[0001] Die Erfindung betrifft ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug mit einem Fahrzeugdruckkörper
der eine diesen Fahrzeugdruckkörper begrenzende Fahrzeugdruckhülle aufweist. Im Fahrzeugdruckkörper
und somit innerhalb der Fahrzeugdruckhülle ist eine Energiespeichereinrichtung angeordnet.
[0002] Ferner betrifft die Erfindung ein System mit dem erfindungsgemäßen unbemannten Unterwasserfahrzeug
und mit einem Austauschkörper zur Fixierung am erfindungsgemäßen Unterwasserfahrzeug.
[0003] Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines unbemannten
Unterwasserfahrzeugs.
[0004] Unbemannte Unterwasserfahrzeuge werden bspw. eingesetzt als kostengünstige Alternative
zu bemannten Missionen oder in Fällen, in denen gefährliche Missionen durchgeführt
werden sollen, bei denen das Unterwasserfahrzeug beschädigt oder zerstört werden könnte
oder bei denen die Zerstörung des Unterwasserfahrzeugs Teil der Mission ist. Bekannte
unbemannte Unterwasserfahrzeuge sind dabei in Abhängigkeit von den Aufgaben, für die
sie vorgesehen sind, unterschiedlich ausgebildet. Es sind Unterwasserfahrzeuge bekannt,
die zur Objektvernichtung vorgesehen sind und daher Sprengstoff mit sich führen, der
in der Nähe eines zu zerstörenden Objektes oder direkt am Objekt zur Detonation gebracht
wird. Wenn der Sprengstoff zuvor vom Unterwasserfahrzeug mit einem Ladungsteil abgelegt
wird, wird dieser Ladungsteil bei der Detonation ebenfalls zerstört, wohingegen das
Unterwasserfahrzeug unbeschädigt bleibt. In der Regel wird jedoch der Sprengstoff
am Unterwasserfahrzeug zur Detonation gebracht und das unbemannte Unterwasserfahrzeug
dabei zerstört.
[0005] Das zur Objektvorrichtung vorgesehene unbemannte Unterwasserfahrzeug der zuletzt
genannten Art weist eine nicht aufladbare, jedoch lange Zeit lagerbare Batterie als
Energiespeichereinrichtung auf. Insbesondere wird nach dem Stand der Technik bspw.
eine primäre Lithiumbatterie (LiSO
2-Batterie) eingesetzt. Der Ladezustand dieser Batterie vermindert sich mit langer
Lagerung kaum, so dass das mit dieser Batterie ausgestattete Unterwasserfahrzeug auch
nach langer Zeit noch einsatzfähig ist.
[0006] Demgegenüber andere und anders ausgebildete Unterwasserfahrzeuge sind für Inspektionsaufgaben
vorgesehen und weisen Sensoren, wie bspw. eine Kamera auf. Diese Unterwasserfahrzeuge
weisen im Allgemeinen eine aufladbare Energiespeichereinrichtung auf. Insbesondere
wird nach dem Stand der Technik hier eine Nickelmetallhydrid (NiMh)-Batterie eingesetzt.
Derartige Batterien können wiederholt aufgeladen werden, so dass das Unterwasserfahrzeug
mehrere Missionen mit den selben Batterien durchführen kann.
[0007] Für vielfältige spezielle Aufgaben sind viele unterschiedliche Unterwasserfahrzeuge
bekannt, die alle angeschafft, gelagert und einsatzfähig gehalten werden müssen. In
dem Fall, dass diese unbemannten Unterwasserfahrzeuge zur Objektvernichtung vorgesehen
sind, werden sie, wenn überhaupt, in der Regel lediglich ein einziges Mal eingesetzt.
[0008] Die
DE 10 2006 045 686 B3 offenbart ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug, bei dem zur Vergrößerung der Missionsreichweite
ein Stromaggregat mit einem von einem Verbrennungsmotor antreibbaren, elektrischen
Generator an den Fahrzeugkörper angesetzt ist. Das Unterwasserfahrzeug weist eine
Auswertevorrichtung auf, welche Sonardaten so aufbereitet, dass diese Aufschluss über
im Seegebiet stationäre oder bewegliche, schallabstrahlende Objekte geben und als
Aufklärungsdaten in einem Speicher abgelegt werden.
[0009] Die
DE 101 06 521 C1 offenbart einen Unterwasserlaufkörper mit einer steifen Außenhülle und in Längsrichtung
hintereinander gereihten Höhensektionen, wobei mehrere Batterieblöcke in entsprechenden
Höhensektionen integriert und in ihrer Anzahl frei wählbar sind.
[0010] Die
WO 01/21476 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbringen, Einholen und Warten
eines autonomen Unterwasserfahrzeugs. Hierbei ist ein Überwasserschiff über eine Leitung
mit einem Leitungsführungssystem Unterwasser verbunden, wobei das Leitungsführungssystem
ein Halte-Management-System in Verbindung mit einem an einer Leitung frei geführten
Fahrzeug umfasst.
[0011] Die
US 5,995,882 A offenbart ein modulares autonomes Unterwasserfahrzeug mit einem Navigations- und
Datensammlungscomputermodul für meereswissenschaftliche Messungen und Aufklärung.
[0012] Die
GB 230 53 99 A offenbart ein getauchtes Minenneutralisationsfahrzeug, welches eine erste Sektion
für die Antriebseinheiten und eine zweite Sektion mit einem geladenen Gefechtskopf
aufweist.
[0013] Der Erfindung liegt nach alledem die Aufgabe zugrunde, Einsatzmöglichkeiten für unbemannte
Unterwasserfahrzeuge zu verbessern.
[0014] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem unbemannten Unterwasserfahrzeug nach Anspruch
1, mit einem System nach Anspruch 4 und mit einem Verfahren zum Betreiben eines unbemannten
Unterwasserfahrzeugs nach Anspruch 13.
[0015] Das erfindungsgemäße unbemannte Unterwasserfahrzeug ist von der eingangs genannten
Art. Das unbemannte Unterwasserfahrzeug weist Fixiermittel zum Fixieren eines Austauschkörpers
am Unterwasserfahrzeug auf. Dabei ist das Unterwasserfahrzeug entweder derart ausgebildet,
dass der Fahrzeugdruckkörper durch die Fahrzeugdruckhülle vollständig eingeschlossen
ist. In diesem Fall sind die Fixiermittel zum Fixieren des Austauschkörpers außerhalb
des Fahrzeugdruckkörpers bzw. außerhalb der Fahrzeugdruckhülle ausgebildet. Alternativ
ist das Unterwasserfahrzeug derart ausgebildet, dass der Fahrzeugdruckkörper durch
die Fahrzeugdruckhülle nur unvollständig eingeschlossen ist. In diesem Fall sind die
Fixiermittel zum Fixieren des Austauschkörpers am Unterwasserfahrzeug derart ausgebildet,
dass der Fahrzeugdruckkörper zusammen durch die Fahrzeugdruckhülle und den Austauschkörper
vollständig eingeschlossen ist.
[0016] Ferner weist das Unterwasserfahrzeug einen Energiebereitstellungsanschluss zum Bereitstellen
elektrischer Energie von der Energiespeichereinrichtung an wenigstens eine elektrische
Einrichtung in dem Fall auf, dass eine Fremdversorgungsvariante des Austauschkörpers,
die diese elektrische Einrichtung aufweist, mittels der Fixiermittel am Unterwasserfahrzeug
fixiert und elektrisch mit dem Energiebereitstellungsanschluss verbunden ist. Dieser
Austauschkörper weist dabei eine Austauschkörperdruckhülle auf, in deren Inneren die
elektrische Einrichtung angeordnet ist. In dem Fall, dass der Fahrzeugdruckkörper
erst mit dem Austauschkörper vollständig eingeschlossen ist, können die Fahrzeugdruckhülle
und die Austauschkörperdruckhülle zusammen eine gemeinsame Druckhülle für den Fahrzeugdruckkörper
und die elektrische Einrichtung bilden.
[0017] Der Einsatzzweck des erfindungsgemäßen unbemannten Unterwasserfahrzeugs wird durch
den Austauschkörper bestimmt. Die Erfindung ermöglicht ein einfaches Wechseln des
Austauschkörpers und somit den Einsatz des Unterwasserfahrzeugs für unterschiedliche
Zwecke.
[0018] Darüber hinaus ist der Austauschkörper in einer Ausbildung als Fremdversorgungsvariante
nicht auf eine eigene Energieversorgung bzw. Batterie angewiesen. Der Austauschkörper
kann daher eine Sprengladung aufweisen, die somit separat von einer Batterie untergebracht
ist. Dies erhöht die Sicherheit beim Umgang mit der Sprengladung. Entsprechend kann
das Unterwasserfahrzeug mittels des Austauschkörpers mit einer Sprengladung bestückt
werden, ohne selbst eine Sprengladung aufweisen zu müssen. Besondere Transport- und
Lagerbeschränkungen, die beim Umgang mit Sprengstoffen vorgeschrieben sind, brauchen
daher lediglich für den Austauschkörper, nicht jedoch für das erfindungsgemäße Unterwasserfahrzeug
beachtet zu werden. Dies reduziert beträchtlich den Aufwand und damit die Kosten beim
Transport und bei der Lagerung des Unterwasserfahrzeugs gegenüber einem Unterwasserfahrzeug,
das Sprengstoff aufweist.
[0019] Verschieden Varianten bzw. Versionen des Austauschkörpers ermöglichen verschiedene
Einsatzzwecke für das Unterwasserfahrzeug auch im Wechsel. Dadurch wird eine gute
Auslastung des Unterwasserfahrzeugs ermöglicht.
[0020] Das unbemannte Unterwasserfahrzeug ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein kabelgebunden
operierendes Unterwasserfahrzeug (ROV = Remotely Operated Vehicle), das über ein Kabel
bspw. von einem Mutterschiff mit elektrischer Energie und/oder Steuerbefehlen versorgt
wird und/oder Messdaten, bspw. Bilder einer Kamera, an das Mutterschiff überträgt.
[0021] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das unbemannte Unterwasserfahrzeug
ein autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV = Autonomous Underwater Vehicle). Derart ausgebildet
kann das Unterwasserfahrzeugs während des Durchführens einer Mission selbstständig
navigieren und operieren.
[0022] In einer vorteilhaften Ausführungsform verfügt das unbemannte Unterwasserfahrzeug
über einen Energieladeanschluss zum Laden der Energiespeichereinrichtung über diesen
Energieladeanschluss. Dadurch kann der Energiespeichereinrichtung nach Abgabe gespeicherter
Energie und/oder nach evtl. Teilselbstentladung wieder geladen werden.
[0023] Der Energieladeanschluss ist vorzugsweise derart angeordnet, dass dieser Energieladeanschluss
in dem Fall, dass kein Austauschkörper am Unterwasserfahrzeug fixiert ist, zum Laden
für einen daran anschließbaren Energieversorgungsanschluss zugänglich ist. Bevorzugt
ist der Energieladeanschluss auch dann zum Laden zugänglich, wenn ein Austauschkörper,
der keinen Sprengstoff aufweist bzw. nicht zur Aufnahme von Sprengstoff vorgesehen
ist, am Unterwasserfahrzeug fixiert ist. Das Unterwasserfahrzeug ist dabei ferner
derart ausgebildet, dass andernfalls, nämlich insbesondere in dem Fall, dass ein mit
Sprengstoff, insbesondere einer Sprenghohlladung, ausgerüsteter Austauschkörper am
Unterwasserfahrzeug fixiert ist, der Energieladeanschluss blockiert bzw. unzugänglich
ist. Auf diese Weise schafft die Erfindung einen Schutz vor Fehlbedienung, nämlich
einen Schutz davor, die Energiespeichereinrichtung aufzuladen, während ein Sprengstoff
aufweisender Austauschkörper am Unterwasserfahrzeug fixiert ist, oder einen Sprengstoff
aufweisenden Austauschkörper während des Ladevorgangs am Unterwasserfahrzeug zu fixieren.
Dadurch wird dem entgegengewirkt, dass Risiken, die von der Energiespeichereinrichtung
bzw. Batterie im Fehlerfall beim Laden ausgehen, durch den Sprengstoff bzw. die Wirkladung
noch weiter erhöht werden. Aus Sicherheitsgründen muss somit zwangsläufig ein evtl.
am Unterwasserfahrzeug fixierter mit Sprengstoff bestückter Austauschkörper vor dem
Laden der Energiespeichereinrichtung demontiert werden.
[0024] Die Energiespeichereinrichtung des unbemannten Unterwasserfahrzeugs ist vorzugsweise
ein Akkumulator, der wiederholt aufgeladen werden kann. Insbesondere ist die Energiespeichereinrichtung
ein Lithium-Ionen-Akkumulator. Ein derartiger Akkumulator kann nämlich wiederholt
nach einer Teilentladung wieder aufgeladen werden, ohne dass sich dadurch die Speicherkapazität
des Akkumulators wesentlich verringert. Dadurch ist es möglich, die Energiespeichereinrichtung
mehrere Jahre zu lagern, während derer sie durch wiederholtes Nachladen bei einem
Ladungszustand von 60 bis 80 Prozent, insbesondere bei etwa 70 Prozent, gehalten wird.
Im Falle einer bspw. zweijährigen Lagerung, bei dem der Ladungszustand der Energiespeichereinrichtung
bei 60 bis 80 Prozent gehalten wird, verliert die Energiespeichereinrichtung weniger
als 10 Prozent ihrer Ladekapazität. Auch im Falle mehrfacher Teilentladung und Teilladung
wird die Zellenspannung der Energiespeichereinrichtung beibehalten. Ggf. sind jedoch
während der Lagerzeit regelmäßig Pflege- und Materialerhaltungsmaßnahmen, wie ein
vollständiges oder teilweises Laden und/oder Entladen der Energiespeichereinrichtung
in Zyklen durchzuführen, insbesondere, um den Ladezustand der Energiespeichereinrichtung
bei etwa 70 Prozent zu halten.
[0025] Das Unterwasserfahrzeug ist somit auch nach mehrjähriger Lagerung immer in kurzer
Zeit einsatzbereit. Die Energiespeichereinrichtung ist vorzugsweise in weniger als
15 Minuten von 70 Prozent auf 100 Prozent oder zumindest 99 Prozent ihrer Ladekapazität
aufladbar. Das Unterwasserfahrzeug kann nach alledem dauerhaft mit derselben Energiespeichereinrichtung
ausgerüstet bleiben. Ein Austausch der Energiespeichereinrichtung ist nicht notwendig.
Daher muss die Fahrzeugdruckhülle bzw. eine die Energiespeichereinrichtung umgebende
Druckhülle nicht für einen Austausch bzw. Batteriewechsel geöffnet werden. Beschädigungen
von Fahrzeugteilen, die sonst beim Öffnen oder Schließen der Fahrzeugdruckhülle für
einen Batteriewechsel, insbesondere als Folge einer Fehlbedienung, auftreten könnten,
werden somit vermieden.
[0026] Bevorzugt ist die Fahrzeugdruckhülle bzw. die Energiespeichereinrichtung umgebende
Druckhülle somit nicht zum regelmäßigen Öffnen oder überhaupt nicht zum Öffnen vorgesehen.
Dadurch ergibt sich auch eine verbesserte Druckfestigkeit dieser Fahrzeugdruckhülle
bzw. Druckhüllen gegenüber zu öffnenden Fahrzeugdruckhüllen bzw. Druckhüllen, die
sonst für den jeweiligen Zweck vorgesehen sind. Die verbesserte Druckfestigkeit führt
schließlich dazu, dass das unbemannte Unterwasserfahrzeug in vergleichsweise größeren
Wassertiefen eingesetzt werden kann.
[0027] Das unbemannte Unterwasserfahrzeug verfügt vorzugsweise über ein Entlüftungsventil
bzw. Abblasventil zum Entgegenwirken gegen eine Überdruckbildung im Fahrzeugdruckkörper
bzw. in der die Energiespeichereinrichtung umgebenden Druckhülle. Im Falle eines Defekts
der Energiespeichereinrichtung können nämlich Gase aus der Energiespeichereinrichtung
entweichen und den Druck im Fahrzeugdruckkörper erhöhen und schließlich möglicherweise
die Fahrzeugdruckhülle aufreißen lassen bzw. sprengen. Das Entlüftungsventil führt
demgegenüber Gase und/oder Flüssigkeiten aus dem Fahrzeugdruckkörper an die Umgebung
ab, wenn der Druck im Fahrzeugdruckkörper einen bestimmten Wert, insbesondere relativ
zum Druck in der Umgebung des Unterwasserfahrzeugs, übersteigt, und schützt den Fahrzeugdruckkörper
daher vor Beschädigung durch Überdruckbildung.
[0028] In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung weist das unbemannte Unterwasserfahrzeug
einen Gas-Detektor zum Erkennen eines mit Gasaustritt verbundenen Schadens der Energiespeichereinrichtung
auf. Auf diese Weise kann frühzeitig festgestellt werden, wenn die Energiespeichereinrichtung
defekt ist, bevor das unbemannte Unterwasserfahrzeug zum Einsatz kommt und vorzugsweise
sogar bevor ein Überdruck im Fahrzeugdruckkörper entsteht bzw. bevor das o.g. Entlüftungsventil
Gase und/oder Flüssigkeiten aus dem Fahrzeugdruckkörper an die Umgebung abführt.
[0029] Die Fixiermittel weisen vorteilhafterweise Lagerungsmittel zum Lagern des Austauschkörpers
und Austauschkörperbefestigungsmittel zum Befestigen des gelagerten Austauschkörpers
am Unterwasserfahrzeug auf. Auf diese Weise kann die Bewegungsfreiheit des Austauschkörpers
relativ zum Unterwasserfahrzeug mittels der Lagerungsmittel, die vorzugsweise unbewegliche
Teile des Unterwasserfahrzeugs sind, in bestimmten Richtungen eingeschränkt werden.
Die Austauschkörperbefestigungsmittel brauchen daher nur Kräften standzuhalten, die
den gelagerten Austauschkörper aus seiner Lagerung herausbewegen könnten.
[0030] Vorzugsweise sind die Lagerungsmittel als Linearlager ausgebildet. Der Austauschkörper
braucht daher mittels der Austauschkörperbefestigungsmittel nur noch gegen das Lösen
aus der Fixierung in einer Bewegungsrichtung gesichert zu werden.
[0031] Die Lagerungsmittel sind vorzugsweise am Bug des Unterwasserfahrzeugs zur Lagerung
des Austauschkörpers an diesem Bug des Unterwasserfahrzeugs angeordnet. Die Längsachse
des Linearlagers ist dabei vorzugsweise parallel zur Längsachse des Unterwasserfahrzeugs
ausgerichtet. Die Lagerungsmittel sind auf diese Weise leicht zugänglich, insbesondere
da sie auf der einem Antrieb des Unterwasserfahrzeugs am Heck gegenüberliegenden Seite
dieses Unterwasserfahrzeugs angeordnet sind. Der derart am Bug des Unterwasserfahrzeugs
fixierte Austauschkörper, der dabei vorzugsweise über den Bug des Unterwasserfahrzeugs
hinausragt, hat somit eine freie Sicht in die Hauptbewegungsrichtung des Unterwasserfahrzeugs.
Dies ist sowohl dann von Vorteil, wenn es sich bei dem Austauschkörper um eine mit
Sensoren bestückte Aufklärungsversion handelt, als auch, wenn es sich um eine mit
Sprengstoff bestückte Objektvernichtungsversion handelt.
[0032] Die Austauschkörperbefestigungsmittel sind vorteilhafterweise ein Klickmechanismus
oder ein Rastmechanismus bzw. Teile davon, wobei korrespondierende Teile dem Austauschkörper
zugeordnet sind.
[0033] Das unbemannte Unterwasserfahrzeug weist in einer vorteilhaften Ausführungsform Rechenmittel
zum Berechnen eines von der Betriebszeit und/oder von der Anzahl der durchgeführten
Missionen des Unterwasserfahrzeugs abhängigen Nutzungsindikators auf. Ferner weist
das unbemannte Unterwasserfahrzeug vorzugsweise Speichermittel zum Speichern dieses
Nutzungsindikators auf. Der Nutzungsindikator kann eine Betriebszeit, eine Anzahl
von Missionen oder eine von der Betriebszeit und/oder Anzahl der durchgeführten Missionen
abgeleitete Größe sein. Die Betriebszeit ist vorzugsweise eine aus mehreren Missionen
berechnete Gesamtbetriebszeit. Alternativ kann die Gesamtbetriebszeit jedoch auch
extern nach Missionsende unter Heranziehung der für die jeweilige Mission bestimmten
Betriebszeit bestimmt werden.
[0034] In einer Weiterbildung können auch weitere Parameter wie die Art der letzten Mission,
die Anzahl von Ladevorgängen der Energiespeichereinrichtung oder Zeitanteile, in denen
das Unterwasserfahrzeug während der letzten Mission bewegt wurde, oder weitere Größen,
die Aufschluss über den Verschleiß bzw. Alterungszustand des Unterwasserfahrzeugs
geben können, in die Berechnung des Nutzungsindikators einfließen. Der Nutzungsindikator
kann berücksichtigt werden, wenn es darum geht, für eine anstehende Mission ein geeignetes
Unterwasserfahrzeug auszuwählen, bzw. wenn bestimmt werden soll, welche Mission mit
welchem Austauschkörper das Unterwasserfahrzeug zukünftig durchführen soll.
[0035] In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Unterwasserfahrzeug eine, insbesondere
optische, Anzeige auf, die Aufschluss über den Nutzungsindikator bzw. eine davon abgeleitete
Größe gibt. Bspw. kann eine grüne Anzeige die Empfehlung geben, das Unterwasserfahrzeug
für eine Inspektionsmission einzusetzen. Nach einer Mehrzahl von Missionen kann die
Anzeige bspw. von grün auf rot wechseln und dadurch die Empfehlung angeben, das Unterwasserfahrzeug
in einer Objektvernichtungsmission zur Objektvernichtung einzusetzen, in der ein mit
Sprengstoff bestückter Austauschkörper am Unterwasserfahrzeug befestigt und der Austauschkörper
schließlich mitsamt des Unterwasserfahrzeugs gesprengt wird. Auf diese Weise können
Unterwasserfahrzeuge zunächst für mehrere Missionen genutzt werden, bevor sie für
eine letzte Mission mit einem Sprengstoff tragenden Austauschkörper bestückt werden.
Somit ist ohne aufwändige Buchführung eine optimierte Nutzung des Unterwasserfahrzeugs
möglich.
[0036] Der Austauschköper ist zur Fixierung am erfindungsgemäßen Unterwasserfahrzeug ausgebildet.
Der Austauschkörper kann dabei als Fremdversorgungsvariante und als Nicht-Fremdversorgungsvariante
ausgebildet sein. In der Fremdversorgungsvariante weist der Austauschkörper einen
Energieempfangsanschluss zur Energieversorgung elektrischer Einrichtungen des Austauschkörpers
auf. Dieser Energieempfangsanschluss kann mit dem Energiebereitstellungsanschluss
des Unterwasserfahrzeugs gekoppelt werden bzw. ist mit diesem Energiebereitstellungsanschluss
gekoppelt, insbesondere dann, wenn der Austauschkörper am Unterwasserfahrzeug fixiert
ist. Dies hat den Vorteil, dass der Austauschkörper elektrische Einrichtungen aufweisen
kann, die mit Energie versorgt werden müssen, dabei jedoch über keine eigene Energiespeichereinrichtung
bzw. keinen eigenen Akkumulator verfügen muss. Somit ist eine Trennung der Energiespeichereinrichtung
von elektrischen Einrichtungen, wie bspw. dem Zünder eines Sprengstoff aufweisenden
Austauschkörpers, möglich. In der Nicht-Fremdversorgungsvariante ist der Austauschkörper
bspw. als Trainingsversion ausgebildet, die in einer besonderen Ausführungsform über
keine elektrischen Einrichtungen verfügt. Alternativ kann der Austauschkörper jedoch
auch über eine eigene Energiespeichereinrichtung verfügen.
[0037] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Austauschkörper als Objektvernichtungsversion
mit einer Sprengladung ausgebildet. Die Sprengladung ist vorzugsweise eine Sprenghohlladung
für das zielgerichtete Erzeugen einer Sprengwirkung mit hoher Durchschlagskraft. Ferner
weist die Objektvernichtungsversion des Austauschkörpers vorteilhafterweise zusätzlich
einen Zünder und eine Sicherheitseinrichtung auf. Der Zünder und vorzugsweise auch
die Sicherheitseinrichtung sind dabei elektrische Einrichtungen, die über den Energiebereitstellungsanschluss
des Unterwasserfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Objektvernichtungsversion
des Austauschkörpers kann getrennt von elektrischen Energiequellen und somit sicher
gelagert werden und braucht auch vor einem Einsatz nicht mit separaten Batterien ausgestattet
werden.
[0038] In einer alternativen Ausführungsform kann der Austauschkörper jedoch auch in der
Objektvernichtungsversion über eine eigene kleine Batterie oder eine andere Energiespeichereinrichtung
zur Versorgung der elektrischen Einrichtungen der Austauschkörper verfügen.
[0039] In einer Weiterbildung weist der Austauschkörper in der Objektvernichtungsversion
eine Wirkrichtungseinstellvorrichtung zum Einstellen der Wirkrichtung der Sprengladung
auf. Die Sprengladung wird zum Zerstören eines Objekts derart relativ zu diesem Objekt
positioniert, dass die Wirkrichtung in Richtung des zu zerstörenden Objekts weist.
Insbesondere die Sprenghohlladung erzeugt einen Energiestachel, der zielgerichtet
auf das zu zerstörenden Objekt bzw. zielgerichtet auf einen sensiblen Bereich dieses
Objekts zu dessen Zerstörung gerichtet werden kann. Das zu zerstörenden Objekt, bspw.
eine Mine, bzw. der sensible Bereich dieser Mine kann in den Untergrund eingegraben
bzw. zum Teil mit Sedimenten verschüttet sein. Eine frontale Annäherung des Unterwasserfahrzeugs
zum Zerstören einer eingegrabenen Mine wäre in diesem Fall nur dann möglich, wenn
das Unterwasserfahrzeug mit dem Austauschkörper insgesamt eine Schräglage einnehmen
würde. Eine Schräglage ist jedoch für ein Unterwasserfahrzeug eine instabile Lage,
da das Unterwasserfahrzeug im Allgemeinen derart konstruiert ist, dass es sich selbsttätig
horizontal im Wasser ausrichtet, wenn es nicht mittels seiner Antriebe eine andere
Lage einnimmt.
[0040] Die Wirkrichtungseinstellvorrichtung ermöglicht es daher, auch bei stabiler bzw.
horizontaler Ausrichtung des Unterwasserfahrzeugs im Wasser den Energiestachel der
Sprenghohlladung schräg, insbesondere gegenüber der Längsachse des Austauschkörpers
bzw. des Unterwasserfahrzeugs verschwenkt, in Richtung des Objekts abzugeben. Auf
diese Weise können zuverlässig auch teilweise eingegrabene Minen mittels des Unterwasserfahrzeugs,
das mit einem derartigen Austauschkörper bestückt ist, geräumt werden.
[0041] Die Wirkrichtungseinstellvorrichtung weist vorzugsweise eine Lagervorrichtung auf,
die wenigstens eine Schwenkachse bereitstellt zum schwenkbaren Lagern der Sprengladung.
Die Schwenkachse ist vorzugsweise eine Querachse, die vorzugsweise horizontal ausgerichtet
quer zur Längsachse des Austauchkörpers bzw. des Unterwasserfahrzeugs ausgerichtet
ist. Alternativ oder zusätzlich ist als Schwenkachse eine Hochachse bzw. vertikale
Achse vorgesehen, die ein Schwenken seitwärts gegenüber der Längsachse des Austauschkörpers
bzw. Unterwasserfahrzeugs ermöglicht.
[0042] In einer besonderen Ausführungsform weist die Lagervorrichtung ein Kugelgelenk oder
eine kardanische Lagerung auf, so dass ein Verschwenken in praktisch jede Richtung
möglich ist. Die Schwenkachse kann auch eine nicht gegenständliche Achse sein, die
ggf. auch selbst verschwenkt bzw. verschoben werden kann.
[0043] Vorzugsweise ist das Schwenken der Sprengladung mittels der Lagervorrichtung auf
einen Winkelbereich gegenüber der Längsachse des Austauschkörpers bzw. des Unterwasserfahrzeugs
von bis zu 45 Grad beschränkt. Besonders bevorzugt ist sogar lediglich ein Schwenken
von bis zu +/- 15 Grad, insbesondere von bis zu +/- 10 Grad gegenüber dieser Längsachse
möglich. Durch diese Einschränkung des Schwenkbereichs kann die Sprengladung länger
ausgebildet sein, als der Austauschkörper bspw. hoch und breit ist. Der Austauschkörper
kann deshalb kompakt bleiben und dennoch eine vergleichsweise große Sprengladung in
seinem Inneren aufnehmen. Die Sprengladung kann in diesem Fall nicht rotieren, sondern
lediglich in dem beschriebenen Winkelbereich in der Neigung eingestellt werden.
[0044] Die Sprengladung wird von einer Steuerelektronik bzw. Einrichtung zur Steuerung angesteuert,
die fest mit der Sprengladung verbunden sein kann und daher zusammen mit der Sprengladung
verschwenkt werden kann. In einer alternativen Ausführungsform ist diese Steuerelektronik
jedoch separat von der Sprengladung im Austauchkörper derart angeordnet, dass diese
Steuerelektronik nicht mitschwenkt. Dadurch kann die Größe bzw. Länge des schwenkenden
Teils bzw. der Sprengladung weiter reduziert werden, so dass bei gleichen Abmessungen
des Austauschkörpers entweder eine größere Sprengladung vorgesehen werden kann oder
der Winkel, um den die Sprengladung verschwenkt werden kann, vergrößert werden kann,
jeweils gegenüber der Ausführungsform, in dem die Steuerelektronik mitschwenkt.
[0045] Die Wirkrichtungseinstellvorrichtung weist vorzugsweise Einstellmittel zum manuellen
Schwenken der Sprengladung um die Schwenkachse auf. Ein manuelles Schwenken meint
dabei, dass dieses Schwenken nicht automatisch mittels eines Antriebs, bspw. mittels
eines Motors, insbesondere durch Steuerung aus der Ferne, erfolgt, sondern durch einen
Bediener, der Zugang zum Austauchkörper hat, durchgeführt wird.
[0046] Das Einstellmittel ist vorzugsweise eine Stellschraube bzw. weist eine Stellschraube
auf. Auf diese Weise kann kostengünstig manuell bevor das Unterwasserfahrzeug mit
dem Austauchkörper zu Wasser gelassen wird, durch Drehen an der Stellschraube die
Wirkrichtung der Sprengladung eingestellt werden. Im Allgemeinen ist nämlich vor Durchführung
der Mission zur Sprengung einer aufgeklärten Mine bekannt, wo sich diese Mine befindet,
wo eine vorteilhafte Abschussposition für das Unterwasserfahrzeug liegt und in welchem
Winkel der Energiestachel vom Unterwasserfahrzeug bzw. vom Austauschkörper abgegeben
werden muss, um die Mine vorteilhaft zu treffen. Das Einstellmittel bzw. die Stellschraube
ist somit ein kostengünstiges Mittel, um die Wirkrichtung einzustellen, zumal der
Austauschkörper beim Zünden der Sprengladung zerstört wird. Der Austauschkörper weist
daher vorzugsweise keine Mittel zum automatischen Schwenken der Sprengladung auf.
Insbesondere weist der Austauschkörper vorzugsweise keinen Antrieb bzw. keinen Motor
zum automatischen Schwenken der Sprengladung um die Schwenkachse auf.
[0047] Das Einstellmittel bzw. die Stellschraube ist bevorzugt von außen zugänglich am Austauschkörper
angeordnet. Insbesondere ist das Einstellmittel bzw. die Stellschraube derart am Austauschkörper
angeordnet, dass ein Werkzeug in das Einstellmittel bzw. in die Stellschraube eingreifen
kann, um mittels dieses Werkzeugs die Wirkrichtung einstellen zu können, ohne hierfür
die Austauschkörperdruckhülle öffnen zu müssen. Alternativ ist das Einstellmittel
bspw. hinter einer Abdeckung, wie einer Klappe oder einem Deckel, verborgen, wobei
diese Abdeckung erst entfernt bzw. geöffnet werden muss, um das Einstellmittel zugänglich
zu machen.
[0048] Ferner ist es möglich, dass das Einstellmittel lediglich nach Öffnen der Austauschkörperdruckhülle
und/oder lediglich dann zugänglich ist, wenn der Austauschkörper nicht am Unterwasserfahrzeug
fixiert ist.
[0049] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wirkrichtungseinstellvorrichtung
derart ausgebildet, dass ein Verschwenken der Sprengladung und somit ein Verschwenken
der Wirkrichtung lediglich in Schritten mit Winkeln von bspw. 1 Grad möglich ist.
Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung ein einfaches Einstellen von definierten
Wirkrichtungen, für die vorteilhafte Positionen und Ausrichtungen des Unterwasserfahrzeugs
gegenüber dem zu zerstörenden Objekt beim Zünden der Hohlladung berechnet werden können.
Insbesondere wird dadurch ein präzises Einstellen der Wirkrichtung in einen von mehreren
vorgegebenen Winkeln möglich, so dass das zu zerstörenden Objekt mit großer Präzision
getroffen werden kann.
[0050] Vorzugsweise ist auch eine Ausbildung des Austauschkörpers als Nicht-Objektvernichtungsversion
vorgesehen, die keinen Sprengstoff aufweist. Der Austauschkörper in der Nicht-Objektvernichtungsversion
ist vorzugsweise die bereits genannte Trainingsversion oder ein Inspektionsversion
des Austauschkörpers. Vorzugsweise stimmen das Volumen und die Masse des Austauschkörpers
in der Nicht-Objektvernichtungsversion mit dem Volumen und der Masse des Austauschkörpers
in der Objektvernichtungsversion überein. Auf diese Weise ist es möglich, als Trainingsversion
einen keinen Sprengstoff aufweisenden, ansonsten jedoch der Objektvernichtungsversion
entsprechenden Austauschkörper oder einen Dummy-Körper einzusetzen, mit dem sich das
Unterwasserfahrzeug zumindest annährend wie das Unterwasserfahrzeug mit dem Austauschkörper
in der Objektvernichtungsversion im Wasser verhält und daher gut zu Übungszwecken
geeignet ist. Auch die Inspektionsversion weist vorzugsweise gleiches Volumen und
gleiche Masse wie die Objektvernichtungsversion auf, um eine optimale Manövrierbarkeit
des Unterwasserfahrzeugs zusammen mit dem Austauschkörper unabhängig von der jeweils
eingesetzten Version zu erhalten.
[0051] Vorzugsweise weist der Austauschkörper in der Nicht-Objektvernichtungsversion, insbesondere
in der Trainingsversion, auch gleiche Abmessungen wie der Austauschkörper in der Objektvernichtungsversion
auf.
[0052] In einer Ausführungsform weist der Austauschkörper wenigstens einen akustischen Sensor
und/oder wenigstens einen optischen Sensor und/oder wenigstens einen Orientierungssensor
auf. Alternativ oder zusätzlich weist der Austauschkörper einen oder mehrere weitere
Sensoren auf. Der Austauschkörper mit Sensor ist vorzugsweise als Inspektionsversion
ausgebildet und kann für Aufklärungsmissionen bzw. für Untersuchungen, bspw. an Leitungen,
Kabeln oder Fundamenten am Meeresgrund, oder zur Untersuchung von Schiffsrümpfen oder
Hafenbeckenbegrenzungen eingesetzt werden. Die Sensoren sind dabei als elektrische
Einrichtungen des Austauschkörpers zu verstehen, die ggf. ganz oder teilweise vom
Unterwasserfahrzeug mit elektrischer Energie versorgt werden können. Als akustischer
Sensor ist dabei bspw. ein Seitensonar bzw. ein sog. "Side Scan Sonar" und/oder als
Orientierungssensor ein hochauflösendes Gyroskop vorgesehen. Der optische Sensor ist
bspw. eine Kamera. Als weiterer Sensor kann ein Magnetsensor vorgesehen sein.
[0053] In einer vorteilhaften Ausführungsform des Austauschkörpers weist der Austauschkörper
eine Erweiterungsenergiespeichereinrichtung zur alleinigen oder unterstützenden Energieversorgung
elektrischer Einrichtungen des Austauschkörpers und/oder elektrischer Einrichtungen
des unbemannten Unterwasserfahrzeugs auf. Bspw. können die genannten Sensoren am Austauschkörper
mittels der Erweiterungsenergiespeichereinrichtung mit elektrischer Energie versorgt
werden und dadurch die Energiespeichereinrichtung des Unterwasserfahrzeugs entlasten,
die somit mehr Energie zur Versorgung von Antrieben des Unterwasserfahrzeugs zur Verfügung
hat. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird sogar das Unterwasserfahrzeug ergänzend
mit elektrischer Energie von der Erweiterungsenergiespeichereinrichtung versorgt.
Dadurch kann die Reichweite des Unterwasserfahrzeugs erhöht werden. Die elektrische
Energie wird dabei vorzugsweise in Gegenrichtung über den Energieempfangsanschluss
und/oder über den Energieladeanschluss des Unterwasserfahrzeugs zum Unterwasserfahrzeug
übertragen. Auf diese Weise brauchen keine zusätzlichen Anschlüsse vorgesehen werden.
[0054] In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Austauschkörper einen Empfänger
und eine Antenne zum Empfang von Satellitensignalen für die satellitengestütze Positionsbestimmung
auf. Bspw. kann es sich bei den Satellitensignalen um Satellitensignale des sog. Global
Positioning Systems (GPS) handeln, wobei der Empfänger ein GPS-Empfänger und die Antenne
eine GPS-Antenne ist. Zur Bestimmung der aktuellen Position ist vorgesehen, dass das
unbemannte Unterwasserfahrzeug in einen Bereich dicht unterhalb der Oberfläche des
Wassers auftaucht und seine Antenne soweit, ggf. auch über die Oberfläche des Wassers
hinaus, ausfährt, dass Satellitensignale mittels der Antenne empfangen und dem Empfänger
zugeleitet werden. Dadurch wird eine Positionsbestimmung möglich. Ein anschließendes
Manövrieren kann mittels anderer Sensoren relativ zu dieser bestimmten Position bzw.
unter Einbeziehung dieser bestimmten Position erfolgen. In flachen Gewässern ermöglichen
die Satellitensignale ein Navigieren, auch wenn andere Sensoren keine verlässlichen
Informationen liefern
[0055] In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Austauschkörper Horizontalschubmittel
zum Erzeugen eines Schubs in horizontaler Querabrichtung zum Unterwasserfahrzeug auf.
Der Schub wird dabei in dem Fall, dass der Austauschkörper am Unterwasserfahrzeug
fixiert ist, in horizontaler Querabrichtung zu diesem Unterwasserfahrzeug erzeugt.
Dadurch verbessert sich die Manövrierbarkeit des Unterwasserfahrzeugs in einer Richtung
seitlich zur Hauptbewegungsrichtung des Unterwasserfahrzeugs, in welche die Manövrierbarkeit
des Unterwasserfahrzeugs, insbesondere bei langsamer Fahrt und starker Seitenströmung,
ansonsten eingeschränkt wäre. Seitliche Meeresströmungen können mittels der Horizontalschubmittel
soweit ausgeglichen werden, dass das Unterwasserfahrzeug sich deshalb nicht schräg
in die Strömung stellen muss, sondern seine Ausrichtung im Wasser beibehalten kann
und dadurch insbesondere in der Ausbildung als Inspektionsversion Untersuchungen mittels
des somit stabilisierten Unterwasserfahrzeugs besonders gut durchführen kann. Die
Horizontalschubmittel weisen vorzugsweise wenigstens einen um eine vertikale Drehachse
drehenden Propeller auf und sind dabei vorzugsweise als sog. "Thruster" ausgebildet.
[0056] In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen ist der Austauschkörper ausgebildet zum
Auffinden, Folgen und/oder Untersuchen einer Pipeline oder eines Seekabels, zum Aufspüren
von Gas und/oder Sprengstoff und/oder zum Aufspüren bzw. Untersuchen anderer Objekte
im Wasser oder des Wassers selbst und/oder zum Manipulieren bzw. Reparieren von Objekten
im Wasser. Der jeweilige Austauschkörper weist eine Sensorausstattung mit entsprechenden
Sensoren bzw. Aktuatoren hierfür auf. Bspw. gehören zur Sensorausstattung Sensoren
zum Lokalisieren und Verfolgen, insbesondere Aufspüren, Vermessen und Tracken, einer
Pipeline, wie bspw. Sensoren einer Sonareinrichtung. Ferner gehören bevorzugt Gasdetektoren
und/oder Sprengstoffdetektoren, insbesondere mit Neutronenquelle zur berührungslosen
Detektion von Sprengstoff, zur Sensorausstattung. Weiter gehören bevorzugt Salinitätssensoren
zum Ermitteln des Salzgehalts des umgebenden Wassers und/oder Temperaturfühler zur
Sensorausstattung. Schließlich beinhaltet die Sensorausstattung vorzugsweise optische
und/oder akustische Sensoren.
[0057] Das System mit dem wenigstens einen unbemannten Unterwasserfahrzeug und mit dem wenigstens
einen Austauschkörper weist vorzugsweise wenigstens einen der Austauschkörper in der
Objektvernichtungsversion und zusätzlich wenigstens einen der Austauschkörper in einer
Nicht-Objektvernichtungsversion auf. Die Austauschkörper in den unterschiedlichen
Versionen können zu unterschiedlichen Zeiten am Unterwasserfahrzeug fixiert werden,
so dass das Unterwasserfahrzeug für unterschiedliche Missionen eingesetzt werden kann.
Insbesondere weist das System neben dem Austauschkörper in der Objektvernichtungsversion
wenigstens einen Austauchkörper in der Trainingsversion und/oder wenigstens einen
Austauschkörper in der Inspektionsversion auf. Somit kann zunächst mit der Trainingsversion
der Einsatz der Objektvernichtungsversion trainiert bzw. mit der Inspektionsversion
das Unterwasserfahrzeug zu Inspektionszwecken eingesetzt werden und zum Ende seiner
veranschlagten Lebensdauer mit dem Austauschkörper in der Objektvernichtungsversion
eine letzte Mission durchgeführt werden.
[0058] Vorzugsweise weist das System einen Austauschkörper auf, der als autonomes Schnellladegerät
ausgebildet ist. Hierfür weist der Austauschkörper vorzugsweise Ladeanschlussverbindungsmittel
auf zum Laden der Energiespeichereinrichtung mittels des Austauschkörpers in dem Fall,
dass der Austauschkörper am Unterwasserfahrzeug fixiert und mit dem Ladeanschluss
elektrisch verbunden ist. Das Schnellladegerät ist somit nicht während einer Mission
bzw. im Wasser am Unterwasserfahrzeug fixiert, sondern dient dazu, vor Durchführung
einer Mission anstelle eines für eine Mission vorgesehenen Austauschkörpers am Unterwasserfahrzeug
angedockt zu werden, um dadurch die Energiespeichereinrichtung des Unterwasserfahrzeugs
in kurzer Zeit zu laden bzw. nachzuladen und das Unterwasserfahrzeug auf diese Weise
einsatzfähig zu machen. Nach dem Ladevorgang kann das Schnellladegerät dann entfernt
und gegen den für die Mission vorgesehen Austauschkörper ausgetauscht werden. Das
autonome Schnellladegerät kann mobil eingesetzt werden und das Unterwasserfahrzeug
auch ohne Zugang zu Energieerzeugungsquellen bzw. fernab von einem Mutterschiff oder
einer festen Station an Land innerhalb einer kurzen Zeitdauer, insbesondere von weniger
als 15 Minuten, einsatzfähig machen. Alternativ kann jedoch auch eine nichtautonome
Variante des Schnellladegeräts vorgesehen sein, die Energie ihrerseits durch ein Kabel,
bspw. von einem Mutterschiff, bezieht.
[0059] Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Austauschkörper in einer Fremdversorgungsvariante
außerhalb des Fahrzeugdruckkörpers am Unterwasserfahrzeug fixiert und mit dem Energiebereitstellungsanschluss
elektrisch verbunden. Über diesen Energiebereitstellungsanschluss stellt die Energiespeichereinrichtung
der elektrischen Einrichtung im Inneren der Austauschkörperdruckhülle elektrische
Energie bereit.
[0060] Das Verfahren wird fortgebildet durch Verfahrensschritte, die mittels wenigstens
einem erfindungsgemäßen Unterwasserfahrzeug in Verbindung mit wenigstens einem Austauschkörper
bzw. die mit dem erfindungsgemäßen System durchführbar sind.
[0061] Vorteilhafterweise führt das Unterwasserfahrzeug zunächst mit einem am Unterwasserfahrzeug
fixierten Austauschkörper eine Mission durch. Nachfolgend wird die Energiespeichereinrichtung
des Unterwasserfahrzeugs vorzugsweise wieder zu etwa 70 Prozent bzw. zwischen 60 und
80 Prozent aufgeladen und während der Lagerung ggf. durch wiederholtes Nachladen in
diesem Ladezustand gehalten. Der Austauschkörper wird entweder vor dem Laden entfernt,
insbesondere dann, wenn der fixierte Austauschkörper das Anschließen zum Nachladen
nicht zulässt. Ansonsten kann der Austauschkörper, insbesondere in der Inspektionsversion,
auch beim Laden am Unterwasserfahrzeug fixiert bleiben.
[0062] Vor einer weiteren Mission wird nachfolgend die Energiespeichereinrichtung, insbesondere
vollständig, geladen. Nachfolgend wird derselbe Austauschkörper aus der vorherigen
Mission oder ein anderer gleichartiger Austauschkörper oder ein anders ausgebildeter
Austauschkörper am Unterwasserfahrzeug fixiert. Mit diesem Austauschkörper führt das
Unterwasserfahrzeug schließlich die weitere Mission durch.
[0063] Vorteilhafterweise wird bei oder nach Durchführung der Mission der o.g. Nutzungsindikator
in Abhängigkeit von der Betriebszeit und/oder in Abhängigkeit von der Anzahl durchgeführter
Missionen aktualisiert. Weiter können auch, insbesondere gemessene, Umweltparameter
(z.B. Temperatur) den Nutzungsindikator beeinflussen. Für die weitere Mission wird
das Unterwasserfahrzeug dann in Abhängigkeit dieses Nutzungsindikators ausgewählt.
Dabei kann das Unterwasserfahrzeug in einer Ausführungsform den Nutzungsindikator
und/oder einen vom Nutzungsindikator abhängigen Verwendungsvorschlag direkt am Unterwasserfahrzeug
anzeigen. Alternativ oder zusätzlich wird der Nutzungsindikator an eine zentrale Konsole
bzw. Steuereinheit übermittelt. Diese Steuereinheit erhält vorzugsweise Nutzungsindikatoren
von mehreren Unterwasserfahrzeugen. Für eine anstehende Mission wird vorzugsweise
automatisch mittels dieser Steuereinheit vorgeschlagen, welches Unterwasserfahrzeug
für diese Mission verwendet werden sollte. Der Vorschlag wird dabei in Abhängigkeit
von den Nutzungsindikatoren der zur Verfügung stehenden Unterwasserfahrzeuge errechnet.
[0064] Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus den anhand der
Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem daran
fixierten Austauschkörper gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht;
- Fig. 2
- das unbemannte Unterwasserfahrzeug und der darin fixierte Austauschkörper gemäß dem
Ausführungsbeispiel von Fig. 1 in einer Frontansicht;
- Fig. 3
- ein System mit drei unbemannten Unterwasserfahrzeugen gemäß dem Ausführungsbeispiel
von Fig. 1, mit dem Austauschkörper gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 und mit
weiteren Austauschkörpern gemäß weiteren Ausführungsbeispielen und mit einer zentralen
Bedienkonsole;
- Fig. 4
- ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines unbemannten
Unterwasserfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 5
- ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung von Verfahrensschritten, die das Unterwasserfahrzeug
während einer Mission ausführen kann, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 6
- einen Austauschkörper in der Objektvernichtungsversion gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
mit einer darin angeordneten verschwenkbaren Sprenghohlladung in einer Seitenansicht
und
- Fig. 7
- den Austauschkörper des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 6 fixiert am Unterwasserfahrzeug
des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 mit der gegenüber der Anordnung in Fig. 6 verschwenkten
Sprenghohlladung in einer Seitenansicht.
[0065] Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung in einer Seitenansicht (Fig. 1) und in einer Frontansicht (Fig. 2).
Dieses unbemannte Unterwasserfahrzeug 2 ist als kabelgebunden operierendes Unterwasserfahrzeug
(ROV) oder als autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV) ausgebildet, das mit bzw. ohne
kabelgebundene Verbindung zu einer steuernden Einheit über das Kabel gesteuert bzw.
selbstständig eine Mission in einem Gewässer wie einem Meer, See oder Fluss durchführen
kann. Hierfür manövriert das Unterwasserfahrzeug 2 mit Hilfe eines Sonarsystems 4.
Für die Fortbewegung im Wasser sind Antriebe mit Propellern 6, 8, 10 und 12 vorgesehen,
die am Heck 14 des Unterwasserfahrzeugs 2 am Ende von Stangen 16, 18, 20 und 22 des
Unterwasserfahrzeugs 2 angeordnet sind. In diesen Stangen 16 bis 22 sind Batterien
als Batteriestränge und Elektromotoren zum Antrieb der Propeller 6 bis 12 angeordnet.
Das Unterwasserfahrzeug 2 weist vorteilhafterweise ein Batteriemanagementsystem auf,
das für einen gleichen Ladezustand der vier Batteriestränge sorgt.
[0066] Das unbemannte Unterwasserfahrzeug 2 weist ferner Vertikalschubmittel 24 mit einem
Propeller, der sich um eine vertikale Drehachse dreht, auf. Die Vertikalschubmittel
24 ermöglichen es dem Unterwasserfahrzeug schnell und auch ohne horizontale Fortbewegung
seine Tauchtiefe zu ändern, insbesondere abzutauchen oder aufzutauchen. Weiter weist
das unbemannte Unterwasserfahrzeug 2, starre oder bewegliche Höhenruder 26 und Seitenruder
28 auf.
[0067] Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt lediglich beispielhaft eine mögliche Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Unterwasserfahrzeugs 2. Selbstverständlich kann das Unterwasserfahrzeug
auch auf vielfältige Weise abweichend hiervon ausgestaltet sein, ohne den Rahmen der
Erfindung zu verlassen, bspw. lediglich zwei statt der dargestellten vier Antriebe
aufweisen.
[0068] Alle elektrischen Einrichtungen des Unterwasserfahrzeugs 2, wie das Sonarsystem 4,
die Propeller 6 bis 12, die Vertikalschubmittel 24 sowie die Höhenruder 26 und die
Seitenruder 28, sofern sie elektrisch steuerbar sind, werden von einer Steuereinrichtung
30 gesteuert und zumindest teilweise von einer Energiespeichereinrichtung 32, z.B.
einem Lithium-Ionen-Akkumulator, mit elektrischer Energie versorgt. Alternativ kann
eine Versorgung im Falle der Ausbildung des Unterwasserfahrzeugs als ROV auch über
ein Kabel erfolgen. Die o.g., in den Stangen 16 bis 22 angeordneten Batterien bzw.
vier Batteriestränge können als Teil der Energiespeichereinrichtung angesehen werden
oder auch gänzlich die Energiespeichereinrichtung bilden. In jedem Fall ist die Energiespeichereinrichtung
32 in einem Fahrzeugdruckkörper 34 des Unterwasserfahrzeugs 2 angeordnet. Der Fahrzeugdruckkörper
34 wird von einer Fahrzeugdruckhülle 36 begrenzt, wobei der Fahrzeugdruckkörper in
diesem Ausführungsbeispiel vollständig durch die Fahrzeugdruckhülle 36 eingeschlossen
ist.
[0069] Die Energiespeichereinrichtung 32 bzw. der Lithium-Ionen-Akkumulator kann lange Zeit
gelagert und wiederholt aufgeladen werden, so dass er fest in das Unterwasserfahrzeug
2 eingebaut ist und während der gesamten Lebensdauer des Unterwasserfahrzeugs nicht
ersetzt werden muss. Daher sind, insbesondere bei vollständig durch die Fahrzeugdruckhülle
36 geschlossenem Fahrzeugdruckkörper 34, keine Öffnungen zur Demontage der Energiespeichereinrichtung,
insbesondere eines nicht in den Stangen 16 bis 22 angeordneten Teils der Energiespeichereinrichtung
32, in der Fahrzeugdruckhülle 36 vorgesehen. Die Fahrzeugdruckhülle 36 ist daher sehr
widerstandsfähig gegenüber hohen Drücken, so dass das Unterwasserfahrzeug 2 auch in
großen Tiefen unterhalb der Wasseroberfläche eingesetzt werden kann, ohne dass ein
Eintritt von Wasser in den Fahrzeugdruckkörper zu befürchten sein müsste.
[0070] Für den Fall, dass aufgrund eines Defekts der Energiespeichereinrichtung 32 der Druck
im Fahrzeugdruckkörper 34 aufgrund von Gasen, die aus der Energiespeichereinrichtung
32 austreten, erhöht wird, ist ein Entlüftungsventil 38 in der Fahrzeugdruckhülle
36 vorgesehen. Das Entlüftungsventil 38 öffnet automatisch, wenn der Druck im Fahrzeugdruckkörper
einen bestimmten Wert überschreitet. Ferner weist das Unterwasserfahrzeug 2 einen
Gasdetektor 40 auf, der evtl. aus der Energiespeichereinrichtung 32 austretende Gase
sensiert, so dass ein Defekt der Energiespeichereinrichtung 32 erkannt und angezeigt
bzw. ein Alarm ausgelöst werden kann. Der Gasdetektor 40 kann in einer alternativen
Ausführungsform jedoch auch entfallen.
[0071] Die Einsatzmöglichkeiten des unbemannten Unterwasserfahrzeugs 2 werden wesentlich
durch einen daran fixierten Austauschkörper 42 bestimmt. Je nach Variante oder Version
des Austauschkörpers 42 kann das unbemannte Unterwasserfahrzeug 2 für unterschiedliche
Missionen eingesetzt werden. Der in diesem Ausführungsbeispiel dargestellte Austauschkörper
42 ist als Objektvernichtungsversion ausgebildet und weist Sprengstoff auf. Eine Mission
mit dieser Objektvernichtungsversion des Austauschkörpers 42 ist in der Regel eine
letzte Mission des Unterwasserfahrzeugs 2, zumindest dann, wenn das Unterwasserfahrzeug
2 durch Explosion des Austauschkörpers 42 mit zerstört wird. Wenn der Austauschkörper
42 hingegen vor seine Explosion vom Unterwasserfahrzeug 2 getrennt wird, was in besonderen
Ausführungsformen der Fall sein mag, kann das unbemannte Unterwasserfahrzeug 2 auch
nach einer Mission mit dem Austauschkörper 42 in der Objektvernichtungsversion noch
weitere Male eingesetzt werden.
[0072] Der Austauschkörper 42 ist mittels Fixiermitteln 44 am Unterwasserfahrzeug 2 fixiert.
Die Fixiermittel 44 umfassen Lagerungsmittel 46 und Austauschkörperbefestigungsmittel
48. Die Lagerungsmittel 46 werden teilweise von den Stangen 16 bis 22, in diesem Ausführungsbeispiel
zumindest jedoch von den Stangen 16 und 22 gebildet. Ferner liegt der Austauschkörper
42 auf einer Art Wanne 50 auf, die ebenfalls einen Teil der Lagerungsmittel 46 bildet.
Eine Stütze 52 dient lediglich zum Stützen der Stangen 16 und 22.
[0073] Zum Fixieren bzw. zum Befestigen des Austauschkörpers 42 am Unterwasserfahrzeug 2
am Bug 54 des Unterwasserfahrzeugs 2 wird dieser Austauschkörper 42 vom Bug 54 in
Richtung einer Längsachse des Unterwasserfahrzeugs 2 bzw. parallel zu den Stangen
16 bis 22 in Richtung des Hecks 14 soweit in die Lagerungsmittel 46 eingeschoben,
bis der Austauschkörper 42 mittels der Austauschkörperbefestigungsmittel 48 am Unterwasserfahrzeug
2 befestigt werden kann bzw. automatisch befestigt wird. Für ein automatisches Befestigen
weisen die Austauschkörperbefestigungsmittel 48 einen Klickmechanismus bzw. Rastmechanismus
auf, der den Austauschkörper 42 automatisch zur Befestigung am Unterwasserfahrzeug
2 einrasten lässt. Die Austauschkörperbefestigungsmittel 48 sichern den Austauschkörpern
42 dabei gegen eine Bewegung parallel zur Hauptachse des Unterwasserfahrzeugs bzw.
parallel zu den Stangen 16 bis 22. Die Bewegung in alle übrigen Bewegungsrichtungen
wird durch die Lagerungsmittel 46 verhindert.
[0074] Der Austauschkörper 42 ist in diesem Ausführungsbeispiel außerhalb des Fahrzeugdruckkörpers
34 bzw. außerhalb der Fahrzeugdruckhülle 36 am Unterwasserfahrzeug fixiert. Alternativ
können der Austauschkörper 42 und die Fahrzeugdruckhülle 36 jedoch auch eine gemeinsame
Druckhülle bilden.
[0075] Der Austauschkörper 42 weist neben Sprengstoff zumindest auch eine elektrische Einrichtung
56, nämlich einen Zünder auf. Als weitere elektrische Einrichtung bzw. als weiterer
Teil der elektrischen Einrichtung 56 ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen.
[0076] Der Sprengstoff des Austauschkörpers 42 ist in einer Sprengladung 58 angeordnet,
die als Sprenghohlladung ausgebildet sein kann. Die Sprenghohlladung ermöglicht es,
die Sprengkraft zielgerichtet zum Bug 54 bzw. in die Hauptbewegungsrichtung bzw. in
Richtung der Längsachse des Unterwasserfahrzeugs 2 freizusetzen und dabei eine hohe
Durchschlagskraft zu erzielen.
[0077] Die Sprengladung 58 und die elektrischen Einrichtungen 56 sind zusammen in einer
Austauschkörperdruckhülle 60 des Austauschkörpers 42 angeordnet. Die Austauschkörperdruckhülle
60 ist für sich geschlossen, kann in einer alternativen Ausführungsform jedoch auch
erst durch das Unterwasserfahrzeug 2 geschlossen sein bzw. mit der Fahrzeugdruckhülle
36 zusammen eine geschlossene Hülle um die Sprengladung 58 und die elektrischen Einrichtungen
56 sowie ggf. um den Fahrzeugdruckkörper 34 bilden.
[0078] Aus Sicherheitsgründen ist vorliegend keine Batterie bzw. Energiespeichereinrichtung
in der Austauschkörperdruckhülle 60 des Austauschkörpers 42 in der Objektvernichtungsversion
angeordnet. Der Austauschkörper 42 in der Objektvernichtungsversion ist stattdessen
als Fremdversorgungsvariante ausgebildet, die ihre elektrische Energie zur Versorgung
der elektrischen Einrichtung 56 vom Unterwasserfahrzeug 2 bezieht. Hierfür weist das
Unterwasserfahrzeug 2 einen Energiebereitstellungsanschluss zum Bereitstellen elektrischer
Energie auf. Bei dem ordnungsgemäß am Unterwasserfahrzeug 2 fixierten Austauschkörper
42 in der Objektvernichtungsversion und bei jedem anderen Austauschkörper in einer
Fremdversorgungsvariante ist der Austauschkörper 42 elektrisch mit diesem Energiebereitstellungsanschluss
62 verbunden. Insbesondere verfügt der Austauschkörper 42 und jeder andere Austauschkörper
in der Fremdversorgungsvariante über einen Energieempfangsanschluss 64, der mit dem
Energiebereitstellungsanschluss 62 des Unterwasserfahrzeugs 2 koppelbar ist.
[0079] In Abweichung von diesem Ausführungsbeispiel kann der Austauschkörper 42 gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel auch in der Objektvernichtungsversion eine Erweiterungsenergiespeichereinrichtung
bzw. Batterie, bspw. eine Primärbatterie mit einer gegenüber der Speicherkapazität
der Energiespeichereinrichtung 32 des Unterwasserfahrzeugs 2 geringen Speicherkapazität,
aufweisen. Ferner kann der Austauschkörper einen oder mehrere Kondensatoren aufweisen
oder aus Sicherheitsgründen auch auf diese verzichten, vorzugsweise unabhängig davon,
ob der Austauschkörper eine Erweiterungsenergiespeichereinrichtung aufweist oder nicht.
Unter dem Begriff Energiespeichereinrichtung bzw. Erweiterungsenergiespeichereinrichtung
ist vorliegend somit vorzugsweise ein elektrochemisches System zum Speichern elektrischer
Energie, nicht jedoch ein Kondensator zu verstehen.
[0080] Zum Laden der Energiespeichereinrichtung 32 des Unterwasserfahrzeugs 2 verfügt dieses
Unterwasserfahrzeug 2 über einen Energieladeanschluss 66 der im Falle des fixierten
Austauschkörpers 42 in der Objektvernichtungsversion gemäß Fig. 1 von diesem Austauschkörper
42 derart verdeckt ist, dass das Laden der Energiespeichereinrichtung 32 durch den
Energieladeanschluss 66 von Einrichtungen außerhalb des Unterwasserfahrzeugs und außerhalb
des Austauschkörpers 42 nicht möglich ist. Dadurch wird ein Ladevorgang unterbunden,
wenn der Austauschkörper 42 und damit die Sprengladung 58 am Unterwasserfahrzeug 2
fixiert ist. Andere Austauschkörper in einer Nicht- Objektvernichtungsversion, insbesondere
Inspektionsversion, können hingegen derart ausgebildet sein, dass der Energieladeanschluss
66 zugänglich ist, auch wenn ein derartiger anderer Austauschkörper am Unterwasserfahrzeug
2 fixiert ist.
[0081] Fig. 3 zeigt ein System 68 mit drei unbemannten Unterwasserfahrzeugen 2, 2' und 2"
gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 in vereinfachter schematischer Darstellung,
einen Austauschkörper 42' in der Objektvernichtungsversion gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung nebst weiteren Austauschkörpern 70, 72, 74, 76 und 78 in Nicht-Objektvernichtungsversionen,
einem mobilen Ladegerät 80 und einer zentralen Bedienkonsole 83. Das Unterwasserfahrzeug
2' wird gelagert bei einem Ladezustand seiner Energiespeichereinrichtung 32 von etwa
70 Prozent der Kapazität dieser Energiespeichereinrichtung 32, da bei einem derartigen
Ladezustand chemische Prozesse, die zur Alterung der Energiespeichereinrichtung 32
bzw. des Lithium-Ionen-Akkumulators führen könnten, weitgehend unterbunden werden.
Außerdem kann die derart gelagerte Energiespeichereinrichtung 32 des Unterwasserfahrzeugs
2' innerhalb kurzer Zeit auf 100 Prozent oder nahezu 100 Prozent ihrer Kapazität nachgeladen
und das Unterwasserfahrzeug 2' somit einsatzbereit gemacht werden.
[0082] Das Unterwasserfahrzeug 2" bzw. seine Energiespeichereinrichtung 32 wird in der Darstellung
gemäß Fig. 3 gerade über seinen Energieladeanschluss 66" nachgeladen, um während der
Lagerung aufgetretene Speicherverluste zu kompensieren. Bspw. wird die Energiespeichereinrichtung
32 nur dann nachgeladen, wenn sie nur noch zu weniger als 70 Prozent, bspw. 65 oder
60 Prozent ihrer maximalen Speicherkapazität geladen ist. An den Energieladeanschluss
66 ist deshalb ein Ladeverbindungskabel 84 angeschlossen.
[0083] An den Energieladeanschluss 66 des Unterwasserfahrzeugs 2 ist ebenfalls ein Ladeanschlussverbindungskabel
84' angeschlossen. In diesem Fall dient das Nachladen der Energiespeichereinrichtung
32 jedoch dazu, um einen Ladezustand von 100 Prozent oder nahezu 100 Prozent zu erreichen
und das unbemannte Unterwasserfahrzeug 2 somit für eine Mission einsatzbereit zu machen.
Ein derartiges Nachladen von 70 Prozent auf 100 Prozent der Ladekapazität ist innerhalb
von weniger als 15 Minuten möglich.
[0084] In der gezeigten Darstellung ist das unbemannte Unterwasserfahrzeug 2 ferner mittels
eines Datenkabels 86 mit der zentralen Bedienkonsole 82 verbunden und erhält über
dieses Datenkabel 86 Missionsdaten für seine bevorstehende Mission.
[0085] Auch nach der Rückkehr von einer Mission wird das jeweils zurückgekehrte Unterwasserfahrzeug,
insbesondere wenn es sich um ein AUV handelt, mittels des Datenkabels 86 mit der zentralen
Bedienkonsole 82 verbunden, um gesammelte Messdaten auszulesen und um den Wert bzw.
Daten eines Nutzungsindikators vom jeweiligen Unterwasserfahrzeug 2, 2', 2" an die
zentrale Bedienkonsole 82 zu übertragen. Alternativ erfolgt eine Datenübertragung
über ein entnehmbares Speichermedium oder über Funk. Die Betriebszeiten der unbemannten
Unterwasserfahrzeuge 2, 2' und 2" werden als Betriebszeiten der letzten Mission und/oder
als Gesamtbetriebszeiten zunächst von den jeweiligen Unterwasserfahrzeugen 2, 2',
2" und dann von der Konsole 82 erfasst. An der Konsole 82 wird automatisch oder manuell
anhand der Gesamtbetriebszeiten bzw. anhand der Nutzungsindikatoren entschieden, welches
Unterwasserfahrzeug 2, 2', 2" für eine bevorstehende Mission ausgewählt wird. Zur
Berechnung und Speicherung des Nutzungsindikators weist das unbemannte Unterwasserfahrzeug
hier nicht dargestellte Berechnungsmittel und Speichermittel auf.
[0086] Der Austauschkörper 42' gleicht im Wesentlichen dem Austauschkörper 42 des Ausführungsbeispiels
gemäß Fig. 1, weist jedoch zusätzlich eine Antenne 88 zum Empfangen von Satellitensignalen
eines globalen Positionsbestimmungssystems, bspw. GPS, auf. Ferner weist der Austauschkörper
42' eine Einrichtung zur Verarbeitung empfangener Satellitensignale und zur Positionsbestimmung
mittels dieser Satellitensignale auf. Alternativ ist diese Einrichtung zur Verarbeitung
der Satellitensignale bzw. zur Positionsbestimmung im Unterwasserfahrzeug angeordnet.
[0087] Bei dem Austauschkörper 70 handelt es sich um eine Nicht- Objektvernichtungsversion,
genauer um eine Trainingsversion, die im Wesentlichen dem Austauschköper 42' in der
Objektvernichtungsversion gleicht, jedoch als Austauschkörper 70 in der Trainingsversion
keinen Sprengstoff bzw. nicht die Sprengladung 78 aufweist.
[0088] Auch der Austauschkörper 72 ist eine Trainingsversion, die jedoch über keinen Energieempfangsanschluss
und keine elektrischen Einrichtungen verfügt. Auch eine Druckhülle muss bei dem als
Dummy-Körper ausgebildeten Austauschkörper 72 nicht zwingend vorgesehen sein.
[0089] Der Austauchkörper 74 ist ein Austauschkörper in einer Inspektionsversion 74, der
daher mehrere Sensoren, nämlich in diesem Ausführungsbeispiel ein sog. Side Scan Sonar
als akustischen Sensor 90, eine Kamera als optischen Sensor 92 und ein Gyroskop bzw.
einen Kreiselkompass als Orientierungssensor 94 aufweist.
[0090] Der Austauschkörper 76 weist Horizontalschubmittel 96 auf, die wie die Vertikalschubmittel
24 des Unterwasserfahrzeugs 2 ausgebildet sind, jedoch einen Schub in horizontaler
Querabrichtung zum Unterwasserfahrzeug bereitstellen, wenn der Austauschkörper 76
ordnungsgemäß an diesem Unterwasserfahrzeug 2 fixiert ist. Dadurch wird die Manövrierbarkeit
des Unterwasserfahrzeugs 2 in Seitwärtsrichtung verbessert, was insbesondere bei seitlicher
Strömung hilfreich ist. Der Austauschkörper 76 kann ansonsten auch eine Inspektionsversion
sein und Sensoren analog zum Austauschkörper 74 aufweisen.
[0091] Der Austauschkörper 78 weist eine Erweiterungsenergiespeichereinrichtung 98 auf,
welche die Energiespeichereinrichtung 32 unterstützen kann und über einen Energieversorgungsanschluss
100 mit dem Energieladeanschluss 66 des Unterwasserfahrzeugs 2 gekoppelt werden kann.
Dadurch lässt sich die Reichweite des Unterwasserfahrzeugs 2 erhöhen. Selbstverständlich
kann das System auch beliebige andere Austauschkörper aufweisen, welche Merkmale der
Austauschkörper 70 bis 78 in beliebigen Kombinationen aufweisen, wobei jedoch eine
Sprengstoff aufweisende Objektvernichtungsversion vorzugsweise über keine eigene Energiespeichereinrichtung
bzw. Erweiterungsenergiespeichereinrichtung verfügt.
[0092] Schließlich weist das System 68 noch das mobile Ladegerät 80 auf, das zumindest insoweit
auch als Austauschkörper anzusehen ist, als es mittels der Fixiermittel 44 am Unterwasserfahrzeug
2 fixiert werden kann oder zumindest mittels der Lagerungsmittel 46 am Unterwasserfahrzeug
2 gelagert werden kann. Das mobile Ladegerät 80 weist als Ladeanschlussverbindungsmittel
den Energieversorgungsanschluss 100 auf, der mit dem Ladeanschluss 66 des Unterwasserfahrzeugs
2 verbunden werden kann, um die Energiespeichereinrichtung 32 des Unterwasserfahrzeug
2 aufzuladen. Das mobile Ladegerät 80 verfügt über eine eigene Energiespeichereinrichtung
102, so dass ein Aufladen der Energiespeichereinrichtung 32 des Unterwasserfahrzeugs
2 ohne Verbindung zu einem stationären Stromnetz möglich ist.
[0093] Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens 104 zum Betreiben
des unbemannten Unterwasserfahrzeugs 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Nach dem Start des Verfahrens in einem Schritt 106 wird das Unterwasserfahrzeug 2
zunächst solange mit einem Ladezustand von ca. 70 Prozent seiner Ladekapazität gelagert,
bis es zum Einsatz kommt. Demgemäß wird in einer Abfrage 108 während dieser Lagerung
abgefragt, ob der Ladezustand der Energiespeichereinrichtung 32 einen bestimmten Wert,
bspw. 65 Prozent der aktuellen Ladekapazität der Energiespeichereinrichtung 32 übersteigt.
Wenn dies der Fall ist, wird mit einer Abfrage 110 fortgefahren. Andernfalls wird
die Energiespeichereinrichtung 32 in einem Schritt 112 bis auf einen Ladezustand von
bspw. 75 Prozent der aktuellen Ladekapazität der Energiespeichereinrichtung 32 nachgeladen.
[0094] Es wird mit der Abfrage 110 fortgefahren. Gemäß dieser Abfrage 110 wird abgefragt,
ob das Unterwasserfahrzeug 2 für eine Mission ausgewählt wurde. Solange dies nicht
der Fall ist, wird die Wartezeit fortgesetzt und das Verfahren 104 folglich mit der
Abfrage 108 fortgesetzt. Andernfalls wird diese Warteschleife verlassen und mit Schritt
114 fortgefahren. Gemäß diesem Schritt 114 wird die Speichereinrichtung 32 zu 100
Prozent ihrer Ladekapazität aufgeladen und das Unterwasserfahrzeug 2 damit einsatzbereit
gemacht. Des Weiteren werden in einem Schritt 116 Missionsdaten für die bevorstehende
Mission zum Unterwasserfahrzeug 2 übertragen. Die Schritte 114 und 116 können dabei
auch zeitgleich oder in umgekehrter Reihenfolge erfolgen.
[0095] Zumindest nach dem Schritt 114 wird der für die ausgewählte Mission erforderliche
Austauschkörper 42 in einem Schritt 118 am Unterwasserfahrzeug 2 fixiert, wenn er
nicht schon am Unterwasserfahrzeug 2 fixiert ist. In einem Schritt 120 führt das Unterwasserfahrzeug
schließlich seine Mission durch. Dabei kann es sein, dass das Unterwasserfahrzeug
2 nicht von seiner Mission zurückkehrt, da es bspw. Sprengstoff mit sich führt und
unter Einsatz des Sprengstoffs bei dieser Mission zerstört wird. Dies wird durch eine
Abfrage 122 verdeutlicht, gemäß der abgefragt wird, ob das Unterwasserfahrzeug 2 von
seiner Mission zurückkehrt. Wenn das Unterwasserfahrzeug 2 nicht zurückkehrt, ist
das Verfahren sowie für das Unterwasserfahrzeug 2 in einem Schritt 124 beendet. Andernfalls,
insbesondere dann, wenn das Unterwasserfahrzeug keinen Sprengstoff mit sich führt,
wird nach Durchführung der Mission gemäß Schritt 120 in einem Schritt 126 der Austauschkörper
70 - 78 entfernt. Der Schritt 126 kann jedoch auch entfallen, wenn der fixierte Austauschkörper
70 - 78 den Ladeanschluss 66 nicht verdeckt.
[0096] In einem Schritt 128 wird ferner der Nutzungsindikator für das Unterwasserfahrzeug
2 aktualisiert und ggf. an die zentrale Bedienkonsole 82 übertragen oder anderweitig
ausgelesen. Das Aktualisieren des Nutzungsindikators kann abweichend auch bereits
während der Mission erfolgen. Ferner ist auch die Reihenfolge der Schritte 126 und
128 vertauschbar. Schließlich werden in einem Schritt 130 ggf. während der Mission
gesammelte Daten vom Unterwasserfahrzeug 2 bzw. von dem Austauschkörper 70, 74 an
die zentrale Bedienkonsole 82 oder eine andere externe Einrichtung übertragen. Danach
wird das Unterwasserfahrzeug 2 wieder bei einem Ladezustand von etwa 70 Prozent seiner
Ladekapazität gelagert bzw. mit Schritt 108 fortgefahren.
[0097] Fig. 5 veranschaulicht, wie als Teil des Schritts 120 gemäß Fig. 4 während einer
Mission ein Ziel gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung angesteuert
werden kann. Dabei ist das Unterwasserfahrzeug 2 in einem Schritt 132 abgetaucht und
navigiert bspw. mittels seines Gyroskops. In einem Schritt 134 erreicht das Unterwasserfahrzeug
2 eine flache Gewässerzone, in der die Wassertiefe nur noch wenige, bspw. weniger
als zehn, Meter beträgt.
[0098] In dieser flachen Gewässerzone empfängt das Unterwasserfahrzeug 2 bzw. der eine Antenne
88 aufweisende Austauschkörper 42', 70 gemäß Fig. 3, der am Unterwasserfahrzeug 2
fixiert ist, GPS-Signale zur Satellitennavigation. Ggf. taucht das Unterwasserfahrzeug
2 kurzzeitig soweit auf, dass die Antenne aus der Wasseroberfläche herausragt und
taucht nach Empfang der Satellitensignale wieder unter die Wasseroberfläche ab. Danach
setzt das unbemannte Unterwasserfahrzeug in einem Schritt 138 seine Fahrt mit aktualisierten
Positionsdaten fort. Insbesondere dann, wenn wieder tieferes Gewässer erreicht wird
oder wenn keine Satellitensignale empfangen werden können, setzt das Unterwasserfahrzeug
seine Fahrt gesteuert mit Messungen des Gyroskops fort.
[0099] Fig. 6 zeigt einen weiteren Austauschköper 42" in der Objektvernichtungsversion,
der im Wesentlichen dem Austauschkörper 42 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 gleicht,
bei dem jedoch die Hohlladung 58 verschwenkbar angeordnet ist, in einer Seitenansicht.
Die Sprengladung 58 ist wiederum innerhalb der Austauschkörperdruckhülle 60 angeordnet.
Eine an der Sprengladung 58 fixierte Steuerelektronik 140 bildet zusammen mit der
Hohlladung 58 eine verschwenkbare bzw. in ihrer Neigung einstellbare Einheit. Diese
Einheit mit der Sprengladung 58 ist von einer Lagervorrichtung 142 schwenkbar um eine
Schwenkachse 144 gelagert. Die Schwenkachse 144 kann alternativ auch eine nicht-gegenständliche
Achse sein. Die Lagervorrichtung 142 gehört zu einer Wirkrichtungseinstellvorrichtung
145, die zudem wenigstens ein als Stellschraube ausgebildetes Einstellmittel 146 aufweist.
[0100] Die Hohlladung 58 kann mittels der Steuerelektronik 140 gezündet werden und erzeugt
im Falle ihrer Zündung einen Energiestachel, der zielgerichtet in eine durch einen
Pfeil angedeutete Wirkrichtung 148 abgegeben wird. Durch Drehen an der Stellschraube
146 wird der Teil mit der Hohlladung 58 bzw. die Hohlladung und somit die Wirkrichtung
48 gemäß einem mittels der Schraube 146 einstellbaren Schwenkwinkel 150 geschwenkt
bzw. geneigt, was durch einen Doppelpfeil angedeutet ist.
[0101] Fig. 7. zeigt das Unterwasserfahrzeug 2 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 mit
dem daran fixierten Austauschkörper 42" des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 6 in einer
Seitenansicht. In dieser Darstellung ist zusätzlich die Längsachse 152 des Austauschkörpers
42" eingezeichnet, die mit der Längsachse des Unterwasserfahrzeugs 2 zusammenfällt
und in Richtung des Bugs 54 des Austauschkörpers 42" bzw. des Unterwasserfahrzeugs
2 weist.
[0102] Der schwenkbare Teil mit der Sprenghohlladung 58 und mit der Steuerelektronik 140
ist in der gezeigten Darstellung gegenüber der Darstellung in Fig. 6 um die Schwenkachse
144 verschwenkt. Insbesondere ist die Sprenghohlladung 58 in der gezeigten Darstellung
gegenüber der Längsachse 152 um 8 Grad nach unten verschwenkt bzw. geneigt. Die Schwenkachse
144 ist dabei eine Querachse, die ein Verschwenken zwar nicht seitwärts, jedoch nach
oben und nach unten in Winkelschritten von 1 Grad in einem Winkelbereich von bis zu
+/- 10 Grad zulässt.
[0103] Aufgrund der Neigung der Wirkrichtung 148 gegenüber der Längsachse 152 kann das Unterwasserfahrzeug
2 bei eigener horizontale Ausrichtung bzw. bei horizontaler Ausrichtung der Längsachse
152 die Wirkrichtung 148 der Hohlladung 58 und damit einen Energiestachel auf eine
Mine ausrichten, die tiefer als das Unterwasserfahrzeug 2 angeordnet, bspw. teilweise
in den Meeresgrund eingesunken ist. Somit kann die Erfindung zum auch von schwer zugänglichen
Minen eingesetzt werden.
[0104] Die Erfindung stellt ein flexibel einsetzbares Unterwasserfahrzeug bereit, das mit
unterschiedlichen Austauschkörpern wiederholt eingesetzt werden kann und auch nach
langer Lagerung noch binnen kürzester Zeit einsatzbereit ist.
1. Unbemanntes Unterwasserfahrzeug (2), welches aufweist:
- einen Fahrzeugdruckkörper (34) mit einer den Fahrzeugdruckkörper (34) begrenzenden
Fahrzeugdruckhülle (36),
- eine im Fahrzeugdruckkörper (34) angeordnete Energiespeichereinrichtung (32),
- Fixiermittel (44) zum Fixieren eines den Einsatzzweck des Unterwasserfahrzeugs bestimmenden
und für verschiedene Einsatzzwecke wechselbaren Austauschkörpers (42, 70 - 80) am
Unterwasserfahrzeug (2) entweder außerhalb des Fahrzeugdruckkörpers (34), wobei der
Fahrzeugdruckkörper (34) durch die Fahrzeugdruckhülle (36) vollständig eingeschlossen
ist, oder derart, dass der Fahrzeugdruckkörper (34) zusammen durch die Fahrzeugdruckhülle
(36) und den Austauschkörper (42, 70 - 80) vollständig eingeschlossen ist, wobei der
Fahrzeugdruckkörper (34) durch die Fahrzeugdruckhülle (36) nur unvollständig eingeschlossen
ist, und
- einen Energiebereitstellungsanschluss (62), mittels dem in dem Fall, dass eine Fremdversorgungsvariante
des Austauschkörpers (42, 70, 74, 76) mittels der Fixiermittel (44) am Unterwasserfahrzeug
(2) fixiert und mit dem Energiebereitstellungsanschluss (62) elektrisch verbunden
ist, elektrische Energie von der Energiespeichereinrichtung (32) an eine elektrische
Einrichtung (56), die im Inneren einer Austauschkörperdruckhülle (60) dieser Fremdversorgungsvariante
des Austauschkörpers (42, 70, 74, 76) angeordnet ist, bereitstellbar ist,
gekennzeichnet durch
Rechnungsmittel zum Berechnen und Speichermittel zum Speichern eines von der Betriebszeit
und/oder der Anzahl der durchgeführten Missionen des Unterwasserfahrzeugs (2) abhängigen
Nutzungsindikators für einen Verwendungsvorschlag, ob das Unterwasserfahrzeug (2)
in einer nachfolgenden Mission in Verbindung mit einem am Unterwasserfahrzeug (2)
fixierten Austauschkörper (70 - 78) in einer keinen Sprengstoff aufweisenden Nicht-Objektvernichtungsversion
oder in Verbindung mit einem am Unterwasserfahrzeug (2) fixierten Austauschkörper
(42) in einer eine Sprengladung aufweisenden Objektvernichtungsversion eingesetzt
wird.
2. Unbemanntes Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine optische Anzeige zum Anzeigen des Nutzungsindikators oder einer vom Nutzungsindikator
abgeleiteten Größe, insbesondere des vom Nutzungsindikator abhängigen Verwendungsvorschlags
zur Verwendung des Unterwasserfahrzeugs (2).
3. Unbemanntes Unterwasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
gekennzeichnet durch
einen Energieladeanschluss (66) zum Laden der Energiespeichereinrichtung (32) über
diesen Energieladeanschluss (66), wobei dieser Energieladeanschluss (66) derart angeordnet
ist, dass er in dem Fall, dass kein Austauschkörper (42, 70 - 78) am Unterwasserfahrzeug
(2) fixiert ist, und/oder in dem Fall, dass ein keinen Sprengstoff aufweisender Austauschkörper
(42, 70 - 78) am Unterwasserfahrzeug (2) fixiert ist, zum Laden für einen an den Energieladeanschluss
(66) anschließbaren Energieversorgungsanschluss (160) zugänglich ist, und in dem Fall,
dass ein Sprengstoff, insbesondere eine Sprenghohlladung, aufweisender Austauschkörper
(42) am Unterwasserfahrzeug (2) fixiert ist, mittels des Austauschkörpers (42) unzugänglich
ist.
4. System mit wenigstens einem unbemannten Unterwasserfahrzeug (2) nach einem der Ansprüche
1 bis 3 und mit wenigstens einem am Unterwasserfahrzeug (2) fixierbaren, insbesondere
fixierten, den Einsatzzweck des Unterwasserfahrzeugs (2) bestimmenden und für verschiedene
Einsatzzwecke wechselbaren Austauschkörper (42, 70 - 80),
wobei das unbemannte Unterwasserfahrzeug (2) aufweist:
- einen Fahrzeugdruckkörper (34) mit einer den Fahrzeugdruckkörper (34) begrenzenden
Fahrzeugdruckhülle (36),
- eine im Fahrzeugdruckkörper (34) angeordnete Energiespeichereinrichtung (32),
- Fixiermittel (44)., die ausgebildet sind zum Fixieren des Austauschkörpers (42,
70 - 80) am Unterwasserfahrzeug (2) entweder außerhalb des Fahrzeugdruckkörpers (34),
wobei der Fahrzeugdruckkörper (34) durch die Fahrzeugdruckhülle (36) vollständig eingeschlossen
ist, oder derart, dass der Fahrzeugdruckkörper (34) zusammen durch die Fahrzeugdruckhülle
(36) und den Austauschkörper (42, 70 - 80) vollständig eingeschlossen ist, wobei der
Fahrzeugdruckkörper (34) durch die Fahrzeugdruckhülle (36) nur unvollständig eingeschlossen
ist, und
- einen Energiebereitstellungsanschluss (62), mittels dem in dem Fall, dass eine Fremdversorgungsvariante
des Austauschkörpers (42, 70, 74, 76) mittels der Fixiermittel (44) am Unterwasserfahrzeug
(2) fixiert und mit dem Energiebereitstellungsanschluss (62) elektrisch verbunden
ist, elektrische Energie von der Energiespeichereinrichtung (32) an wenigstens eine
elektrische Einrichtung (56), die im Inneren einer Austauschkörperdruckhülle (60)
dieser Fremdversorgungsvariante des Austauschkörpers (42, 70, 74, 76) angeordnet ist.
5. System nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einer der Austauschkörper (42) als Objektvernichtungsversion mit einer
Sprengladung (58), insbesondere Sprenghohlladung ausgebildet ist.
6. System nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der als Objektvernichtungsversion ausgebildete Austauschkörper (42) eine Wirkrichtungseinstellvorrichtung
(145) zum Einstellen der Wirkrichtung (148) der Sprengladung (58), insbesondere Sprenghohlladung,
aufweist, wobei die Wirkrichtungseinstellvorrichtung (145) aufweist:
- eine wenigstens eine Schwenkachse (144) bereitstellende Lagervorrichtung (142) zum
schwenkbaren Lagern der Sprengladung (58) und
- wenigstens ein Einstellmittel (146), insbesondere eine Stellschraube, zum manuellen
Schwenken der Sprengladung (58) um diese Schwenkachse (144).
7. System nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einer der Austauschkörper (70 - 78) als sprengladungsfreie Nicht-Objektvernichtungsversion
ausgebildet ist.
8. System nach Anspruch 7, soweit auf Anspruch 5 oder 6 rückbezogen, wobei das System
(68) wenigstens einen Austauschkörper (70 - 78) in der Nicht-Objektvernichtungsversion
nach Anspruch 7 und wenigstens einen Austauschkörper (42) in der Objektvernichtungsversion
nach Anspruch 5 oder 6 aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Volumen und die Masse des Austauschkörpers (70 - 78) in der Nicht-Objektvernichtungsversion,
insbesondere Trainingsversion, mit dem Volumen und der Masse des Austauschkörpers
(42) in der Objektvernichtungsversion im Wesentlichen übereinstimmen.
9. System nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einer der Austauschkörper (42, 70 - 78) wenigstens einen akustischen Sensor
(56) und/oder wenigstens einen optischen Sensor (56) und/oder wenigstens einen Orientierungssensor
(56) und/oder wenigstens einen Sensor zur Sprengstoffdetektion, insbesondere in Verbindung
mit einer Neutronenquelle, und/oder wenigstens einen Salinitätssensor und/oder wenigstens
einen Temperaturfühler und/oder wenigstens einen Gasdetektor und/oder wenigstens eine
Lichtquelle und/oder eine Sensorausstattung zum Auffinden, Verfolgen und/oder Untersuchen
einer Pipeline, eines Seekabels oder einer Mine aufweist.
10. System nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einer der Austauschkörper (42, 70 - 78) eine Erweiterungsenergiespeichereinrichtung
(98) zur alleinigen oder unterstützenden Energieversorgung elektrischer Einrichtungen
(56) des Austauschkörpers (42) und/oder elektrischer Einrichtungen des unbemannten
Unterwasserfahrzeugs (2) aufweist.
11. System nach einem der Ansprüche 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einer der Austauschkörper (70 - 78) Horizontalschubmittel (96) aufweist
zum Erzeugen eines Schubs in horizontaler Querabrichtung zum Unterwasserfahrzeug (2)
in dem Fall, dass der Austauschkörper (42) am Unterwasserfahrzeug (2) fixiert ist.
12. System nach einem der Ansprüche 4 bis 11,
gekennzeichnet durch
einen Austauschkörper (80), der als autonomes Schnellladegerät ausgebildet ist und
Ladeanschlussverbindungsmittel (100) aufweist zum Laden der Energiespeichereinrichtung
(32) mittels des Austauschkörpers (80) in dem Fall, dass der Austauschkörper (80)
am Unterwasserfahrzeug (2) fixiert und mit dem Energieladeanschluss (66) elektrisch
verbunden ist.
13. Verfahren zum Betreiben eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs (2), insbesondere nach
einem der Ansprüche 1 bis 3, das einen Fahrzeugdruckkörper (34) mit einer den Fahrzeugdruckkörper
(34) begrenzenden Fahrzeugdruckhülle (36) und eine im Fahrzeugdruckkörper (34) angeordnete
Energiespeichereinrichtung (32) aufweist, wobei ein Austauschkörper (42, 70, 74, 76)
in einer Fremdversorgungsvariante mit einer Austauschkörperdruckhülle (60) und wenigstens
einer im Inneren der Austauschkörperdruckhülle (60) angeordneten elektrischen Einrichtung
(56) außerhalb des Fahrzeugdruckkörpers (34) mittels Fixiermitteln (44) des Unterwasserfahrzeugs
(2) am Unterwasserfahrzeug (2) fixiert und mit dem Energiebereitstellungsanschluss
(62) elektrisch verbunden wird und die Energiespeichereinrichtung (32) der elektrischen
Einrichtung (56) über den Energiebereitstellungsanschluss (62) elektrische Energie
bereitstellt,
dadurch gekennzeichnet, dass
Rechnungsmittel des unbemannten Unterwasserfahrzeugs (2) einen von der Betriebszeit
und/oder der Anzahl der durchgeführten Missionen des Unterwasserfahrzeugs (2) abhängigen
Nutzungsindikator berechnen und Speichermittel des unbemannten Unterwasserfahrzeugs
(2) den von der Betriebszeit und/oder der Anzahl der durchgeführten Missionen des
Unterwasserfahrzeugs (2) abhängigen Nutzungsindikator speichern für einen Verwendungsvorschlag,
ob das Unterwasserfahrzeug (2) in einer nachfolgenden Mission in Verbindung mit einem
am Unterwasserfahrzeug (2) fixierten Austauschkörper (70 - 78) in einer keinen Sprengstoff
aufweisenden Nicht-Objektvernichtungsversion oder in Verbindung mit einem am Unterwasserfahrzeug
(2) fixierten Austauschkörper (42) in einer eine Sprengladung aufweisenden Objektvernichtungsversion
eingesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Unterwasserfahrzeug (2) mit einem am Unterwasserfahrzeug (2) fixierten Austauschkörper
(70 - 78) eine Mission durchführt (120), nachfolgend der Austauschkörper (70 - 78)
entfernt wird (126), nachfolgend vor einer weiteren Mission die im Fahrzeugdruckkörper
(34) des Unterwasserfahrzeugs (2) angeordnete Energiespeichereinrichtung (32) geladen
wird (112, 114), nachfolgend derselbe oder ein anderer gleich oder anders ausgebildeter
Austauschkörper (42, 70 - 78) am Unterwasserfahrzeug (2) fixiert wird (118) und nachfolgend
das Unterwasserfahrzeug (2) die weitere Mission durchführt (120).
1. Unmanned underwater vehicle (2), which has:
- a vehicle pressure body (34) with a vehicle pressure casing (36) delimiting the
vehicle pressure body (34),
- an energy storage device (32) arranged in the vehicle pressure body (34),
- fixing means (44) for fixing a replacement body (42, 70 - 80), which determines
the purpose of the underwater vehicle and is interchangeable for various purposes,
on the underwater vehicle (2) either outside the vehicle pressure body (34), wherein
the vehicle pressure body (34) is completely enclosed by the vehicle pressure casing
(36), or in such a way that the vehicle pressure body (34) is completely enclosed
by the vehicle pressure casing (36) and the replacement body (42, 70 - 80) together,
wherein the vehicle pressure body (34) is enclosed only incompletely by the vehicle
pressure casing (36) and
- an energy supply connection (62), by means of which, in the case that an external
supply variant of the replacement body (42, 70, 74, 76) is fixed on the underwater
vehicle (2) by means of the fixing means (44) and is electrically connected to the
energy supply connection (62), electrical energy can be supplied by the energy storage
device (32) to an electrical device (56), which is arranged in the inside of a replacement
body pressure casing (60) of this external supply variant of the replacement body
(42, 70, 74, 76),
characterised by
calculation means for calculating and storage means for storing a utilisation indicator
dependent on the operating time and/or the number of missions carried out by the underwater
vehicle (2) for a usage suggestion of whether the underwater vehicle (2) is used in
a subsequent mission in connection with a replacement body (70 - 78) in a non-object-destructive
version comprising no explosive fixed on the underwater vehicle (2) or in connection
with a replacement body (42) in an object-destructive version comprising an explosive
charge fixed on the underwater vehicle (2).
2. Unmanned underwater vehicle according to claim 1,
characterised by
an optical display for displaying the utilisation indicator or a variable derived
from the utilisation indicator, in particular the usage suggestion dependent on the
utilisation indicator for using the underwater vehicle (2).
3. Unmanned underwater vehicle according to one of claims 1 to 2,
characterised by
an energy charging connector (66) for charging the energy storage device (32) via
this energy charging connector (66), wherein this energy charging connector (66) is
arranged in such a way that, in the event that no replacement body (42, 70 - 78) is
fixed on the underwater vehicle (2), and/or in the event that a replacement body (42,
70 - 78) comprising no explosive is fixed on the underwater body (2), it is accessible
for charging for an energy supply connector (160) that is connectable to the energy
charging connector (66), and in the event that a replacement body (42) comprising
an explosive, in particular an explosive hollow charge, is fixed on the underwater
vehicle (2), is inaccessible by means of the replacement body (42).
4. System with at least one unmanned underwater vehicle (2) according to one of claims
1 to 3 and with at least one replacement body (42, 70 - 80), which is fixable, in
particular fixed, on the underwater vehicle (2) and determines the purpose of the
underwater vehicle (2) and is interchangeable for various purposes, wherein the unmanned
underwater vehicle (2) has:
- a vehicle pressure body (34) with a vehicle pressure casing (36) delimiting the
vehicle pressure body (34),
- an energy storage device (32) arranged in the vehicle pressure body (34),
- fixing means (44), which are formed for fixing the replacement body (42, 70 - 80)
on the underwater vehicle (2) either outside the vehicle pressure body (34), wherein
the vehicle pressure body (34) is completely enclosed by the vehicle pressure casing
(36), or in such a way that the vehicle pressure body (34) is completely enclosed
by the vehicle pressure casing (36) and the replacement body (42, 70-80) together,
wherein the vehicle pressure body (34) is enclosed only incompletely by the vehicle
pressure casing (36) and
- an energy supply connector (62), by means of which, in the case that an external
supply variant of the replacement body (42, 70, 74, 76) is fixed on the underwater
vehicle (2) by means of the fixing means (44) and is electrically connected to the
energy supply connector (62), electrical energy can be supplied by the energy storage
device (32) to at least one electrical device (56), which is arranged in the inside
of a replacement body pressure casing (60) of this external supply variant of the
replacement body (42, 70, 74, 76).
5. System according to claim 4,
characterised by
that at least one of the replacement bodies (42) is formed as an object-destructive
version with an explosive charge (58), in particular an explosive hollow charge.
6. System according to claim 5,
characterised by
that the replacement body (42) formed as an object-destructiveversion has an effective
direction adjustment device (145) for adjusting the effective direction (148) of the
explosive charge (58), in particular explosive hollow charge, wherein the effective
direction adjustment device (145) has:
- a storage device (142) providing at least one pivot axis (144) for pivotable storage
of the explosive charge (58) and
- at least one adjusting means (146), in particular a setscrew, for manual pivoting
of the explosive charge (58) about this pivot axis (144).
7. System according to one of claims 4 to 6,
characterised by
that at least one of the replacement bodies (70 - 78) is formed as a non-object-destructive
version free of explosive charge.
8. System according to claim 7, insofar as related to claim 5 or 6, wherein the system
(68) has at least one replacement body (70 - 78) in the non-object-destructive version
according to claim 7 and at least one replacement body (42) in the object-destructive
version according to claim 5 or 6,
characterised by
that the volume and the mass of the replacement body (70 - 78) in the non-object-destructive
version, in particular the training version, substantially correspond to the volume
and mass of the replacement body (42) in the object-destructive version.
9. System according to one of claims 4 to 8,
characterised by
that at least one of the replacement bodies (42, 70 - 78) has at least one acoustic
sensor (56) and/or at least one optical sensor (56) and/or at least one orientation
sensor (56) and/or at least one sensor for explosive detection, in particular in connection
with a neutron source, and/or at least one salinity sensor and/or at least one temperature
sensor and/or at least one gas detector and/or at least one light source and/or sensor
equipment for locating, tracing and/or inspecting a pipeline, a marine cable or a
mine.
10. System according to one of claims 4 to 9,
characterised by
that at least one of the replacement bodies (42, 70 - 78) has an extension energy
storage device (98) for the sole or back-up energy supply to electrical devices (56)
of the replacement body (42) and/or electrical devices of the unmanned underwater
vehicle (2).
11. System according to one of claims 4 to 10,
characterised by
that at least one of the replacement bodies (70 - 78) has horizontal thrust means
(96) for generating a thrust in a horizontal transverse direction to the underwater
vehicle (2) in the case that the replacement body (42) is fixed on the underwater
vehicle (2).
12. System according to one of claims 4 to 11,
characterised by
a replacement body (80), which is formed as an autonomous quick-charging unit and
has charging connector connection means (100) for charging the energy storage device
(32) by means of the replacement body (80) in the event that the replacement body
(80) is fixed on the underwater vehicle (2) and electrically connected to the energy
charging connector (66).
13. Method for operating an unmanned underwater vehicle (2), in particular according to
one of claims 1 to 3, which has a vehicle pressure body (34) with a vehicle pressure
casing (36) delimiting the vehicle pressure body (34) and an energy storage device
(32) arranged in the vehicle pressure body (34), wherein a replacement body (42, 70,
74, 76) in an external supply variant with a replacement body pressure casing (60)
and at least one electrical device (56) arranged in the inside of the replacement
body pressure casing (60) outside of the vehicle pressure body (34) is fixed by fixing
means (44) of the underwater vehicle (2) on the underwater vehicle (2) and is electrically
connected to the energy supply connector (62) and the energy storage device (32) supplies
the electrical device (56) with electrical energy via the energy supply connector
(62),
characterised by
that calculation means of the unmanned underwater vehicle (2) calculates a utilisation
indicator dependent on the operating time and/or the number of missions carried out
by the underwater vehicle (2) and storage means of the unmanned underwater vehicle
(2) stores the utilisation indicator dependent on the operating time and/or the number
of missions carried out by the underwater vehicle (2) for a usage suggestion of whether
the underwater vehicle (2) is used in a subsequent mission in connection with a replacement
body (70 - 78) in a non-object-destructive version comprising no explosive fixed on
the underwater vehicle (2) or in connection with a replacement body (42) in an object-destructive
version comprising an explosive charge fixed on the underwater vehicle (2).
14. Method according to claim 13,
characterised by
that the underwater vehicle (2) carries out a mission (120) with a replacement body
(70 - 78) fixed on the underwater vehicle (2), then the replacement body (70 - 78)
is removed (126), then the energy storage device (32) arranged in the vehicle pressure
body (34) of the underwater vehicle (2) is charged (112, 114) before a further mission,
then the same or another identically or differently formed replacement body (42, 70
- 78) is fixed (118) on the underwater vehicle (2) and then the underwater vehicle
(2) carries out the further mission (120).
1. Véhicule sous-marin inhabité (2), présentant :
- un corps de véhicule pressurisé (34) comportant une coque de véhicule pressurisée
(36) délimitant le corps de véhicule pressurisé (34),
- un dispositif de stockage d'énergie (32) situé dans le corps de véhicule pressurisé
(34),
- des moyens de fixation (44) permettant de fixer sur le véhicule sous-marin (2) un
corps échangeable (42, 70 - 80) qui détermine l'objectif d'utilisation du véhicule
sous-marin et qui peut être remplacé en fonction des divers objectifs d'utilisation,
la fixation s'effectuant soit à l'extérieur du corps de véhicule pressurisé (34),
le corps de véhicule pressurisé (34) se trouvant alors complètement enveloppé par
la coque de véhicule pressurisée (36), soit de manière que le corps de véhicule pressurisé
(34) soit complètement enveloppé conjointement par la coque de véhicule pressurisée
(36) et le corps échangeable (42, 70 - 80), le corps de véhicule pressurisé (34) n'étant
alors enveloppé par la coque de véhicule pressurisée (36) que de manière incomplète,
et
- un point d'apport d'énergie (62), au moyen duquel, au cas où une variante à alimentation
étrangère du corps échangeable (42, 70, 74, 76) est fixée sur le véhicule sous-marin
(2) par les moyens de fixation (44) et est branchée électriquement sur le point d'apport
d'énergie (62), de l'énergie électrique peut être fournie par le dispositif de stockage
d'énergie (32) à un dispositif électrique (56) situé à l'intérieur d'une coque pressurisée
(60) du corps échangeable de ladite variante à alimentation étrangère du corps échangeable
(42, 70, 74, 76),
caractérisé par
des moyens de calcul destinés à calculer, et des moyens de mise en mémoire destinés
à stocker, un indicateur d'utilisation reposant sur le temps de service et/ou le nombre
de missions effectuées par le véhicule sous-marin (2) pour fournir une suggestion
d'utilisation concernant l'emploi possible du véhicule sous-marin (2) dans une mission
subséquente en lien avec un corps échangeable (70 - 78) fixé au véhicule sous-marin
(2) sous une version non destructrice d'objet et donc dépourvue d'explosif ou en lien
avec un corps échangeable (42) fixé au véhicule sous-marin (2) sous une version destructrice
d'objet et donc pourvue de charge explosive.
2. Véhicule sous-marin inhabité selon la revendication 1,
caractérisé par
un dispositif d'affichage optique destiné à afficher l'indicateur d'utilisation ou
une valeur découlant de l'indicateur d'utilisation, notamment la suggestion d'utilisation
reposant sur l'indicateur d'utilisation et ayant trait à l'emploi du véhicule sous-marin
(2).
3. Véhicule sous-marin inhabité selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé par
un point de charge d'énergie (66) permettant de charger le dispositif de stockage
d'énergie (32) par le biais de ce point de charge d'énergie (66), ledit point de charge
d'énergie (66) étant agencé de manière à être accessible à la charge pour un point
d'alimentation en énergie (160) susceptible d'être branché au point de charge d'énergie
(66), au cas où aucun corps échangeable (42, 70 - 78) n'est fixé sur le véhicule sous-marin
(2) et/ou au cas où un corps échangeable dépourvu d'explosif (42, 70 - 78) est fixé
sur le véhicule sous-marin (2), et de manière à ne pas être accessible, du fait même
du corps échangeable (42), au cas où un corps échangeable (42) pourvu d'un explosif,
notamment d'une charge creuse, est fixé sur le véhicule sous-marin (2).
4. Système comportant au moins un véhicule sous-marin inhabité (2) selon l'une des revendications
1 à 3 et comportant au moins un corps échangeable (42, 70 - 80) qui détermine l'objectif
d'utilisation du véhicule sous-marin (2) et qui peut être remplacé en fonction des
divers objectifs d'utilisation et qui est apte à être fixé, et est notamment effectivement
fixé, sur le véhicule sous-marin (2), ledit véhicule sous-marin inhabité (2) présentant
:
- un corps de véhicule pressurisé (34) comportant une coque de véhicule pressurisée
(36) délimitant le corps de véhicule pressurisé (34),
- un dispositif de stockage d'énergie (32) situé dans le corps de véhicule pressurisé
(34),
- des moyens de fixation (44), conçus pour fixer sur le véhicule sous-marin (2) le
corps échangeable (42, 70 - 80) soit à l'extérieur du corps de véhicule pressurisé
(34), le corps de véhicule pressurisé (34) se trouvant alors complètement enveloppé
par la coque de véhicule pressurisée (36), soit de manière que le corps de véhicule
pressurisé (34) soit complètement enveloppé conjointement par la coque de véhicule
pressurisée (36) et le corps échangeable (42, 70 - 80), le corps de véhicule pressurisé
(34) n'étant alors enveloppé par la coque de véhicule pressurisée (36) que de manière
incomplète, et
- un point d'apport d'énergie (62), au moyen duquel, au cas où une variante à alimentation
étrangère du corps échangeable (42, 70, 74, 76) est fixée sur le véhicule sous-marin
(2), par les moyens de fixation (44) et est branchée électriquement sur le point d'apport
d'énergie (62), de l'énergie électrique peut être fournie par le dispositif de stockage
d'énergie (32) à au moins un dispositif électrique (56) situé à l'intérieur d'une
coque pressurisée (60) du corps échangeable de ladite variante à alimentation étrangère
du corps échangeable (42, 70, 74, 76).
5. Système selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
au moins un des corps échangeables (42) est conçu sous la version destructrice d'objet
pourvue d'une charge explosive (58), notamment d'une charge creuse.
6. Système selon la revendication 5,
caractérisé en ce que
le corps échangeable (42) conçu sous la version destructrice d'objet présente un dispositif
de réglage de direction (145) permettant de régler la direction effective (148) de
la charge explosive (58), notamment de la charge creuse, ledit dispositif de réglage
de direction (145) présentant :
- un dispositif de support (142) présentant au moins un axe de pivotement (144) permettant
le support pivotant de la charge explosive (58), et
- au moins un moyen de réglage (146), notamment une vis de réglage, permettant le
pivotement manuel de la charge explosive (58) sur ledit axe de pivotement (144).
7. Système selon l'une des revendications 4 à 6,
caractérisé en ce que
au moins un des corps échangeables (70 - 78) est conçu sous la forme d'une version
non destructrice d'objet exempte d'explosif.
8. Système selon la revendication 7, dans la mesure où elle dépend de la revendication
5 ou 6, dans lequel le système (68) présente au moins un corps échangeable (70 - 78)
sous la version non destructrice d'objet selon la revendication 7 et au moins un corps
échangeable (42) sous la version destructrice d'objet selon la revendication 5 ou
6,
caractérisé en ce que
le volume et la masse du corps échangeable (70 - 78) sous la version non destructrice
d'objet, notamment une version d'entraînement, correspondent sensiblement au volume
et à la masse du corps échangeable (42) sous la version destructrice d'objet.
9. Système selon l'une des revendications 4 à 8,
caractérisé en ce que
au moins un des corps échangeables (42, 70 - 78) présente au moins un capteur acoustique
(56) et/ou au moins un capteur optique (56) et/ou au moins un capteur d'orientation
(56) et/ou au moins un capteur de détection d'explosifs, notamment en lien avec une
source de neutrons, et/ou au moins un capteur de salinité et/ou au moins un capteur
de température et/ou au moins un détecteur de gaz et/ou au moins une source lumineuse
et/ou un équipement de détection permettant de déceler, surveiller et/ou examiner
un pipeline, un câble sous-marin ou une mine.
10. Système selon l'une des revendications 4 à 9,
caractérisé en ce que
au moins un des corps échangeables (42, 70 - 78) présente un dispositif de stockage
d'énergie supplémentaire (98) pour l'alimentation en énergie exclusive ou auxiliaire
de dispositifs électriques (56) du corps échangeable (42) et/ou de dispositifs électriques
du véhicule sous-marin inhabité (2).
11. Système selon l'une des revendications 4 à 10,
caractérisé en ce que
au moins un des corps échangeables (70 - 78) présente des moyens de poussée horizontale
(96) destinés à produire une poussée dans la direction du travers par rapport au véhicule
sous-marin (2) lorsque le corps échangeable (42) est fixé sur le véhicule sous-marin
(2).
12. Système selon l'une des revendications 4 à 11,
caractérisé par
un corps échangeable (80) conçu sous la forme d'un chargeur rapide autonome et présentant
des moyens de connexion de point de charge (100) pour charger le dispositif de stockage
d'énergie (32) au moyen du corps échangeable (80) lorsque le corps échangeable (80)
est fixé sur le véhicule sous-marin (2) et est branché électriquement au point de
charge d'énergie (66).
13. Procédé d'exploitation d'un véhicule sous-marin inhabité (2), notamment selon l'une
des revendications 1 à 3, présentant un corps de véhicule pressurisé (34) comportant
une coque de véhicule pressurisée (36) délimitant le corps de véhicule pressurisé
(34) et un dispositif de stockage d'énergie (32) situé dans le corps de véhicule pressurisé
(34), dans lequel un corps échangeable (42, 70, 74, 76) sous une variante à alimentation
étrangère comportant une coque pressurisée de corps échangeable (60) et au moins un
dispositif électrique (56) situé à l'intérieur de la coque pressurisée de corps échangeable
(60) est fixé sur le véhicule sous-marin (2) à l'extérieur du corps de véhicule pressurisé
(34) par des moyens de fixation (44) du véhicule sous-marin (2) et est branché électriquement
au point d'apport d'énergie (62) et le dispositif de stockage d'énergie (32) fournit
de l'énergie électrique au dispositif électrique (56) par le biais du point d'apport
d'énergie (62),
caractérisé en ce que
des moyens de calcul du véhicule sous-marin inhabité (2) calculent un indicateur d'utilisation
reposant sur le temps de service et/ou le nombre de missions effectuées par le véhicule
sous-marin (2), et des moyens de mise en mémoire du véhicule sous-marin inhabité (2)
stockent l'indicateur d'utilisation reposant sur le temps de service et/ou le nombre
de missions effectuées par le véhicule sous-marin (2) pour fournir une suggestion
d'utilisation concernant l'emploi possible du véhicule sous-marin (2) dans une mission
subséquente en lien avec un corps échangeable (70 - 78) fixé au véhicule sous-marin
(2) sous une version non destructrice d'objet et donc dépourvue d'explosif ou en lien
avec un corps échangeable (42) fixé au véhicule sous-marin (2) sous une version destructrice
d'objet et donc pourvue de charge explosive.
14. Procédé selon la revendication 13,
caractérisé en ce que
le véhicule sous-marin (2) pourvu d'un corps échangeable (70 - 78) fixé au véhicule
sous-marin (2) effectue une mission (120), après quoi le corps échangeable (70 - 78)
est retiré (126), après quoi le dispositif de stockage d'énergie (32) situé dans le
corps de véhicule pressurisé (34) du véhicule sous-marin (2) est chargé (112, 114)
préalablement à une autre mission, après quoi le même corps échangeable (42, 70 -
78) ou bien un autre corps échangeable de conception similaire ou différente est fixé
(118) sur le véhicule sous-marin (2), après quoi le véhicule sous-marin (2) exécute
ladite autre mission (120).