DE1158276B

DE1158276B - Floating carrier equipped with echo sounder transducers

Info

Publication number: DE1158276B
Application number: DEF29403A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Nat Siegfr Fahrentholz
Original assignee: PHIL NAT SIEGFRIED FAHRENTHOLZ
Current assignee: PHIL NAT SIEGFRIED FAHRENTHOLZ
Priority date: 1959-09-17
Filing date: 1959-09-17
Publication date: 1963-11-28

Description

Mit Echolotschwingern besetzter schwimmender Träger Es sind Vermessungsschiffe bekannt, die mit einer Vielzahl von Echolotschwingem arbeiten, um die Bodenprofile von Gewässern aufzunehmen. Die Echolotschwinger sind dabei gleichmäßig verteilt längs einer geraden Linie an einem Träger angebracht, der senkrecht zur Fahrtrichtung des Meßschiffes orientiert ist und quer zu seiner Längsachse verfahren wird. Zwei derartige Träger sind beispielsweise als sogenannte Ausleger an den Seiten des Schiffes mittels je eines Kardangelenkes angelenkt. Bei Nichtbenutzung werden sie dann an die Schiffslängsseiten angelegt, so daß sie die Breite des Schiffes dann nur noch unwesentlich vergrößern. Bei anderen bekannten Anwendungen schiebt das Schiff den Träger als Einheit vor sich her, oder der Träger wird zwischen zwei Schiffen geschleppt.Floating carrier fitted with echo sounder transducers Survey vessels are known which operate with a large number of echo sounder transducers in order to record the bottom profiles of bodies of water. The echo sounder transducers are attached evenly distributed along a straight line to a carrier which is oriented perpendicular to the direction of travel of the measuring ship and is moved transversely to its longitudinal axis. Two such carriers are articulated, for example, as so-called booms on the sides of the ship by means of a cardan joint each. When not in use, they are then placed on the longitudinal sides of the ship, so that they then only insignificantly increase the width of the ship. In other known applications, the ship pushes the carrier forward as a unit, or the carrier is towed between two ships.

Die bekannten Träger bestehen aus einer Brückenkonstruktion, die auf einzelnen Schwiminkörpern ruht, so daß im wesentlichen nur die Schwimmkörper und die von der Brücke an Stangen herabhängenden Echolotschwinger ins Wasser tauchen. Diese Bauart erschien zunächst als die zweckmäßigste, da hierbei den Schwimmkörpern vom Gesichtspunkt des Strömungswiderstandes eine günstige Form gegeben werden kann, um auf diese Weise zu einem möglichst geringen Stimwiderstand für den Ausleger zu kommen, der mit Rücksicht auf die Antriebsleistung des Meßschiffes und die Erhaltung der Steuerfähigkeit wichtig ist.The known girders consist of a bridge structure that is based on individual floating bodies rests, so that essentially only the floating body and Dive the echo sounder transducers hanging from the bridge on poles into the water. This type of construction initially appeared to be the most expedient because it was the floating body from the point of view of flow resistance a favorable shape can be given, in this way to the lowest possible stimulus resistance for the boom come, taking into account the propulsion power of the measuring ship and the preservation controllability is important.

Es hat sich aber gezeigt, daß noch ein weiterer Gesichtspunkt für die Ausbildung der Ausleger von Bedeutung ist. Es sind dies die Vertikalbewegungen der Ausleger, welche durch die Oberflächenbewegungen des Wassers hervorgerufen werden. Diese bedeuten eine dauernd schwankende Verlagerungder Meßbasis in Richtung des Schallstrahles und verfälschen infolgedessen das Meßergebnis. Diese Nachteile werden bei der Erfindung vermieden oder zumindest stark herabgesetzt.However, it has been shown that there is still another point of view for the training of the boom is important. These are the vertical movements the boom, which are caused by the surface movements of the water. These mean a continuously fluctuating displacement of the measuring base in the direction of the Sound beam and consequently falsify the measurement result. These disadvantages will be avoided in the invention or at least greatly reduced.

Die Erfindung geht aus von einem schwimmenden Träger für eine Vielzahl über seine Länge verteilter akustischer Echolotsender und -empfänger zur Aufnahme des Bodenprofils von Gewässern, welcher während der Messung quer zu seiner Längsachse verfahren wird, und besteht darin, daß der Träger aus wenigstens einem starren rohrförmigen Hohlkörper besteht, der etwa mit seinem halben Querschnitt in das Wasser eintaucht.The invention is based on a floating carrier for a large number Acoustic echo sounder transmitter and receiver distributed over its length for recording the bottom profile of water, which during the measurement is transverse to its longitudinal axis is proceeded, and consists in that the carrier consists of at least one rigid tubular There is a hollow body, which is about half its cross-section immersed in the water.

Es wurde gefunden, daß ein solcher Träger wesentlich unempfindlicher gegen die Oberflächenbewegungen des Wassers ist als der bisher bekannte Träger, der auf einzelnen Schwimmkörpern ruht. Diese Wirkung kann vielleicht am besten erklärt werden, wenn man annimmt, daß eine Welle von der Seite her auf das Schiff zukommt und wenn man weiter unterstellt, daß die Wellenlänge einer solchen Welle gleich dem Abstand der Schwimmkörper ist. Es ist dann klar, daß der Ausleger zumindest an seinen Enden nahezu die volle Amplitude dieser Welle mitmacht, da sich sämtliche Schwinunkörper einmal auf einem Wellenberg und im nächsten Augenblick im Wellental befinden. Bei den erfindungsgemäßen rohrförmigen Schwimmkörpern dagegen befinden sich unabhängig von der Wellenlänge in jedem Augenblick stets ebenso viele Teile des Trägers in Wellenbergen wie in Wellentälern, d. h., der Träger bleibt praktisch in Ruhe. Auch der Stirnwiderstand eines solchen rohrfönnigen Auslegers braucht nicht unbedingt größer zu sein als der einer Brückenkonstruktion mit einzelnen Schwimmkörpern. Das Gewicht der letzteren Konstruktion ist nämlich erheblich höher, da die Biegesteifigkeit des Trägers und seine Schwinimfähigkeit getrennten Organen zugewiesen sind, während ein rohrförmiger Träger beide Aufgaben gleichzeitig erfüllt. Infolgedessen ist die Wasserverdrängung eines rohrförmigen Trägers wesentlich geringer als die eines auf Schwimmern ruhenden brückenartigen Gebildes von gleicher Länge und Steifigkeit. Die geringere Wasserverdrängung wirkt aber der durch die strömungstechnisch ungünstigere Form des rohrförmigen Trägers bedingten Vergrößerung des Stimwiderstandes entgegen.It has been found that such a carrier is significantly less sensitive to the surface movements of the water than the previously known carrier, which rests on individual floating bodies. This effect can perhaps best be explained if one assumes that a wave is approaching the ship from the side and if one further assumes that the wavelength of such a wave is equal to the distance between the floating bodies. It is then clear that the boom, at least at its ends, takes part in almost the full amplitude of this wave, since all vibrating bodies are once on a wave crest and the next moment in the wave trough. In the case of the tubular floats according to the invention, however, regardless of the wavelength, there are always as many parts of the carrier in wave crests as in wave troughs, i.e. at any given moment. that is, the wearer is practically at rest. The front resistance of such a tubular boom does not necessarily have to be greater than that of a bridge construction with individual floating bodies. The weight of the latter construction is in fact considerably higher, since the bending stiffness of the beam and its ability to swim are assigned to separate organs, while a tubular beam fulfills both tasks at the same time. As a result, the water displacement of a tubular support is significantly less than that of a bridge-like structure resting on floats and of the same length and rigidity. The lower water displacement, however, counteracts the increase in the face resistance caused by the less favorable shape of the tubular carrier in terms of flow technology.

Der erfindungsgemäße Träger kann aus einem oder aus zwei Holmen bestehen. Im letzteren Falle verlaufen die rohrförmigen Hohlkörper parallel zueinander und sind durch Verstrebungen miteinander verbunden. Der Querschnitt der rohrförmigen Hohlkörper kann kreisförmig, oval, dreieckig oder stromlinienförmig sein.The carrier according to the invention can consist of one or two spars. In the latter case, the tubular hollow bodies run parallel to one another and are connected to one another by struts. The cross section of the tubular hollow body can be circular, oval, triangular or streamlined.

Die Verwendung schwimmender Hohlkörper als Ersatz für feste Brücken ist an sich nicht neu. So ist z. B. eine schwimmende Behelfsbrücke bekannt, die aus einem einzigen langgestreckten Hohlkörper besteht, der im Inneren begangen wird. Es handelt sich dabei um ein zusammenklappbares Metallgestell, das mit einem wasserdichten Stoff überzogen ist. Eine andere bekannte schwimmende Behelfsbrücke besteht aus zwei parallelen rohrförmigen Hohlkörpern in Form von aufgeblasenen Schläuchen die auf dem Wasser schwimmen und durch Querbretter miteinander verbunden sind. In beiden Fällen sind aber die Hohlkörper nicht starr und machen die Wellenbewegung des Gewässers mit, so daß sie als Bezugsbasis für die Aufnahme eines Bodenprofils des Gewässers nicht geeignet sind. Schließlich sind auch aus einzelnen kubischen Hohlkörpern zusammengesetzte langgestreckte Pontons als schwimmende Brückenträger bekannt. Hierbei handelt es sich aber um Objekte, die ausschließlich für stationäre Verwendung bestimmt und auf Grund ihrer quadratischen Querschnittsform nicht dazu geeignet sind, betriebsmäßig quer zu ihrer Längserstreckung durch das Wasser verfahren zu werden.The use of floating hollow bodies as a substitute for fixed bridges is not new in itself. So is z. B. known a floating temporary bridge that consists of a single elongated hollow body, which is committed inside. It is a collapsible metal frame with a waterproof Fabric is covered. Another known floating temporary bridge consists of two parallel tubular hollow bodies in the form of inflated tubes the swim on the water and are connected by cross boards. In both Cases, however, the hollow bodies are not rigid and cause the waves to move in the water with so that they can be used as a reference base for recording a bottom profile of the water body are not suitable. Finally, they are also composed of individual cubic hollow bodies elongated pontoons known as floating bridge girders. This is what it is but are objects that are intended exclusively for stationary use and are not suitable for operational purposes due to their square cross-sectional shape to be moved transversely to their longitudinal extension through the water.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt. Nach Abb. 1 besteht der schwimmende Träger aus einem einzigen rohrförmigen Hohlkörper 1, dessen Auftrieb so bemessen ist, daß er etwa zur Hälfte ins Wasser eintaucht. In regelmäßigen Abständen sind nach unten Stäbe 2 angebracht, welche die Halterungen 3 für die Sender-Empfänger tragen. Der zweiholmige Träger nach Abb. 2 besteht aus zwei Rohren, die dünner sind als der einhohnige Träger nach Abb. 1. Two embodiments of the invention are shown in the figures. According to Fig. 1 , the floating support consists of a single tubular hollow body 1, the buoyancy of which is so dimensioned that it is about half immersed in the water. At regular intervals down rods 2 are attached, which carry the brackets 3 for the transmitter-receiver. The two-spar girder according to Fig. 2 consists of two tubes that are thinner than the single-headed girder according to Fig. 1.

Diese Rohre 5 und 6 sind durch eingeschweißte Querstücke 7 und durch Kreuzglieder 8 miteinander verbunden. Die Halterungen 9 für die Schwinger werden von zwei Stäben 10 und 11 getragen, die ihrerseits durch einen Steg 12 miteinander verbunden sind.These tubes 5 and 6 are connected to one another by welded-in cross pieces 7 and cross members 8. The mountings 9 for the transducers are carried by two rods 10 and 11 , which in turn are connected to one another by a web 12.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Floating support for a large number of acoustic echo sounder transmitters and receivers distributed over its length for recording the bottom profiles of waters, which is moved transversely to its longitudinal axis during the measurement, characterized in that the support consists of at least one rigid tubular hollow body, which is about half its cross-section immersed in the water.

2. Floating carrier according to claim 1, characterized in that it consists of two rigid tubular hollow bodies which extend parallel to one another and are connected to one another by struts. 3. Floating carrier according spoke 1 or 2, characterized in that the cross section of the tubular hollow body is circular, oval, triangular or streamlined.

Considered publications: German Patent Nos. 123 043, 300 742, 954 294; British Patent No. 238,238; VDI-Zeitschrift, 97 (1955), p. 1090, left column, lines 44 ff.