Unbemanntes Unterwasserfahrzeug, daran fixierbarer Austauschkörper, System mit dem unbemannten Unterwasserfahrzeug und dem Austauschkörper sowie Verfahren zum Betreiben eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug 2 mit einer Energiespeichereinrichtung 32, die in einem von einer Fahrzeugdruckhülle 36 begrenzten Fahrzeugdruckkörper 34 des Unterwasserfahrzeugs 2 angeordnet ist. Das Unterwasserfahrzeug 2 weist Fixiermittel zum Fixieren eines Austauschkörpers 42 am Unterwasserfahrzeug 2 und einen Energiebereitstellungsanschluss 62 zum Bereitstellen elektrischer Energie von der Energiespeichereinrichtung 32 an den Austauschkörper 42 auf. Dadurch kann flexibel ein Austauschkörper 42 mit elektrischen Einrichtungen am Unterwasserfahrzeug 2 fixiert und von diesem Unterwasserfahrzeug 2 mit elektrischer Energie versorgt werden, wobei die Energiespeichereinrichtung 32 im Fahrzeugdruckkörper 34 getrennt von dem ggf. Sprengstoff aufweisenden Austauschkörper 42 angeordnet ist. Der Fahrzeugdruckkörper 34 ist entweder durch die Fahrzeugdruckhülle 36 vollständig eingeschlossen, wobei der fixierte Austauschkörper 42 außerhalb des Fahrzeugdruckkörpers 34 angeordnet ist, oder unvollständig eingeschlossen, wobei der Fahrzeugdruckkörper 34 zusammen durch die Fahrzeugdruckhülle 36 und den Austauschkörper 42 vollständig eingeschlossen ist.
Ferner betrifft die Erfindung den Austauschkörper 42, ein System 68 mit dem unbemannten Unterwasserfahrzeug 2 und dem Austauschkörper 42 sowie ein Verfahren 104 zum Betreiben des unbemannten Unterwasserfahrzeugs 2.

Beschreibung

[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 einen Austauschkörper zur Fixierung am erfindungsgemäßen Unterwasserfahrzeug. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein System mit dem erfindungsgemäßen unbemannten Unterwasserfahrzeug und mit dem erfindungsgemäßen Austauschkörper. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs.

[0003] 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.

[0004] 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 (LiSO₂-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.

[0005] 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.

[0006] 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.

[0007] Der Erfindung liegt nach alledem die Aufgabe zugrunde, Einsatzmöglichkeiten für unbemannte Unterwasserfahrzeuge zu verbessern.

[0008] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem unbemannten Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 1, mit einem Austauschkörper nach Anspruch 4, mit einem System nach Anspruch 11 und mit einem Verfahren zum Betreiben eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs nach Anspruch 14.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] Verschieden Varianten bzw. Versionen des Austauschkörpers ermöglichen verschiedene Einsatzzwecke für das Unterwasserfahrzeug auch im Wechsel. Dadurch wird eine gute Auslastung des Unterwasserfahrzeugs ermöglicht.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] 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.

[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] 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.

[0025] 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.

[0026] Die Austauschkörperbefestigungsmittel sind vorteilhafterweise ein Klickmechanismus oder ein Rastmechanismus bzw. Teile davon, wobei korrespondierende Teile dem Austauschkörper zugeordnet sind.

[0027] 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 Grö-βe 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.

[0028] 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.

[0029] 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.

[0030] 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.

[0031] 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.

[0032] 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.

[0033] 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.

[0034] 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.

[0035] 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.

[0036] 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.

[0037] 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.

[0038] 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.

[0039] 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.

[0040] 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.

[0041] 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.

[0042] 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.

[0043] 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.

[0044] 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.

[0045] Vorzugsweise weist der Austauschkörper in der Nicht-Objektvernichtungsversion, insbesondere in der Trainingsversion, auch gleiche Abmessungen wie der Austauschkörper in der Objektvernichtungsversion auf.

[0046] 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.

[0047] 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.

[0048] 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

[0049] 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.

[0050] 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.

[0051] 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.

[0052] 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.

[0053] 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.

[0054] 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.

[0055] 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.

[0056] 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.

[0057] 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.

[0058] 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.

[0059] 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.

[0060] 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.

[0061] 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.

[0062] 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.

[0063] 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.

[0064] 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.

[0065] 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.

[0066] 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.

[0067] 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.

[0068] 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.

[0069] 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.

[0070] 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.

[0071] 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.

[0072] 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.

[0073] 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.

[0074] 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.

[0075] 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.

[0076] 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.

[0077] 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.

[0078] 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.

[0079] 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.

[0080] 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.

[0081] 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.

[0082] 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.

[0083] 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.

[0084] 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.

[0085] 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.

[0086] 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.

[0087] 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.

[0088] 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.

[0089] 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.

[0090] 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.

[0091] 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.

[0092] 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.

[0093] 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.

[0094] 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.

[0095] 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.

[0096] 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.

[0097] 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.

[0098] 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.

[0099] Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr sind alle Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.

Ansprüche

1. Unbemanntes Unterwasserfahrzeug (2) mit einem eine Fahrzeugdruckhülle (36) aufweisenden und von der Fahrzeugdruckhülle (36) begrenzten Fahrzeugdruckkörper (34) und mit einer im Fahrzeugdruckkörper (34) angeordneten Energiespeichereinrichtung (32),
gekennzeichnet durch
Fixiermittel (44) zum Fixieren eines Austauschkörpers (42, 70 - 80) entweder außerhalb des Fahrzeugdruckkörpers (34) am Unterwasserfahrzeug (2), wobei der Fahrzeugdruckkörper (34) durch die Fahrzeugdruckhülle (36) vollständig eingeschlossen ist, oder derart am Unterwasserfahrzeug (2), 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) zum Bereitstellen elektrischer Energie von der Energiespeichereinrichtung (32) an wenigstens eine elektrische Einrichtung (56), die im Inneren einer Austauschkörperdruckhülle (60) einer Fremdversorgungsvariante des Austauschkörpers (42, 70, 74, 76) angeordnet ist, in dem Fall, dass die Fremdversorgungsvariante des Austauschkörpers (42, 70, 74, 76) mittels der Fixiermittel (44) am Unterwasserfahrzeug (2) fixiert und mit dem Energiebereitstellungsanschluss (62) elektrisch verbunden ist.

2. Unbemanntes Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
Speichermittel zum Speichern eines von der Betriebszeit und/oder der Anzahl der durchgeführten Missionen des Unterwasserfahrzeugs (2) abhängigen Nutzungsindikators, insbesondere für einen Verwendungsvorschlag, ob das Unterwasserfahrzeug (2) in einer nachfolgenden Mission in Verbindung mit einem am Unterwasserfahrzeug (2) fixierten Austauschkörper (70 - 78) in einer Nicht-Objektvernichtungsversion oder in Verbindung mit einem am Unterwasserfahrzeug (2) fixierten Austauschkörper (42) in einer Objektvernichtungsversion eingesetzt werden sollte, und Rechenmittel zum Berechnen dieses Nutzungsindikators.

3. Unbemanntes Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 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, insbesondere kein oder 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 wenn ein Sprengstoff, insbesondere eine Sprenghohlladung, aufweisender Austauschkörper (42) am Unterwasserfahrzeug (2) fixiert ist, mittels des Austauschkörpers (42) unzugänglich ist.

4. Austauschkörper zur Fixierung an einem Unterwasserfahrzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mittels der Fixiermittel (44).

5. Austauschkörper nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
eine Ausbildung als Objektvernichtungsversion mit einer Sprengladung (58), insbesondere Sprenghohlladung, und einem Zünder (56) und einer Sicherheitseinrichtung (56).

6. Austauschkörper nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch
eine Wirkrichtungseinstellvorrichtung (145) zum Einstellen der Wirkrichtung (148) der Sprengladung (58), insbesondere Sprenghohlladung, 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. Austauschkörper nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
eine Ausbildung als Nicht-Objektvernichtungsversion, insbesondere Trainingsversion, dessen Volumen und Masse mit dem Austauschkörper (42) in der Objektvernichtungsversion nach Anspruch 5 oder 6 im Wesentlichen übereinstimmen, die jedoch sprengladungslos ist.

8. Austauschkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
gekennzeichnet durch
Horizontalschubmittel (96) zum Erzeugen eines Schubs in horizontaler Querabrichtung zum Unterwasserfahrzeug (2) in dem Fall, dass der Austauschkörper (42) am Unterwasserfahrzeug (2) fixiert ist.

9. Austauschkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
gekennzeichnet durch
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.

10. Austauschkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
gekennzeichnet durch
eine Erweiterungsenergiespeichereinrichtung (98) zur alleinigen oder unterstützenden Energieversorgung elektrischer Einrichtungen (56) des Austauschkörpers (42) und/oder elektrischer Einrichtungen des unbemannten Unterwasserfahrzeugs.

11. System mit wenigstens einem unbemannten Unterwasserfahrzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und wenigstens einem Austauschkörper (42) nach einem der Ansprüche 4 bis 10.

12. System nach Anspruch 11 mit wenigstens einem Austauschkörper (42) in der Objektvernichtungsversion und wenigstens einem Austauschkörper (70 - 78) in einer Nicht-Objektvernichtungsversion, insbesondere wenigstens einem Austauschkörper (70, 72) in der Trainingsversion und/oder wenigstens einem Austauschkörper (74) in der Inspektionsversion.

13. System nach Anspruch 11 oder 12,
gekennzeichnet durch
einen Austauschkörper (80) nach Anspruch 4, 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.

14. 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,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Austauschkörper (42, 70, 74, 76) in einer Fremdversorgungsvariante, insbesondere nach einem der Ansprüche 4 bis 10, mit einer Austauschkörperdruckhülle (60) und wenigstens einer im Inneren der Austauschkörperdruckhülle (60) angeordneten elektrischen Einrichtung (56) außerhalb des Fahrzeugdruckkörpers (34) 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.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Unterwasserfahrzeug (2) mit einem am Unterwasserfahrzeug (2) fixierten Austauschkörper (70 - 78), insbesondere nach einem der Ansprüche 4 bis 10, 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).

Zeichnung