DE3614225C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Antennenanlage für U-Boote gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine bekannte Antennenanlagen der vorstehend angeführten Art ist in der GB- Patentschrift 15 07 076 beschrieben. Bei dieser Anlage ist die Signalverarbeitungseinheit am Mastfuß angeordnet, der sich sowohl in vollausgefahrener als auch volleingezogener Stellung des Mastes im Innern des U-Bootes befindet, und von dort über eine Kabelschleppe mit dem Leitstand im U-Boot verbunden ist. Ein elektrischer Wellenleiter verläuft von der Signalverarbeitungseinheit am Mastfuß bis zum Mastoberende, wo sich der Drehantrieb für die oben am Mast in horizontaler Ebene drehbeweglich angeordnete Radarantenne befindet. Im Bereich des Drehantriebes ist der Wellenleiter mittels einer bekannten Drehkupplung mit der Radarantenne verbunden. Die Zylinderhubeinrichtung für die vertikale Hubbewegung des ausfahrbaren Mastes schließt sich in dessen Längsrichtung am Mastunterende an und erstreckt sich erheblich in ds Innere des U- Bootes.

In dem langen Wellenleiter innerhalb des Mastes bildet sich ein Stehwellenverhältnis aus, das sich ungünstig auf die Bildübertragungsqualität am Sichtgerät des Leitstandes im U-Boot auswirkt. Der Wellenleiter wird in der Regel als Hohlleiter ausgeführt, der jedoch neben der teueren Herstellung wegen seiner Länge zusätzlich stoß- und schmutzempfindlich ist, wodurch die Bildübertragungsqualität ebenfalls beeinträchtigt wird. Die vom Mastfuß zum Sichtgerät am Leitstand verlaufende Kabelschleppe beansprucht im Bootsinnern einen abgesicherten und geschützten Platz, um ein Verhaken der Schleppe bei schwankendem U-Boot infolge Wellengangs oder Seebewegung und infolgedessen eine Beeinträchtigung des Hubbetriebes des Mastes zu vermeiden. Nachteilig ist ferner, daß auch der Mast sowohl im eingezogenen als auch im ausgefahrenen Zustand wertvollen Platz im U-Boot erfordert. Ein weiterer Nachteil dieser vorbekannten Antennenanlage besteht darin, daß sie zu Reparaturzwecken im wesentlichen vollständig demontiert werden muß, so daß für den Notfall eine vollständige Antennenanlage auf Vorrat bereitgehalten werden muß, um lange Ausfallzeiten des U- Bootes zu vermeiden, da die Reparatur einer vollständig demontierten Anlage einschließlich deren Demontage und Montage eine sehr lange Zeit in Anspruch nimmt. Des weiteren erfordert auch die Unterbringung der Signalverarbeitungseinheit im Bootsinneren wertvollen Raum im Oberbereich des U-Bootes.

In diesem Zusammenhang ist es bekannt, einen zweigeteilten Hohlleiter zu verwenden. Das hat zwar wegen des Wegfalls der Kabelschleppe eine gewisse Vereinfachung des elektrischen Signalleitungssystems zur Folge, jedoch ist die Signalübertragung an der Trennstelle des Wellen- oder Hohlleiters von schlechter Qualität. Das ist darauf zurückzuführen, daß die gesamte Mastkonstruktion im Betrieb einer gewissen elastischen Materialverformung unterliegt, die wiederum zu Relativbewegungen der positionierten Hohlleiterenden an der Trennstelle führt, so daß an dieser Stelle Signalverzerrungen entstehen, die zu dementspechend schlechten Bildqualitäten auf dem Bildschirm des Leitstandes im U-Boot führen. Darüber hinaus ist bei einem geteilten Hohlleiter ein relativ hohes Stehwellenverhältnis vorhanden.

In der DE-OS 27 24 130 ist eine feststehende Richtfunkeinheit beschrieben, die in einem Gehäuse untergebracht ist, das wiederum an einem feststehenden Mast oder an einer Wand befestigt ist. Das Gehäuse enthält eine nichtdrehende Antenne sowie eine Empfänger- und eine Sendereinheit. Die beiden Einheiten sind einerseits über einen relativ kurzen Hohlleiter mit der Antenne verbunden und andererseits über ein Anschlußkabel an eine Energieversorgung und an eine Modulationssignaleinheit an entfernter Stelle angeschlossen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung der einleitend angeführten Antennenanlage dahingehend, daß unter Vermeidung eines langen elektrischen Hohlleiters und Herabsetzung ihrer Störanfälligkeit eine erhöhte Signal-Übertragungsqualität gegeben ist, daß die Anlage im Notfall ohne ihre vollständige Demontage in kurzer Zeit repariert werden kann und daß mehr Platz im Innern des U-Bootes zur Verfügung steht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Patentanspruch 1 angeführt.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Antennenanlage ist nur ein extrem kurzer elektrischer Hohlleiter erforderlich, so daß neben erheblich geringeren Leiterkosten und des Wegfalls einer weiteren Kupplung für den Hohlleiter im Falle eines geteilten Hohlleiters ein wesentlich herabgesetztes Stehwellenverhältnis, eine verbesserte Dämpfung und eine Verschmutzungsvermeidung für den kurzen Hohlleiter erreicht ist. Ferner ist durch den kurzen Hohlleiter die Störanfälligkeit der Antennenanlage erheblich herabgesetzt. Die nunmehr oben im Mastaufbau vorzugsweise als modulares Bauteil untergebrachte Signalverarbeitungseinheit ermöglicht eine einfache Reparatur der Antennenanlage, da auch die anderen üblicherweise im Mastaufbau enthaltenen Komponenten modular ausgestaltet sind, so daß im Reparaturfall nur einzelne Komponenten ausgetauscht zu werden brauchen und nicht die gesamte Antennenanlage, so daß auch Reparaturzeiten und Ausfallzeiten der Antennenanlage minimiert sind. Die erfindungsgemäße Plazierung der Signalverarbeitungseinheit sowie die Verwendung und Anordnung eines einfaches Kabels einschließlich einer Kabelschleppe außerhalb des U-Bootkörpers einschließlich einer dortigen Anordnung des Masthubantriebes führen ferner zu einer erheblichen Platzersparnis im Innern des U-Bootes. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die erfindungsgemäß verbesserte Antennenanlage als zusammenhängender Gesamtaufbau ohne viel Umstände in allen Funktionen auf einem Prüfstand geprüft werden kann.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein U-Boot mit der vorgeschlagenen Antennenanlage in aus­ gefahrenem Zustand,

Fig. 2A und 2B einen Axialschnitt durch den oberen bzw. unteren Abschnitt der Antennenanlage, die sich hier in eingezogenem Zustand befindet.

Gemäß Fig. 1 befindet sich in dem üblichen, auf dem Druck­ körper 1 des allgemein mit 2 bezeichneten U-Bootes vorgese­ henen Turm 3 ein Mastaufbau 4. Der Mastaufbau besteht aus einer ortsfest auf dem Druckkörper montierten Führungsein­ richtung in Form z.B. eines Führungsschachtes 5, aus einem in dem Schacht 5 in vertikaler Richtung verfahrbaren Anten­ nenmast 6 und aus einem seitlich daneben positionierten Ausfahrzylinder 7, der einerseits im Bodenbereich des Füh­ rungsschachtes mit dem Druckkörper 1 ortsfest verflanscht ist und dessen Kolbenstange 8 andererseits im Bereich des Oberendes des Antennenmastes 6 angelenkt ist, um den Mast ausfahren und einziehen zu können. Der Antennenmast ist an seinem Unterende mit einem Führungskörper 9 versehen, bei­ spielsweise in Form einer Hülse, der bzw. die innenseitig am Führungsschacht 5 gleitet.

Auf dem Oberende des Antennenmastes 6 ist ein tragfähiges Gehäuse 10 montiert, in dem eine Signalverarbeitungsein­ heit 11 untergebracht ist, z.B. eine Sender-/Empfänger- Einheit. Auf dem die Signalverarbeitungseinheit enthal­ tenden Gehäuse 10 ist wiederum ein weiteres Gehäuse 12 be­ festigt, das den Drehantrieb 13 für eine auf diesem Gehäu­ se gelagerte Radarantenne 14 sowie weitere Funktionseinhei­ ten wie z.B. Winkelgebereinheiten enthält. Der Drehan­ trieb umfaßt einen elektrischen Antriebsmotor 15, der unter Mitwirkung eines Zugmitteltriebes 16 wiederum mit einer schematisch angedeuteten Drehkupplung 18 in Verbin­ dung steht, die ihrerseits mit der Radarantenne 14 verbun­ den ist.

Die Drehkupplung 18 ist von der Art, daß in ihrem Zentrum ein elektrischer Hohlleiter 19 axial verläuft, der vorzugs­ weise einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Hohllei­ ter ist einerseits an die Radarantenne 14 und andererseits an den Eingang der Signalverarbeitungseinheit 11 angeschlos­ sen und somit extrem kurz, da er lediglich das kleine Ge­ häuse 12, das unter anderem den Drehantrieb 13 enthält, axial durchqueren muß.

Der Ausgang der Signalverarbeitungseinheit 11 ist mit we­ nigstens einem wasserdruckfesten Koaxialkabel 20 verbunden, das durch den vorzugsweise hohlen Antennenmast 6 geführt ist und unten seitlich aus diesem austritt. Das Koaxial­ kabel tritt weiter auch seitlich aus einem längeren, ver­ tikalen Schlitz 21 des Führungsschachtes 5 aus und gelangt in ein schmales, oben offenes Schleppengehäuse 22, das seitlich am Führungsschacht angeordnet ist. Im eingefahrenen Zustand des Antennenmastes 6 bildet das Kabel 20 eine Schleppe 23 aus, die weiter über ein gekrümmtes Führungs­ teil 24 am Oberrand des Schleppengehäuses abgestützt ist. Von dort ist das Koaxialkabel innerhalb des Turmes 3 und über eine Kabel-Durchführung 25 des Druckkörpers 1 bis in das Innere des U-Bootes 2 verlegt, und zwar bis zu einem Sichtgerät 26 (Fig. 1).

Der Ausfahrzylinder 7, dessen oben aus ihm austretende Kol­ benstange 8 vorzugsweise an dem die Signalverarbeitungs­ einheit 11 enthaltenden Gehäuse 10 angelenkt ist, ist mit­ tels eines unteren Verlängerungsstückes 27 ortsfest und drehfest in einem Durchführungsteil 28 des Druckkörpers 1 eingesetzt. Der im Bootsinneren befindliche Endbereich des Verlängerungsstückes ist mit Anschlüssen 29 und 30 für die Zu- und Abführung von Drucköl zum Ausfahren und Ein­ ziehen der Kolbenstange 8 und damit des Antennenmastes 6 versehen. Der mit der Kolbenstange verbundene (nicht ge­ zeigte) Kolben im Ausfahrzylinder 7 ist ein doppeltwirken­ der Kolben, der mit dem Drucköl in an sich bekannter Weise beaufschlagt wird. In einer abgeänderten Ausführung kann anstelle der beiden einzelnen Gehäuse 10 und 12 auch ein gemeinsames Gehäuse auf dem Oberende des Antennenmastes vorgesehen sein, das alle Funktionseinheiten einschließlich der Signalverarbeitungseinheit 11 und des Drehantriebes 13 enthält.

Soll die Radarantenne 14 ausgefahren werden, so wird der Ausfahrzylinder 7 über die Leitung 31 mit Drucköl versorgt, so daß die Kolbenstange 8 ausfährt und dabei den Antennen­ mast 6 mit der Antenne 14 vertikal nach oben in Arbeits­ stellung verfährt. Die Schleppe 23 des Koaxialkabels 21 und ggf. der weiteren elektrischen Kabel, die zur Strom­ versorgung der erwähnten Funktionseinheiten benötigt wer­ den, bewegen sich ebenfalls nach oben (Fig. 1). Die Ra­ darantenne wird dann in Rotation versetzt und gibt ihre Signale über den kurzen Hohlleiter an die Signalverarbei­ tungseinheit 11 weiter, wo eine Signalverarbeitung statt­ findet. Die verarbeiteten Signale werden dann über das Koaxialkabel 20 an das Sichtgerät 26 weitergeleitet und dort beobachtet. Zum Einfahren der hierfür entsprechend positionierten Radarantenne wird die andere Leitung 32 mit Drucköl beaufschlagt, so daß die Kolbenstange 8 des Ausfahrzylinders 7 wieder einfährt und damit den Antennen­ mast 6 einzieht.

Claims (2)

1. Antennenanlage für U-Boote, bestehend aus einem in einer ortsfesten Führungseinrichtung ausfahrbar gelagerten Antennenmast, an dessen oberen Endbereich eine Radarantenne sowie deren Drehantrieb angeordnet sind, wobei die Antennensignale über einen Hohlleiter zu einer unterhalb der Antenne am Mast vorgesehenen Signalverarbeitungseinheit geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Signalverarbeitungseinheit (11) in einem tragfähigen Gehäuse (10) untergebracht ist, das auf dem Oberende des Antennenmasten (6) befestigt ist und den Drehantrieb (13) und die Radarantenne (14) trägt, daß die Signalverarbeitungseinheit (11) eingangsseitig über einen kurzen Hohlleiter (19) an den Antennenausgang angeschlossen ist und daß an den Ausgang der Signalverarbeitungseinheit (11) mindestens ein Koaxialkabel (20) angeschlossen ist, das unten seitlich aus dem Mast (6) und aus einem Schacht (5) als Mastführungseinrichtung austritt und nachfolgend unter Bildung einer Schleppe (23) in einem außerhalb des U-Boot-Druckkörpers (1) befindlichen Kabelschleppengehäuse (22) verläuft, das außen am Führungsschacht (5) befestigt ist.

2. Antennenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (13) für die Radarantenne (14) und die Signalverarbeitungseinheit (11) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.