EP0414865A1 - Verfahren zum tarnen der von den schallabstrahlenden mechanischen elementen eines fahrzeuges abgestrahlten schallsignale; insbesondere eines getauchten unterseebootes und unterseeboot. - Google Patents

Verfahren zum tarnen der von den schallabstrahlenden mechanischen elementen eines fahrzeuges abgestrahlten schallsignale; insbesondere eines getauchten unterseebootes und unterseeboot.

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EP0414865A1
EP0414865A1 EP90904230A EP90904230A EP0414865A1 EP 0414865 A1 EP0414865 A1 EP 0414865A1 EP 90904230 A EP90904230 A EP 90904230A EP 90904230 A EP90904230 A EP 90904230A EP 0414865 A1 EP0414865 A1 EP 0414865A1
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EP
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submarine
sound
frequency
frequency spectrum
modulated
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    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
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    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/60—Jamming involving special techniques
    • H04K3/68—Jamming involving special techniques using passive jamming, e.g. by shielding or reflection
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    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/80—Jamming or countermeasure characterized by its function
    • H04K3/82—Jamming or countermeasure characterized by its function related to preventing surveillance, interception or detection
    • H04K3/825—Jamming or countermeasure characterized by its function related to preventing surveillance, interception or detection by jamming

Definitions

  • the invention is intended, in particular, to mask the sound source or camouflage the submarine.
  • both active and passive systems are used to locate the submarines
  • Passive location methods take advantage of physical phenomena that are caused by the submarine itself. For example, it is known to take advantage of the fact that the metallic parts of the submarine disrupt the earth's magnetic field when locating submarines. Positioning probes are therefore known which are based on the principle of nuclear magnetic resonance and are towed by ships or aircraft on a long line over the areas of the sea to be searched in order to detect faults in the earth's magnetic field. - -
  • nuclear reactors such as those used on board submarines
  • the control rods are moved in the reactor vessel at a predetermined frequency, the immersion depth of the control rods being adjustable so that the power emitted by the nuclear reactor can be adjusted in this way.
  • a relatively intense sound signal also arises which can be used to locate such submarines driven by nuclear technology.
  • a method is known from DE-OS 34 06 343 with which sound signals from submarines, the intensity of which is only slightly above that of the ambient noise, can be recognized from the ambient noise. Numerous measures are known for preventing submarines from being recognized by the passive sound location systems described above.
  • the essential measure is, of course, to reduce the overall sound emission of the submarine if possible.
  • particularly low-noise machine parts for example bearings, are used in the drive area of the submarine, so that the total sound energy generated is kept as low as possible.
  • the extent of the emitted sound waves can also be reduced in hazardous situations by reducing the drive power by so-called "creep speed". However, this naturally degrades the submarine's ability to evade detection by enemy ships by removing them.
  • this known electrical system has the disadvantage that it can only camouflage the submarine submerged as long as the frequency ranges of enemy passive location systems do not also operate in the range of 30 kHz, for example.
  • the enemy can locate the submarines submerged by checking the new frequency range by appropriately redesigning his passive location system.
  • a device for disrupting the location of submarines in which a body can be ejected from a submarine that is equipped with a sound-emitting device. This body is used to mislead a sonar system, ie an active acoustic location system on board an enemy vehicle.
  • EP-OS 237 891 a device for disturbing and deceiving waterborne sound locating systems is known.
  • a supporting body of the known device is provided with pyrotechnic charges, the combustion of which leads to the impulsive release of gas bubbles, which, for example, cause low-frequency structure-borne noise vibrations and high-frequency oscillating outer cavitation layers on a housing, from which they also emerge to form a bubble curtain.
  • the known device is intended to distract from an object to be protected and to simulate a reflecting target object due to the slowly floating bubbles.
  • the invention is therefore based on the object of developing a method and a submarine of the type mentioned at the outset in such a way that the location is made considerably more difficult, if not impossible, by passive sound location systems, in that the amplitude of the signals received by the passive sound location systems get into the area of natural noise and go under.
  • this object is achieved according to the invention in that the first frequency spectrum is modulated by influencing the sound source.
  • the object on which the invention is based is achieved in that means are provided for influencing the mechanical elements in such a way that a first frequency spectrum emitted by the mechanical elements is modulated.
  • Modern passive sound locating systems must first recognize sound signals from searched submarines as such before locating, i.e. a determination of the exact position of the submarine becomes possible.
  • the passive sound locating system must distinguish the sound waves emitted by the submarine from the sound events in the natural environment, which is possible only because the sound signals emitted by the submarine stand out from the ambient sound.
  • the frequency spectrum is modulated, on the other hand, the radiated sound energy is additionally distributed on sidebands, so that the amplitude of the carrier signal is reduced accordingly and is ultimately lost in the noise of the ambient sound.
  • the sound-generating elements are, as a rule, periodically or quasi-periodically actuated components of the submarine, for example a drive shaft or drive screw rotating at a predetermined speed.
  • the passive sound location system therefore only needs to search for those sound signals in the ambient noise that have a pronounced intensity distribution of the frequency spectrum, because such sound events do not occur in the natural ambient noise.
  • the passive sound locating system cannot consequently distinguish these sound signals, which no longer obey regularities, from the likewise stochastic sound signals of the environment.
  • Macroscopically moved is to be understood here to mean those parts which are visibly moved, for example, in the drive train of the submarine, for example rotating shafts, engine parts, drive screws and the like. If these macroscopically moved elements are frequency-modulated, this means in the spectral range Distribution of the emitted sound signals so that a large number of sidebands are formed, the frequency spacing and amplitude of which, due to the stochastic modulation, vary constantly according to random factors, so that no regular appearance remains in the emitted sound image.
  • the radiated power is distributed to the carrier and the sidebands, so that a previously monochromatic signal with a small bandwidth and a large amplitude is now converted into a smoothed signal with a large bandwidth and low amplitude is implemented.
  • a spectral distribution with an irregular envelope curve arises, the shape of which fluctuates constantly as a result of the stochastic modulation.
  • the movement amplitude can also be modulated for macroscopically moved mechanical elements.
  • the method described above can be used advantageously to disguise sound sources_de ⁇ yjersch, iedensten.Art, as well as to disguise sound sources in the form of land or aircraft of all kinds, however, as already explained, the method for camouflaging is particularly preferred of a submersible submerged, in which case the movement sequence of drive elements of the submarine is then preferably modulated.
  • This measure has the advantage that the essential sound-generating elements, namely the drive elements, are influenced in such a way that the sound signals emitted by them are obscured in the manner described.
  • the main sound-generating element namely, the drive chain of the submarine is influenced in the manner mentioned, so that a considerable Re d u ⁇ total radiated sound power cation is possible.
  • the natural frequency is modulated by self-resonant mechanical elements forming the sound source.
  • the natural frequency of resonant components of the submarine is then modulated.
  • the sound source is in an environment with extraneous sound, that a second frequency spectrum of the extraneous sound is recorded, that second intensity maxima of the second frequency spectrum are determined and that by influencing the sound source the first frequency spectrum is shifted with its first intensity maximum to the frequency of one of the second intensity maxima of the second frequency spectrum.
  • This variant of the method according to the invention can also be used with particular advantage for camouflaging a submersible submersible, namely by recording the second frequency spectrum of the sea surrounding the submarine and the frequency of the movement sequence of drive elements of the submarine to the frequency of one of the second intensity maxima is moved.
  • the natural frequency of naturally resonant components of the submarine can be changed in such a way that the radiated frequency spectrum is shifted to the maximum of the ambient sound.
  • an actuating stage can be provided in a supply unit of a drive motor.
  • This measure has the advantage that e.g. the speed of the drive motor, when using an electric motor, can be influenced by varying the supply voltage or supply frequency in order to produce the effects described in detail.
  • an adjustable clutch can be arranged in a drive train of the submarine.
  • This measure has the advantage that the desired influencing of the sound-generating elements can also be achieved by stochastic opening and closing of the coupling, a coupling being a particularly suitable machine element, since it is intended for the separation and closing of a power flow in a drive train is provided.
  • auxiliary energy can be fed into a drive train of the submarine depending on the control stage.
  • This measure has the advantage that the sound-generating events are also influenced in the desired manner by stochastic feeding in of the auxiliary energy.
  • an auxiliary energy store can be connected to the drive train via an adjustable coupling.
  • This measure has the advantage that the drive power or a part thereof can alternatively be used for charging the auxiliary energy store by selective closing and opening of clutches and the auxiliary energy store can then be partially or completely discharged again by coupling to the output of the drive train .
  • a transmission which can be set in the transmission ratio is arranged in a drive train of the submarine.
  • a resilient transmission element is arranged in a drive train of the submarine and can be bridged by means of an adjustable coupling. This measure also has the advantage that the sound waves generated are influenced in the desired manner by stochastically changing the elasticity of the drive train.
  • an embodiment of the invention is preferred in which means are provided for setting an angle of attack of a drive screw of the submarine.
  • This measure has the advantage that existing components can largely be used anyway, because it is known to vary the drive power of the submarine by adjusting the angle of attack of the drive screw.
  • a movement unit for the control rods can be set.
  • adjustable mechanical clamping means are arranged on self-resonant elements.
  • This measure has the advantage that the natural resonance of the elements mentioned can be varied in a simple manner by exerting a mechanical tensile or compressive stress on the elements mentioned in a stochastic manner.
  • the clamping means are piezo elements, because piezo elements are particularly simple voltage / pressure converters, and the natural resonance of the elements mentioned can thus be easily modulated by electrical signals.
  • adjustable mechanical coupling means are arranged between self-resonant elements.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a combat situation in which a frigate tries to locate a submersible submarine by means of a passive sound locating system
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the spectral distribution of sound signals over frequency for the sound events of a natural marine environment
  • FIG. 4 shows the spectral distribution of FIG. 2, but with the simultaneous occurrence of the monochromatic sound event according to FIG. 3;
  • FIG. 5 shows the sound event from FIG. 3, but for the case of periodic amplitude modulation
  • Fig. 7 shows the sound event of Fig. 3, but for the d
  • FIG. 8 shows the spectral distribution of FIG. 2, but in the presence of the sound signal according to FIG. 7;
  • FIG. 9 shows the sound event of FIG. 7, but with a shifted carrier frequency;
  • FIG. 10 shows the spectral distribution of FIG. 8, but for the sound event of FIG. 9;
  • 11 is an extremely schematic block diagram of a
  • FIG. 12 shows a block diagram similar to FIG. 11, but with a stochastically influenced separating clutch in the drive train;
  • FIG. 13 shows a block diagram similar to FIG. 11, but with the stochastically influenced connection of an auxiliary energy store
  • FIG. 14 shows a block diagram similar to FIG. 11, but with a stochastically influenced transmission gear
  • FIG. 15 shows a block diagram similar to FIG. 11, but with a stochastically influenced elastic transmission element
  • FIG. 16 shows a block diagram similar to FIG. 11, but with a stochastically influenced phase shifter in the drive train;
  • FIG. 17 shows a block diagram similar to FIG. 11, but with stochastically influenced adjustment of the inclination angle of the drive screw; 18 shows a schematic representation of a nuclear reactor for driving a submarine with stochastically influenced adjustment of the control rods;
  • 10 denotes a sea on which a frigate 11 is located in search of submarines.
  • the frigate 11 is provided with a passive sound location system 13, which has an opening cone 14, for example.
  • the frigate 11 in turn generates sound waves 15, in particular by driving the frigate 11.
  • 24 is intended to symbolize the proportion of sound waves that is generated by the movement device of the control rods of the nuclear drive 21, as will be explained further below in relation to FIG. 18.
  • 25 is intended to symbolize the proportion of sound waves that are generated by the drive elements of submarine 20, in particular by the rotating shaft, the rotating motor elements and the like.
  • 26 is intended to symbolize the portion of the sound waves that is generated by the rotation of the screw 23, in particular by the cavitations caused by the screw 23.
  • the submarine 20 is also equipped with a passive sound location system 27 which sweeps over a cone 28.
  • a passive sound location system is to be understood below to mean any device that is able to receive and analyze sound signals.
  • the intensity of a sound signal S is plotted as the first frequency spectrum 30 over the frequency f.
  • the first frequency spectrum 30 is intended to represent the natural environment in the absence of artificial sound sources.
  • the first frequency spectrum 30 is provided with a first maximum 31, which is generated by natural environmental influences, for example by a swell associated with a specific wind strength.
  • FIG. 3 shows in the time domain t a first sound signal 32 of a sinusoidal, ie periodic shape, which is intended to symbolize a sound signal US emitted by a submarine.
  • the frequency of the first sound signal 32 can for example correspond to the speed of the shaft 22.
  • harmonics and other phenomena are not taken into account in the representation of FIG. 3 and the following figures.
  • the submarine 20 comes into the area of the cone 14 of the passive sound location system 13 of the frigate 11, then a superimposed, pronounced second frequency spectrum 33 appears in the first frequency spectrum 30, which in the idealized case of the monochromatic sound event of the first sound signal 32 of FIG. 3 corresponds to a high narrow line at a frequency ⁇ 2 of the wave.
  • the second frequency spectrum 33 in the form of the narrow line can be clearly distinguished from the background of the first frequency spectrum 30.
  • FIG. 5 now shows the case in which the first sound signal 32a is periodically amplitude-modulated, as illustrated with a periodic envelope 34 in FIG. 5.
  • sidebands arise from an amplitude modulation at a distance of the modulation frequency from the carrier, which is evident in FIG. 6 in the first frequency spectrum 30 by a superimposed second frequency spectrum 33a, which now has sidebands 35.
  • the amplitude of the carrier is significantly reduced compared to the unmodulated case in FIG. 4 because the sound power is now distributed over the carrier and the two side bands.
  • the second frequency spectrum 33 can still be clearly distinguished from the background of the first frequency spectrum 30.
  • FIG. 7 now shows a further step in which the first sound signal 32b is stochastically amplitude modulated, which is indicated by a stochastic envelope 36.
  • “Stochastic” should be understood to mean any procedure that is generated by a random generator or in any other way and that is not subject to any laws.
  • Fig. 9 now shows that with unchanged amplituden ⁇ stochastically modulated first sound signal 32c now whose frequency has been increased and 'in such a way that the carrier frequency with the frequency fi of the first maximum corresponds 31st
  • FIG. 11 shows a drive train of submarine 20 in an extremely schematic block diagram.
  • FIGS. 12 to 17 show variants of the block diagram according to FIG. 11, with elements that match are identified by the same reference numerals, but with the addition of a small letter.
  • FIG. 12 shows a first variant in which a first clutch 45 is arranged between the electric motor 41a and the drive screw 40a.
  • the control stage 43a controls the first clutch 45 in this case.
  • the speed of the drive screw 40a can be pulse-modulated, so that the desired sidebands are also set, and in the case of stochastic pulse modulation the desired stochastic distribution of the sidebands is set.
  • a second clutch 46 is arranged, by means of which a flywheel 47 or another kinetic energy store can be shifted into the drive train via a summation gear, which is only indicated at 48.
  • the clutches 45b, 46 are actuated by the actuating stage 43b, so that by selectively opening and closing these clutches 45b, 46 either the electric motor 41b works on the drive screw 40b as well as on the flywheel 47 when the clutches 45b and 46 are closed or when the first clutch 45b is open and the second clutch 46 is closed, only the flywheel 47 is working on the drive screw 40b or when the first clutch 45b is closed and the second clutch 46 is open, only the electric motor 41b is driving the drive screw 40b.
  • a continuously variable transmission 49 is connected between the electric motor 41c and the drive screw 40c.
  • the control stage 43c controls the stepless Gear 49 on, so that the transmission ratio is varied stochastically, which likewise leads to a stochastic variation in the speed of the drive screw 40c.
  • an elastic transmission element 51 is arranged between the electric motor 41d and the drive screw 40d and can be bridged by means of a third coupling 50.
  • the third clutch 50 is controlled by the actuating stage 43d.
  • the drive train When the third clutch 50 is open, the drive train is relatively soft due to the now switched-on elastic transmission element 51, while when the third clutch 50 is closed, the drive train is correspondingly stiff.
  • the desired effect can also be achieved by stochastic switching back and forth between these two states.
  • a differential 42 is connected between the electric motor 41e and drive screw 40e, in which the two bevel gears located directly in the drive train rotate at the same speed, but in opposite directions, while the third, with its axis at right angles to it ordered bevel gear in a plane perpendicular to the plane of FIG. 16 is pivotable about the axis of the drive train.
  • This pivoting movement produces a phase shift between the rotary movement at the input and at the output of the differential 52.
  • the control stage 43e now stochastically adjusts the third bevel gear in this plane, so that the drive of the drive screw 40e is phase-modulated.
  • an actuation unit 53 is finally provided for the setting angle 54 of the drive screw 40f and the actuation unit 53 is controlled by the actuating stage 43f.
  • the angle of attack 54 is modulated stochastically, which also leads to the formation of side bands.
  • the nuclear reactor 60 has a reactor vessel 61 in which, in a known manner, control rods 62 can be moved axially by means of an actuating unit 63 in order to be able to adjust the power emitted by the nuclear reactor 60.
  • the actuating unit 63 is acted upon stochastically by the actuating stage 43e, so that the control rods 62 are displaced axially in a random manner in the reactor vessel 61. It is understood that the arrangement can be made such that the time integral of the immersed state of the control rods 62 is nevertheless e.g. can be kept constant in order to keep the output of the nuclear reactor 60 constant.
  • FIGS. 19 and 20 illustrate extremely schematically situations in which it is not the movement sequence but rather the natural frequency is influenced by resonant elements.
  • the coupling of the spring 74 to the second spatially fixed point 71 is interrupted by a piezo element 75 which is acted upon by the actuating stage 43h.
  • a second mass 80 is additionally provided, so that two vibratory structures 72/73 and 74/80 are arranged between the fixed points 70, 71.
  • the piezo element 75i in this case symbolizes the coupling between the two vibratory systems 72/73 and 74/80 and is acted upon by the actuating stage 43i.

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Description

Verfahren zum Beeinflussen einer Schallquelle eines Unterseebootes und Unterseeboot
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beeinflussen einer Schallquelle , insbesondere eines getauchten Unterseebootes , wobei die Schallquelle ein Schallsignal mit einem ersten Frequenzspektrum mit mindestens einem ersten Intensitätsmaximum abstrahlt. Die Erfindung betrifft ferner ein Unterseeboot mit schallab¬ strahlenden mechanischen Elementen und Mitteln zum Tarnen der abgestrahlten Schallsignale.
Mit der Erfindung soll insbesondere die Schallquelle ver¬ schleiert bzw. das Unterseeboot getarnt werden.
Im Rahmen der Bekämpfung von Unterseebooten verwendet man zum Orten der Unterseeboote sowohl aktive wie auch passive Systeme,
Bei den aktiven Systemen {z.B. SONAR) wird von Bord eines suchenden Fahrzeugs, beispielsweise einer Fregatte, ein Such¬ signal abgestrahlt, im allgemeinen ein Schallsignal im Schall¬ oder Infraschallbereich. Diese Schallsignale werden an der Oberfläche des Unterseeboots reflektiert und gelangen auf Empfänger an Bord des suchenden Fahrzeugs, so daß mittels geeigneter Auswerteverfahren aus diesen empfangenen Signalen die Position des Unterseeboots bestimmt werden kann.
Um Unterseeboote gegen solche aktive Ortungsverfahren zu schützen, ist es bekannt, das Unterseeboot an seiner Außenhülle mit einer Beschichtung zu versehen, die auftreffende Schall¬ signale bestmöglich absorbiert.
Aus der DE-OS 33 32 754 ist ein Unterwasserschiff bekannt, das gegen Erkennung durch ein Tieffrequenz-Aktiv-Sonar, d.h. ein passives Schallortungssystem getarnt werden soll. Hierzu sind insbesondere am Bug und am bugseitigen Turmbereich breit- bandige Keilabsorber angeordnet, die ihrerseits an die jewei¬ ligen Schiffskonturen angepaßt sind und selbst keine Schallre¬ flexionseigenschaften aufweisen. Auf diese Weise soll die Erkennbarkeit des Unterseeboots, nämlich das sogenannte Zielmaß um ca. 10 bis 15 dB vermindert werden können. Auch ist bereits vorgeschlagen worden, Turbulenzen an umströmten Unterwasserteilen von Unterseebooten durch Einbringen chemischer Additive herabzusetzen (DE-OS 23 18 304) .
Bei den passiven Ortungsverfahren werden hingegen physikalische Erscheinungen ausgenutzt, die vom Unterseeboot selbst verursacht werden. So ist es beispielsweise bekannt, zum Orten von Unter¬ seebooten die Tatsache auszunutzen, daß die metallischen Teile des Unterseeboots das Erdmagnetfeld stören. Es sind daher Ortungssonden bekannt, die auf dem Prinzip der kernmagnetischen Resonanz beruhen und von Schiffen oder Flugzeugen an einer langen Leine über den abzusuchenden Bereichen des Meers ge¬ schleppt werden, um Verwerfungen des Erdmagnetfelds zu detek- tieren. — -
Ein weiteres passives Ortungsverfahren, wie es beispielsweise in der EP-PS 63 517, der EP-OS 120 520 sowie der EP-PS 213 418 beschrieben ist, beruht auf der Messung von Schallsignalen, die vom Unterseeboot abgestrahlt werden. Ein Unterseeboot strahlt nämlich in dem Umfange Schall an das umgebende Meer¬ wasser ab, wie bewegte Teile im Unterseeboot Schwingungen an die Außenhaut übertragen. In erster Linie werden meßbare Schallsignale von bewegten Antriebselementen des Unterseeboots, also von den rotierenden Teilen des Antriebsmotors und von der Welle erzeugt, aber auch die rotierende Schraube und die von der Schraube verursachte Kavitation sind als Schallquellen zu berücksichtigen. Schließlich werden auch bei der Betätigung der Höhen- und Tiefenruder, beim Ablassen von Luft und beim Verschieben von Trimmassen Schallsignale erzeugt, die mit entsprechend empfindlichen passiven Ortungssystemen an Bord moderner Fregatten erfaßt werden können. Bei Unterseebooten mit kerntechnischem Antrieb kommt in diesem Zusammenhang noch die Besonderheit hinzu, daß Kernreaktoren, wie sie an Bord von Unterseebooten eingesetzt werden, üblicher¬ weise mit periodisch betätigten Regelstäben ausgerüstet sind. Die Regelstäbe werden mit einer vorgegebenen Frequenz im Reaktorgefäß bewegt, wobei die Eintauchtiefe der Regelstäbe einstellbar ist, so daß auf diese Weise die vom Kernreaktor abgegebene Leistung eingestellt werden kann. Infolge der periodischen Bewegung relativ großer Massen entsteht jedoch auch ein verhältnismäßig intensives Schallsignal, das zur Ortung von derartigen kerntechnisch angetriebenen Unterseebooten herangezogen werden kann.
Es ist andererseits bekannt, daß bei modernen, immer empfind¬ licher werdenden passiven Schallortungssystemen in immer größerem Maße auch der Schall berücksichtigt werden muß, der in der Umgebung des Unterseeboots vorhanden ist. Dieser natür¬ liche Schall wird im wesentlichen durch Meeresströmungen, Wellengang, Fischschwärme und dgl. erzeugt.
Beim Betrieb von passiven Schallortungssystemen macht sich dieser Umgebuiigsschall als Rauschen bemerkbar, das je nach Umgebungsbedingungen eine gleichmäßige oder eine ungleichmäßige Frequenzverteilung annehmen kann.
Aus der DE-OS 34 06 343 ist ein Verfahren bekannt, mit dem Schallsignale von Unterseebooten, deren Intensität nur gering¬ fügig über dem des Umgebungsrauschens liegt, aus dem Umgebungs¬ rauschen heraus erkannt werden können. Um Unterseeboote der Erkennung durch die vorstehend beschrie¬ benen passiven Schallortungssysteme zu entziehen, sind zahl¬ reiche Maßnahmen bekannt.
Die wesentliche Maßnahme besteht naturgemäß darin, die Schall¬ abgabe des Unterseeboots insgesamt nach Möglichkeit zu ver¬ mindern. Um dies zu erreichen werden insbesondere im Antriebs¬ bereich des Unterseeboots möglichst geräuscharme Maschinenteile, beispielsweise Lager, verwendet, damit die gesamthaft erzeugte Schallenergie möglichst gering gehalten wird.
Darüberhinaus ist es aber auch bekannt, an Bord von Unter¬ seebooten Schalldämmaßnahmen vorzunehmen, um unvermeidbaren Schall zumindest nicht an die Außenhülle des Unterseeboots gelangen zu lassen. Hierzu ist beispielsweise bekannt, die Außenhülle des Unterseeboots zweischalig auszubilden und den Zwischenraum mit einer Dicke von beispielsweise 30 cm mit Meerwasser zu fluten, damit möglichst wenig Schallwellen an die äußere Hülle des Unterseeboots gelangen können.
Weiterhin kann in Gef hrensituationen das Ausmaß der abgestrahl¬ ten Schallwellen auch dadurch vermindert werden, daß die Antriebsleistung durch sogenannte "Schleichfahrt" vermindert wird. Allerdings setzt dies naturgemäß die Fähigkeit des Unterseeboots herab, sich der Ortung durch feindliche Schiffe durch Entfernung von denselben zu entziehen.
Aus der DE-OS 36 00 258 ist eine elektrische Anlage für Unter¬ seeboote bekannt, die Mittel zum Tarnen des Unterseeboots aufweist. Bei der bekannten Anlage berücksichtigt man die Tatsache, daß ein Wechselstromnetz des Unterseeboots im Fre quenzbereich zwischen 60 Hz und 400 Hz arbeitet und daß es unvermeidbar ist, daß Frequenzen in diesem Frequenzbereich zuzüglich ihrer Oberschwingungen über den Bootskörper an das umgebende Wasser abgegeben werden. Bei der bekannten elektri¬ schen Anlage wird daher für das Wechselstromnetz des Unter¬ seeboots eine Frequenz von beispielsweise 30 kHz vorgesehen, die weit oberhalb des Empfangsfrequenzbereichs fremder Or¬ tungssysteme liegt.
Allerdings hat diese bekannte elektrische Anlage den Nachteil, daß sie lediglich so lange eine Tarnung des getauchten Unter¬ seeboots bewirken kann, als die Frequenzbereiche feindlicher passiver OrtungsSysteme nicht ebenfalls im Bereich von bei¬ spielsweise 30 kHz arbeiten. Sobald also die bei der bekannten Anlage getroffenen Maßnahmen dem jeweiligen Feind bekannt sind, kann dieser durch entsprechende Umgestaltung seiner passiven Ortungssyste e die getauchten Unterseeboote durch Überprüfung des neuen Frequenzbereichs orten.
Schließlich ist noch bekannt, passive Schallortungssysteme an Bord feindlicher Schiffe dadurch zu stören, daß Objekte ab¬ gesetzt werden, die eine hohe Schalleistung abstrahlen und damit die empfindlichen Empfangsgeräte der passiven Schall¬ ortungssysteme übersteuern.
So ist z.B. aus der DE-OS 33 00 067 eine Vorrichtung zum Stören der Ortung von U-Booten bekannt, bei der von einem Unterseeboot ein Körper ausgestoßen werden kann, der schallabgebend ausge¬ stattet ist. Dieser Körper dient zum Irreführen eines Sonar- Systems, d.h. eines aktiven akkustischen Ortungssystems an Bord eines feindlichen Fahrzeugs. Aus der EP-OS 237 891 ist eine Einrichtung zum Stören und Täuschen von Wasserschall-Ortungsanlagen bekannt. Ein Tragkδrper der bekannten Einrichtung ist mit pyrotechnischen Ladungen versehen, deren Abbrand zur Impulsfδrmigen Abgabe von Gasblasen führt, die z.B. niederfrequente Körperschallschwingungen und hochfrequent schwingende äußere Kavitationsschichten an einem Gehäuse hervorrufen, aus dem sie auch zur Ausbildung eines Blasenvorhanges austreten. Die bekannte Einrichtung soll von einem zu schützenden Objekt ablenken und durch die langsam dahintreibende Blasenansammlung ein reflektierendes Zielobjekt vortäuschen.
Allerdings ist der Einsatzbereich derartiger Stδrobjekte auf den Fall beschränkt, daß die Anwesenheit des Unterseeboots ohnehin an Bord der feindlichen Schiffe bekannt ist und nur noch verhindert werden soll, daß durch die passiven Schall¬ ortungssysteme die präzise Ortung von abgeschossenen Torpedos ermöglicht wird, die ebenfalls unter Schallerzeugung in Bewegung sind. Für den Einsatzfall, daß ein Unterseeboot überhaupt unentdeckt bleiben möchte, sind derartige Stδrobjekte ungeeig¬ net.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Unterseeboot der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Ortung durch passive Schallortungs¬ systeme erheblich erschwert wenn nicht sogar dadurch unmöglich gemacht wird, daß die Amplitude der von den passiven Schall¬ ortungssystemen empfangenen Signale in den Bereich des natür¬ lichen Rauschens gelangen und in diesem untergehen. Gemäß dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch Beeinflussen der Schallquelle das erste Frequenzspektrum moduliert wird.
Gemäß dem eingangs genannten Unterseeboot wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß Mittel zum Beein¬ flussen der mechanischen Elemente vorgesehen sind, derart, daß ein von den mechanischen Elementen abgestrahltes erstes Frequenzspektrum moduliert wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Moderne passive Schallortungssysteme müssen nämlich, wie bereits welter oben erläutert, zunächst überhaupt Schallsignale von gesuchten Unterseebooten als solche erkennen, ehe überhaupt eine Ortung, d.h. eine Bestimmung der exakten Position des Unterseeboots möglich wird. Hierzu muß das passive Schall- ortungssyste die vom Unterseeboot abgestrahlten Schallwellen von den Schallereignissen der natürlichen Umgebung unterschei¬ den, was alleine dadurch möglich ist, daß die vom Unterseeboot abgestrahlten Schallsignale sich vom Umgebungsschall abheben. Bei einer Modulation des Frequenzspektrums wird hingegen die abgestrahlte Schallenergie zusätzlich auf Seitenbänder verteilt, so daß die Amplitude des Trägersignals sich entsprechend vermindert und im Rauschen des Umgebungsschalls schließlich untergeht.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Frequenzspektrum stochastisch moduliert. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß alle Gesetzmäßigkeiten ausgeschaltet werden, denen das Schallsignal gehorcht, so daß das Schallsignal nicht mehr aus dem stochastischen Umgebungs¬ schall heraus erkannt werden kann.
Diese Gesetzmäßigkeiten beruhen darauf, daß die schallerzeugen¬ den Elemente in der Regel periodisch oder quasiperiodisch betätigte Bauteile des Unterseeboots, beispielsweise eine mit vorgegebener Drehzahl rotierende Antriebswelle oder Antriebs¬ schraube sind. Das passive Schallortungssystem braucht in einem solchen Falle daher nur nach solchen Schallsignalen im Umgebungsrauschen zu suchen, die eine ausgeprägte Intensitäts¬ verteilung des Frequenzspektrums aufweisen, weil derartige Schallereignisse im natürlichen Umgebungsrauschen nicht auf¬ treten.
Wird nun erfindungsgemäß der vom Unterseeboot abgestrahlte Schall in einer Weise beeinflußt, daß die schallauslδsenden mechanischen Vorgänge ihrer Gesetzmäßigkeit beraubt werden, kann das passive Schallortungssystem folglich diese, jetzt keinen Gesetzmäßigkeiten mehr gehorchenden Schallsignale nicht von den ebenfalls stochastischen Schallsignalen der Umgebung unterscheiden.
Im Idealfalle bedeutet dies, daß in dem vom passiven Schall- σrtungssystem gemessenen Frequenzspektrum des Umgebungsschalls keine charakteristischen Signale mehr erscheinen, zumindest werden diese Signale aber in ihrer Intensität so vermindert, nämlich im Frequenzbereich "verschliffen", daß sie nicht mehr von den natürlichen Unregelmäßigkeiten der spektralen Verteilung des Umgebungsschalls unterschieden werden können. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Bewegungsablauf von die Schallquelle bildenden mechanischen Elementen moduliert.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch mechanische Beein¬ flussung der hauptverursachenden Elemente eine beliebige spektrale Verteilung der abgegebenen Schallsignale erzielt werden kann, um die vorstehend beschriebenen Ziele zu erreichen.
So kann bei einer Ausgestaltung diese Variante bei makroskopisch bewegten mechanischen Elementen die Bewegungsfrequenz moduliert werden.
Unter "makroskopisch bewegt" sollen hierbei solche Teile verstanden werden, die z.B. im Antriebsstrang des Unterseeboots sichtbar bewegt werden, also z.B. rotierende Wellen, Motoren¬ teile, Antriebsschrauben und dgl.. -Werden diese makroskopisch bewegten Elemente frequenzmoduliert, so bedeutet dies in der spektralen Verteilung der abgestrahlten Schallsignale, daß sich eine Vielzahl von Seitenbändern bildet, deren Frequenz¬ abstand und Amplitude infolge der stochastischen Modulierung ständig nach Zufallsgesichtspunkten variiert, so daß keine regelmäßige Erscheinung im abgestrahlten Schallbild verbleibt. Weiterhin kommt als besonders vorteilhaft hinzu, daß bei einer intensiven Frequenzmodulation die abgestrahlte Leistung auf den Träger und die Seitenbänder verteilt wird, so daß ein zuvor monochromatisch vorhandenes Signal mit geringer Band¬ breite und großer Amplitude nunmehr in ein verschliffenes Signal mit großer Bandbreite und geringer Amplitude umgesetzt wird. Infolge der Vielzahl von Seitenbändern bei der Frequenz¬ modulation entsteht dabei eine spektrale Verteilung mit unregel¬ mäßiger Hüllkurve, deren Gestalt infolge der stochastischen Modulierung noch beständig schwankt. Alternativ dazu kann bei makroskopisch bewegten mechanischen Elementen aber auch die Bewegungsamplitude moduliert werden.
Bei der Amplitudenmodulation entstehen zwar bekanntlich nur zwei Seitenbänder jeweils im Abstand der Modulationsfrequenz, infolge der stochastischen Amplitudenmodulation variiert jedoch auch bei dieser Vorgehensweise die Amplitude und Lage der Seitenbänder beständig, so daß sich - wenngleich in vermindertem Umfang - auch die vorstehend beschriebenen Vorteile der Fre¬ quenzmodulation einstellen.
Das vorstehend beschriebene Verfahren läßt sich mit Vorteil zum Verschleiern von Schallquellen_de^yjersch,iedensten.Art einsetzen, so auch zum Verschleiern von Schallquellen in Gestalt von Land- oder Luftfahrzeugen aller Art, besonders bevorzugt ist jedoch, wie bereits eingangs erläutert, das Verfahren zum Tarnen eines getauchten Unterseeboots einzusetzen, wobei dann bevorzugt der Bewegungsablauf von Antriebselementen des Unter¬ seebootes moduliert wird.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die wesentlichen schall- erzeugεnden Elemente, nämlich die Antriebselemente, derart beeinflußt werden, daß die von ihnen abgestrahlten Schallsignale in der beschriebenen Weise verschleiert werden.
Bevorzugt ist vor allem, wenn die Drehzahl einer Antriebswelle des Unterseebootes moduliert wird.
Dies hat den Vorteil, daß das wesentliche schallerzeugende Element, nämlich der Antriebsstrang des Unterseeboots in der genannten Weise beeinflußt wird, so daß eine erhebliche Redu¬ zierung der abgestrahlten Gesamtschalleistung möglich wird. Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Eigenfrequenz von die Schallquelle bildenden eigenresonanten mechanischen Elementen moduliert.
Diese Maßnahme ist dann von Vorteil, wenn die abgestrahlte Schalleistung nicht nur oder zumindest nicht im wesentlichen von den makroskopisch bewegten mechanischen Elementen in der oben erläuterten Definition selbst erzeugt wird, sondern vielmehr durch eigenresonante mechanische Elemente eine Reso¬ nanzüberhöhung von Primär-Schwingungsereignissen auftritt. In diesem Falle kann die Schallabstrahlung in vorteilhafter Weise dadurch beeinflußt werden, daß die Eigenfrequenz dieser reso- nanten Elemente moduliert wird.
In dem bereits geschilderten bevorzugten Anwendungsfall bei getauchten Unterseebooten wird dann die Eigenfrequenz von eigenresonanten Bauteilen des Unterseeboots moduliert.
Dies ist besonders vorteilhaft, weil gerade bei Unterseebooten der beschriebene Mechanismus z.B. dadurch auftreten kann, daß primäre Schwingungsereignisse, beispielsweise im Unterseeboot umhergehende Mannschaften durch Resonanzüberhδhung von resonanz¬ fähigen Bauteilen in Schallereignisse umgesetzt werden, deren Amplitude beträchtliche Ausmaße annehmen kann.
Eine weitere besonders bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Schallquelle sich in einer Umgebung mit Fremdschall befindet, daß ein zweites Frequenz¬ spektrum des Fremdschalls aufgenommen wird, daß zweite Inten- sitätsmaxima des zweiten Frequenzspektrums bestimmt werden und daß durch Beeinflussen der Schallquelle das erste Fre¬ quenzspektrum mit seinem ersten Intensitätsmaximum auf die Frequenz eines der zweiten Intensitätsmaxima des zweiten Frequenzspektrums verschoben wird. Diese Maßnahmen, die auch in Alleinstellung verwendbar sind, haben den wesentlichen zusätzlichen Vorteil, daß die Schall¬ quelle sich mit ihrer nicht mehr verminderbaren abgestrahlten Schalleistung in einem Intensitätsmaximum des Umgebungsschalls "verstecken" kann. Bei der Analyse des vom passiven Schall¬ ortungssystem erfaßten Umgebungsschalls fallen nämlich natur¬ gemäß solche Veränderungen im Spektrum eher auf, die sich isoliert darstellen, während lediglich eine Variation eines natürlich vorhandenen Maximums sehr viel schwieriger zu erkennen ist.
Auch diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich mit besonderem Vorteil zum Tarnen eines getauchten Unter¬ seeboots einsetzen, indem nämlich das zweite Frequenzspektrum des das Unterseeboot umgebenden Meeres aufgenommen wird und die Frequenz des Bewegungsablaufs von Antriebselementen des Unterseeboots auf die Frequenz eines der zweiten Intensitäts- maxima verschoben wird.
Bei Anwendung dieses Verfahrens kann über die vorstehend genannten Gesichtspunkte noch hinzukommen, daß sogar denkbar ist, das Unterseeboot mit dem Maximum seines abgestrahlten Schallspektrums in dem Maximum des Umgebungsschalls zu ver¬ stecken, das vom suchenden feindlichen Fahrzeug selbst erzeugt wird. Da das feindliche Fahrzeug, beispielsweise die Fregatte, sich während der Suchfahrt bewegen muß, strahlt es selbst naturgemäß ebenfalls ein Schallspektrum ab, das ausgeprägte Maxi a aufweist. Wenn also die schallerzeugenden Elemente des Unterseeboots so beeinflußt werden, daß das Maximum des ab¬ gestrahlten Schallspektrums mit dem Maximum des von der Fregatte abgestrahlten Schallspektrums übereinstimmt, so ist es für das passive Schallortungssystem an Bord der Fregatte besonders schwierig, dieses Schallereignis zu detektieren, weil naturgemäß der in unmittelbarer Nähe befindliche Antrieb der Fregatte eine besondere Störgröße für das passive Schallortungssystem darstellt.
Selbstverständlich kann auch bei dieser Variante des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens die Eigenfrequenz von eigenresonanten Bauteilen des Unterseeboots in der Weise verändert werden, daß das abgestrahlte Frequenzspektrum in das Maximum des Umgebungsschalls verschoben wird.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Unterseeboots ist eine Vielzahl von Varianten der apparativen Ausgestaltung möglich, um zu¬ sätzliche vorteilhafte Wirkungen bei der Lösung der weiter oben angegebenen Aufgabe zu erreichen.
So kann bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungs¬ gemäßen U-Boots eine Stellstufe in einer Versorgungseinheit eines Antriebsmotors vorgesehen sein.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß in einfacher Weise z.B. die Drehzahl des Antriebsmotors, bei Einsatz eines Elektromotors durch Variation der Speisespannung oder Speisefrequenz beein¬ flußt werden kann, um die ausführlich geschilderten Wirkungen zu erzeugen.
Bei einer weiteren Variante kann in einem Antriebsstrang des Unterseeboots eine einstellbare Kupplung angeordnet sein. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch stochastisches öffnen und Schließen der Kupplung ebenfalls die gewünschte Beeinflus¬ sung der schallerzeugenden Elemente erzielt werden kann, wobei eine Kupplung ein hierfür besonders geeignetes Maschinenelement ist, da es bestimmungsgemäß für das Auftrennen und Schließen eines Kraftflusses in einem Antriebsstrang vorgesehen ist. Bei einer weiteren bevorzugten Variante ist Hilfsenergie in Abhängigkeit von der Stellstufe in einen Antriebsstrang des Unterseeboots einspeisbar.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch stochastisches Einspeisen der Hilfsenergie auch die schallerzeugenden Ereig¬ nisse in der gewünschten Weise beeinflußt werden.
Bei einer praktischen Ausführungsform dieser Variante ist ein Hilfsenergie-Speicher über eine einstellbare Kupplung an den Antriebsstrang anschließbar.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch selektives Schließen und Öffnungen von Kupplungen alternativ die Antriebsleistung oder ein Teil derselben zum Aufladen des Hilfsenergie-Speichers verwendet werden kann und der Hilfsenergie-Speicher dann durch Ankuppeln an den Ausgang des Antriebstrangs wieder teilweise oder ganz entladen werden kann.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung ist in einem Antriebs¬ strang des Unterseeboots ein im Übersetzungsverhältnis einstell¬ bares Getriebe angeordnet.
Auch dieses an sich bekannte Maschinenelement ermöglicht in relativ einfacher Weise eine stochastische Einstellung der Antriebsdrehzahl.
Bei noch einer Variante der Erfindung ist in einem Antriebs¬ strang des Unterseeboots ein federndes Übertragungselement angeordnet, das mittels einer einstellbaren Kupplung überbrück¬ bar ist. Auch diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch stochastisches Verändern der Elastizität des Antriebsstranges die erzeugten Schallwellen in der gewünschten Weise beeinflußt werden.
Entsprechendes gilt, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfin¬ dung in einem Antriebsstrang des Unterseeboots ein Übertragungs¬ element angeordnet ist, bei dem die Phasenlage einer Antriebs¬ bewegung am Ausgang gegenüber der Antriebsbewegung am Eingang einstellbar ist.
Auf diese Weise läßt sich eine Phasenmodulation der Antriebs¬ drehzahl erreichen, die ebenfalls zu den gewünschten Seiten¬ bändern und der Verteilung der Schallenergie führt.
Weiterhin ist eine Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, bei der Mittel zum Einstellen eines Anstellwinkels einer Antriebsschraube des Unterseeboots vorgesehen sind.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß weitestgehend ohnehin vorhandene Komponenten verwendet werden können, weil es bekannt ist, durch Verstellen des Anstellwinkels der Antriebsschraube die Antriebsleistung des Unterseeboots zu variieren.
Bei einer Unterseeboot mit kerntechnischem Antrieb mit perio¬ discher Auslenkung von Regelstäben eines Kernreaktors ist besonders bevorzugt, wenn eine Bewegungseinheit für die Regel- stäbe einstellbar ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das schallverursachende Bewegen der Regelstäbe ebenfalls in der beschriebenen Weise verschleiert werden kann. Eine weitere bevorzugte Variante der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß an eigenresonanten Elementen einstellbare mechanische Spannmittel angeordnet sind.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Eigenresonanz der genannten Elemente in einfacher Weise dadurch variiert werden kann, daß man eine mecharnische Zug- oder Druckspannung in stochastischer Weise auf die genannten Elemente ausübt.
Besonders einfach ist dies dann möglich, wenn die Spannmittel Piezoelemente sind, weil Piezoelemente besonders einfache Spannungs/Druck-Wandler sind und damit die Eigenresonanz der genannten Elemente in einfacher Weise durch elektrische Signale modulierbar wird.
Entsprechendes gilt, wenn die Eigenresonanz der Elemente dadurch verändert wird, daß zwischen eigenresonanten Elementen einstell¬ bare mechanische Kopplungsmittel angeordnet sind.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach¬ stehend noch erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Besonders gilt dies für die beiden Verfahrensvarianten der Frequenzmodulation und der Frequenzverschiebung, die je nach Einsatzfall entweder in Kombination oder einzeln verwendet werden können. Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisierte Ansicht einer Gefechtslage, bei der eine Fregatte mittels eines passiven Schallortungssystems versucht, ein getauchtes Unterseeboot zu orten;
Fig. 2 eine schematisierte Darstellung der spektralen Verteilung von Schallsignalen über der Frequenz für die Schallereignisse einer natürlichen Meeres¬ umgebung;
Fig. 3 ein periodisches Schallsignal im Zeitbereich;
Fig. 4 die spektrale Verteilung der Fig. 2, jedoch bei gleichzeitigem Auftreten des monochromatischen Schallereignisses gemäß Fig. 3;
Fig. 5 das Schallereignis der Fig. 3, jedoch für den Fall einer periodischen Amplitudenmodulation;
Fig. 6 die spektrale Verteilung der Fig. 4, jedoch für das Schallereignis der Fig. 5;
Fig. 7 das Schallereignis der Fig. 3, jedoch für den
Fall einer stochastischen Amplitudenmodulation;
Fig. 8 die spektrale Verteilung der Fig. 2, jedoch in Anwesenheit des Schallsignals gemäß Fig. 7; Fig. 9 das Schallereignis der Fig. 7, jedoch mit verscho¬ bener Trägerfrequenz;
Fig. 10 die spektrale Verteilung der Fig. 8, jedoch für das Schallereignis der Fig. 9;
Fig. 11 ein äußerst schematisiertes Blockschaltbild eines
Antriebsstrangs eines Unterseeboots mit stochastisch beeinflußter Stellstufe in der Stromversorgung eines Elektromotors;
Fig. 12 ein Blockschaltbild ähnlich Fig. 11, jedoch mit stochastisc beeinflußter Trennkupplung im Antriebs¬ strangs;
Fig. 13 ein Blockschaltbild ähnlich Fig. 11, jedoch mit stochastisch beeinflußter Zuschaltung eines Hilfs¬ energie-Speichers;
Fig. 14 ein Blockschaltbild ähnlich Fig. 11, jedoch mit stochastisch beeinflußtem Übersetzungsgetriebe;
Fig. 15 ein Blockschaltbild ähnlich Fig. 11, jedoch mit stochastisch beeinflußtem elastischen Übertragungs¬ element;
Fig. 16 ein Blockschaltbild ähnlich Fig. 11, jedoch mit stochastisch beeinflußtem Phasenschieber im An¬ triebsstrang;
Fig. 17 ein Blockschaltbild ähnlich Fig. 11, jedoch mit stochastisch beeinflußter Anstellung des Neigungs¬ winkels der Antriebsschraube; Fig. 18 eine schematisierte Darstellung eines Kernreaktors zum Antrieb eines Unterseeboots mit stochastisch beeinflußter Einstellung der Regelstäbe;
Fig. 19 eine schematisierte Darstellung zur Erläuterung einer stochastischen Einstellung einer Eigenfrequenz eines eigenresonanten Feder-Masse-Systems;
Fig. 20 eine Variante zur Anordnung gemäß Fig. 19 mit stochastisch eingestellter Kopplung zwischen zwei eigenresonanten Feder-Masse-Systemen.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Gefechtslage ist mit 10 ein Meer bezeichnet, auf dem sich eine Fregatte 11 auf Suchfahrt nach Unterseebooten befindet.
Unterhalb einer Wasserlinie 12 der Fregatte 11 ist diese mit einem passiven Schallortungssystem 13 versehen, das beispiels¬ weise einen Öffnungskegel 14 aufweist. Die Fregatte 11 erzeugt ihrerseits Schallwellen 15, insbesondere durch den Antrieb der Fregatte 11.
Unter der Oberfläche des Meers 10 befindet sich in nicht maßstäblich eingezeichneter Tiefe ein Unterseeboot 20 mit kerntechnischem Antrieb 21. Mit 22 ist äußerst schematisch eine Antriebswelle des Unterseeboots 20 bezeichnet, die zu einer Schraube 23 führt. Mit 24, 25 und 26 sind Schallwellen bezeichnet, die vom Unterseeboot 20 ausgestrahlt werden.
24 soll dabei den Anteil an Schallwellen symbolisieren, der durch die Bewegungseinrichtung der Regelstäbe des kerntechni¬ schen Antriebs 21 erzeugt wird, wie dies weiter unten zu Fig. 18 noch erläutert werden wird. 25 soll den Anteil der Schallwellen symbolisieren, die durch die Antriebselemente des Unterseeboots 20, insbesondere durch die rotierende Welle, die rotierenden Motorelemente und dgl. erzeugt werden.
26 soll schließlich den Anteil der Schallwellen symbolisieren, der durch die Rotation der Schraube 23, insbesondere durch die von der Schraube 23 verursachten Kavitationen erzeugt wird.
Das Unterseeboot 20 ist seinerseits ebenfalls mit einem passiven Schallortungssystem 27 bestückt, das einen Kegel 28 über¬ streicht.
Unter einem passiven Schallortungssystem soll nachfolgend jedwede Einrichtung verstanden werden, die in der Lage ist, Schallsignale zu empfangen und zu analysieren.
In Fig. 2 ist über der Frequenz f die Intensität eines Schall¬ signals S als erstes Frequenzspektrum 30 aufgetragen. Das erste Frequenzspektrum 30 soll die natürliche Umgebung in Abwesenheit von künstlichen Schallquellen darstellen. Das erste Frequenzspektrum 30 ist, wie man bei fi erkennt, mit einem ersten Maximum 31 versehen, das durch natürliche Um¬ gebungseinflüsse, beispielsweise durch einen einer bestimmten Windstärke zugeordneten Wellengang erzeugt wird.
Es versteht sich, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung die interessierenden Frequenzen im Schall- bzw. Infraschall¬ bereich liegen.
Fig. 3 zeigt im Zeitbereich t ein erstes Schallsignal 32 von sinusförmiger, d.h. periodischer Gestalt, das ein von einem Unterseeboot abgestrahltes Schallsignal US symbolisieren soll. Die Frequenz des ersten Schallsignals 32 kann beispielsweise der Drehzahl der Welle 22 entsprechen. Der Übersichtlichkeit halber sind bei der Darstellung der Fig. 3 und der nachstehenden Figuren Oberwellen und sonstige Erscheinungen außer Betracht gelassen.
Kommt nun das Unterseeboot 20 in den Bereich des Kegels 14 des passiven Schallortungssystems 13 der Fregatte 11, so erscheint im ersten Frequenzspektrum 30 ein überlagertes, ausgeprägtes zweites Frequenzspektrum 33, das im idealisierten Fall des monochromatischen Schallerεignisses des ersten Schall¬ signals 32 der Fig. 3 einer hohen schmalen Linie bei einer Frequenz ±2 der Welle entspricht.
Wie man deutlich aus Fig. 4 erkennen kann, ist das zweite Frequenzspektrum 33 in Gestalt der schmalen Linie deutlich vom Hintergrund des ersten Frequenzspektrums 30 zu unterschei¬ den.
Fig. 5 zeigt nun den Fall, daß das erste Schallsignal 32a periodisch amplitudenmoduliert wird, wie mit einer periodischen Einhüllenden 34 in Fig. 5 verdeutlicht. Bekanntlich entstehen bei einer Amplitudenmodulation im Abstand der Modulationsfre¬ quenz Seitenbänder zum Träger, was sich in Fig. 6 im ersten Frequenzspektrum 30 durch ein überlagertes zweites Frequenz¬ spektrum 33a bemerkbar macht, das nun Seitenbänder 35 aufweist. Die Amplitude des Trägers ist gegenüber dem unmodulierten Fall der Fig. 4 deutlich vermindert, weil sich die Schalleistung nunmehr auf den Träger und die beiden Seitenbänder verteilt. Allerdings ist das zweite Frequenzspektrum 33 immer noch deutlich vom Hintergrund des ersten Frequenzspektrums 30 zu unterscheiden. Fig. 7 zeigt nun einen weiteren Schritt, bei dem das erste Schallsignal 32b stochastisch amplitudenmoduliert wird, was durch eine stochastische Einhüllende 36 angedeutet ist.
Unter "stochastisch" soll dabei jedwede von einem Zufallsgene¬ rator oder sonstwie erzeugte Vorgehensweise verstanden werden, die keinerlei Gesetzmäßigkeiten unterliegt.
Die stochastische Amplitudenmodulation des ersten Schallsignals 32b manifestiert sich in der spektralen Darstellung der Fig. 8 in einem zweiten Frequenzspektrum 33b, das nun stark verbrei¬ tert und in der Amplitude entsprechend vermindert ist, weil sich die abgestrahlte Schalleistung nunmehr auf einen breiten Frequenzbereich verteilt.
Wie man deutlich aus Fig. 8 erkennt, ist die Unterscheidung des zweiten Frequenzspektrums 33b von der Umgebung des ersten Frequenzspektrums 30 bereits recht schwierig und wohl nur dann möglich, wenn zuvor das ungestörte erste Frequenzspek¬ trum 30 gemäß Fig. 2 betrachtet wurde und nun bei der Frequenz f_. plötzlich eine A plitudenerhδhung auftritt.
Fig. 9 zeigt nun, daß bei unverändert stochastisch amplituden¬ moduliertem ersten Schallsignal 32c jetzt dessen Frequenz erhöht wurde und 'zwar derart, daß die Trägerfrequenz mit der Frequenz fi des ersten Maximums 31 übereinstimmt.
Im Frequenzbereich der Fig. 10 äußerst sich sich dies dadurch, daß das erste Maximum 31 durch das zweite Frequenzspektrum 33c lediglich geringfügig überhöht wurde. Eine grundsätzliche Formänderung des ersten Frequenzspektrums 30 liegt damit jedoch nicht vor, weil nicht - wie im vorstehenden Fall der Fig. 8 - an einer Position, an der zuvor kein Maximum vorhanden war, ein Maximum auftritt, sondern weil nunmehr lediglich ein bereits vorhandenes Maximum lediglich in seiner Amplitude etwas erhöht wird.
Es liegt auf der Hand, daß diese geringfügige Veränderung des ersten Frequenzspektrums 30 besonders schwierig, wenn überhaupt, erkennbar ist.
Fig. 11 zeigt in einem äußerst schematisierten Blockschaltbild einen Antriebssträng des Unterseeboots 20.
Eine Antriebsschraube 40 wird von einem Elektromotor 41 an¬ getrieben, der seinerseits über eine Thyristorstufe 42 aus Batterien 44 gespeist wird. Die Thyristorstufe 42 wird von einer Stellstufe 43 gesteuert, die es gestattet, die Drehzahl des Elektromotors 41 entweder stochastisch zu variieren oder aber auch von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert zu verschieben, wie dies mit der Verschiebung von ±2 auf fi in Fig. 10 erläutert wurde.
Betrachtet man den Elektromotor 41 in Fig. 11 als Gebilde mit monochromatischer Schallerzeugung, so wird leicht erkennbar, daß mittels der Stellstufe 43 eine Frequenzverschiebung bzw. eine Frequenzmodulation der Drehzahl n erzielt werden kann, so daß sich die Situation einstellt, wie sie anhand der Fig. 2 bis 10 für den Fall der Amplitudenmodulation dargestellt wurde.
In den Fig. 12 bis 17 sind Varianten des Blockschaltbilds gemäß Fig. 11 dargestellt, wobei übereinstimmende Elemente mit denselben Bezugszeichen, jedoch jeweils unter Hinzufügung eines kleinen Buchstabens bezeichnet sind.
Fig. 12 zeigt eine erste Variante, bei der zwischen Elektromotor 41a und Antriebsschraube 40a eine erste Kupplung 45 angeordnet. Die Stellstufe 43a steuert in diesem Falle die erste Kupplung 45 an.
Durch öffnen und Schließen der ersten Kupplung 45 kann die Drehzahl der Antriebsschraube 40a pulsmoduliert werden, so daß sich ebenfalls die gewünschten Seitenbänder, und bei stochastischer Pulsmodulation die gewünschte stochastische Verteilung der Seitenbänder einstellt.
• Bei der in Fig. 13 gezeigten weiteren Variante ist neben der ersten Kupplung 45b eine zweite Kupplung 46 angeordnet, mit der ein Schwungrad 47 oder ein anderer Bewegungsenergiespeicher über ein bei 48 lediglich angedeutetes Sumiergetriebe in den Antriebsstrang geschaltet werden kann.
Die Kupplungen 45b, 46 werden von der Stellstufe 43b ange¬ steuert, so daß durch selektives öffnen und Schließen dieser Kupplungen 45b, 46 entweder der Elektromotor 41b bei geschlos¬ senen Kupplungen 45b und 46 sowohl auf die Antriebsschraube 40b wie auch auf das Schwungrad 47 arbeitet oder bei geöffneter erster Kupplung 45b und geschlossener zweiter Kupplung 46 lediglich das Schwungrad 47 auf die Antriebsschraube 40b arbeitet oder bei geschlossener erster Kupplung 45b und geöff¬ neter zweiter Kupplung 46 lediglich der Elektromotor 41b die Antriebsschraube 40b antreibt.
Auch auf diese Weise ist ersichtlich eine Modulation der Antriebsdrehzahl und damit der schallerzeugenden Antriebsele¬ mente möglich.
Bei der nächsten Variante der Fig. 14 ist ein stufenloses Getriebe 49 zwischen Elektromotor 41c und Antriebsschraube 40c geschaltet. Die Stellstufe 43c steuert das stufenlose Getriebe 49 an, so daß das Übersetzungsverhältnis ü stochastisch variiert wird, was ebenfalls zu einer stochastischen Variation der Drehzahl der Antriebsschraube 40c führt.
Bei der weiteren Variante der Fig. 15 ist zwischen Elektromotor 41d und Antriebsschraube 40d ein elastisches Übertragungselement 51 angeordnet, das mittels einer dritten Kupplung 50 überbrück¬ bar ist. Die dritte Kupplung 50 wird von der Stellstufe 43d angesteuert.
Bei geöffneter dritter Kupplung 50 ist der Antriebsstrang durch das jetzt eingeschaltete elastische Übertragungselement 51 relativ weich, während bei geschlossener dritter Kupplung 50 der Antriebsstrang entsprechend steif ist. Durch stochasti¬ sches Hin- und Herschalten zwischen diesen beiden Zuständen kann ebenfalls der gewünschte Effekt erzielt werden.
Bei der weiteren Variante der Fig. 16 ist zwischen Elektromotor 41e und Antriebsschraube 40e ein Differential 42 geschaltet, bei dem die beiden direkt im Antriebsstrang liegenden Kegel- Zahnräder mit derselben Drehzahl, jedoch gegenläufig umlaufen, während das dritte, mit seiner Achse rechtwinklig dazu an¬ geordnete Kegelzahnrad in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 16 um die Achse des Antriebsstrangs verschwenkbar ist. Durch diese Verschwenkbewegung wird eine Phasenverschiebung zwischen der Drehbewegung am Eingang und am Ausgang des Dif¬ ferentials 52 erzeugt. Die Stellstufe 43e verstellt nun das dritte Kegelzahnrad stochastisch in dieser Ebene, so daß der Antrieb der Antriebsschraube 40e phasenmoduliert wird.
Bei der Variante der Fig. 17 ist schließlich eine Betätigungs- einheit 53 für den Anstellwinkel 54 der Antriebsschraube 40f vorgesehen und die Betätigungseinheit 53 wird von der Stellstufe 43f angesteuert. In diesem Falle wird somit der Anstellwinkel 54 stochastisch moduliert, was ebenfalls zur Ausprägung von Seitenbändern führt.
Fig. 18 zeigt in schematisierter Weise einen Kernreaktor 60, der ein Teil des kerntechnischen Antriebes 21 des Unterseeboots 20 ist.
Der Kernreaktor 60 weist ein Reaktorgefäß 61 auf, in dem in bekannter Weise Regelstäbe 62 axial mittels einer Betätigungs¬ einheit 63 verfahrbar sind, um die vom Kernreaktor 60 abgegebene Leistung einstellen zu können.
Die Betätigungseinheit 63 wird durch die Stellstufe 43e stocha¬ stisch beaufschlagt, so daß die Regelstäbe 62 in regelloser Weise im Reaktorgefäß 61 axial verschoben werden. Es versteht sich, daß dabei die Anordnung so getroffen werden kann, daß das zeitliche Integral des eingetauchten Zustandes der Regel¬ stäbe 62 dennoch z.B. konstant gehalten werden kann, um die Ausgangsleistung des Kernreaktors 60 konstant zu halten.
Während die vorstehend anhand der Fig. 11 bis 18 beschriebenen Ausführungsbeispiele sämtlich einen Einfluß auf den Bewegungs¬ ablauf von makroskopisch bewegten Elementen an Bord eines Unterseeboots betrafen, sind in den Fig. 19 und 20 äußerst schematisch Situationen dargestellt, bei denen nicht der Bewegungsablauf sondern vielmehr die Eigenfrequenz von eigen¬ resonanten Elementen beeinflußt wird.
In Fig. 19 bezeichnen 70, 71 zwei raumfeste Punkte, beispiels¬ weise gegenüberliegende Wände der Außenhülle des Unterseeboots 20 oder eine Kabine an Bord des Unterseeboots 20. Eine Masse 72 ist über Federn 73 und 74 mit den raumfesten Punkten 70, 71 verbunden. Die Masse 72 kann dabei z.B. einen Gefechtsstand oder einen Gang im Unterseeboot 20 symbolisieren, der von Mannschaften des Unterseeboots 20 begangen wird. Der Gang bzw. der Kommandostand, symbolisiert durch die Masse 72, ist jedoch aufgrund der federnden Aufhängung resonanzfähig, so daß durch die Gehbewegung von Mannschaften infolge von Resonanz- Überhöhung des Systems eine Schwingung an die raumfesten Punkte 70, 71 abgegeben werden kann.
Um die Eigenresonanz des in Fig. 19 dargestellten Systems beeinflussen zu können, ist die Ankopplung der Feder 74 an den zweiten raumfesten Punkt 71 durch ein Piezoelement 75 unterbrochen, das von der Stellstufe 43h beaufschlagt wird.
Auf diese Weise kann die Steifigkeit des in Fig. 19 darge¬ stellten Systems und damit dessen Eigenresonanz beeinflußt werden. Dies bedeutet, daß bei unveränderter Anregung des Systems, z.B. durch gehende Mannschaften, die Frequenz des abgestrahlten Schallsignals mit der Eigenresonanz verschoben wird.
Fig. 20 zeigt eine Variante hierzu, bei der eine zweite Masse 80 zusätzlich vorgesehen ist, so daß zwei schwingungsfähige Gebilde 72/73 und 74/80 zwischen den raumfesten Punkten 70, 71 angeordnet sind. Das Piezoelement 75i symbolisiert in diesem Falle die Kopplung zwischen den beiden schwingungsfähigen Systemen 72/73 und 74/80 und wird von der Stellstufe 43i beaufschlagt.
Durch Variation der Kopplung wird auch in diesem Falle die Eigenresonanz des Gesamtsystems beeinflußt, so daß sich die bereits zuvor geschilderte Wirkung einstellt. Die vorliegende Anmeldung hängt zusammen mit den folgenden Anmeldungen desselben Anmelders vom selben Tage und der Offen¬ barungsgehalt jener Anmeldungen wird durch diesen Verweis auch zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gemacht:
Patentanmeldung P 39 08 577.5
"Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Schall¬ emission getauchter Unterseeboote"
Patentanmeldung P 39 08 576.7
"Verfahren und Vorrichtung zum Lokalisieren von in wasserhaltiger Umgebung befindlichen protonenarmen Gegenständen, insbesondere zum Orten von Unterseebooten' oder Seeminen in einem Meer oder einem Binnengewässer"
Patentanmeldung P 39 08 575.9
"Unterwasserfahrzeug mit einem passiven optischen BeobachtungsSystem"
Patentanmeldung P 39 08 574.0
"Verfahren zum Betreiben getauchter Unterseeboote und
Unterseeboot"
Patentanmeldung P 39 08 572.4
"Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Schall¬ emission getauchter Unterseeboote"
Patentanmeldung P 39 08 573.2
"Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben getauchter
Unterseeboote"

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Beeinflussen einer Schallquelle, insbe¬ sondere eines getauchten Unterseebootes (20), wobei die Schallquelle ein Schallsignal (S; 24, 25, 26) mit einem ersten Frequenzspektrum (33) mit mindestens einem ersten Intensitätsmaximum abstrahlt, dadurch gekennzeich¬ net, daß durch Beeinflussen der Schallquelle das erste Frequenzspektrum (33) moduliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Frequenzspektrum (33) stochastisch moduliert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsablauf von die Schallquelle bildenden mechanischen Elementen moduliert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei makroskopisch bewegten mechanischen Elementen die Bewegungsfrequenz (f) moduliert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei makroskopisch bewegten mechanischen Elementen die Bewegungsamplitude moduliert wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Tarnen eines getauch¬ ten Unterseeboots (20) der Bewegungsablauf von Antriebs¬ elementen des Unterseeboots (20) moduliert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl (n) einer Antriebswelle (22) des Unterseeboots (20) moduliert wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz von die Schallquelle bildenden eigenresonanten mechanischen Elementen moduliert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Tarnen eines getauchten Unterseeboots (20) die Eigenfrequenz von eigenresonanten Bauteilen des Unter¬ seeboots (20) moduliert wird.
10. Verfahren insbesondere nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallquelle sich in einer Umgebung mit Fremdschall befindet, daß ein zweites Frequenzspektrum (30) des Fremdschalls aufgenommen wird, daß zweite Intensitäts- maxima (31) des zweiten Frequenzspektrums (30) bestimmt werden und daß durch Beeinflussen der Schallquelle das erste Frequenzspektrum (30) mit seinem- ersten Inten¬ sitätsmaximum auf die Frequenz (fi ) eines der zweiten Intensitätsmaxima (31) des zweiten Frequenzspektrums (30) verschoben wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Tarnen eines getauchten Unterseeboots (20) das zweite Frequenzspektrum (30) des das Unterseeboots
(20) umgebenden Meeres (10) aufgenommen wird und daß die Frequenz (f2 ) des Bewegungsablaufs von Antriebs¬ elementen des Unterseeboots (20) auf die Frequenz (fi ) eines der zweiten Intensitäts axima (31) verschoben wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Tarnen eines getauchten Unterseeboots (20) das zweite Frεquenzspektru (30) des das Unterseeboot (20) umgebenden Meeres (10) aufgenommen wird und daß die Eigenfrequenz von eigenresonanten Bauteilen des Unter¬ seeboots (20) auf die Frequenz (fi ) eines der zweiten Intensitätsmaxima (31) verschoben wird.
13. Unterseeboot mit schallabstrahlendεn mechanischen Elementen (21, 22, 23) und Mitteln zum Tarnen der abgestrahlten Schallsignale (S) , dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Beeinflussen der mechanischen Elemente (21, 22, 23) vorgesehen sind, derart, daß ein von den mechanischen Elementen (21, 22, 23) abgestrahltes erstes Frequenzspektrum (33) moduliert wird.
14. Unterseeboot nach Anspruch 13, dadurch gekεnnzεichnet, daß das erste Frequenzspektrum (33) stochastisch modu¬ liert wird.
15. Unterseeboot, insbesondere nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Beeinflussεn dεr mechanischen Elemente (21, 22, 23) das erste Fre¬ quenzspektrum (33) in seiner Frequenzlage (f2 ) verschie¬ ben.
16. Unterseeboot nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Elemente (21, 22, 23) bewegte Antriebsεlεmente des Unterseeboots (20) sind und daß im Antrieb Mittel zum Einstellen der Bewegungsfrequenz der Antriebselemente vorgesehen sind.
17. Unterseeboot nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stellstufe (43) in einer Versorgungseinheit (42, 44) eines Antriebsmotors (41) vorgesεhen ist.
18. Untersεeboot nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Antriebsstrang des Unterseeboots (20) eine einstellbare Kupplung (45, 45b) angeordnet ist.
19. Unterseεboot nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Antriebs- strang des Unterseeboots (20) Hilfsenergie in Abhängig¬ keit von der Stellstufe (43b) einspεisbar ist.
20. Unterseeboot nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsenεrgie-Speicher (47) über eine einstellbare Kupplung (46) an den Antriebsstrang anschließbar ist.
21. Unterseeboot nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Antriebs¬ strang des Unterseeboots (20) ein im Übersetzungsver¬ hältnis (ü) einstellbares Getriebe (49) angeordnet ist.
22. Unterseeboot nach 'einem oder mehrerεn der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Antriebs¬ strang des Unterseeboots (20) ein federndes übertragungs element (51) angeordnet ist, das mittels einer einstell¬ baren Kupplung (50) überbrückbar ist.
23. Unterseeboot nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekεnnzεichnεt, daß in einem Antriebs¬ strang des Unterseeboots ein Übertragungselement (52) angeordnet ist, bei dem die Phasenlage einer Antriebs¬ bewegung am Ausgang gegenüber der Antriebsbewegung am Eingang einstellbar ist.
24. Unterseeboot nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Einstellen eines Anstellwinkεls (54) εiner Antriebsschraube (40f) des Unterseeboots (20) vorgesehen sind.
25. Unterseeboot nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem kerntech¬ nischen Antrieb (21) mit periodischer Auslenkung von Regelstäben (62) eines Kernrεaktors (60) εine Bewegungs¬ einheit (63) für die Regεlstäbε (62) einstellbar ist.
26. Unterseeboot nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnεt, daß an eigenresonanten Elementen (72, 73, 74) einstellbare mechanische Spann¬ mittel angeordnet sind.
27. Unterseeboot nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel Piezoelemente (75) sind.
28. Unterseeboot nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 27, dadurch gεkεnnzεichnεt, daß zwischen eigεn- resonanten Elementen (72, 73; 74, 80) einstellbare mechanische Kopplungsmittel (43i, 75i) angeordnet sind.
EP90904230A 1989-03-16 1990-03-16 Verfahren zum tarnen der von den schallabstrahlenden mechanischen elementen eines fahrzeuges abgestrahlten schallsignale; insbesondere eines getauchten unterseebootes und unterseeboot Expired - Lifetime EP0414865B1 (de)

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