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Dokumentenidentifikation DE19935436B4 10.11.2005
Titel Verfahren zur Torpedoabwehr
Anmelder ATLAS ELEKTRONIK GmbH, 28309 Bremen, DE
Erfinder Leuschner, Hanns-W., Dr., 22880 Wedel, DE
DE-Anmeldedatum 28.07.1999
DE-Aktenzeichen 19935436
Offenlegungstag 08.02.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 10.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.11.2005
IPC-Hauptklasse B63G 9/02
Zusammenfassung Bei einem Verfahren zur Abwehr eines ein Schiff (10) angreifenden Torpedos (16) von dem angegriffenen Schiff (10) aus, wird unter Verwendung einer schiffsgestützten Sonareinrichtung, die ein rundum mit einer achterlichen Lücke orterndes, bordgestütztes Aktivsonar (11) und ein im Abstand vom Schiff (10) nachgeschlepptes Schleppsonar (12) aufweist, geortet und mittels mindestens eines vom Schiff (10) abgesetzten Abwehreffektors bekämpft. Zwecks Verbesserung des Torpedoabwehrverfahrens in der Weise, daß mit geringem technischen Aufwand für das Schleppsonar (12) ein zuverlässiger Schutz auch gegen lautstarke Torpedos aus achterlicher Richtung erreicht wird, wird ein im achterlichen Bereich des Schiffs (10) anlaufender Torpedo (16) mit dem Schleppsonar (12) passiv gepeilt und die Frequenz mindestens einer von dem Torpedo (16) abgestrahlten signifikanten Spektrallinie über die Zeit vermessen. Aus der Peilauswanderungsgeschwindigkeit, der Frequenz der Spektrallinie und die Änderungsgeschwindigkeit der Frequenz wird fortlaufend die Entfernung (aT) zum Torpedo (16) berechnet und bei einer vorgegebenen Entfernung der Abwehreffektor ausgesetzt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abwehr eines ein Schiff angreifenden Torpedos von dem angegriffenen Schiff aus der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Torpedos sind typbedingt in der Lage ein Überwasserschiff aus allen Richtungen anzugreifen. So laufen moderne, sehr leise Torpedos das Schiff in der Regel aus einem vorlichen, ältere oder kielwasserhomende laute Torpedos das Schiff aus einem achterlichen Sektor an. Zur frühzeitigen Ortung des anlaufenden Torpedos ist daher eine Rundumsicht der Sonareinrichtung erforderlich, die zur Erfassung der leisen Torpedos, aktiv orten muß. Bekannte bordgestützte Aktivsonare, die üblicherweise im Bug des Schiffes installiert oder am Bug als sog. Hull Mounted Sonare (HMS) integriert werden, weisen lagebedingt sowie bedingt durch das Schraubengeräusch des Schiffes eine nur unvollkommene Rundumsicht mit einer mehr oder weniger großen achterlichen Lücke auf. Dieser achterliche Sektor des Schiffes ist blind gegen anlaufende Torpedos.

Zur Abdeckung dieses Verwundbarkeitssektors des Schiffes wird bei einem bekannten Verfahren zur Torpedoabwehr der eingangs genannten Art (DE-Z, "wt" 10/94, S. 25–27) ein im Wasser nachgeschlepptes, aktiv und passiv ortendes Schleppsonar verwendet, das aus einem Sender und einem Empfänger, die an Schleppseilen nachgezogen werden, besteht. Mit diesem Schleppsonar ist die aktive Detektion und Ortung von aus dem achterlichen Sektor anlaufenden Torpedos aus großer Entfernung möglich. Solche aktiv und passiv ortenden Schleppsonare sind technisch sehr aufwendig und schwer zu händeln.

Abwehreffektoren zur aktiven Bekämpfung von Torpedos haben nur eine begrenzte Reichweite, so daß sie erst eingesetzt werden, wenn der Torpedo relativ nahe an das Schiff gelangt. Die älteren und kielwasserhomenden Torpedos sind sehr laut und maskieren die Aktivortung, so daß ihre Position für eine Bekämpfung in diesem Bereich nicht rechtzeitig mittels des Schleppsonars aktiv erfaßt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Torpedoabwehr der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß mit geringem technischen Aufwand für das Schleppsonar ein zuverlässiger Schutz gegen aus achterlicher Richtung angreifende Torpedos, die zu dem noch lautstark sein können, erreicht wird.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch die passive Peilung und passive Gewinnung einer Abstandsinformation zum Torpedo jeder, auch ein sehr lauter, achterlich anlaufende Torpedo zuverlässig vermessen und der Einsatz der Abwehreffektoren, die zwar schnell sind aber eine nur begrenzte Reichweite aufweisen, optimiert werden kann. Das Schleppsonar braucht nur noch als kurze passive Schleppantenne ausgeführt zu werden, da sie nur eine relativ geringe, durch den Lückenwinkel und den Schleppabstand der Schleppantenne vom Schiff festgelegte Reichweite aufweisen muß. Mit dieser preiswerten Schleppantenne ist der blinde Sektor des bordgestützten Aktivsonars vollständig abgedeckt, so daß eine lückenlose Rundumsicht der Sonareinrichtung und damit ein lückenloser Schutz gegen Torpedos gegeben ist. Eine solch kurze Schleppantenne läßt sich auch mühelos und ohne großen Aufwand ein- und ausbringen.

Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit vorteilhafter Weiterbildung und Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung in schematischer Darstellung eine Draufsicht eines mit einer Sonareinrichtung zur Torpedoabwehr ausgerüsteten Überwasserschiffes.

Ein zum Schutz gegen Torpedos mit Abwehreffektoren ausgerüstetes Überwasserschiff 10 weist eine Sonareinrichtung auf, die neben der Ortung von Zielen zur Detektion und Ortung von das Schiff angreifenden Torpedos dient. Die Sonareinrichtung umfaßt ein an Bord installiertes (bordgestütztes) Aktivsonar 11 und ein im Wasser nachgezogenes Schleppsonar 12. Das Aktivsonar 11 ist in bekannter Weise entweder als Zylinderbasis oder als sogenanntes HMS (Hull Mounted Sonar) mit einer Ortungsreichweite r ausgeführt. Bedingt durch die Anordnung im Bug des Schiffes oder die Integration in der Bordwand des Schiffes überstreicht das Aktivsonar 11 nur einen Sektor von jeweils 150° von Schiffvoraus über Steuerbord und Backbord und ist in einem achterlichen Sektor &agr; = 60° "blind". Aus diesem achterlichen Sektor &agr; anlaufende Torpedos werden von dem Aktivsonar 11 nicht detektiert.

Zur Schließung dieser Lücke von ca. 60° im achterlichen Bereich des Überwasserschiffes 10 dient das Schleppsonar 12, das ausschließlich aus einem Empfänger, einer sog. Schleppantenne 13, besteht, die vom Schiff 10 in einem Schleppabstand s nachgeschleppt wird. Die Schleppantenne 13 ist an einem Schleppseil 14 befestigt. Am freien Ende der Schleppantenne 13 kann noch eine Schleppbremse 15 befestigt sein, die für eine verbesserte geradlinige Ausrichtung der Schleppantenne 13 sorgt.

Das mit der beschriebenen Sonareinrichtung ausgerüstete Überwasserschiff 10 besitzt damit einen Rundumschutz gegen angreifende Torpedos, die unabhängig von ihrer Konfiguration und Angriffsrichtung zuverlässig detektiert und geortet und durch Absetzen von Abwehreffektoren aktiv bekämpft werden. Ein in dem Überwachungssektor des Aktivsonars 11 anlaufender Torpedo wird von dem Aktivsonar 11 hochgenau vermessen, so daß zu jedem Zeitpunkt des Torpedoanlaufs dessen Position bekannt ist. In dem vor dem Schleppsonar 12 überwachten achterlichen Sektor des Überwasserschiffes 10, in dem das Aktivsonar 11" blind" ist, werden die anlaufenden, häufig sehr lauten Torpedos ebenfalls detektiert und geortet. Dabei wird zunächst in bekannter Weise der anlaufende Torpedo 16 akustisch passiv gepeilt. In der Zeichnung ist der Peilwinkel mit &phgr;T angegeben. Zusätzlich wird die Frequenz fT mindestens einer vom Torpedo 16 abgestrahlten signifikanten Spektrallinie über die Zeit vermessen (fT(t)). Nunmehr wird aus der Peilwinkelauswanderungsgeschwindigkeit d&phgr;T/dt, der Frequenz fT und der Änderungsgeschwindigkeit dfT/dt der Frequenz fT in bekannter Weise die Entfernung aT zum Torpedo 16 berechnet. Die Torpedoentfernung aT ergibt sich gemäß nachstehender Gleichung:

deren Herleitung im Einzelnen in der DE 35 19 269 C2 erläutert ist.

Mit dieser Berechnung der Torpedoentfernung aT ist zu jedem Zeitpunkt nach Aufassung des angreifenden Torpedos 16 durch das Schleppsonar 16 dessen Position nach Peilung und Entfernung bekannt, so daß sich bei Einstellen einer Torpedoentfernung aT, die vom Einsatzbereich eines Abwehreffektors abgedeckt wird, letzterer zur Bekämpfung des Torpedos vom Schiff 10 ausgesetzt oder abgeschossen wird.

Die Ortungsreichweite R der Schleppantenne 13 kann relativ klein gehalten werden, so daß für die Schleppantenne 13 ein nur relativ geringer technischer Aufwand erforderlich ist. Die minimale Reichweite der Schleppantenne 13 entspricht dem mit dem Sinus des halben Winkels &agr; der achterlichen Lücke des Aktivsonars 11 multiplizierten Schleppabstand s des Schleppsonars 12 vom Schiff 10, also s·sin &agr;/2. Üblicherweise wird die Reichweite R des Schleppsonars 12 etwas größer als diese minimale Reichweite gewählt.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Abwehr eines ein Schiff (10) angreifenden Torpedos (16) von dem angegriffenen Schiff (10) aus, bei dem der Torpedo (16) unter Verwendung einer schiffsgestützten Sonareinrichtung, die ein rundum mit einer achterlichen Lücke ortendes, bordgestütztes Aktivsonar (11) und ein im Abstand vom Schiff (10) nachgeschlepptes Schleppsonar (12) aufweist, geortet und mittels mindestens eines vom Schiff (10) absetzbaren Abwehreffektors bekämpft wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schleppsonar (12) ein im achterlichen Bereich des Schiffs (10) angreifender Torpedo (16) passiv gepeilt und die Frequenz (fT) mindestens einer von dem Torpedo (16) abgestrahlten, signifikanten Spektrallinie über der Zeit vermessen wird, daß aus der Peilwinkeländerungsgeschwindigkeit (d&phgr;T/dt), der Frequenz (fT) der vermessenen Spektrallinie und deren Änderungsgeschwindigkeit (dfT/dt) in bekannter Weise die Entfernung (aT) zum Torpedo (16) fortlaufend berechnet und bei Erscheinen einer Torpedoentfernung aT, die vom Einsatzbereich des Abwehreffektors abgedeckt wird, die Absetzung des Abwehreffektors ausgelöst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungsreichweite des Schleppsonars (12) so gewählt ist, daß sie etwas größer ist als der mit dem Sinus des halben Winkels (&agr;) der achterlichen Lücke des Aktivsonars (11) multiplizierte Schleppabstand (s) des Schleppsonars (12) vom Schiff (10).
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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