DE1102016B

DE1102016B - Tug for active and / or passive sonar tracking

Info

Publication number: DE1102016B
Application number: DEA31413A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Maass; Dipl-Ing Hans Bostroem
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1959-02-21
Filing date: 1959-02-21
Publication date: 1961-03-09

Description

Schleppkörper für aktive und/oder passive Sonarortung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schleppkörper mit einer im vorderen Teil hinter einer schalldurchlässigen Wand ungeordneten, mehrachsig schwenkbaren Schallwandleranorldnung für aktive und/oder passive Sonarortung.Towed body for active and / or passive sonar location The present Invention relates to a towed body with a rear in the front part a sound-permeable wall disordered, multi-axis swiveling sound transducer arrangement for active and / or passive sonar location.

Bei aktiv oder/und passiv wirkenden Schlallortungsgeräten in vorwiegend horizontaler Richtung, die von Bord eines Oberflächenschiffes betrieben werden, ist die Wirksamkeit des Verfahrens stark abhängig von der maximal erzielbaren Ausfahrtiefe der akustischen Warndlergeräte unterhalb des Schiffskörpers, bezogen auf die Wasseroberfläche, und damit auch abhängig von der Schiffsgröße sowie in noch stärkerem Maße von den Seegangs- und Fahrtbedingungen. Bei schlechtem Wetter und kleineren Fahrzeugen wird die Ortung deshalb praktisch sehr verschlechtert oder gar unmöglich gemacht. Ein weiterer Nachteil, bei der Sonarortung kann eintreten, wenn horizontal liegende Temperatursprungschichten vorhanden sind, die den Ortungsstrahl total reflektieren, so daß ein etwa unter dieser Sprungschicht stehender Gegner nicht erfaßt werden kann.For active and / or passive sound location devices in predominantly horizontal direction operated from aboard a surface ship, the effectiveness of the procedure is heavily dependent on the maximum achievable extension depth the acoustic warning devices below the hull, based on the water surface, and therefore also dependent on the size of the ship and, to an even greater extent, on the Sea and sailing conditions. In bad weather and smaller vehicles will the location is therefore practically very worsened or even made impossible. A Another disadvantage with the sonar location can occur when lying horizontally There are temperature jump layers that totally reflect the locating beam, so that an opponent standing below this thermocline cannot be detected can.

Es ist bekannt, diesem. Mangel dadurch abzuhelfen, daß man die akustische Wandleranordnung in einem Schleppkörper anordnet, der an einem Kabel in einer einstellbaren Tiefe vom Ortungsfahrzeug nachgeschleppt werden kann. Hierbei kann dieses Ortungsfahrzeug auch ein Helikopter oder ein Kleinluftschiff sein. Es ist ferner bekannt, die Wanüleranordnung in einen Schwimmkörper einzubauen, der mit dem Leitschiff nur durch Signalübermittlung verbunden ist, während er durch Eigenantrieb fortbewegt wird. Wenn die über die Wandleranlage des: Schwimmkörpers ge wonnernen Informationen für eine aktive Bekämpfung des Gegners hinreichend zuverlässige Unterlagen liefern sollen, so ist eine volle Raumstabilisierung der Warndleranordnung zu fordern. Andererseits muß die maximale Fahrtstufe des Schwimmkörpers möglichst heraufgesetzt werden und -deshalb dieser, zur Vermeidung von unzulässig großen Störgeräuschen, selbst hydrodynamisch und iakustisch optimal ausgebildetsein.It is known this. To remedy the shortcoming by using the acoustic Transducer assembly arranged in a towed body, which is attached to a cable in an adjustable Depth can be towed by the tracking vehicle. This tracking vehicle can also be a helicopter or a small airship. It is also known, the Wanuler arrangement to be built into a floating body that can only communicate with the lead ship via signal transmission connected while being propelled. If the Converter system of the: floating body ge won information for an active fight should provide sufficiently reliable documents of the opponent, so is a full one To demand room stabilization of the warning arrangement. On the other hand, the maximum Speed level of the float should be increased as much as possible and therefore this, to avoid unacceptably large background noises, even hydrodynamically and acoustically be optimally trained.

Erfindungsgemäß werdendiese beiden Forderungen in der Weise erfüllt, daß zur Stabilisierung der Wandleranordnung gegen Roll- und Stampfbewegungen und unerwünschte Tiefenänderungen elektronische Mittel vorgesehen sind, welche von Stabilisierungskreiseln und einer Tiefenmeßeinrichtung gesteuert werden, und daß diese elektronische Stabilisierung durch spezielle Formgebung des Schleppkörpers selbst unterstützt wird, indem der vorzugsweisei rotationssymmetrisch und' stromlinienförmig ausgebildete Schleppkörper zur Erzeugung der erforderlichen Abtriebskomponente zu beiden Seiten Stützflügel aufweist, die im wesentlichen nach schräg unten und schräg hinten verlaufen und vorzugsweise im Längsschnitt ein unsymmetrisches Flügelprofil aufweisen.According to the invention, these two requirements are met in such a way that that to stabilize the transducer assembly against rolling and pitching movements and unwanted depth changes electronic means are provided by stabilization gyroscopes and a depth measuring device, and that this electronic stabilization is supported by the special shape of the towed body itself by the preferably with rotationally symmetrical and streamlined towed bodies to generate the required output component, support wings on both sides has, which run obliquely downwards and obliquely to the rear and substantially preferably have an asymmetrical wing profile in longitudinal section.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel.The drawing illustrates an embodiment.

Fig. 1 zeigt einen-Schleppkörper nach derErfindung in Seitenansicht, t Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1, Fig. 3 eine Rückansicht des Schleppkörpers.Fig. 1 shows a towed body according to the invention in side view, FIG. 2 shows a plan view of FIG. 1, FIG. 3 shows a rear view of the towed body.

Die volle Raumstabilisierung gegen Stampf- und Rollbewegungen der vorzugsweise hinter einer schalldurchlässigen Kappe 1 im Vorderteil des Stromlinienkörpers 2 angeordneten, mehrachsig schwenkbaren Wandleranordnung 3 wird mittels im Schleppkörper eingebauter Einrichtungen erzielt. Diese bestellt aus elektronischen Mitteln mit Kompaßkreisel 4, Horizontkreisel 5, Tiefenmesser 6, einem Antrieb 7 zum Drehen und einem Antrieb 8 zum Kippen des Schwingers 3 -mit zugehörigem Steuerverstärker9 bzw. 10, Vorverstärker 11, einer elektrischen Weiche 12, einem Netzteil 13 und Voltmeter 14. Der Tiefensteuerantrieb 15 erfolgt alternativ über eine ölhydraulische Anlage 16. Um den elektronischen Aufwand zur Stabilisierung möglichst klein zu halten, werden erfindungsgemäß hierbei die maximal vorkommenden Pendelungen um ,die Längs- und Querachse des Schleppkörpers durch entsprechende Formgebung der abtriebserzeugenden Stützflächen 17 verringert und 'damit erreicht"daß die elektronische Stabilisierung durch spezielle Formgebung des Schleppkörpers selbst mit -den mit ihm verbundenen Stützflächen unterstützt wird. Hierzu werden die abtriebserzeugenden, seitlichen; Flächen in ihrer Längsachse im wesentlichen nach schräg hinten und schräg unten gerichtet und erhalten vorzugsweise ein im Längsschnitt unsymmetrisches Flügelprofil mit kleinstmöglichem Anstellwinkel. Die Schrägneigung nach hinten wird hierbei sobemessen, Üaß die Verbindung der Druckresultierenden, näherungsweise also die . Profilschwerpunktlängsachsen 18, in einer Ebene mit,dem un der Oberseite des Schleppkörpers angreifenden Zugkabel liegt. Die Schrägstellung der Stützflügel nach unten liegt ;dabei zwischen etwa 2G und 40° gegenüber der Horizontalen. Die Stützflügel. 17 könneri zur Verminderung -der Umströmung oder Flügelenden mit entsprechenden Verstärkungen 19 versehen sein, die gleichzeitig zur Aufnahme des Gewichts des Schleppkörpers beim Abstellen dienen können.The full spatial stabilization against pitching and rolling movements of the multi-axis pivotable transducer arrangement 3, which is preferably arranged behind a sound-permeable cap 1 in the front part of the streamlined body 2, is achieved by means of devices built into the towed body. This ordered from electronic means with compass gyro 4, horizon gyro 5, depth gauge 6, a drive 7 for turning and a drive 8 for tilting the oscillator 3 -with associated control amplifier 9 or 10, preamplifier 11, an electrical switch 12, a power supply 13 and voltmeter 14. The depth control drive 15 takes place alternatively via an oil-hydraulic system 16. In order to keep the electronic effort for stabilization as small as possible, according to the invention the maximum oscillations occurring around the longitudinal and transverse axes of the towed body are reduced by appropriate shaping of the output-generating support surfaces 17 and ' This achieves "that the electronic stabilization is supported by the special shape of the towed vehicle itself with the supporting surfaces connected to it. For this purpose, the lateral surfaces that generate output are directed in their longitudinal axis essentially obliquely backwards and obliquely downwards and preferably receive an im Longitudinal section of asymmetrical wing profile with the smallest possible angle of attack. The inclination to the rear is measured in such a way that the connection of the pressure resultant, i.e. approximately the. Profile center of gravity longitudinal axes 18, in one plane with the un pulling cable engaging the top of the towed body. The inclination of the support wings is downwards; between about 2G and 40 ° relative to the horizontal. The support wings. 17 can be provided with appropriate reinforcements 19 to reduce the flow around or wing ends, which can also serve to take up the weight of the towed body when it is parked.

Um sicherzustellen, daß bei strömungsmäßig günstiger Ausbildung des Schleppkörpers der erstrebte niedrige Störgeräuschpegel nicht durch die Strömungsgeräusche am Schleppseil zunichte gemacht wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Schleppseil, das auch die Vielrarderverbindung zwischen Schleppkörper und Sonaranlage an Bord herstellt, zumindest in ,der Nähe des Schleppkörpers, einen stromlinienförmigen Querschnitt aufweist und @daß das Verhältnis von Länge zu Breite,des Schleppkabeldüerschnitts größer als das des Schleppkörpers selbst ist. Hierdurch werden bis zur maximalen Schleppfahrt des Körpers selbst Wirbelablösungen, am Schleppkabel und daraus resultierendes Schwirren des Kabels mit seiner mechanischen und akustischen Rückwirkung auf ,die akustische Wandleranordnung vermieden.To ensure that with a favorable flow design of the Towed body the desired low background noise level is not due to the flow noise is destroyed on the tow rope, the invention provides that the tow rope, This also applies to the multi-rarder connection between the towed body and the sonar system on board produces a streamlined one, at least in the vicinity of the towed vehicle Has cross-section and @ that the ratio of length to width, of the trailing cable cross-section larger than that of the towed vehicle itself. This will be up to the maximum Towing of the body itself, vortex shedding, on the towing cable and the resulting Whirring of the cable with its mechanical and acoustic feedback on that acoustic transducer arrangement avoided.

Für die Ansteuerung einer bestimmten gewünschten Tiefe wird erfindungsgemäß eine von Bord aus beeinflußbare,gegebenenfalls automatisch wirkende Tiefenruderanordnung vorgesehen. Um Idas von dem Tiefenruider 20, 20 auszuübende dynamische Moment und damit die Anstellwinkel des Tiefenruders möglichst klein zu halten, wird erfindungsgemäß der Angriffspunkt,des Schleppkabels 2n der Oberseite des Schleppkörpers in der Weise längs verschielbb"ar vorgesehen, daß ein etwa vorhandenes statisches Moment um die Querachse des Körpers, das bei unterschiedlicher Ausrüstung des Schleppkörpers mit elektronischen und mechanischen Geräten obendrein unterschiedliche Werte annehmen kann, optimal in bezug auf Aden resultierenden dynamischenAngriffspunktderWiderstands-und Abtriebskraft kompensiert wird.According to the invention, for the control of a certain desired depth a depth rudder arrangement that can be influenced from on board and, if necessary, works automatically intended. To Ida's dynamic moment to be exercised by the Tiefenruider 20, 20 and so that the angle of attack of the depth rudder is kept as small as possible, according to the invention the point of attack, the tow cable 2n the top of the towed body in the way Längs verschielbb "ar provided that any existing static moment around the Transverse axis of the body, which is used when the towed vehicle is equipped with different equipment electronic and mechanical devices also assume different values can, optimally with respect to the resulting dynamic point of attack of the resistance and Output force is compensated.

Zur Erleichterung der Herstellung des Schlleppkabels und einer etwa notwendig werdenden Reparatur bei äußerlicher Beschädigung ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Kabel aufzuteilen in einen. inneren Teil, vorzugsweise kreisförmigen Querschnitts, der die Zugkraft aufnimmt und mit !den Versorgungsadern ausgerüstet ist, und einen zweiten Teil mit stromlinienförmigem Profil, der über das Innenkabel geschoben werden kann und auf dem Innenkabel verdrehbar ist.To facilitate the manufacture of the tow cable and one approximately necessary repairs in the event of external damage is provided according to the invention, to split the cable into one. inner part, preferably circular cross-section, which absorbs the tensile force and is equipped with the supply lines, and one second part with a streamlined profile that can be pushed over the inner cable can and can be rotated on the inner cable.

Im Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich. Insbesondere kann die beschriebene stromlinienförmige Kabelausführung mit gegeneinander verdrehbarem Innen- und Außenteil auch für' andere Schleppgeräte Anwendung finden.Various modifications and others are within the scope of the invention Executions possible. In particular, the streamlined cable design described With inner and outer parts that can be rotated against each other, also for 'other towing equipment Find application.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Towed body with one in the front part behind a sound-permeable wall arranged, multi-axis pivotable sound transducer arrangement for active and / or passive sonar location, characterized in that for stabilization the transducer arrangement against rolling and pitching movements and undesirable changes in depth electronic means are provided, which of stabilization gyroscopes and a Depth measuring device are controlled and that this electronic stabilization is supported by the special shape of the towed body itself by the towed bodies which are preferably rotationally symmetrical and streamlined (2) To generate the required output component, support wings on both sides (6), which run obliquely downwards and obliquely to the rear and preferably have an asymmetrical wing profile in longitudinal section.

2. Towed body, in particular according to claim 1, characterized in that the towed body is towed on a cable that has a streamlined cross-section, and that the length-to-width ratio of the cable profile is greater than that of the towed body profile.

3. towed body according to claim 1 and 2, characterized in that the point of application of the tow cable on the top of the towed body in the manner longitudinally displaceable is that any existing static moment around the transverse axis of the body, the - With different equipment, it can also assume different values, optimal with respect to the resulting dynamic attack point of the resistance and Output force is compensated.

4. towed body, in particular according to claim 2, characterized in that the streamlined cable profile as a sheath around the Indoor cable - is twistable. -Publications considered: USA.-Patent No. 2,418,846.