Ausstossvorrichtung für Bewaffnungen aus U-Boot-Torpedorohren

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausstoßvorrichtung für Geschosse aus U-Boot-Torpedorohren mit Druckwasser, wobei eine Wasserzylinder-Kolben- Einheit mit einem doppelseitig beaufschlagten Kolben einer Stellzylinderanordnung als Antrieb mit einem Torpedorohr verbunden ist und Wasser in das angeschlossene Torpedorohr zum Ausstoß der Geschosse preßbar ist, die gegenüber dem Torpedorohr zur Herstellung eines Druckraumes abgedichtet ist.

[0002] Ein Ausstoßsystem dieser Art ist bereits aus der DE-C-11 24 387 zu entnehmen. Es wird dabei eine Wasserzylinder-Kolben-Einheit über einen Preßluftzylinder angetrieben, der seine Energie aus dem Hochdruck-Bordnetz erhält. Dabei ist vorgesehen, daß in einer Wasserkammer der angetriebene Kolben hin- und herbewegbar ist. Der Kolben ist aus einer dem Innenraum zugeordneten Stellung, unter Hinüberdrücken des vor dem Kolben in der zylindrischen Wasserkammer enthaltenen Wassers über eine Sammelkammer in das Ausstoßrohr zum Ausstoßen des Geschosses vorwärts bewegbar, wobei hinter dem Kolben Wasser aus der Umgebung angesaugt und die in dieser sich bewegenden Wassermasse enthaltene Energie in das Torpedorohr hinein abgeleitet wird, wenn der Kolben am Ende seines Vorwärtshubes zum Stillstand kommt. Bei diesen bekannten Anordnungen haben sich in der Praxis Mängel herausgestellt. Hierzu zählen:

- starke Geräuschenwicklung beim Ausblasen der jeweils auf der Stangen- und Deckelseite des Pneumatikzylinders entweichenden teilentspannten Preßluft,

- nicht ausreichende Zuverlässigkeit der Pneumatik-Ventile und Dichtung bei den erforderlichen Drucken,

- Betriebsstörungen durch Unterkühlung des Pneumatikzylinders und der zugehörigen Ventile sowie des Bootsinnenraumes, besonders bei hohen Schußfolgen,

- Druckanstieg im Bootsraum beim Ausblasen der Preßluft.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ausstoßvorrichtung der gattungsgemäßen Art zu verbessern, die durch einfache mechanische Elemente, eine Erhöhung der Funktionssicherheit sowie Geräuschminderung und eine gute Ausnutzung der eingesetzten Energie ermöglicht.

[0004] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Stellzylinderanordnung für die Wasserzylinder-Kolben-Einheit eine hydraulische Stellzylinderanordnung ist und von mindestens einem aufladbaren Hydrospeicher speisbar ist sowie die Druckflüssigkeit für den Ausstoßvorgang mit der die Kolbenstange aufnehmende Kolbenseite der Stellzylinderanordnung verbindbar ist, während für den Rückstellvorgang zusätzlich eine Verbindung zur anderen Kolbenseite der Stellzylinderanordnung einschaltbar ist.

[0005] Hierdurch wird vermieden, daß ein Druckanstieg im Bootraum herbeigeführt wird und eine starke Geräuschentwicklung beim Ausblasen erfolgt. Ferner ist es möglich, einen Teil der Energie zur Rückführung des Kolbens der Wasserzylinder-Kolben-Einheit zusätzlich auszunutzen.

[0006] Durch diese Vorteile werden die besonderen Betriebsbedingungen im U-Boot besser berücksichtigt. Zusätzlich werden durch einen Hydroantrieb langhubige niederfrequente Schwingungen im Gesamtsystem im wesentlichen unterdrückt.

[0007] Um kurze Schlußfolgen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß mehrere Hydrospeicher bzw. Speichergruppen nacheinander mit der hydraulischen Stellzylinderanordnung verbindbar sind und die Wasserzylinder-Kolben-Einheit jeweils über ein Stellelement mit einem von mehreren Torpedorohren zusammenschaltbar ist.

[0008] Zur Ausbilsung einer robusten Dichtungsanordnung für die Stellelemente des Ausstoßvorganges und zum selbständigen Halten in der Schließposition, wenn die Rohre bei höherem Außendruck entwässert werden sollen, wird vorgeschlagen, daß das Stellelement zur Betätigung des Torpedorohres als Rohrschieber ausgebildet ist und Dichtungen in Schieberichtung aufweist, wobei die in Schließrichtung vorn liegende Dichtung einen größeren Durchmesser als die in Öffnungsrichtung vorn liegende Drchtung aufweist.

[0009] Um einen vielseitigen Einsatz zu gewährleisten ist vorgesehen, daß die Abdichtung des Torpedorohres in Form eines Sperrings derart steuerbar oder als Rückschlagelement ausgebildet ist, daß ein Wasserdurchfluß . rohreinwärts zwischen Torpedorohr und auszustoßender Bewaffnung bei der Verwendung als Ablaufrohr durchführbar ist.

[0010] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 eine Gesamtanordnung mit mehreren Torpedorohren,

Figur 2 eine hydraulische Stellzylinderanordnung mit ihrer Energiezuführung,

Figur 3 und 4 Ausbildungen eines Rohrschiebers,

Figur 5 bis 8 Ausführungen eines Sperrrings gemäß der Einzelheit X in Figur 1 in der Schließ-und Öffnungsstellung.

[0011] In der dargestellten Anordnung sind Torpedorohre 1, 2 und 3 in einer Druckkörperwand 4 und einem Vorschiffsschott 5 gehalten. Die Torpedorohre 1,2,3 besitzen Mündungsklappen 6 und Bodendeckel 7. Sie enthalten außerdem Wassereintrittsöffnungen 8, welche mit Hilfe von Rohrschiebern 9 über ein Betätigungsgestänge 10 öffenbar bzw. schließbar sind. Ferner sind Sperringe 65 in den Torpedorohren 1,2,3 angeordnet, die die Bewaffnung eng umschließen und den Durchtritt von Wasser zwischen Bewaffnung 20 und Rohr 1 weitgehend verhindern.

[0012] Die Wassereintrittsöffnungen 8 münden in eine Wasserkammer 11, die mit einem Wasserzylinder 12 über Öffnungen 13 verbunden ist. Der Wasserzylinder 12 ist wie die Torpedorohre 1, 2, 3 in der Wand 4 und dem Schott 5 gehalten und an seiner Stirnseite 14 zum freien Wasser hin offen. Der Wasserzylinder 12 hält einen Kolben 15 mit Rückschlagventilplatte 16 und ist über eine Kolbenstange 17 mit einer hydraulischen Stellzylinderanordnung über einen Kolben 18 verbunden. Der Kolben 18 befindet sich in einem Hydraulikzylinder 19 auf der Innenseite der Druckkörperwand 4.

[0013] Der dargestellte Ausstoßvorgang einer Bewaffnung 20' im Torpedorohr 1 spielt sich wie folgt ab: Zu Beginn des Ausstoßes befinden sich der Kolben 15 und der Kolben 18 in der gekennzeichneten Position der Fig. 1. Der Rohrschieber 9' sowie die Mündungsklappe 6' werden geöffnet und die Bewaffnung 20' befindet sich noch im Torpedorohr 1, wie bei den beiden Rohren 2, 3 gezeichnet. Zum Ausstoßen der Bewaffnung 20 wird der Stangenraum 21 des Hydraulikzylinders 19 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Hierdurch werdeder Kolben 18 und der Kolben 15 über die Pos. 11 zur Pos. 111 gebracht und treiben das im Wasserzylinder 12 befindliche Wasser über die Öffnungen 13, die Wasserkammer 11 und die Öffnungen 8 in das Torpedorohr 1, so daß die Bewaffnung 20' ausgestoßen wird. Nach Ausstoß der Bewaffnung wird der Rohrschieber 9' wieder geschlossen und die Kolbenaggregate 15,18 durch zusätzliche Druckbeaufschlagung im Deckelraum 22 wieder über die Pos. IV in die Bereitschaftsposition I geschoben. Dabei bleibt die Rückschlagventilplatte 16 hinter dem Kolben 15 zurück und erlaubt den Wasserdurchtritt durch freigegebene Bohrungen 23.

[0014] Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten hydraulischen Teil der Ausstoßvorrichtung ist zu entnehmen, daß der Stangenraum 21 des Hydraulikzylinders 19 über eine Leitung 24 und Absperrventile 25, 26 und 27 mit Hydrospeichern 28, 29 und 30 in Verbindung steht. Der Deckelraum 22 steht über die Leitung 31, ein Abeinem Rücklauf- und Vorratsbehälter 34 in Verbindung. Hierbei sind ein Absperrventil 35 in einer Leitung 36 sowie ein Entleerungsventil 37 und ein Fahrventil 38 in einer Leitung 39 geschlossen. Das gleiche gilt für Füllventile 40 in vorgesehenen Fülleitungen 41. Zum Ausstoßen einer Bewaffnung 20 wird zunächst eines der Ventile 25, 26, 27 geöffnet. Der Speicherdruck steht im Raum 21 an, pflanzt sich über den Hydraulikkolben 18 (Pos. I) auch auf den Zylinderraum 22 fort. Wegen der geschlossenen Ventile 32, 35 und 38 kann das Öl aus diesem Zylinderraum 22 jedoch zunächst nicht entweichen. Der Ausstoßvorgang wird durch Öffnen des Abfeuerventils 32 eingeleitet, durch welches das Druckmedium aus dem Zylinderraum 22 in den Vorratsbehälter 34 abfließen kann. Der Kolben 18 und mit ihm der Kolben 15 werden mit hoher Beschleunigning in die Endposition 111 getrieben. Die aktivierte Speicherbatterie 28, 29 bzw. 30 hat sich dabei weitgehend entladen.

[0015] Die Kolben 15, 18 werden anschließend wieder in die Bereitschaftsposition I zurückgeschoben. Zu diesem Zweck wird das Abfeuerventil 32 geschlossen und das Ventil 35 geöffnet. Der Speicherdruck steht nun auf der Stangenseite 21 wie auch auf der Deckelseite 22 an und wirkt mit der Überschußkraft entsprechend dem Querschnitt der Kolbenstange 17 auf den Kolben 18. Das erforderliche Restflüssigkeitsvolumen ist klein im Vergleich zum Ausstoßvolumen. Durch Öffnen eines der Füllventile 40 für die benutzte Speicherbatterie 28, 29 bzw. 30 und Betätigen des Pumpenaggregates 42, 43 wird die Speicherbatterie wieder gefüllt.

[0016] Besteht die Forderung, eine Folge von Ausstoßvorgängen in kurzer Zeit durchzuführen, dann werden nacheinander die Ausstoßrohre 1 bis 3 über die zugehörigen Rohrschieber 9 mit dem Wasserzylinder 12 verbunden. Ebenso werden die 3 gezeichneten Speicherbatterien 28, 29 und 30 nacheinander für die Ausstoßvorgänge verwendet, ohne daß Zeit für den Aufladevorgang verlorengeht. Die Rückschlagventilfunktion am Wasserkolben 15 kann durch bekannte hydraulische Rückschlagventile wahrgenommen werden. Es wird aber als besonders vorteilhaft angesehen, wenn diese Funktion durch das Zusammenwirken des Wasserkolbens 15 mit der gezeigten, auf der Kolbenstange verschieblichen Rückschlagventilplatte 16 erzeugt wird. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß große, robuste und verschleißfeste Bauteile verwendet werden können, so daß die Einwirkungen von Seewasser und darin enthaltenen festen Körpern wie Sand und Bewuchs die Funktion nicht beeinträchtigen.

[0017] Gemäß Fig. 3 und 4 sind Rohrschieber 9 am Torpedorohr 1 dargestellt. Im Bereich zwischen der Druckkörperwand 4 und dem Schott 5 befinden sich in einem Rohrstück 44 die Eintrittsöffnungen 8. An das Rohrstück 44 schließt sich der Außenbereich 45 des Torpedorohres 1 an. Im Rohrstück 44 ist der Rohrschieber 9 eingesetzt, welcher aus dem eigentlichen Körper 46 und einem Endstück 47 besteht. Beide werden über ein Verbindungsstück 48 von einer Betätigungstange 49 angetrieben und dichten in der gezeichneten Schließposition mit den elastischen Dichtungen 50 und 51 gegen entsprechende Flächen 52 und 53 des Rohrstückes 44 ab. Dabei wird die Dichtfunktion in der Schließrichtung aufgebaut, so daß die Dichtelemente bei dem eigentlichen Dichtungs-und Schließvorgang keiner Reibwirkung ausgesetzt sind. Sie sind außerdem wegen ihrer elastischen Ausbildung besonders in der Lage, Verunreinigungen im Wasser zu ertragen, ohne daß es zu einer Beeinträchtigung der Schließfunktion kommt. Hierbei haben die beiden Dichtungen 50 und 51 solche Dichtungsdurchmesser 54 und 55, daß der Durchmesser 54 der auf der Schließseite liegenden Dichtung 50 größer ist als der Durchmesser 55 der gegenüberliegenden Dichtung 53. Damit wird erreicht, daß der Schieber 9 durch den Außendruck eine zusätzliche Schließkraft erfährt und in seiner Schließposition gehalten wird.

[0018] Bei einer weiteren Ausführungsform eines Rohrschiebers 56 gemäß Fig. 4 ist dieser um ein Rohrstück 57 angeordnet. Seine Dichtungen 58, 59 dichten ebenfalls in Schieberrichtung, wobei der dichtende Durchmesser 60 auf der Schließseite wiederum größer als der dichtende Durchmesser 61 auf der Gegenseite ist. Zur Erleichterung des Schiebevorganges ist am Rohrschieber 56 eine Gleitschicht 62 und am Rohrstück 57 eine Gleitschicht 63 angebracht. Die Wände 64 begrenzen die Wasserkammer 11.

[0019] In der Ausführung gemäß Fig. 5 und 6 ist ein Sperring zwischen Torpedorohr 1 und der Bewaffnung 20 aus einem Ringprofil 66 gebildet, das mit seinem Innendurchmesser die Bewaffnung 20 eng umschließt. Die Bewaffnung 20 wird dabei mittels Schienen 67, 68 im Torpedorohr 1 geführt. Das Ringprofil 66 ist mit Stegen 69 und Paßring 70 im Torpedorohr 1 gehaltert, wobei das Torpedorohr 1 durch einen Profilring 71 unterbrochen ist, der eine elastischen Formring 72, 72' aufnimmt. Dieser Formring 72 versperrt aufgrund seiner Rückschlagfunktion beim Druckwasserausstoß den Wasserstrom aus dem Rohr in Richtung des Pfeils 73, gibt aber selbst ablaufenden Torpedos den Wasserstrom in das Rohr gemäß Pfeil 74 frei.

[0020] Bei einer anderen Ausführungsform des Sperringes gemäß Fig. 7 und 8 wird das Ringprofil 66 über Stege 69 und einen Paßring 75 im Torpedorohr 1 gehalten, das durch einen Kammerring 76 unterteilt ist. Dieser trägt auf seiner Innenseite ein elastisches Ringstück 77, 77', das beim Druckwasserausstoß über einen Rohranschluß 78 von außen mit Druckmedien beaufschlagt wird und gemäß Fig. 7 am Ringprofil 66 anliegt, so daß ein Wasserdurchtritt verhindert wird.

[0021] Wenn das Druckmedium durch den Rohranschluß 78 entweicht, öffnet das Ringstück 77 den Wasserdurchtritt (siehe 77' in Fig. 8), so daß auch eine Verwendung für selbstablaufende Torpdeos gegeben ist.

Ansprüche

1. Ausstoßvorrichtung für Geschosse (20) aus U-Boot-Torpedorohren (1, 2. 3) mit Druckwasser, wobei eine Wasserzylinder-Kolben-Einheit (12, 15) mit einem doppelseitig beaufschlagten Kolben (18) einer Stellzylinderanordnung (17, 18, 19) als Antrieb mit einem Torpedorohr (1, 2, 3) verbunden ist und Wasser in das angeschlossene Torpedorohr (1) zum Ausstoß der Geschosse preßbar ist, die gegenüber dem Torpedorohr (1, 2, 3) zur Herstellung eines Druckraumes abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Stellzylinderanordnung (17, 18, 19) für die Wasserzylinder-Kolben-Einheit (12,15) eine hydraulische Stellzylinder Anordnung ist und von mindestens einem aufladbaren Hydrospeicher (28, 29, 30) speisbar ist sowie die Druckflüssigkeit für den Ausstoßvorgang mit der die Kolbenstange (17) aufnehmende Kolbenseite der Stellzylinderanordnung (21) verbindbar ist, während für den Rückstellvorgang zusätzlich eine Verbindung zur anderen Kolbenseite der Stellzylinderanordnung (22) einschaltbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Hydrospeicher bzw. Speichergruppen (28, 29, 30) nacheinander mit der hydraulischen Stellzylinderanordnung (17, 18, 19) verbindbar sind und die Wasserzylinder-Kolben- Einheit (12,15) jeweils über Stellelemente (9,46, 56) mit einem von mehreren Torpedorohren (1, 2 bzw. 3) zusammenschaltbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement zur Betätigung des Torpedorohres als Rohrschieber (46, 56) ausgebildet ist und Dichtungen (50, 51 bzw. 58, 59) in Schieberichtung aufweist, wobei die in Schließrichtung vorn liegende Dichtung (50 bzw. 58) einem größeren Durchmesser als die in Öffnungsrichtung vorn liegende Dichtung (51 bzw. 59) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung des Torpedorohres (1, 2, 3) in Form eines Sperringes derart steuerbar oder als Rückschlagelement ausgebildet ist, daß ein Wasserdurchfluß rohreinwärts zwischen Torpedorohr (1, 2, 3) und auszustoßender Bewaffnung (20) bei der Verwendung als Ablaufrohr durchführbar ist.

Claims

1. Firing device for missiles (20) from submarine torpedo tubes (1, 2, 3) with compressed water, in which a water cylinder/piston unit (12, 15) with a piston (18), acted upon at both ends, of an operating cylinder arrangement (17, 18, 19) as a drive is connected with a torpedo tube (1, 2, 3) and in which water can be forced into the connected torpedo tube (1) for the firing of the missile, which is sealed off from the torpedo tube (1, 2, 3) to produce a pressure chamber, characterized in that the operating cylinder arrangement (17, 18, 19) for the water cylinder/piston unit (12, 15) is a hydraulic operating cylinder arrangement and may be supplied by at least one water reservoir (28, 29, 30) which may be loaded and the compressed fluid for the firing procedure may be connected with the piston side of the operating cylinder arrangement (21) receiving the piston rod (17), while for the resetting procedure a connection to the other piston side of the operating cylinder arrangement (22) may additionally be introduced.

2. Device as claimed in claim 1, characterized in that several water reservoirs or reservoir units (28, 29, 30) may be consecutively connected with the hydraulic operating cylinder arrangement (17, 18, 19) and the water cylinder/piston unit (12, 15) may be connected to one of several torpedo tubes (1, 2 or 3) via respective operating members (9, 46, 56).

3. Device as claimed in one of claims 1 or 2, characterized in that the operating member for the actuation of the torpedo tube is formed as a cylindrical slide valve (46, 56) and comprises seals (50, 51; 58, 59) in the direction of slide, in which the seal (50 or 58) lying forwardly in the closing direction has a larger diameter than the seal (51 or 59) lying forwardly in the opening direction.

4. Device as claimed in claim 1, characterized in that the sealing of the torpedo tube (1, 2, 3) is formed as a locking ring or as a return element and may be controlled such that a water throughput inwardly into the tube between the torpedo tube (1, 2) and the weapon (20) to be fired may be achieved during use as a discharge tube.

Revendications

1. Dispositif destiné au lancement de projectiles (20) de tubes lance-torpilles (1, 2, 3) de sous-marins au moyen d'eau sous pression, dans le cas duquel une unité de piston et cylindre à eau (12, 15), qui est munie d'un piston (18), pouvant être chargé aux deux faces, d'un dispositif à cylindre d'actionnement ou de commande (17, 18, 19), en tant que commande, est reliée à un tube lance-torpilles (1, 2, 3), et dans le cas duquel de l'eau peut, sous pression, être envoyée dans le tube lance-torpilles relié (1) pour le lancement des projectiles, l'étanchéité du dispositif par rapport au tube lance-torpilles (1, 2, 3) étant assurée pour la formation d'une chambre de pression, le dispositif de lancement étant caractérisé en ce que le dispositif à cylindre d'actionnenent (17,18,19) pour l'unité de piston et cylindre à eau (12, 15) est un dispositif à cylindre d'actionnement hydraulique, qui peut être alimenté par au moins un accumulateur hydraulique pouvant être rechargé (28, 29, 30), et en ce que le liquide sous pression peut être amené, pour l'opération de lancement, au côté (21) du piston où se trouve la tige de piston (17) du dispositif à cylindre d'actionnement, alors que pour l'opération de rappel, il est prévu une amenée de liquide au côté opposé (22) du piston du dispositif à cylindre d'actionnement.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs accumulateurs hydrauliques ou groupes d'accumulateurs (28, 29, 30) peuvent être reliés successivement au dispositif à cylindre d'actionnement hydraulique (17,18,19) et en ce que l'unité de piston et cylindre à eau (12, 15) peut être associée par des éléments de commande (9, 46, 56) à l'un de plusieurs tubes lance-torpilles (1, 2 ou 3).

3. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément de commande servant à l'actionnement du tube lance-torpilles se présente sous la forme d'un coulisseau de valve tubulaire (46, 56) et est muni de garnitures d'étanchéité (50, 51 ou 58, 59) dans le sens du coulissement, la garniture d'étanchéité (50 ou 58) qui se trouve vers l'avant dans le sens de la fermeture étant de plus grand diamètre que la garniture d'étanchéité (51 ou 59) qui se trouve vers l'avant dans le sens de l'ouverture.

4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'étanchéité du tube lance-torpilles (1, 2, 3) peut être commandée par une bague de blocage ou par un élément de retenue, de telle sorte qu'il puisse être obtenu un passage d'eau vers l'intérieur du tube, entre le tube lance-torpilles (1, 2, 3) et le projectile (20) à lancer, lorsque le tube est utilisé comme tube de sortie.

Zeichnung