuselage are adversely affected, but this is so low the negligible in this respect the more applied drive power is, the resulting flow obstruction does not bring one negligible noise with himself. This is at surface ships no disadvantage in military Submarines, however, almost exclusively on their acoustic signature can be located this is a very significant problem.

Insofern stellt eine aus DE 10 2005 033 039 A1 bekannte Manövriervorrichtung eines Wasserfahrzeugs eine deutliche Verbesserung dar, die einen durch das Fahrzeug verlaufenden Strömungskanal mit darin angeordneten Mitteln zur Strömungserzeugung sowie mindestens eine Einlass- und mindestens eine Auslassöffnung aufweist, wobei zumindest die Auslassöffnung zur Vermeidung von Signaturen verschließbar ist. Nachteilig an dieser Manövriervorrichtung ist allerdings der vergleichsweise große Aufwand beim Einbau in einem Unterseeboot.In this respect one is exhibiting DE 10 2005 033 039 A1 known maneuvering device of a watercraft is a significant improvement, having a running through the vehicle flow channel with means disposed therein flow generation and at least one inlet and at least one outlet, wherein at least the outlet opening to prevent signatures is closed. However, a disadvantage of this maneuvering device is the comparatively great effort involved in installation in a submarine.

In DE 103 53 566 A1 ist ein Strahlantrieb für ein Wasserfahrzeug beschrieben, der je nach Auslegung einen Hauptantrieb oder eine Manövrierhilfe eines Wasserfahrzeugs bilden kann. Der Strahlantrieb, bei dem es sich um einen Inline-Thruster handelt, ist im Bereich des Wasserfahrzeugs in einem vertikal ausgerichteten Schacht angeordnet und mittels einer Kolben-Zylinder-Anordnung aus einer Lagerungsposition in dem Schacht in eine Arbeitsposition außerhalb des Schachts verfahrbar. Bei in dem Schacht gelagertem Strahlantrieb ist das äußere Ende des Schachts mittels eines Lamellenrollos verschließbar, was sich günstig auf die Signatureigenschaften des Wasserfahrzeugs auswirkt. Allerdings macht die vergleichsweise große Baugröße des zur Lagerung des Strahlantriebs erforderlichen Schachts quer zur Längsausdehnung des Wasserfahrzeugs diesen Strahlantrieb zum Einsatz in einem Unterseeboot ungeeignet, da es hierzu erforderlich wäre, den Schacht durch die Druckkörperwandung des Unterseeboots zu führen, was den Druckkörper erheblich schwächen würde.In DE 103 53 566 A1 is described a jet propulsion for a watercraft, which can form depending on the design of a main propulsion or a maneuvering aid of a watercraft. The jet propulsion system, which is an in-line thruster, is arranged in the region of the watercraft in a vertically aligned shaft and can be moved by means of a piston-cylinder arrangement from a storage position in the shaft into a working position outside the shaft. When stored in the shaft jet propulsion the outer end of the shaft is closed by means of a slat roller blind, which has a favorable effect on the signature characteristics of the vessel. However, the relatively large size of the required for the storage of the jet engine shaft transverse to the longitudinal extent of the vessel makes this jet propulsion for use in a submarine unsuitable, since it would be necessary to guide the shaft through the Druckkörperwandung of the submarine, which would weaken the pressure hull considerably.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Unterseeboot mit einem Hilfsantrieb zur Verbesserung der Manövrierfähigkeit zu schaffen, das bei Anordnung des Hilfsantriebs außerhalb des Druckkörpers gegenüber Unterseebooten ohne einen solchen Hilfsantrieb vergleichbare akustische Signatureigenschaften aufweist.In front In this background, it is the object of the invention, a submarine with an auxiliary drive to improve maneuverability to create that Arrangement of the auxiliary drive outside of the pressure hull across from Submarines without such auxiliary drive comparable acoustic Signature features.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Unterseeboot mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Unterseeboots ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.Is solved this object by a submarine with the specified in claim 1 Features. Advantageous developments of this submarine result from the dependent claims, the following description and the drawing.

Das erfindungsgemäße Unterseeboot, welches typischerweise aber nicht notwendigerweise ein bemanntes Unterseeboot ist, weist einen Druckkörper auf, der zumindest teilweise von einer Außenhaut umgeben ist. Für den normalen Fahrbetrieb ist das Unterseeboot mit einem Propellerhauptantrieb ausgestattet, der in üblicher Weise heckseitig des Unterseeboots angeordnet ist. Zudem kann heckseitig des Unterseeboots eine Ruderanlage vorgesehen sein, mit der das Unterseeboot bei normaler Fahrt gesteuert wird.The submarine according to the invention, which typically but not necessarily a manned Submarine is, has a pressure body, at least partially surrounded by an outer skin is. For normal driving is the submarine with a main propeller drive equipped in the usual Way rear side of the submarine is arranged. In addition, the rear side the submarine be provided with a rudder, with the Submarine is controlled during normal driving.

Zum Manövrieren auf der Stelle oder bei geringsten Fahrtgeschwindigkeiten weist das Unterseeboot zusätzlich mindestens einen Hilfsantrieb auf. Als Hilfsantrieb wird ein so genannter Inline-Thruster verwendet, der erfindungsgemäß von einer Ruheposition in einem Zwischenraum zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut des Unterseeboots in einer Arbeitsposition außerhalb der Außenhaut bewegbar ist.To the Maneuver points on the spot or at the lowest speeds the submarine in addition at least one auxiliary drive. As an auxiliary drive is a so called inline thruster used according to the invention of a Resting position in a space between the pressure hull and the outer skin of the submarine in a working position outside the outer skin is movable.

Unter einem Inline-Thruster ist ein elektrisch angetriebener Propellerantrieb zu verstehen, bei dem in einem ringförmigen Gehäuse ein Stator integriert ist. In dem Bereich des Gehäuses, in dem der Stator angeordnet ist, ist ein ringförmig hohler Rotor drehbar gelagert, der so einen wasserdurchlässigen Tunnel bildet, an dessen Innenumfang Propellerblätter angeordnet sind, die sich in Richtung einer Mittelachse des Rotors erstrecken. Es liegt also ein Antrieb vor, bei dem der Propeller ohne Verwendung von Getriebemitteln direkt von einem Antriebsmotor angetrieben wird, was insofern vorteilhaft ist, als dies zu einem vergleichsweise hohen Wirkungsgrad bei einer sehr geringen akustischen Signatur des Hilfsantriebs führt.An inline thruster is to be understood as meaning an electrically driven propeller drive in which a stator is integrated in an annular housing. In the region of the housing in which the stator is arranged, a ring-shaped hollow rotor is rotatably mounted, which thus forms a water-permeable tunnel, on whose inner circumference propeller blades are arranged, which extend in the direction of a central axis of the rotor. Thus, there is a drive in which the propeller without the use of transmission means is driven directly by a drive motor, which is advantageous in that as to results in a comparatively high efficiency with a very low acoustic signature of the auxiliary drive.

Der Inline-Thruster wird zweckmäßigerweise nur dann eingesetzt, wenn das erfindungsgemäße Unterseeboot bei Nichtbetrieb oder bei sehr geringen Drehzahlen des Propellerhauptantriebs vorzugsweise auf engstem Raum manövriert werden soll. In diesem Fall wird er durch eine an der Außenhaut ausgebildete Öffnung von der Ruheposition in die Arbeitsposition außerhalb der Außenhaut bewegt. Ansonsten ist der Inline-Thruster vorteilhaft immer in der Ruheposition in dem Zwischenraum zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut also innerhalb der Bootskontur gelagert, wo er praktisch keine akustische Signatur verursachen kann.Of the Inline Thruster is expediently only then used when the submarine according to the invention when not in operation or at very low speeds of the propeller main drive preferably maneuvered in confined spaces shall be. In this case he will be replaced by one on the outer skin trained opening from the rest position to the working position outside the outer skin emotional. Otherwise, the inline thruster is always advantageous in the Resting position in the space between the pressure hull and the outer skin So stored within the boat contour, where he practically no acoustic Signature can cause.

Der Inline-Thruster ist in einem Gestell drehbar gelagert. Um den Inline-Thruster von seiner Ruheposition zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut des Unterseeboots in seiner Arbeitsposition außerhalb der Außenhaut bewegen zu können, ist dieses Gestell in dem Zwischenraum zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut schwenkbar gelagert.Of the Inline Thruster is rotatably mounted in a frame. To the inline thruster of his Rest position between the pressure body and the outer skin of the submarine in its working position outside the outer skin to be able to move, this frame is in the space between the pressure body and the outer skin pivoted.

Vorteilhaft weist der Inline-Thruster und die für den funktionalen Betrieb vorhandene Mechanik keine Wellen- oder Gestängedurchführungen durch den Druckkörper auf, die die Druckkörperstruktur ansonsten schwächen würden und aufwändige Abdichtungen erforderlich machen würden.Advantageous indicates the inline thruster and the ones for functional operation Existing mechanism no shaft or bar bushings through the pressure hull, the pressure hull structure otherwise weaken would and elaborate Seals would be required.

Vorzugsweise ist der Inline-Thruster im Bereich einer Unterseite bzw. des Kiels des Unterseebootes angeordnet. Bezogen auf die Längsausdehnung des Unterseeboots ist die Anordnung des Inline-Thrusters hierbei grundsätzlich beliebig, wobei allerdings eine Anordnung am Bug bzw. in der Nähe des Bugs des Unterseeboots bevorzugt wird, da das Unterseeboot bei einer solchen Anordnung des Inline-Thrusters von diesem quasi gezogen werden kann. Eine Anordnung des Inline-Thrusters in Hö he der Längsachse, d. h. auf größter Breite des Unterseeboots, ist ebenso möglich, um durch einen Schub in vertikaler Richtung eine Tiefenänderung des Unterseeboots zu bewirken.Preferably is the inline thruster in the area of a bottom or the keel of the submarine. Relative to the longitudinal extent of the submarine the arrangement of the inline thruster is basically arbitrary, however, an arrangement at the bow or in the vicinity of the bug the submarine is preferred because the submarine at a such arrangement of the inline thruster pulled by this quasi can be. An arrangement of the inline thruster in height of the longitudinal axis, d. H. on the largest width of the submarine, is also possible by a push in the vertical direction a change in depth of the submarine.

Zum Manövrieren ist die Achsrichtung des Inline-Thrusters und damit einhergehend seine Schubrichtung vorteilhaft in einer Ebene parallel zu einer Längsachse des Unterseeboots in einem Winkelbereich von zumindest 180° einstellbar. Hierzu ist der Inline-Thruster zweckmäßigerweise in der Arbeitsposition außerhalb der Außenhaut in diesen Winkelbereich vorzugsweise stufenlos um eine Achse normal zu der Längsachse des Unterseeboots drehbar angeordnet, sodass mit dem Inline-Thruster günstigstenfalls ein Vorschub des Unterseeboots in einem beliebigen Winkel zu der Längsachse des Unterseeboots erzeugt werden kann.To the Maneuver is the axis direction of the inline thruster and associated with it its thrust direction advantageous in a plane parallel to a longitudinal axis of the submarine in an angular range of at least 180 ° adjustable. For this purpose, the inline thruster is expediently in the working position outside the outer skin in this angular range, preferably continuously about an axis normal to the longitudinal axis the submarine rotatably arranged so that with the inline thruster at best an advance of the submarine at any angle to the longitudinal axis of the submarine can be generated.

Als Antrieb zum Verdrehen des Inline-Thrusters ist bevorzugt ein elektrischer Motor oder ein hydraulischer Drehantrieb vorgesehen, mit dem der Inline-Thruster bewegungsgekoppelt ist. Die Verwendung eines hydraulischen Drehantriebs für den Inline-Thruster ist insofern vorteilhaft, als er bei entsprechender druckfester Auslegung in dem wassergefluteten Zwischenraum zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut angeordnet werden kann, sodass keine Getriebemittel durch die Druckkörperwandung zu einem innerhalb des Druckkörpers angeordneten Antrieb geführt werden müssen sondern lediglich Druckkörperdurchführungen für die hydraulischen bzw. elektrischen Versorgungsleitungen zur Verfügung gestellt werden müssen. Typischerweise ist auch der Drehantrieb, mit dem der Inline-Thruster in der Arbeitsposition verdreht werden kann, an dem Gestell angeordnet.When Drive for rotating the inline thruster is preferably an electrical Motor or a hydraulic rotary drive provided with the Inline Thruster is motion coupled. The use of a hydraulic Rotary drive for the inline thruster is advantageous insofar as it with appropriate pressure-resistant design in the water-flooded gap between the pressure body and the outer skin can be arranged so that no gear means through the Druckkörperwandung to one within the pressure hull arranged drive out Need to become but only pressure body bushings for the hydraulic or electrical supply lines provided Need to become. Typically, the rotary drive, with the inline thruster can be rotated in the working position, arranged on the frame.

Bevorzugt ist das Gestell zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut des Unterseeboots derart gelagert, dass eine Achse, um die das Gestell schwenkbar ist, normal zur Längsachse des Unterseeboots und normal zur Drehachse des Inline-Thrusters ausgelegt ist. Demzufolge ist die Schwenkachse des Gestells in einer normal zur Längsachse des Unterseeboots ausgerichteten Querschnittsebene des Druckkörpers ausgerichtet. Das Gestell ist vorzugsweise um einen Winkel von etwa 90° schwenkbar, wobei die Drehachse, um die der Inline-Thruster in seiner Arbeitsposition verschwenkt werden kann, bevorzugt in der Ruheposition zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Unterseeboots ausgerichtet ist und in der Arbeitsposition im Wesentlichen normal zu dieser Längsachse ausgerichtet ist.Prefers is the frame between the pressure hull and the outer skin of the submarine such that an axle about which the frame is pivotable is normal to the longitudinal axis of the submarine and normal to the axis of rotation of the inline thruster is designed. Consequently, the pivot axis of the frame is in one normal to the longitudinal axis the submarine aligned cross-sectional plane of the pressure hull aligned. The Frame is preferably pivotable through an angle of about 90 °, being the axis of rotation around which the inline thruster is in its working position can be pivoted, preferably in the rest position between the pressure body and the outer skin in the Essentially parallel to the longitudinal axis the submarine is aligned and in working position in the Essentially normal to this longitudinal axis is aligned.

Vorteilhaft kann das Gestell hydraulisch oder elektrisch verschwenkbar sein. In diesem Zusammenhang kann eine an dem Gestell angreifende hydraulisch betätigte Kolben-Zylinder-Anordnung oder ein elektrischer Linearantrieb vorgesehen sein. So kann eine Kolben-Zylinder-Anordnung bootsseitig zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut schwenkbar angelenkt sein, wobei das Gestell durch ein Aus- und Einfahren des Kolbens dieser Anordnung von der Ruheposition in die Arbeitsposition und umgekehrt verschwenkt werden kann. Vorzugsweise wird zum Verschwenken des Gestells allerdings ein hydraulischer oder elektrischer Drehantrieb verwendet, der in dem Zwischenraum zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut des Unterseeboots angeordnet ist. Dieser Drehantrieb kann an der Schwenkachse des Gestells direkt angreifen oder, wie es bevorzugt vorgesehen ist, so angeordnet sein, dass seine Drehachse beabstandet von der Schwenkachse des Gestells angeordnet ist. In diesem Fall kann das Gestell besonders vorteilhaft über eine Kniehebelmechanik mit dem Drehzylinder bewegungsgekoppelt sein.Advantageously, the frame can be hydraulically or electrically pivoted. In this connection, a hydraulically actuated piston-cylinder arrangement acting on the frame or an electric linear drive can be provided. Thus, a piston-cylinder arrangement can be pivoted on the boat side between the pressure body and the outer skin, wherein the frame can be pivoted by an extension and retraction of the piston of this arrangement from the rest position to the working position and vice versa. Preferably, however, a hydraulic or electrical rotary drive is used to pivot the frame, which is arranged in the space between the pressure hull and the outer skin of the submarine. This rotary drive can act on the pivot axis of the frame directly or, as it is preferably provided, be arranged so that its axis of rotation spaced from the pivot axis of the frame is arranged. In this case, the frame can be coupled in a particularly advantageous manner via a toggle mechanism with the rotary cylinder.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Unterseeboots ist es vorgesehen, an einer Gehäuseaußenseite des Inline-Thrusters ein Verkleidungsteil anzuordnen, das einen Teil der Außenhaut des Unterseeboots bildet. Mit diesem Verkleidungsteil kann eine an der Außenhaut ausgebildete Öffnung, durch die der Inline-Thruster in seine Arbeitsposition außerhalb der Außenhaut verschwenkt wird, verschlossen werden. Das Verkleidungsteil ist zweckmäßigerweise plattenförmig ausgebildet und kann beispielsweise aus einem leichten Glasfaser- oder Kohlefaserverbundwerkstoff hergestellt sein. Die Anordnung des Verkleidungsteils an dem Gehäuse des Inline-Thrusters ist vorteilhaft so, dass das Verkleidungsteil dann, wenn sich der Inline-Thruster in seiner Ruheposition befindet, die an der Außenhaut ausgebildete Öffnung verschließt, wobei die Außenseite des Verkleidungsteils mit der Außenseite der Außenhaut bündig fluchtet. Darüber hinaus ist das Verkleidungsteil zweckmäßigerweise so an dem Gehäuse, d. h. der Düse des Inline-Thrusters angeordnet, dass seine Flachseiten im Wesentlichen parallel zur Mittelachse des Inline-Thrusters ausgerichtet sind. Auf diese Weise erzeugt das Verkleidungsteil bei Einsatz des Inline-Thrusters lediglich einen zu vernachlässigenden Strömungswiderstand.In a further advantageous embodiment of the invention submarine it is provided on a housing outside of the inline thruster to dispose of a cowling Part of the outer skin of the submarine. With this fairing part can a on the outer skin trained opening, through the the inline thruster to its working position outside the outer skin is pivoted, closed. The fairing part is expediently plate-shaped formed and may for example consist of a lightweight fiberglass or carbon fiber composite material. The order the trim part on the housing of the inline thruster is advantageous in that the fairing part when the in-line thruster is in its rest position, the on the outer skin closed opening closes, wherein the outside of the trim part with the outside of the outer skin flush flees. About that In addition, the cowling is expediently so on the housing, d. H. the nozzle of the Inline Thrusters arranged that its flat sides substantially aligned parallel to the central axis of the inline thruster. In this way, the cowling produces when using the inline thruster only a negligible flow resistance.

Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Unterseeboot anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:following is the submarine according to the invention explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. In the drawing shows:

1 schematisch in einer Seitenansicht einen teilgeschnittenen Bereich eines Unterseeboots zwischen dem Druckkörper und der Außenhaut mit einem dort ausgefahrenen Inline-Thruster, 1 schematically a side view of a partially cut portion of a submarine between the pressure hull and the outer skin with an inline thruster extended there,

2 die Anordnung nach 1 in einer Frontansicht, 2 the arrangement after 1 in a front view,

3 in schematischer Darstellung den in einem Gestell schwenkbar gelagerten Inline-Thruster nach 1 in einer ersten Schwenkstellung, 3 in a schematic representation of the pivotally mounted in a frame inline thruster 1 in a first pivot position,

4 die Anordnung nach 3 mit dem Inline-Thruster in einer zweiten Schwenkstellung, 4 the arrangement after 3 with the inline thruster in a second pivot position,

5 die Anordnung nach 3 mit einem Inline-Thruster in einer dritten Schwenkstellung, 5 the arrangement after 3 with an inline thruster in a third pivot position,

6 die Anordnung nach 3 mit dem Inline-Thruster in einer vierten Schwenkstellung, 6 the arrangement after 3 with the inline thruster in a fourth pivot position,

7 die Anordnung nach 6 mit dem Inline-Thruster in einer ersten Drehstellung, 7 the arrangement after 6 with the inline thruster in a first rotational position,

8 die Anordnung nach 6 mit dem Inline-Thruster in einer zweiten Drehstellung, 8th the arrangement after 6 with the inline thruster in a second rotational position,

9 die Anordnung nach 6 mit dem Inline-Thruster in einer dritten Drehstellung und 9 the arrangement after 6 with the inline thruster in a third rotational position and

10 die Anordnung nach 6 mit dem Inline-Thruster in einer vierten Drehstellung. 10 the arrangement after 6 with the inline thruster in a fourth rotational position.

Das erfindungsgemäße Unterseeboot weist einen Druckkörper 2 auf, wobei im Bereich der Unterseite des Unterseeboots beabstandet von dem Druckkörper 2 eine Außenhaut 4 angeordnet ist (1 und 2). In dem so entstehenden Zwischenraum 6 zwischen dem Druckkörper 2 und der Außenhaut 4 ist ein Gestell 8 eines Hilfsantriebs für das Unterseeboot angeordnet.The submarine according to the invention has a pressure body 2 on, wherein in the region of the underside of the submarine spaced from the pressure hull 2 an outer skin 4 is arranged ( 1 and 2 ). In the resulting gap 6 between the pressure hull 2 and the outer skin 4 is a frame 8th an auxiliary drive for the submarine arranged.

Das Gestell 8 weist ein längliches kastenförmiges Tragwerk 10 auf, wobei, wie insbesondere aus den 3 bis 6 deutlich wird, an zwei parallel zu einander ausgerichteten Längsseiten des Tragwerks 10 jeweils ein Vorsprung 12 ausgebildet ist, der sich im Wesentlichen quer zur Längsausdehnung des Tragwerks 10 erstreckt. Im Bereich der von dem Tragwerk 10 abgewandten Enden der Vorsprünge 12 ist das Gestell 8 schwenkbeweglich an einer in dem Zwischenraum 6 angeordneten Achse 14 gelagert. Die Achse 14 ist normal zu einer nicht dargestellten Längsachse des Unterseeboots und normal zu einer hierzu senkrechten vertikalen Achse des Unterseeboots ausgerichtet.The frame 8th has an elongated box-shaped structure 10 on, where, in particular from the 3 to 6 becomes clear, on two parallel to each other aligned longitudinal sides of the structure 10 one projection each 12 is formed, which is substantially transverse to the longitudinal extent of the structure 10 extends. In the area of the structure 10 opposite ends of the projections 12 is the frame 8th pivotally attached to one in the space 6 arranged axis 14 stored. The axis 14 is normal to a longitudinal axis, not shown, of the submarine and normal to a vertical vertical axis of the submarine.

An einer Stirnseite 16 des Tragwerks 10 ist ein hydraulischer Drehantrieb 18 angeordnet, wobei ein drehbarer Zapfen 20 des Drehantriebs 18 in das Innere des Tragwerks 10 eingreift. Über den Zapfen 20 ist ein Inline-Thruster 22, der an der von der Stirnseite 16 abgewandten Stirnseite des Tragwerks 10 angeordnet ist, mit dem Drehantrieb 18 drehbeweglich gekoppelt.At one end 16 of the structure 10 is a hydraulic rotary drive 18 arranged, with a rotatable pin 20 of the rotary drive 18 into the interior of the structure 10 intervenes. About the cone 20 is an inline thruster 22 which at the from the front 16 facing away from the front side of the structure 10 is arranged, with the rotary drive 18 rotatably coupled.

Der Inline-Thruster 22 weist ein ring- bzw. röhrenförmiges Gehäuse 24 (Düse) auf, in dem ein in der Zeichnung nicht erkennbarer ebenfalls ringförmig ausgebildeter Stator integriert ist. In dem Gehäuse 24 ist ein Rotor 26 drehbeweglich angeordnet, wobei er typischerweise von dem Stator umgeben ist. Der Rotor 24 ist rohrförmig hohl ausgebildet. An seinem Innenumfang sind Propellerblätter 28 angeordnet, die sich im Wesentlichen radial in Richtung der Mitte des Rotors 26 erstrecken.The inline thruster 22 has a ring-shaped or tubular housing 24 (Nozzle), in which a not visible in the drawing is also integrated ring-shaped stator. In the case 24 is a rotor 26 rotatably disposed, being typically surrounded by the stator. The rotor 24 is tubular hollow. At its inner circumference are propeller blades 28 arranged substantially radially toward the center of the rotor 26 extend.

In dem Zwischenraum 6 zwischen dem Druckkörper 2 und der Außenhaut 4 ist neben der Achse 14 auch ein hydraulischer Drehantrieb 30 angeordnet (3 bis 5). Die Anordnung dieses Drehantriebs 30 ist der art, dass ein drehbarer Zapfen 32 des Drehantriebs 30 parallel zu der Achse 14 ausgerichtet ist. Der Drehantrieb 30 dient zum Verschwenken des Gestells 8 und des daran angeordneten Inline-Thrusters 22. Hierzu ist der Zapfen 32 des Drehantriebs 30 über eine Kniehebemechanik 34 mit dem Gestell 8 bewegungsgekoppelt.In the gap 6 between the pressure hull 2 and the outer skin 4 is next to the axis 14 also a hydraulic rotary drive 30 arranged ( 3 to 5 ). The arrangement of this rotary drive 30 is the kind of a rotatable pin 32 of the rotary drive 30 parallel to the axis 14 is aligned. The rotary drive 30 serves to pivot the frame 8th and the inline thruster attached to it 22 , This is the pin 32 of the rotary drive 30 via a knee-lifting mechanism 34 with the frame 8th motion-coupled.

Die Kniehebelmechanik 34 weist einen ersten Hebel 36 und einen zweiten Hebel 38 auf, die miteinander über ein Gelenk 40 gelenkig verbunden sind. Der Hebel 38 ist L-förmig gekrümmt ausgebildet. An dem von dem Gelenk 40 abgewandten Endbereich ist der Hebel 36 drehfest mit dem Zapfen 32 des Drehantriebs 30 verbunden. Der Hebel 38 ist an seinem von dem Gelenk 40 abgewandten Endbereich über ein Gelenk 42 schwenkbeweglich mit dem Vorsprung 12 des Gestells 8 verbunden.The toggle mechanism 34 has a first lever 36 and a second lever 38 on top of each other via a joint 40 are hingedly connected. The lever 38 is formed L-shaped curved. At the of the joint 40 opposite end region is the lever 36 rotatably with the pin 32 of the rotary drive 30 connected. The lever 38 is at his from the joint 40 opposite end region via a joint 42 pivoting with the projection 12 of the frame 8th connected.

Die Funktionsweise des Hilfsantriebs des erfindungsgemäßen Unterseeboots ist wie folgt:
Zunächst ist das Gestell 8 mit dem daran angeordneten Inline-Thruster 22 in der Ruheposition vollständig in dem Zwischenraum 6 zwischen dem Druckkörper 2 und der Außenhaut 4 angeordnet, wobei ein im Wesentlichen tangential an der Außenseite des Gehäuses 24 des Inline-Thrusters 22 angeordnetes Verkleidungsteil 44 eine an der Außenhaut 4 ausgebildete Öffnung 46 verschließt (3).The operation of the auxiliary drive of the submarine according to the invention is as follows:
First, the frame 8th with the inline thruster attached to it 22 completely in the rest position in the rest position 6 between the pressure hull 2 and the outer skin 4 arranged, with a substantially tangential to the outside of the housing 24 of the inline thruster 22 arranged trim part 44 one on the outer skin 4 trained opening 46 closes ( 3 ).

Durch Betätigen des Drehantriebs 30 wird das Gestell 8 mit dem Inline-Thruster 22 stufenlos verschwenkt, bis sich der Inline-Thruster 22 in seiner Arbeitsposition außerhalb der Außenhaut 4 befindet (4 bis 6). Hierbei wird die Drehbewegung des Zapfens 32 des Drehantriebs 30 über die Kniehebelmechanik 34 in eine Schwenkbewegung des Gestells 8 um die Achse 14 umgewandelt.By actuating the rotary drive 30 becomes the frame 8th with the inline thruster 22 steplessly swiveled until the inline thruster 22 in its working position outside the outer skin 4 located ( 4 to 6 ). This is the rotational movement of the pin 32 of the rotary drive 30 via the toggle mechanism 34 in a pivoting movement of the frame 8th around the axis 14 transformed.

In der Arbeitsposition (6) wird der Inline-Thruster 22 in eine für das Manövrieren erforderliche Position ausgerichtet (6 bis 10). Dies erfolgt durch entsprechende Betätigung des hydraulischen Drehantriebs 18, der mit dem Inline-Thruster 22 in entsprechender Weise drehbeweglich verbunden ist. Soll der Inline-Thruster 22 von seiner Arbeitsposition wieder zurück in seine Ruheposition in dem Zwischenraum 6 zwischen dem Druckkörper 2 und der Außenhaut 4 verschwenkt werden, ist es zunächst erforderlich, den Inline-Thruster 22 so zu drehen, dass das Verkleidungsteil 44 normal zur Schwenkebene des Gestells 8 angeordnet ist und bezogen auf den Verschwenkweg hinter dem Inline-Thruster 22 angeordnet ist. Anschließend erfolgt das Verschwenken des Gestells 8 wie oben beschrieben nur in umgekehrter Richtung.In the working position ( 6 ) becomes the inline thruster 22 in a position required for maneuvering ( 6 to 10 ). This is done by appropriate actuation of the hydraulic rotary drive 18 that with the inline thruster 22 is rotatably connected in a corresponding manner. Should the inline thruster 22 from his working position back to his resting position in the gap 6 between the pressure hull 2 and the outer skin 4 To be pivoted, it is first necessary to use the inline thruster 22 turn so that the fairing part 44 normal to the pivoting plane of the frame 8th is arranged and related to the Verschwenkweg behind the inline thruster 22 is arranged. Subsequently, the pivoting of the frame takes place 8th as described above only in the opposite direction.

22
Druckkörperpressure vessels
44
Außenhautshell
66
Zwischenraumgap
88th
Gestellframe
1010
TragwerkStructure
1212
Vorsprunghead Start
1414
Achseaxis
1616
Stirnseitefront
1818
Drehantriebrotary drive
2020
Zapfenspigot
2222
Inline-ThrusterInline Thruster
2424
Gehäusecasing
2626
Rotorrotor
2828
Propellerblattpropeller blade
3030
Drehantriebrotary drive
3232
Zapfenspigot
3434
KniehebelmechanikToggle mechanism
3636
Hebellever
3838
Hebellever
4040
Gelenkjoint
4242
Gelenkjoint
4444
Verkleidungsteilcowling
4646
Öffnungopening

Claims (9)

Unterseeboot mit einem Druckkörper (2) und mit einem diesen zumindest teilweise umgebenden Außenhaut (4), welches einen Propellerhauptantrieb sowie zumindest einen Inline-Thruster als Hilfsantrieb aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Inline-Thruster (22) von einer Ruheposition in einem Zwischenraum (6) zwischen dem Druckkörper (2) und der Außenhaut (4) in eine Arbeitsposition außerhalb der Außenhaut (4) bewegbar ist, wobei er an einem in dem Zwischenraum (6) zwischen Druckkörper (2) und Außenhaut (4) schwenkbar gelagerten Gestell (8) drehbar gelagert ist.Submarine with a pressure hull ( 2 ) and with an at least partially surrounding outer skin ( 4 ), which has a propeller main drive and at least one inline thruster as an auxiliary drive, characterized in that the inline thruster ( 22 ) from a rest position in a gap ( 6 ) between the pressure body ( 2 ) and the outer skin ( 4 ) in a working position outside the outer skin ( 4 ) is movable, whereby at one in the space ( 6 ) between pressure hull ( 2 ) and outer skin ( 4 ) pivotally mounted frame ( 8th ) is rotatably mounted. Unterseeboot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Inline-Thruster (22) und die für den funktionalen Betrieb vorhandene Mechanik keine Wellen- oder Gestängedurchführungen durch den Druckkörper hat.Submarine according to claim 1, characterized in that the inline thruster ( 22 ) and the mechanics present for the functional operation has no shaft or rod passages through the pressure hull. Unterseeboot nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Inline-Thruster (22) im Bereich einer Unterseite des Unterseeboots angeordnet ist.Submarine according to claim 1 or 2, characterized in that the inline thruster ( 22 ) is arranged in the region of an underside of the submarine. Unterseeboot nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsrichtung des Inline-Thrusters (22) in einer Ebene parallel zu einer Längsachse des Unterseeboots in einem Winkelbereich von zumindest 180° einstellbar ist.Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that the axial direction of the inline thruster ( 22 ) is adjustable in a plane parallel to a longitudinal axis of the submarine in an angular range of at least 180 °. Unterseeboot nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Inline-Thruster (22) um eine Achse normal zu der Längsachse des Unterseeboots drehbar angeordnet ist.Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that the inline thruster ( 22 ) is rotatably disposed about an axis normal to the longitudinal axis of the submarine. Unterseeboot nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Inline-Thruster (22) mit einem hydraulischen oder elektrischen Drehantrieb (18) bewegungsgekoppelt ist.Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that the inline thruster ( 22 ) with a hydraulic or electric rotary drive ( 18 ) is motion coupled. Unterseeboot nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (8) derart gelagert ist, dass eine Schwenkachse des Gestells (8) normal zur Längsachse des Unterseeboots und normal zur Drehachse des Inline-Thrusters (22) ausgerichtet ist.Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that the frame ( 8th ) is mounted such that a pivot axis of the frame ( 8th ) normal to the longitudinal axis of the submarine and normal to the axis of rotation of the inline thruster ( 22 ) is aligned. Unterseeboot nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (8) über eine Kniehebelmechanik (34) mit einem in dem Zwischenraum (6) zwischen Druckkörper (2) und Außenhaut (4) angeordneten hydraulischen Drehantrieb (30) bewegungsgekoppelt ist.Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that the frame ( 8th ) via a toggle mechanism ( 34 ) with one in the space ( 6 ) between pressure hull ( 2 ) and outer skin ( 4 ) arranged hydraulic rotary drive ( 30 ) is motion coupled. Unterseeboot nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Gehäuseaußenseite des Inline-Thrusters (22) ein Verkleidungsteil (44) angeordnet ist, das einen Teil der Außenhaut (4) des Unterseeboots bildet.Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that on a housing outside of the inline thruster ( 22 ) a trim part ( 44 ), which forms part of the outer skin ( 4 ) of the submarine.
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