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Die Erfindung betrifft einen Unterwasserkörper zum Abwurf aus einem Luftfahrzeug in ein Gewässer, wobei der Unterwasserkörper einen Zylinder mit einem Hohlraum, einen Schwenkarm, ein Propellerelement und mindestens einen Antriebsmotor aufweist, wobei auf einer einen Seite des Schwenkarms ein Aufnahmemittel und auf einer gegenüberliegenden Seite des Schwenkarms das Propellerelement angeordnet ist.
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Ein Abwurf eines Unterwasserkörpers, beispielsweise ein autonomes unbemanntes Unterwasserfahrzeug (AUV) oder ein Laufkörper, von einem Hubschrauber ins Wasser ist erforderlich, wenn eine schlechte landseitige oder wasserseitige Zugänglichkeit einer Küste vorliegt, eine Einbringvorrichtung an Land nicht installiert oder eine schwimmende Transportplattform beispielsweise aufgrund von Wellenganges oder Felsen nicht verwendet werden kann. Nachteilig beim Abwurf eines Unterwasserkörpers ist, dass das Antriebssystem (insbesondere ein oder mehrere Propeller) beim Aufprall auf die Wasseroberfläche beschädigt oder zerstört werden kann, sodass sich der Unterwasserkörper nach dem Eintauchen ins Wasser nicht selbstständig fortbewegen kann.
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Zudem kann es zum Verbiegen des Propellers oder seiner einzelner Flügel kommen, sodass die Umströmung des Propellers im Wasser verändert wird und dieser somit keinen optimalen Antrieb mehr bietet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
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Gelöst wird die Aufgabe durch einen Unterwasserkörper zum Abwurf aus einem Luftfahrzeug in ein Gewässer, wobei der Unterwasserkörper einen Zylinder mit einem Hohlraum, einem Schwenkarm, ein Propellerelement und mindestens einen Antriebsmotor aufweist, wobei auf einer einen Seite des Schwenkarms ein Aufnahmemittel und auf einer gegenüberliegenden Seite des Schwenkarms das Propellerelement angeordnet ist, und der Unterwasserkörper ein Expansionsmittel aufweist, welches zum Ausschwenken des Schwenkarms aktiviert wird und auf das Aufnahmemittel im Hohlraum derart einwirkt, dass der Schwenkarm mit dem Propellerelement in das Gewässer ausgeschwenkt wird.
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Dadurch wird ein Unterwasserkörper bereitgestellt, bei dem nach Abwurf aus einem Luftfahrzeug im Wasser die optimale Funktionsfähigkeit und -sicherheit des Propellerantriebes gewährleistet wird.
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Somit wird eine Beschädigung des Propellerelementes und/oder des Schwenkarmes vermieden und das Propellerelement wird entsprechend seiner Auslegung betrieben.
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Dadurch, dass der Schwenkarm mit dem Propellerelement im eingeschwenktem (eingeklappten) Zustand aus einem Luftfahrzeug abgeworfen wird und erst nach dem Eintauchen des Unterwasserkörpers der Schwenkarm mit dem Propellerelement in dem Gewässer ausgeschwenkt (ausgeklappt) wird, ist die Angriffsfläche beim Auftreffen auf die Wasseroberfläche und somit die Beschädigungsgefahr reduziert.
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Ein Gedanke der Erfindung beruht darauf, dass der Schwenkarm ganz oder teilweise in einem aufnehmenden Zylinder angeordnet ist und zum Ausschwenken ein Expansionsmittel aktiviert wird, welches im Hohlraum des Zylinders über das Aufnahmemittel auf den Schwenkarm mit dem Propellerelement einwirkt und dadurch den Schwenkarm in das umgebende Gewässer und/oder nach außen verschiebt, wodurch der Schwenkarm mit dem Propellerelement ausschwenkt.
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Folgendes Begriffliche sei erläutert:
- Ein „Unterwasserkörper“ ist insbesondere ein Körper, welcher für den Einsatz unter Wasser eingerichtet ist. Bei einem Unterwasserkörper kann es sich um ein U-Boot, ein unbemanntes autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV, autonomous unmanned vehicle), ein ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug (ROV, remotely operated vehicle), einen Unterwasserroboter, Unterwassergleiter und/oder Unterwasserlaufkörper handeln. Ein Unterwasserkörper weist insbesondere einen Propellerantrieb auf.
- Ein „Luftfahrzeug“ ist insbesondere ein Gerät, welches innerhalb der Erdatmosphäre fliegt oder fährt. Bei einem Luftfahrzeug kann es sich insbesondere um ein Flugzeug, einen Hubschrauber, einen Ballon und/oder ein Luftschiff handeln.
- Ein „Gewässer“ ist insbesondere ein in der Natur fließendes oder stehendes Wasser. Ein Gewässer ist insbesondere in den natürlichen Wasserkreislauf eingebunden. Bei einem Gewässer kann es sich um ein Binnengewässer oder ein Meer handeln.
- Ein „Zylinder“ ist insbesondere eine röhrenförmige Kammer. Ein Zylinder ist insbesondere als Hohlzylinder ausgeführt. Ein Zylinder ist insbesondere mit oder ohne bewegbaren Kolben ausgeführt.
- Ein „Hohlraum“ ist insbesondere ein leerer oder gefüllter Raum im Inneren des Zylinders.
- Ein „Schwenkarm“ ist insbesondere eine Einrichtung zum Ausschwenken eines Propellerelementes. Mittels des Schwenkarms wird insbesondere der senkrechte Abstand eines Propellerelementes zur Längsachse des Unterwasserkörpers verändert und/oder das Propellerelement wird in Richtung der Längsachse des Unterwasserkörpers verschoben. Mittels des Schwenkarmes kann eine optimale Lage des Propellerelementes im Wasser eingestellt werden. Ein Schwenkarm ist insbesondere vor dem Abwerfen des Unterwasserkörpers teilweise oder vollständig innerhalb des Unterwasserkörpers eingeklappt und kann nach Eintauchen des Unterwasserkörpers in ein Gewässer durch Aktivierung des Expansionsmittels und des dadurch bewirkten Druckes auf das Aufnahmemittel und/oder den Schwenkarm in das Gewässer ausgeklappt werden. An dem Schwenkarm ist insbesondere ein Aufnahmemittel angeordnet oder dem Schwenkarm ist ein Aufnahmemittel zugeordnet.
- Ein „Propellerelement“ ist insbesondere eine Einrichtung mit einem Antrieb durch Flügel, wobei die Flügel um eine Welle herum angeordnet sind. Ein Propellerelement ist insbesondere eine Strömungsmaschine, welche mechanische Arbeit aufnimmt und diese in Form von Strömungsenergie an ein umgebendes Medium abgibt. Ein Propellerelement weist insbesondere einen oder mehrere Flügel auf. Ein Propellerelement kann zur Längsausrichtung des Schwenkarms geneigt am Schwenkarm angeordnet sein.
- Ein „Antriebsmotor“ ist insbesondere eine Maschine, welche thermische, chemische oder elektrische Energie in Bewegungsenergie umwandelt. Der Antriebsmotor setzt insbesondere die Welle eines Propellerelementes in Rotation.
- Ein „Aufnahmemittel“ ist insbesondere ein Mittel, welches den Druck und/oder die mechanische Bewegung eines Expansionsmittels aufnimmt und dadurch den Schwenkarm mit dem Propellerelement aus dem Zylinder in das Gewässer verschiebt und/oder ausschwenkt. Ein Aufnahmemittel bietet insbesondere einen flächigen Angriffspunkt für den Druck und/oder die mechanische Bewegung des Expansionsmittels. Das Aufnahmemittel ist insbesondere im Hohlraum des Zylinders und/oder am Schwenkarm angeordnet oder dem Schwenkarm zugeordnet.
- Ein „Expansionsmittel“ ist insbesondere ein Mittel, welches sich nach Aktivierung in den Hohlraum des Zylinders ausdehnt und/oder einen mechanischen Druck ausübt. Bei einem Expansionsmittel kann es sich um einen chemischen Stoff oder mehrere chemische Stoffe handeln, bei dem oder denen es insbesondere durch einen wärmeproduzierenden Prozess zu einer Volumenzunahme (Wärmeausdehnung) kommt. Bei einem Expansionsmittel kann es sich auch um die Welle und/oder das Stellglied eines Stell- und/oder Linearmotors handeln, welcher insbesondere eine mechanische Einstellung der Position des Aufnahmemittels bewirkt.
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Beim „Ausschwenken“ wird insbesondere die Position des Schwenkarms und/oder des Propellerelementes in Richtung der Längsachse des Unterwasserkörpers und/oder in Richtung senkrecht zur Längsachse des Unterwasserkörpers verändert. Durch das Ausschwenken wird das Propellerelement insbesondere von einer Position auf der Längsachse oder in der Nähe der Längsachse des Unterwasserkörpers auf eine Position in einem senkrechten Abstand zur Längsachse des Unterwasserkörpers gebracht. Hierbei wird das Propellerelement bevorzugt maximal auf eine Position entsprechend des Außendurchmessers des Unterwasserkörpers gebracht, sodass das Propellerelement geschützt von der Anströmung des Unterwasserkörpers hinter dem Unterwasserkörper angeordnet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Unterwasserkörper einen zweiten Schwenkarm, einen dritten Schwenkarm und/oder einen weiteren Schwenkarm und/oder ein zweites Propellerelement, ein drittes Propellerelement und/oder ein weiteres Propellerelement auf.
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Somit werden eine höhere Antriebskraft und eine schnellere Fortbewegungsgeschwindigkeit des Unterwasserkörpers erzielt. Des Weiteren kann dadurch auch ein größerer Unterwasserkörper mit einem größeren Propellerantrieb aus einem Luftfahrzeug abgeworfen werden.
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Ein zweiter, ein dritter und/oder ein weiterer Schwenkarm entsprechen in ihrer Ausführung und Funktion dem oben definierten Schwenkarm.
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Ein zweites, drittes und/oder weiteres Propellerelement entsprechen in ihrer Ausführung und Funktion dem oben definierten Propellerelement.
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Um die Druckkraft des Expansionselementes optimal auf den Schwenkarm zu übertragen, ist das Aufnahmemittel ein flächiges Element am Schwenkarm oder ein verschiebbarer Kolben im Hohlraum des Zylinders.
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Dadurch kann die Expansionsenergie und/oder Druckenergie des Expansionsmittels optimal zum Verschieben und Ausschwenken des Schwenkarms verwendet werden.
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Um eine optimale und homogene Umströmung zu bewirken und die Strömungsenergie optimal an das umgebende Wasser abzugeben, sind bei einem Verwenden von drei Propellerelementen die Propellerelemente zueinander jeweils in einem Winkel von 120° (Grad) angeordnet.
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Ein „Winkel“ ist insbesondere ein Teil einer Ebene, welcher von zwei in der Ebene liegenden Strahlen (Halbgraden) mit gemeinsamen Anfangspunkt begrenzt wird. Der Winkel wird insbesondere in Grad als Winkelmaß angegeben. Ein Grad ist insbesondere definiert als der 360. Teil des Vollwinkels (360°). Unter einem Winkel von 120° ist insbesondere zu verstehen, dass die drei Propeller auf einem Kreis um die Längsachse des Unterwasserkörpers jeweils in einem Winkel von 120° angeordnet sind.
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Um eine optimale Übertragung der Energie vom Antriebsmotor auf das Propellerelement zu erzielen, weist das Propellerelement den Antriebsmotor auf oder die Propellerelemente weisen jeweils einen Antriebsmotor auf.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn jedes Propellerelement energieautark ausgestaltet ist, in dem es beispielsweise neben dem Antriebsmotor auch eine Batterie aufweist oder die Batterie in jeweiligen Schwenkarm angeordnet ist, sodass eine Kabelführung vom Unterwasserkörper durch den Schwenkarm zum Antriebsmotor des Propellerelementes nicht erforderlich ist.
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In einer weiteren Ausführungsform des Unterwasserkörpers ist das Expansionsmittel eine Kartusche mit einem Gas und/oder einem Montageschaum, ein in den Hohlraum einbringbarer Gas- und/oder Wasserdruck, ein Stellmotor und/oder ein Linearmotor.
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Somit kann je nach Bauform des Propellerantriebs ein optimales Expansionsmittel zum Einwirken auf das Aufnahmemittel des Schwenkarms oder der Schwenkarme gewählt werden.
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Zudem kann je nach Art des Expansionsmittels ein reversibles oder irreversibles Ausschwenken des Schwenkarms und/oder der Schwenkarme ermöglicht werden. Ebenso kann je nach Art des Expansionsmittels ein einmaliges Ausschwenken und/oder ein mehrmaliges Ein- und Ausschwenken des Schwenkarmes oder der Schwenkarme ermöglicht werden.
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Bei dem Expansionsmittel kann es sich auch um Treibladungspulver handeln.
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Eine „Kartusche“ ist insbesondere ein Behälter, welcher mit einem Expansionsmittel gefüllt ist. Bei einer Kartusche handelt es sich insbesondere um einen Einwegbehälter.
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Ein „Gas“ ist insbesondere eine Substanz, deren Teilchen sich in großem Abstand von einander frei bewegen und einen verfügbaren Raum gleichmäßig ausfüllen. Ein Gas insbesondere in einer Kartusche steht unter einem höheren Druck als der Umgebungsdruck.
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Ein „Montageschaum“ ist insbesondere ein Ortschaum, welcher erst am Einsatzort hergestellt und/oder erst nach einer Aushärtezeit mechanisch stabil ist. Bei einem Montageschaum kann es sich um einen Einkomponenten-Montageschaum handeln, bei dem vor dem Einsatz Isocyanat und Polyol in einem Aerosoldosengemisch vorliegen und der Doseninhalt beim Schäumen außerhalb der Aerosoldose mit der Feuchtigkeit der Luft oder an den Innenwänden des Zylinders reagiert. Bei einem Montageschaum kann es sich um einen Zweikomponenten-Montageschaum handeln, welcher weitere Reaktionspartner als Vernetzer oder Härter enthält. Ein Montageschaum weist insbesondere Polyurethan auf.
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Ein „Gas- und/oder Wasserdruck“ ist insbesondere ein durch eine Zuführung von Gas und/oder Wasser in den Hohlraum des Zylinders anliegender Druck. Der Gas- und/oder Wasserdruck kann durch direkte Zuführung von Gas und/oder Wasser beispielsweise aus einer Versorgungsleitung in den Zylinder erfolgen.
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Ein „Stellmotor“ (auch Servomotor genannt) ist insbesondere ein Elektromotor bei dem die Winkelposition der Motorwelle sowie die Drehgeschwindigkeit und Beschleunigung kontrolliert werden.
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Ein „Linearmotor“ ist eine elektrische Antriebsmaschine, welche ein von ihr getriebenes Objekt nicht durch eine drehende Bewegung versetzt sondern dieses auf eine gradlinige oder gekurvte Bahn verschiebt (Translationsbewegung).
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Um den Schwenkarm oder die Schwenkarme nach dem Ausschwenken sicher in einer Position im Wasser zu halten und/oder zu fixieren, wird durch ein Aushärten des Montageschaums in den Hohlraum das Aufnahmemittel arretiert, sodass das Aufnahmemittel endfest gelagert ist.
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Somit wird ein Verschieben oder eine Bewegung des Schwenkarms oder der Schwenkarme aufgrund des von außen wirkenden Wasserdruckes und der Wasserströmung verhindert.
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Unter „endfest“ ist zu verstehen, dass sich die Position des Aufnahmemittels trotz einer maximalen mechanischen Belastung nicht ändert. Somit bleibt das Aufnahmemittel nach dem Aushärten des Montageschaums an seiner Position fixiert. Folglich ist Montageschaum als Expansionsmittel insbesondere für das einmalige Ausschwenken des Schwenkarms oder der Schwenkarme und somit für die einmalige Verwendung des Unterwasserkörpers geeignet.
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Es ist besonders vorteilhaft, dass durch Montageschaum als Expansionsmittel sowohl das Einwirken und Verschieben des Aufnahmemittels zum Ausschwenken des Stellarms oder der Stellarme sowie gleichzeitig eine Fixierung der Position des Aufnahmemittels nach dem Ausschwenken bereitgestellt wird. Somit liegt ein kostengünstiges und einfach anzuwendendes Expansionsmittel vor, ohne das zusätzlich ein Arretierungsmittel eingesetzt werden muss.
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In einer weiteren Ausführungsform des Unterwasserkörpers weist der verschiebbare Kolben auf einer dem Hohlraum entgegengesetzten Seite eine Führungsfläche auf, sodass beim Ausschwenken der Schwenkarm oder die Schwenkarme entlang der Führungsfläche geschwenkt wird oder werden.
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Somit kann ein optimal ausgerichtetes und gleichmäßiges Ausschwenken der Schwenkarme erzielt werden.
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Es ist besonders vorteilhaft, dass je nach Art des Expansionsmittels und der Ausführung der Führungsfläche, der zeitliche und/oder örtliche Verlauf des Ausschwenkens des Schwenkarms oder der Schwenkarme gesteuert werden kann.
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Eine „Führungsfläche“ ist insbesondere die Fläche eines Führungselements, wodurch ein Schwenkarm auf einer vorgegebenen Bahn verschoben (geführt) wird.
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Um eine einfache Ausschwenkvorrichtung bereitzustellen und Bauteile einzusparen, ist die Führungsfläche durch einen konusförmigen Einschnitt des verschiebbaren Kolbens ausgebildet.
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Somit wird zum Einen durch Einwirken des Expansionsmittels auf den verschiebbaren Kolben dieser verschoben und das Ausschwenken des Schwenkarmes bewirkt und zum Anderen dient der Kolben gleichzeitig auch als Führungselement, um das örtliche Ausschwenken des Schwenkarms zu steuern. Folglich werden zwei Funktionen in einem Bauteil vereint.
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Ein „konusförmiger Einschnitt“ bedeutet insbesondere, dass der Kolben eine durch Abtragung entstandene konusförmige Vertiefung aufweist. Durch den konusförmigen Einschnitt ist der Kolben insbesondere auf der Seite des Schwenkarms nicht als Vollzylinder ausgeführt, sondern weist einen Hohlraum in Form eines Konus auf, wobei der Hohlraum sich von der Mitte des Kolbens in Richtung zu dem Schwenkarm konusförmig öffnet.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Unterwasserkörper ein Arretierungselement auf, sodass das Aufnahmemittel arretierbar ist.
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Somit kann das Aufnahmemittel nach dem örtlichen Verschieben durch das Einwirken des Expansionsmittels an einer bestimmten Position arretiert werden. Es ist besonders vorteilhaft, dass die Arretierung bereits erfolgen kann, wenn das Expansionsmittel noch wirkt. Folglich kann das Aufnahmemittel an einer vorgegebenen Position fixiert werden.
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Ein „Arretierungselement“ ist eine mechanische Vorrichtung zum Feststellen eines beweglichen Teiles. Ein Arretierungselement dient insbesondere dem Feststellen des Aufnahmemittels. Bei einem Arretierungselement kann es sich insbesondere um eine Raste, einen Sicherungsbolzen, eine Klemm- und/oder Spannvorrichtung handeln.
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Um eine sichere und einfach auszuführende Arretierung zu erreichen, ist das Arretierungselement ein Klappelement und/oder ein Keilelement.
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Somit kann das Aufnahmemittel in einfacher Weise durch ein durch die Zylinderwand wirkendes Klappelement und/oder Keilelement mechanisch fixiert werden.
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Ein „Klappelement“ ist insbesondere ein Bauelement, welches eine Klappe, beispielsweise eine drehbare Scheibe und/oder Fläche, aufweist, welche zur Arretierung des Aufnahmemittels gegen eine Außenwand des Aufnahmemittels gedreht werden kann.
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Ein „Keilelement“ ist insbesondere ein Körper, bei welchem zwei Seitenflächen unter einem spitzen Winkel zusammen laufen, und welches zwischen der Zylinderinnenwand und dem Aufnahmemittel eingebracht werden kann, um das Aufnahmemittel in seiner Lage zu fixieren.
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In einer weiteren Ausführungsform des Unterwasserkörpers wird das Aufnahmemittel mittels des Arretierungselementes reversible oder endfest gelagert.
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Somit kann das Aufnahmemittel nach dem Ausschwenken des Schwenkarms oder der Schwenkarme fixiert und anschließend nicht mehr gelöst werden oder nach der Fixierung kann bei Bedarf später das Arretierungselement wieder gelöst und somit das Aufnahmemittel freigegeben werden. Folglich kann der Unterwasserkörper zur einmaligen oder zur mehrmaligen Verwendung ausgelegt werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine stark schematische Schnittdarstellung eines Teils eines autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeuges mit einem Zylinder, einem Kolben, einer Montageschaumkartusche und einer ausgeschwenkten Antriebsvorrichtung, und
- 2 eine stark schematische Schnittdarstellung eines Teils eines autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeuges mit einem Zylinder, Kolben, Linearmotor, Arretierungskeil und einer ausgeschwenkten Antriebsvorrichtung.
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Ein autonomes unbemanntes Unterwasserfahrzeug 101 weist eine Antriebsvorrichtung 103 auf. Heckseitig ist im Rumpf des autonomen unbenannten Unterwasserfahrzeugs 101 ein Zylinder 105 angeordnet, wobei sich im Zylinder 105 ein Hohlraum 107 und ein Kolben 109 befindet. An dem Zylinder 105 ist auf einer Seite des Hohlraums 107 eine Montageschaumkartusche 125 angeordnet.
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Der Kolben 109 weist auf einer dem Hohlraum 107 entgegengesetzt angeordneten Seite eine konusförmige Aussparung auf, welche eine Führungsfläche 123 ausbildet. An der Führungsfläche 123 sind drei Schwenkhalter mittels jeweils einer Führungsrolle 135 angeordnet, wobei aus zeichnerischen Gründen nur der erste Schwenkhalter 117 und der zweite Schwenkhalter 119 gezeigt sind (ein dritter Schwenkhalter, welcher hinter der Bildebene liegt ist nicht gezeigt). Der erste Schwenkhalter 117, der zweite Schwenkhalter 119 und der nicht gezeigte dritte Schwenkhalter weisen jeweils ein Gelenk 121 auf.
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Auf einer dem autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeug 101 abgewandten Seite des ersten Schwenkhalters 117, des zweiten Schwenkhalters 119 und des nicht gezeigten dritten Schwenkhalters sind jeweils ein Antriebsmotor 115 mit Batterie und entsprechend ein erster Propeller 111, ein zweiter Propeller 113 und ein nicht gezeigter dritter Propeller angeordnet.
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Das autonome unbemannte Unterwasserfahrzeug 101 befindet sich an Land. Der erste Schwenkhalter 117, der zweite Schwenkhalter 119 und der nicht gezeigte dritte Schwenkhalter sind eingeschwenkt, sodass diese mit den Führungsrollen 135 an der Spitze des konusförmigen Einschnittes des Kolbens 109 in unmittelbarer Nähe zur Längsachse 133 des autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeuges 101 liegen. Dadurch befinden sich diese Abschnitte des ersten Schwenkhalters 117, des zweiten Schwenkhalters 119 und des nicht gezeigten dritten Schwenkhalters innerhalb des Hecks des autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeuges 101, während der jeweils dem autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeug 101 abgewandte Teil des ersten Schwenkhalters 117, des zweiten Schwenkhalters 119 und des dritten Schwenkhalters mit dem ersten Propeller 111, dem zweiten Propeller 113 und dem nicht gezeigten dritten Propeller außerhalb des autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeuges 101 eingeschwenkt in der Nähe der Längsachse 133 angeordnet sind.
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Das autonome unbemannte Unterwasserfahrzeug 101 wird mit eingeschwenkter Antriebsvorrichtung 103 mit einem nicht gezeigten Hubschrauber zu einem geplanten Einsatzort in der Nordsee gebracht und oberhalb einer geplanten Einsatzstelle vom Hubschrauber aus ins Wasser abgeworfen.
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Dadurch, dass die Antriebsvorrichtung 103 eingeschwenkt ist, wird diese beim Auftreffen auf die Wasseroberfläche nur geringfügigen Belastungen ausgesetzt und bleibt ohne eine Verformung intakt.
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Nach Eintauchen des autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeuges 101 ins Wasser wird die Montageschaumkartusche 125 automatisch aktiviert und der Montageschaum quillt aus der Montageschaumkartusche 125 unter einer Volumenausdehnung in den Hohlraum 107. Aufgrund der Volumenausdehnung des Montageschaums wird der Kolben 109 in Richtung des Hecks des autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeuges 101 verschoben. Dadurch bewegen sich die Führungsrollen 135 entlang der Führungsfläche 123 nach außen mit einem zunehmenden Abstand zur Längsachse 133, wodurch der erste Schwenkhalter 117, der zweite Schwenkhalter 119 und der nicht gezeigte dritte Schwenkhalter ausgeschwenkt werden. Sobald der erste Schwenkhalter 117, der zweite Schwenkhalter 119 und der nicht gezeigte dritte Schwenkhalter ihre maximale Ausschwenkposition erreicht haben, härtet der Montageschaum in dem Hohlraum 107 aus und bringt dadurch den Kolben 109 in eine endfeste Lage. Zudem werden die Führungsrollen 135 arretiert.
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Nach dem Ausschwenken sind der erste Propeller 111, der zweite Propeller 113 und der nicht gezeigte dritte Propeller gleichmäßig auf einem Kreis um die Längsachse 133 angeordnet, wobei zwischen den jeweiligen Propellern ein Winkel von 120° liegt. Das Ausschwenken des ersten Schwenkhalters 117, des zweiten Schwenkhalters 119 und des dritten nicht gezeigten Schwenkhalters ist soweit erfolgt, dass diese Schwenkhalter noch im Bereich des Hecks innerhalb eines maximalen Außendurchmessers des autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeuges 101 angeordnet sind, wodurch der Strömungswiderstand des autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeuges 101 minimiert wird. Alternativ werden die Schwenkhalter und/oder Propeller auch seitlich ausgeschwenkt und/oder außerhalb eines Außendurchmessers des Unterwasserfahrzeuges ausgefahren.
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Nach dem Ausschwenken werden der erste Propeller 111, der zweite Propeller 113 und der nicht gezeigte dritte Propeller mittels der Antriebsmotoren 115 in Betrieb gesetzt und bewegen das autonome unbemannte Unterwasserfahrzeug 101 fort.
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In einer Alternative weist ein autonomes unbemanntes Unterwasserfahrzeug 101 einen Linearmotor 131 als Expansionsmittel, einen Arretierungskeils 127 und einen Stellmotor 129 auf.
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Zum Ausschwenken bewegt der Linearmotor 131 den Kolben 109 in Richtung des Hecks des autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeuges 101. Anschließend wird der Kolben 109 mittels eines Arretierungskeils 127 am Zylinder 105 festgesetzt, indem ein Stellmotor 129 den Arretierungskeil 127 in einen Spalt zwischen den Zylinder 105 und dem Kolben 109 einbringt. Zum Einschwenken der Antriebsvorrichtung 103 wird der Arretierungskeil 127 mittels des Stellmotors 129 wieder gelöst, sodass der Kolben 109 bewegbar ist. Der Linearmotor 131 fährt in seine Ausgangsposition vor dem Ausschwenken zurück und unterstützt durch einen äußeren Wasserdruck verschiebt sich der Kolben 109 in den Hohlraum 107 der Zylinders 105 hinein, sodass die Antriebsvorrichtung 103 eingeschwenkt wird und folglich wiederverwendet werden kann.
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Somit wird ein Unterwasserfahrzeug bereitgestellt, welches von einem Hubschrauber ins Wasser abgeworfen werden kann, ohne das die Antriebsvorrichtung beim Abwerfen und Auftreffen auf die Wasseroberfläche beschädigt wird. Nach dem Eintauchen des autonomen unbemannten Unterwasserfahrzeuges ins Wasser kann dieses durch Ausschwenken der Antriebsvorrichtung direkt in Betrieb genommen werden und sich fortbewegen.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Autonomes unbemanntes Unterwasserfahrzeug
- 103
- Antriebsvorrichtung
- 105
- Zylinder
- 107
- Hohlraum
- 109
- Kolben
- 111
- erster Propeller
- 113
- zweiter Propeller
- 115
- Antriebsmotor
- 117
- erster Schwenkhalter
- 119
- zweiter Schwenkhalter
- 121
- Gelenk
- 123
- Führungsfläche
- 125
- Montageschaumkartusche
- 127
- Arretierungskeil
- 129
- Stellmotor
- 131
- Linearmotor
- 133
- Längsachse des unbemannten Unterwasserfahrzeuges
- 135
- Führungsrollen
