DE10106521C1 - Electrically-driven underwater torpedo has propulsion drive in rearmost section of hull powered by battery assembled from battery blocks in respective battery sections of hull - Google Patents
Electrically-driven underwater torpedo has propulsion drive in rearmost section of hull powered by battery assembled from battery blocks in respective battery sections of hullInfo
- Publication number
- DE10106521C1 DE10106521C1 DE10106521A DE10106521A DE10106521C1 DE 10106521 C1 DE10106521 C1 DE 10106521C1 DE 10106521 A DE10106521 A DE 10106521A DE 10106521 A DE10106521 A DE 10106521A DE 10106521 C1 DE10106521 C1 DE 10106521C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- battery
- running body
- section
- sections
- body according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 20
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 230000037237 body shape Effects 0.000 claims description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
- B63B3/02—Hulls assembled from prefabricated sub-units
- B63B3/08—Hulls assembled from prefabricated sub-units with detachably-connected sub-units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B19/00—Marine torpedoes, e.g. launched by surface vessels or submarines; Sea mines having self-propulsion means
- F42B19/12—Propulsion specially adapted for torpedoes
- F42B19/24—Propulsion specially adapted for torpedoes by electric motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Unterwasserlaufkörper, insbesondere Torpedo, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.The invention relates to an underwater running body, in particular torpedo, which in the preamble of claim 1 defined genus.
Ein bekannter, elektrisch angetriebener Unterwasserlaufkörper ist sektionsweise aufgebaut und besitzt eine steife, druckdichte Außenhülle, die aus einzelnen, hintereinanderliegenden Hüllenteilen oder Hüllensektionen, mit darin aufgenommen Aggregaten und Komponenten zusammengesetzt ist. Die einzelnen Hüllensektionen sind mit Koppelmechanismen und Dichtungen versehen und werden mittels Spannringe druckdicht miteinander verbunden. Die zur Energieversorgung insbesondere des elektrischen Antriebs erforderliche Batterie ist in einer der Hüllensektionen aufgenommen und bildet zusammen mit dieser Hüllensektion die sog. Batteriesektion. Die Batterie, die wiederaufladbar oder zum Zeitpunkt ihres Gebrauchs aktivierbar ist, besteht aus einer Vielzahl von Batteriezellen, die entsprechend der geforderten Batteriespannung abschnittsweise in Reihe betrieben werden, wobei einzelne Abschnitte in Reihen- und/oder Parallelschaltung zur Gesamtbatterie zusammengestellt werden. Eine zum Einsatzzeitpunkt aktivierbare, außenluftunabhängige Batterie ist in der DE 195 37 683 C2 beschrieben. A well-known, electrically powered underwater running body is constructed section by section and has a rigid, pressure-tight outer shell, which consists of individual successive shell parts or shell sections, with aggregates and components included is composed. The individual shell sections are included Coupling mechanisms and seals are provided and are by means of Clamping rings connected together pressure-tight. The for Power supply especially of the electric drive required battery is in one of the shell sections recorded and forms together with this envelope section so-called battery section. The battery that is rechargeable or which can be activated at the time of use consists of a variety of battery cells that correspond to the required battery voltage in sections in series operated, with individual sections in series and / or parallel connection to the total battery be put together. One at the time of deployment Activatable, outside air independent battery is in the DE 195 37 683 C2.
Ein bekannter Torpedo (US 1 348 152) hat eine einstückige, steife Außenhülle mit einer am Heck angeformten Schutzhaube für einen Doppelpropeller. Der Doppelpropeller wird von einem im Heck des Torpedos angeordneten Elektromotor über ein Getriebe angetrieben. Der Elektromotor wird von einem aus mehreren Einzelbatterien bestehenden Batteriesatz gespeist, der in einem zentralen Bereich des Torpedos angeordnet ist. Die Einzelbatterien sind als Akkumulatoren, die unmittelbar vor dem Torpedoeinsatz aufgeladen werden, oder als außenluftunabhängige Energiespeicher ausgebildet, die unmittelbar vor dem Torpedoeinsatz durch Freigeben des Elektrolyten aktiviert werden.A known torpedo (US 1 348 152) has a one-piece, rigid outer shell with a protective hood molded onto the rear for a double propeller. The double propeller is made by one Electric motor arranged in the rear of the torpedo via a Gear driven. The electric motor is made by one battery pack consisting of several individual batteries, which is arranged in a central area of the torpedo. The individual batteries are called accumulators, which are immediate be charged before using the torpedo, or as outside air independent energy storage trained immediately before using the torpedo by releasing the Electrolytes are activated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unterwasserlaufkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die zur Verfügung stehende elektrische Energie, insbesondere Antriebsenergie, an die je nach Einsatzgebiet und Mission erforderlichen Fahrparameter, wie Länge, Laufstrecke, Fahrgeschwindigkeit, und ggf. gewünschte Restenergie bei Missionsende, anpaßbar ist.The invention has for its object a To create underwater running bodies of the type mentioned at the outset, where the available electrical energy, especially drive energy, depending on the application and mission required driving parameters, such as length, Running distance, driving speed, and any desired Residual energy at the end of the mission, is customizable.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.The object is according to the features in Claim 1 solved.
Der erfindungsgemäße Unterwasserlaufkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die Aufteilung der Stromversorgungsbatterie in einzelne Batterieblöcke und deren Unterbringung in getrennten Hüllensektionen der Unterwasserlaufkörper mit unterschiedlichem Energievorrat ausgerüstet werden kann, der individuell an das Einsatzgebiet und an das Missionsprofil des Unterwasserlaufkörpers angepaßt ist. So werden Unterwasserlaufkörper, die nur auf Kurzstrecken eingesetzt werden, mit weniger Batteriesektionen ausgestattet als Unterwasserlaufkörper für Langstrecken. Ebenso werden Hochgeschwindigkeits-Laufkörper mit mehr Batteriesektionen bestückt als Langsamläufer. Die Anpassung der Batteriesektionen an die Einsatzart und den Energiebedarf des Unterwasserlaufkörpers kann bereits werkseitig vor Auslieferung des Unterwasserlaufkörpers aber auch beim Anwender oder unmittelbar vor der Einrüstung des Unterwasserlaufkörpers in die schwimmende Abschußplattform, z. B. U-Boot, individuell an jedem Unterwasserlaufkörper selbst vorgenommen werden. The underwater running body according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that by dividing the Power supply battery in individual battery packs and their Accommodation in separate envelope sections of the Underwater running bodies with different energy reserves can be equipped individually to the application area and adapted to the mission profile of the underwater running body is. So underwater running bodies that are only on Short distances can be used with fewer battery sections equipped as an underwater running body for long distances. Likewise, high-speed running bodies with more Battery sections equipped as slow-moving. The adaptation the battery sections to the type of use and the energy requirement of the underwater running body can already come from the factory Delivery of the underwater barrel body also with User or immediately before scaffolding Underwater body in the floating launch platform, z. B. Submarine, individually on each underwater running body be made yourself.
Die Möglichkeit der Anpassung der vom Unterwasserlaufkörper mitgeführten Energie an den tatsächlich zu erwartenden Energiebedarf hat den Vorteil, daß nicht stets der maximale Energievorrat, der für maximale Laufstrecke mit großer Geschwindigkeit ausgelegt ist, mit dem dadurch bedingten erheblichen Gewicht der Batterie vom Unterwasserlaufkörper mitgeführt werden muß, sondern nur der für die typische oder spezielle Mission benötigte Energievorrat. Das Einsatzgewicht des Unterwasserlaufkörpers ist daher stets optimiert, was wiederum zur Energieeinsparung beiträgt.The possibility of customizing the underwater running body carried energy to the actually expected The energy requirement has the advantage that it is not always the maximum Energy reserve that is great for maximum running distance Speed is designed with the resulting considerable weight of the battery from the underwater running body must be carried, but only for the typical or special mission needed energy reserve. The operating weight of the underwater body is therefore always optimized in turn contributes to energy saving.
Die Möglichkeit der Ausstattung des Unterwasserlaufkörpers mit unterschiedlichem Energievorrat spielt auch für den Übungsbetrieb eine wesentliche Rolle, da im allgemeinen hier nur geringe Laufzeiten des Unterwasserlaufkörpers erforderlich sind und nach Abschluß der Übung der nicht verbrauchte Energievorrat zur gefahrlosen Handhabung des Unterwasserlaufkörpers vernichtet werden muß. Wird aber dagegen erfindungsgemäß der Energievorrat an die Übungsaufgabe angepaßt, so entfällt die Vernichtung der Restenergie nach Übungsende weitestgehend.The possibility of equipping the underwater running body with different energy reserves also plays for the Exercise operation plays an essential role since generally here only short runtimes of the underwater barrel are required and not after completing the exercise used energy supply for safe handling of the Underwater barrel body must be destroyed. But will however, according to the invention, the energy supply to the Adapted exercise, so the destruction of the Most of the residual energy after the end of the exercise.
Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Unterwasserlaufkörpers mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.Appropriate embodiments of the invention Underwater running body with advantageous developments and Refinements of the invention result from the others Claims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Batteriesektionen in der Außenhülle unmittelbar hintereinandergereiht, und jede Batteriesektion ist von mit dem Batterieblock elektrisch verbundenen Stromschienen durchzogen, die an die Stromschienen benachbarter Batteriesektionen elektrisch anschließbar sind, vorzugsweise durch Stecken beim Ansetzen der Batteriesektionen aneinander. Durch diese konstruktiven Maßnahmen läßt sich in günstiger Weise ein modularer Aufbau der Batterie mit der Möglichkeit der typbedingten Anpassung oder der individuellen Anpassung vor Einsatz des von der Stromversorgungsbatterie zur Verfügung gestellten Energievorrats und der damit verbundenen Gewichtsoptimierung des Unterwasserlaufkörpers erreichen. Die die einzelnen Batteriesektionen durchziehenden Stromschienen, die zwischen den Batteriesektionen zusammengesteckt werden, lassen die wahlweise Reihen- oder Parallelschaltung der Batterieblöcke oder das Zu- und Abschaltens einzelner Batterieblöcke in den Batteriesektionen zu.According to an advantageous embodiment of the invention the battery sections in the outer shell immediately Lined up, and each battery section is from with the battery block electrically connected busbars crisscrossed that is adjacent to the power rails Battery sections are electrically connectable, preferably by sticking together when attaching the battery sections. These constructive measures can be cheaper Way a modular construction of the battery with the possibility the type-related adjustment or the individual adjustment before using the from the power supply battery Provided energy supply and the associated Achieve weight optimization of the underwater running body. The busbars running through the individual battery sections, which are put together between the battery sections, leave the optional series or parallel connection of the Battery blocks or the switching on and off of individual ones Battery blocks in the battery sections too.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind in jeder Batteriesektion Stromschalter zum Reihen- und/oder Parallelschalten der Batterieblöcke in den Batteriesektionen und/oder zum Überbrücken des jeweiligen Batterieblocks angeordnet. Durch eine geeignete Auslegung der Schalter läßt sich der bereits optimierte Energievorrat zusätzlich noch bezüglich momentaner Änderungen im Einsatzprofil, z. B. hohe Geschwindigkeiten bei kurzer Laufstrecke (Reihenschaltung) oder langer Laufstrecke bei reduzierter Geschwindigkeit (Parallelschaltung) optimieren, so daß bei einem Gefechtseinsatz die zur Verfügung stehende Energie vollständig genutzt wird und bei einem Übungseinsatz auch eine gewollte Restenergie am Missionsende verfügbar bleibt, die das Einholen des Unterwasserlaufkörpers erleichtern hilft. So ist es beispielsweise auch möglich, die einzelnen Batteriesektionen zeitlich nacheinander zu aktivieren, damit bei Auftreten unerwarteter Ereignisse noch ausreichende Antriebsenergie für zweckmäßige Manöver verfügbar ist. Bei Übungseinsätzen ist es vorteilhaft, am Ende der Mission des Unterwasserlaufkörpers noch einen größeren Energievorrat zur Verfügung zu haben, um die für das Einholen des Unterwasserlaufkörpers wichtigen Wiederauffindmittel am Unterwasserlaufkörper ausreichend lang zu speisen. Hier kann man beispielsweise am Ende der Mission eine weitere, bis dahin nicht zugeschaltete Batteriesektion zur Energieversorgung heranziehen. Will man bei Übungseinsätzen einen für Langstrecken konzipierten Unterwasserlaufkörper nur für kurze Reichweiten einsetzten und eine Demontage einzelner Batteriesektionen vor Ort vermeiden, so kann vorteilhaft nur eine begrenzte Anzahl der Batterieblöcke aktiviert werden, deren Energieinhalt den Energiebedarf für die Kurzstrecke deckt. Dadurch verringert sich die am Übungsende zu vernichtende Restenergie erheblich und die nicht aktivierten Batteriesektionen müssen nicht erneuert werden. Dies spart 1 Zeit und Kosten und vermeidet eine Gefährdung des Bedienungspersonals.According to an advantageous embodiment of the invention Power switches for row and / or in each battery section Parallel connection of the battery blocks in the battery sections and / or to bridge the respective battery pack arranged. By a suitable design of the switch the already optimized energy reserve regarding current changes in the assignment profile, e.g. B. high Short run speeds (series connection) or long running distance at reduced speed (Parallel connection) optimize, so that with one Combat use the available energy is fully used and also during a training session a desired residual energy remains available at the end of the mission, which facilitate the retrieval of the underwater running body helps. So it is also possible, for example, the individual Activate battery sections one after the other so that sufficient if unexpected events occur Power is available for appropriate maneuvers. at Practice missions, it is beneficial to end the mission of the Underwater body still a larger energy supply for To have the available to catch up with the Underwater body important recovery agent on To feed underwater barrel bodies long enough. Here can for example, one more at the end of the mission, until the battery section not activated there Use energy supply. Do you want to practice? an underwater running body designed for long distances only use for short ranges and disassembly of individual Avoiding battery sections on site can only be beneficial a limited number of battery packs are activated, whose energy content is the energy requirement for the short distance covers. This reduces the end of the exercise devastating residual energy considerably and the non-activated Battery sections do not need to be replaced. This saves 1 time and costs and avoids endangering the Operator.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in jeder Batteriesektion eine die Spannung des Batterieblocks überwachende Überwachungseinheit vorhanden, die bei Über- und/oder Unterschreiten von vorgegebenen Spannungsschwellwerten Steuersignale generiert, die eine Zu- und/oder Abschaltung des Batterieblocks auslösen. Durch diese Maßnahmen können fehlerhafte Batteriesektionen, die bei weiterem Betrieb zum unerwünschten Erwärmen des fehlerhaften Batterieblocks und letztlich zum Zusammenbruch des gesamten Energieversorgungssystems führen, rechtzeitig eliminiert werden. Bei einer möglichen Selbstheilung des Batterieblocks bzw. der im Batterieblock defekten Batteriezellen, kann der regenerierte Batterieblock wieder für die Gesamtstromversorgung herangezogen und zu den übrigen Batterieblöcken zugeschaltet werden. According to an advantageous embodiment of the invention the voltage of the battery pack in each battery section monitoring monitoring unit available, which and / or falling below predetermined Voltage threshold values generate control signals that and / or trigger shutdown of the battery pack. Through this Measures can include faulty battery sections further operation to undesirably heat the faulty Battery packs and ultimately to the collapse of the whole Energy supply system, eliminated in time become. With a possible self-healing of the battery pack or the defective battery cells in the battery block, the regenerated battery pack again for the Total power supply used and to the rest Battery blocks can be switched on.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist jeder Batteriezelle des aus einer Mehrzahl von Batteriezellen zusammengesetzten Batterieblocks eine die Spannung der einzelnen Batteriezelle überwachende Überwachungseinheit zugeordnet. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellwerts der Zellenspannung generiert die jeweilige Überwachungseinheit ein Steuersignal, das eine Herausnahme des Batterieblocks aus der Gesamtversorgung auslöst. Eine Einzelüberwachung der Batteriezellen in jedem Batterieblock ermöglicht eine sehr viel frühere Erkennung der Schadhaftigkeit des Batterieblocks und auch eine verfeinerte Einstellung der Schwellwerte, bei deren Unterschreiten der Batterieblock aus Sicherheitsgründen aus der Stromversorgung genommen werden muß.According to an advantageous embodiment of the invention each battery cell from a plurality of battery cells compound battery blocks a the voltage of the individual battery cell monitoring unit assigned. When falling below a predetermined The threshold value of the cell voltage generates the respective Monitoring unit a control signal that a withdrawal of the battery block from the overall supply. A Individual monitoring of the battery cells in each battery block enables much earlier detection of the Damage to the battery pack and also a refined one Setting the threshold values below which the Battery block for safety reasons from the power supply must be taken.
Da die Anzahl der in den Unterwasserlaufkörper eingesetzten Batteriesektionen die Länge des Unterwasserlaufkörpers beeinflußt, und diese wiederum das Lauf- und Missionsverhalten des Unterwasserlaufkörpers, ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine Eingabeeinheit vorgesehen, die ein der Zahl der in der Außenhülle vorhandenen Batteriesektionen angehendes Eingabesignal erzeugt. In jeder Batteriesektion ist hierzu eine Codiereinrichtung vorhanden, die mit Ansetzen der Batteriesektion ein Codiersignal an die Eingabeeinheit legt. Die von der Eingabeeinheit erfaßte Zahl der vorhandenen Batteriesektionen dient gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zur Aktivierung von Parametersätzen eines Lenkreglers für den Unterwasserlaufkörper und zur Korrektur der Empfindlichkeit einer in den Unterwasserlaufkörper eingerüsteten Magnetabstandszündung.Because the number of used in the underwater running body Battery sections the length of the underwater body influenced, and this in turn the running and Mission behavior of the underwater barrel body is according to one advantageous embodiment of the invention Input unit provided that the one of the number in the Outer shell of existing battery sections Input signal generated. This is in every battery section a coding device is available, which with the preparation of Battery section applies a coding signal to the input unit. The number of existing ones recorded by the input unit Battery sections serves according to an advantageous Embodiment of the invention for activating Parameter sets of a steering controller for the Underwater running body and to correct the sensitivity one scanned into the underwater barrel Magnet spacing ignition.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The invention is based on one shown in the drawing Embodiment described in more detail below. It demonstrate:
Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht eines Torpedos, Fig. 1 a schematic side view of a torpedo,
Fig. 2 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 1 mit teilweise aufgeschnittener Außenhülle, Fig. 2 is a same view as in Fig. 1 with partly cut outer shell,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung eines Batterieblocks in einer Batteriesektion, dargestellt für zwei aneinandergesetzte Batteriesektionen, Fig. 3 is a block diagram of a circuit arrangement of a battery pack in a battery section, shown for two adjacent sections set battery,
Fig. 4 ein Schaltbild einer Überwachungseinrichtung in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3, Fig. 4 is a circuit diagram of a monitoring device in the circuit of Fig. 3,
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Antriebsregelkreises des Torpedos in Fig. 1 und 2, Fig. 5 is a block diagram of a drive control circuit of the torpedo in FIG. 1 and 2,
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Magnetabstandszündeinrichtung des Torpedos in Fig. 1 und 2. Fig. 6 is a block diagram of a Magnetabstandszündeinrichtung of the torpedo in FIG. 1 and 2.
Der in Fig. 1 in Seitenansicht und in Fig. 2 in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht schematisch dargestellte Torpedo als Ausführungsbeispiel für einen allgemeinen, elektrisch angetriebenen Unterwasserlaufkörper besitzt eine die Körperform vorgebende steife, druckfeste Außenhülle 10, die sektionsweise aus einzelnen, in Körperlängsachse hintereinandergereihten Hüllensektionen besteht. Die jeweils mit bestimmten Aggregaten und Komponenten ausgestatteten Hüllensektionen 11 sind mit Koppelmechanismen und Dichtungen versehen und werden mit Hilfe von sog. Spannringen 12 zu dem Torpedo mit der nach außen druckdicht abgedichteten Außenhülle 10 zusammengesetzt. Auf die Darstellung der Koppelmechanismen und Dichtungen ist verzichtet worden. Die Spannringe 12 sind in Fig. 1 schematisch angedeutet. Die vorderste Hüllensektion 11, die sog. Kopfsektion 111, enthält den sog. Suchkopf des Torpedos, der z. B. mit Hilfe eines Torpedosonars 13 die akustische Signatur eines Schiffes aufnimmt und bewertet und hieraus die Laufparameter des Torpedos ableitet. In der sog. Hecksektion 112 befindet sich der elektrische Antrieb 14 des Torpedos, der zwei gegenläufige Propeller 15, 16 antreibt. Die Steuerfunktionen des Torpedos werden in der Elektroniksektion 113 generiert, in der sich auch das Kreiselsystem für die Lagereferenz des Torpedos befindet. In der Elektroniksektion 113 ist ebenfalls eine Magnetabstandszündeinrichtung des Torpedos integriert, die die in der Sprengstoffsektion 114 untergebrachte Sprengladung abhängig vom Unterfahren des Zielschiffs durch den Torpedo zur Explosion bringt. Zur Stromversorgung des Torpedos führt dieser eine Batterie 17 mit, die insbesondere den hohen Bedarf des Torpedos an Antriebsenergie für den elektrischen Antrieb 14 deckt. Je nach Einsatzgebiet und Aufgabenstellung kann die Antriebsenergie, die der Torpedo während einer Mission benötigt, sehr unterschiedlich sein. Je mehr Antriebsenergie erforderlich ist, desto größer muß die Batterie ausgelegt werden und desto größer wird das Gesamtgewicht des Torpedos.The torpedo shown schematically in FIG. 1 in a side view and in FIG. 2 in a partially cut-away side view as an exemplary embodiment of a general, electrically driven underwater running body has a rigid, pressure-resistant outer shell 10 which defines the body shape and which in sections consists of individual shell sections lined up in the longitudinal axis of the body. The shell sections 11 , each equipped with certain units and components, are provided with coupling mechanisms and seals and are assembled with the aid of so-called tension rings 12 to form the torpedo with the outer shell 10 sealed to the outside in a pressure-tight manner. The coupling mechanisms and seals have not been shown. The clamping rings 12 are indicated schematically in FIG. 1. The foremost envelope section 11 , the so-called head section 111 , contains the so-called search head of the torpedo, which, for. B. with the help of a torpedo sonar 13 records and evaluates the acoustic signature of a ship and from this derives the running parameters of the torpedo. In the so-called rear section 112 there is the electric drive 14 of the torpedo, which drives two counter-rotating propellers 15 , 16 . The control functions of the torpedo are generated in the electronics section 113 , in which the gyro system for the position reference of the torpedo is also located. Also integrated in the electronics section 113 is a toroidal distance ignition device which, depending on whether the torpedo passes under the target ship, causes the explosive charge housed in the explosive section 114 to explode. To power the torpedo, it carries a battery 17 , which in particular covers the torpedo’s high need for drive energy for the electric drive 14 . Depending on the area of application and the task, the drive energy required by the torpedo during a mission can be very different. The more drive energy is required, the larger the battery must be designed and the greater the total weight of the torpedo.
Um den vom Torpedo mitzuführenden Energievorrat an den tatsächlichen Bedarf anpassen und damit das Batteriegewicht möglichst klein halten zu können, ist die Batterie 17 auf mehrere, im Ausführungsbeispiel drei, funktionell selbständige Batterieblöcke 171, 172, 173 aufgeteilt, wobei jeder Batterieblock 171, 172, 173 in einer Batteriesektion 115 integriert ist. Je nach tatsächlichem Energiebedarf kann somit der Torpedo mit nur einer Batteriesektion oder zwei, drei oder weiteren Batteriesektionen ausgestattet, die Batterie 17 also nur aus einem Batterieblock bestehen oder aus zwei oder drei oder mehreren Batterieblöcken zusammengesetzt werden, wobei mit jeder zusätzlichen Batteriesektion 115 auch die Länge des Torpedos zunimmt. Dieser modulare Aufbau der Batterie 17 ermöglicht, den gleichen Torpedotyp für verschiedene Einsatzgebiete und Einsatzprofile derart anzupassen, daß er jeweils nur den benötigten Energievorrat mit sich führt. Dadurch wird ein optimiertes Energie-Leistungsverhältnis des Torpedos für jedes Einsatzgebiet und jede Einsatzaufgabe erzielt, ohne daß der Torpedo dafür konstruktiv geändert werden muß. Die Batteriesektionen 171, 172, 173 sind in der Außenhülle 10 unmittelbar hintereinandergereiht, und jede Batteriesektion ist von zwei Stromschienen 21 und 22 (Fig. 3) durchzogen, an denen der jeweilige Batterieblock 171 bzw. 172 bzw. 173 angeschlossen ist. Die Stromschienen 21, 22 werden beim Aneinandersetzten der Batteriesektionen 115 miteinander elektrisch verbunden, und zwar vorzugsweise durch Steckverbindungen mit den Steckkontakten 23, 24. An dem einen Ende der Stromschienen 21, 22 ist der Antrieb 14 sowie weitere Stromverbraucher angeschlossen. Der Anschluß wird über Anschlußklemmen 18, 19 hergestellt, die von den Stromschienen 21, 22 der in der Reihung letzten Batteriesektion 115 mit den Steckkontakten 23 belegt werden.In order to adapt the energy supply to be carried by the torpedo to the actual need and thus to keep the battery weight as small as possible, the battery 17 is divided into several, in the exemplary embodiment three, functionally independent battery blocks 171 , 172 , 173 , each battery block 171 , 172 , 173 is integrated in a battery section 115 . Depending on the actual energy requirement, the torpedo can thus be equipped with only one battery section or two, three or more battery sections, i.e. the battery 17 can consist of only one battery block or can be composed of two or three or more battery blocks, with each additional battery section 115 also including the length of the torpedo increases. This modular structure of the battery 17 makes it possible to adapt the same torpedo type for different areas of use and usage profiles in such a way that it only carries the required energy supply with it. As a result, an optimized energy-performance ratio of the torpedo is achieved for every area of application and every task, without the torpedo having to be changed for this purpose. The battery sections 171 , 172 , 173 are lined up immediately one behind the other in the outer casing 10 , and each battery section is traversed by two busbars 21 and 22 ( FIG. 3) to which the respective battery block 171 or 172 or 173 is connected. The busbars 21 , 22 are electrically connected to one another when the battery sections 115 are placed next to one another, preferably by means of plug connections with the plug contacts 23 , 24 . The drive 14 and further current consumers are connected to one end of the busbars 21 , 22 . The connection is made via terminals 18 , 19 which are occupied by the busbars 21 , 22 of the last battery section 115 in the row with the plug contacts 23 .
Wie in Fig. 3 für zwei Batteriesektionen 115 mit den Batterieblöcken 171 und 172 dargestellt ist, sind in jeder Batteriesektion 115 Stromschalter zum Reihen- und/oder Parallelschalten der Batterieblöcke 171, 172 und/oder zum Überbrücken des jeweiligen Batterieblocks 171 bzw. 172 angeordnet. Diese Stromschalter werden von einer in jeder Batteriesektion 115 vorhandenen Steuervorrichtung 20 betätigt. Die in Fig. 3 dargestellten Blockschaltbilder für die entsprechenden elektrischen Verbindungen der Batterieblöcke 171, 172 dienen lediglich der Illustration der möglichen Schaltfunktionen und haben nur beispielhaften Charakter. Die Stromschienen 21 und 22 sind dabei endseitig mit jeweils einem der korrespondierenden Teile der Steckverbindungen 23, 24 abgeschlossen.As shown in FIG. 3 for two battery sections 115 with the battery blocks 171 and 172 , current switches for series and / or parallel connection of the battery blocks 171 , 172 and / or for bridging the respective battery blocks 171 and 172 are arranged in each battery section 115 . These current switches are actuated by a control device 20 provided in each battery section 115 . The block diagrams shown in FIG. 3 for the corresponding electrical connections of the battery blocks 171 , 172 serve only to illustrate the possible switching functions and are only of an exemplary nature. The busbars 21 and 22 are terminated at the ends with one of the corresponding parts of the plug connections 23 , 24 .
Die Schaltverbindungen innerhalb der Batteriesektionen 115 zum Betrieben der Batterieblöcke 171, 172 in verschiedenen Schaltmoden sind in jeder Batteriesektion 115 identisch aufgebaut, so daß die Batteriesektionen 115 kompatibel sind und beliebig ausgetauscht werden können. Nachfolgend wird daher nur die Schaltungsanordnung in der Batteriesektion 115 mit dem Batteriebock 171 beschrieben. Die Ausführungen gelten aber in gleicher Weise auch für die übrigen Batteriesektionen mit den Batterieblöcken 172, 173. Alle Batterieblöcke 171, 172 bestehen dabei aus einer Mehrzahl von einzelnen Batteriezellen. Ein möglicher Aufbau eines Batterieblocks 171, 172 oder 173 ist in der DE 195 37 683 C2 beschrieben.The switching connections within the battery sections 115 for operating the battery blocks 171 , 172 in different switching modes are constructed identically in each battery section 115 , so that the battery sections 115 are compatible and can be exchanged as desired. Therefore, only the circuit arrangement in the battery section 115 with the battery block 171 is described below. However, the statements also apply in the same way to the other battery sections with the battery blocks 172 , 173 . All battery blocks 171 , 172 consist of a plurality of individual battery cells. A possible construction of a battery pack 171 , 172 or 173 is described in DE 195 37 683 C2.
Der Batterieblock 171 ist mit seinem Pluspotential über eine Anschlußleitung 32 an einem Umschalter 25 und mit seinem Minuspotential über eine Anschlußleitung 31 an der Stromschiene 22 angeschlossen. Der Umschalter 25 verbindet wechselweise die Anschlußleitung 32 mit der Stromschiene 21 oder der Stromschiene 22. Alle in der Batteriesektion 115 vorhandenen Schalter sind als elektrisch betätigte Leistungsschalter ausgeführt, die von der Steuervorrichtung 20 selektiv angesteuert und umgeschaltet werden. Der in der Stromschiene 22 angeordnete Schalter 26 und der Umschalter 25, mit dem eine Verbindung zwischen dem Pluspotential des Batterieblocks 171 und einer der Stromschienen 21 und 22 herstellbar ist, dienen zum wahlweisen Herstellen einer Reihen- oder Parallelschaltung der Batterieblöcke 171, 172. Sind die Schalter 26 geschlossen und verbinden die Umschalter 25 jeweils das Pluspotential der Batterieblöcke 171 und 172 mit der Stromschiene 21, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, so sind die Batterieblöcke 171, 172 parallelgeschaltet. Werden die genannten Schalter 25, 26 von den Steuervorrichtungen 20 umgeschaltet und nehmen dann die in Fig. 3 strichliniert dargestellte Stellung ein, so sind die Batterieblöcke 171, 172 in Reihe geschaltet. Dabei werden der Umschalter 25 und der Schalter 26 in der vordersten Batteriesektion 115, die in der Reihung der Batteriesektion 115 von den Anschlußklemmen 18, 19 des Antriebs 14 abgekehrt ist, als einzige nicht umgeschaltet, sondern behalten ihre Schaltstellungen bei. Die Steuervorrichtungen 20 in den einzelnen Batteriesektionen 115 sind über Steuerleitungen 27 miteinander und mit einer hier nicht dargestellten zentralen Steuereinheit in der Elektroniksektion 113 verbunden. Die Verbindungen werden wiederum beim Aneinanderfügen der Batteriesektionen 115 durch Steckkontakte 59, 60 hergestellt. Über die Steuerleitungen 27 werden die Steuervorrichtungen 20 in den Batteriesektionen 115 veranlaßt, die Umschaltung von Parallel- zur Reihenschaltung und umgekehrt auszuführen, wobei jeweils die Ansteuerung der Steuereinheit 20 in der vordersten Batteriesektion 115 von der zentralen Steuereinheit unterdrückt wird. The battery block 171 is connected with its plus potential via a connecting line 32 to a changeover switch 25 and with its minus potential via a connecting line 31 to the busbar 22 . The changeover switch 25 alternately connects the connecting line 32 to the busbar 21 or the busbar 22 . All of the switches in the battery section 115 are designed as electrically operated circuit breakers, which are selectively activated and switched over by the control device 20 . The switch 26 arranged in the busbar 22 and the changeover switch 25 , with which a connection between the plus potential of the battery block 171 and one of the busbars 21 and 22 can be established, serve to selectively establish a series or parallel connection of the battery blocks 171 , 172 . If the switches 26 are closed and the changeover switches 25 connect the plus potential of the battery blocks 171 and 172 to the busbar 21 , as shown in FIG. 3, the battery blocks 171 , 172 are connected in parallel. If the switches 25 , 26 mentioned are switched over by the control devices 20 and then assume the position shown in broken lines in FIG. 3, the battery blocks 171 , 172 are connected in series. The switch 25 and the switch 26 in the foremost battery section 115 , which in the sequence of the battery section 115 is turned away from the connecting terminals 18 , 19 of the drive 14 , are the only ones not switched over, but maintain their switching positions. The control devices 20 in the individual battery sections 115 are connected to one another via control lines 27 and to a central control unit (not shown here) in the electronics section 113 . The connections are again made by plug contacts 59 , 60 when the battery sections 115 are joined together. Via the control lines 27 , the control devices 20 in the battery sections 115 are made to switch from parallel to series connection and vice versa, the control of the control unit 20 in the foremost battery section 115 being suppressed by the central control unit.
Des weiteren ist es möglich, über die Steuervorrichtung 20 einzelne Batterieblöcke 171, 172 aus der Gesamtstromversorgung herauszunehmen. Hierzu dienen die Schalter 28, 29 und 30. Die Schalter 28 und 29 sind in den Anschlußleitungen 32, 33 des Batterieblocks 171 zu dem Umschalter 25 bzw. zu der Stromschiene 22 angeordnet, während der Schalter 30 in einer den Batterieblock 171 überbrückenden Überbrückungsleitung 31 liegt. Werden die Schalter 28, 29, 30 aus ihrer in Fig. 3 dargestellten Schaltstellung von der Steuervorrichtung 20 umgeschaltet, so ist der Batterieblock 171 von der Stromversorgung abgekoppelt. Gleichzeitig wird aber durch die geschlossene Überbrückungsleitung 31 der ungestörte Betrieb der verbliebenen Batterieblöcke, in Figur des Batterieblocks 172, sichergestellt.Furthermore, it is possible to remove individual battery blocks 171 , 172 from the overall power supply via the control device 20 . Switches 28 , 29 and 30 serve this purpose. The switches 28 and 29 are arranged in the connecting lines 32 , 33 of the battery block 171 to the changeover switch 25 and to the busbar 22 , while the switch 30 is located in a bridging line 31 bridging the battery block 171 . If the switches 28 , 29 , 30 are switched from their switching position shown in FIG. 3 by the control device 20 , the battery block 171 is decoupled from the power supply. At the same time, however, the closed bypass line 31 ensures the undisturbed operation of the remaining battery blocks, in the figure of the battery block 172 .
Die Reihenschaltung aus Schalter 34 und Leistungwiderstand 35, die dem Batterieblock 171 bei Schließen des Schalters 34 parallelgeschaltet ist, dient der Entladung des Batterieblocks 171, wie sie beispielsweise bei Übungseinsätzen des Torpedos aus Sicherheitsgründen vorgeschrieben ist. Gleichzeitig mit dem Schließen des Schalters 34 werden von der Steuervorrichtung 20 die Schalter 28, 29 geöffnet (und ggf. der Schalter 30 geschlossen), so daß der zu entladende Batterieblock 171 von der Restbatterie abgekoppelt ist.The series connection of switch 34 and power resistor 35 , which is connected in parallel to battery block 171 when switch 34 is closed, is used to discharge battery block 171 , as is prescribed, for example, for safety reasons when the torpedo is practiced. Simultaneously with the closing of the switch 34 , the switches 28 , 29 are opened by the control device 20 (and possibly the switch 30 is closed), so that the battery block 171 to be discharged is decoupled from the remaining battery.
Die Abkopplung des Batterieblocks 171 durch Schließen des Schalters 30 und Öffnen mindestens eines der Schalter 28, 29 ist z. B. auch dann erforderlich, wenn der Batterieblock 171 einen Defekt zeigt. Hierzu sind in der Batteriesektion 115 zwei Überwachungseinheiten 36, 37 vorgesehen. Die Überwachungseinheit 36 überwacht das Über- und/oder Unterschreiten von vorgegebenen Spannungsschwellwerten der Batteriespannung des Batterieblocks 171 und gibt ein codiertes Steuersignal an die Steuervorrichtung 20, die daraufhin die entsprechenden Schalter ansteuert. Die von der Überwachungseinheit 36 an die Steuervorrichtung 20 abgegebenen Steuersignale sind so codiert, daß sie bei Unterschreiten eines ersten Spannungsschwellwerts durch die Spannung des Batterieblocks 171 die Überführung der Schalter 28, 29, 30 in die Batterieblock-Abschaltposition und bei Überschreiten eines zweiten Spannungsschwellwertes die Rückstellung der Schalter 28, 29, 30 durch die Steuervorrichtung 20 auslösen. Im letzten Fall ist der Batterieblock 171 je nach Stellung der Schalter 25-27 wieder mit den anderen Batterieblöcken 172 in Reihe oder zu den anderen Batterieblöcken 172 parallel geschaltet. Diese erneute Zuschaltmöglichkeit des Batterieblocks 171 ist deshalb vorgesehen, da bei kleineren Defekten im Batterieblock 171 durchaus die Möglichkeit besteht, daß der Batterieblock 171 sich regeneriert und wieder seine dem Ladungszustand entsprechende Spannung abgibt. Die zweite Überwachungseinheit 37, deren detaillierter Schaltungsaufbau in Fig. 4 dargestellt ist, überwacht nicht die Spannung des gesamten Batterieblocks 171, sondern die Spannung der einzelnen Batteriezellen 171a des Batterieblocks 171. Hierzu weist die Überwachungseinheit 37 eine der Zahl der Batteriezellen entsprechende Anzahl von Überwachungsglieder auf, die "logisch ODER" miteinander verknüpft sind. Unterschreitet die Zellenspannung einer Batteriezelle 171a im Batterieblock 171 eine vorgegebene Schwelle, so gibt die Überwachungseinheit 37 ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung 20, die daraufhin eine Abkopplung des gesamten Batterieblocks 171 von der Batterie 17 herbeiführt. The decoupling of the battery block 171 by closing the switch 30 and opening at least one of the switches 28 , 29 is, for. B. also necessary if the battery block 171 shows a defect. For this purpose, two monitoring units 36 , 37 are provided in the battery section 115 . The monitoring unit 36 monitors the exceeding and / or falling below predetermined voltage threshold values of the battery voltage of the battery block 171 and sends a coded control signal to the control device 20 , which then controls the corresponding switches. The control signals output by the monitoring unit 36 to the control device 20 are coded in such a way that when the voltage of the battery block 171 falls below a first voltage threshold value, the switches 28 , 29 , 30 are transferred to the battery block switch-off position and the reset when a second voltage threshold value is exceeded trigger the switch 28 , 29 , 30 by the control device 20 . In the latter case, depending on the position of the switches 25-27 , the battery block 171 is again connected in series with the other battery blocks 172 or in parallel with the other battery blocks 172 . This renewed connection possibility of the battery block 171 is provided, since in the case of minor defects in the battery block 171 there is certainly the possibility that the battery block 171 will regenerate and release its voltage corresponding to the state of charge. The second monitoring unit 37 , the detailed circuit structure of which is shown in FIG. 4, does not monitor the voltage of the entire battery block 171 , but rather the voltage of the individual battery cells 171 a of the battery block 171 . For this purpose, the monitoring unit 37 has a number of monitoring elements which correspond to the number of battery cells and which are “logically OR” linked to one another. If the cell voltage of a battery cell 171 a falls below a predetermined threshold in the battery block 171 , the monitoring unit 37 sends a corresponding signal to the control device 20 , which then causes the entire battery block 171 to be decoupled from the battery 17 .
Wie der Schaltplan in Fig. 4 im Detail zeigt, weist jedes Überwachungsglied einen einer Batteriezelle 171a des Batterieblocks 171 parallelgeschalteten Schwellwertschalter 38, auf der die Spannung der Batteriezelle 171a mit einer vorgegebenen Schwelle vergleicht. Unterschreitet die Zellenspannung diese Schwelle, so wird von dem Schwellwertschalter 28 eine Leuchtdiode 39 eines Optokopplers 40 eingeschaltet. Die aktivierte Leuchtdiode 38 steuert den Transistor 41 des Optokopplers 40 durch, der in Reihe mit einem Lastwiderstand 42 an einer Hilfspannungsquelle 43 liegt. Mit dem Leitendwerden des Transistors 41 wird ein Steuersignal generiert, das von einem High-Pegel auf einen Low-Pegel wechselt und an die Steuervorrichtung 20 gegeben wird. Das daraufhin von der Steuervorrichtung 20 erzeugte Steuersignal schaltet die Schalter 28, 29 und 30 um, so daß der Batterieblock 171 in der beschriebenen Weise von der Batterie 17 abgekoppelt ist. Da jede Batteriezelle 171a mit einem Schwellwertschalter 38 überwacht wird und die Transistoren 41 der Optokoppler 40 parallelgeschaltet sind, genügt das Durchsteuern eines der Transistoren 41, um die Steuervorrichtung 20 zu aktivieren. Damit sind die von den Schwellwertschaltern 38 bei Defekt einer Batteriezelle 171a erzeugten Steuersignale "logisch ODER" verknüpft. Aus Sicherheitsgründen kann zusätzlich zum Abkoppeln des Batterieblocks 171 auf ein Steuersignal der Überwachungseinheit 37 hin der Stromschalter 34 von der Steuervorrichtung 20 umgeschaltet werden, so daß der abgekoppelte Batterieblock 171 über den Widerstand 35 entladen wird und die in dem defekten Batterieblock 171 vorhandene Restenergie gänzlich vernichtet wird.As the circuit diagram in FIG. 4 shows in detail, each monitoring element has a threshold switch 38 , which is connected in parallel with a battery cell 171 a of the battery block 171 and on which the voltage of the battery cell 171 a is compared with a predetermined threshold. Falls below the cell voltage this threshold, a light emitting diode 39 is switched on an optical coupler 40 of the threshold switch 28th The activated light-emitting diode 38 controls the transistor 41 of the optocoupler 40 , which is connected in series with a load resistor 42 to an auxiliary voltage source 43 . When the transistor 41 becomes conductive, a control signal is generated which changes from a high level to a low level and is sent to the control device 20 . The control signal then generated by the control device 20 switches the switches 28 , 29 and 30 so that the battery block 171 is decoupled from the battery 17 in the manner described. Since each battery cell 171 a is monitored with a threshold switch 38 and the transistors 41 of the optocouplers 40 are connected in parallel, turning on one of the transistors 41 is sufficient to activate the control device 20 . Thus, the control signals generated by the threshold switches 38 when a battery cell 171a is defective are "logically OR" linked. For safety reasons, in addition to decoupling the battery block 171 in response to a control signal from the monitoring unit 37 , the power switch 34 can be switched over by the control device 20 , so that the decoupled battery block 171 is discharged via the resistor 35 and the residual energy present in the defective battery block 171 is completely destroyed ,
Der von dem elektrischen Antrieb 14 angetriebene Torpedo wird mittels eines Ruders 44 (Fig. 5) auf Kurs gehalten und in Neigung und Kränkung eingestellt. Das Ruder 44 wird von einem elektromotorischen Stellantrieb 45 betätigt. Der Stellantrieb 45 ist über einen Steilverstärker 46 an einem Lenkregler 47 angeschlossen. Mit dem Lenkregler 47 ist ein Sollwertgeber 48 und ein Istwertgeber 49 verbunden. Der Sollwertgeber 48 gibt den erforderlichen Kurs sowie die Neigung und Kränkung des Torpedos vor, und der Istwertgeber 49 liefert die tatsächlich eingehaltenden Werte. Im Lenkregler 47 ist eine Vielzahl von Regelparametersätzen abgespeichert. Da die Reglerkonstanten in den Regelparametersätzen auch abhängig von der Länge des Torpedos sind, ist eine Eingabeeinheit 50 vorgesehen, die ein der Zahl der in der Außenhülle 10 vorhandenen Batteriesektionen 115 angebendes Eingabesignal erzeugt. Dieses Eingabesignale wird dem Lenkregler 47 zugeführt und aktiviert dort selektiv denjenigen Reglerparametersatz, der für die tatsächlich vorhandene Länge des Torpedos gültig ist. Ist im Lenkregler eine von der Lage des Torpedos abhängige Umstellung der Reglerstruktur, also z. B. Wechsel von einem PID-Regler auf einen PD-Regler oder umgekehrt, vorgesehen, so ändert das Eingabesignal auch die Reglerstruktur. Wie nicht weiter dargestellt ist, ist in jeder Batteriesektion 115 eine Codiereinrichtung vorhanden, die mit Ansetzten der Batteriesektion 115 ein Codiersignal an die Eingabeeinheit 50 legt, so daß diese durch Aufsummieren eine Information über die vorhandene Anzahl der Batteriesektionen 115 erhält und ein entsprechendes Eingabesignal an den Lenkregler 47 gibt.The torpedo driven by the electric drive 14 is kept on course by means of a rudder 44 ( FIG. 5) and adjusted in inclination and offense. The rudder 44 is actuated by an electromotive actuator 45 . The actuator 45 is connected via a steep amplifier 46 to a steering controller 47 . A setpoint generator 48 and an actual value generator 49 are connected to the steering controller 47 . The setpoint generator 48 specifies the required course and the inclination and offense of the torpedo, and the actual value generator 49 supplies the values which are actually observed. A large number of control parameter sets is stored in the steering controller 47 . Since the controller constants in the control parameter sets are also dependent on the length of the torpedo, an input unit 50 is provided which generates an input signal indicating the number of battery sections 115 present in the outer casing 10 . These input signals are fed to the steering controller 47 and there selectively activates the controller parameter set that is valid for the actually existing length of the torpedo. Is in the steering controller a dependent on the position of the torpedo change of the controller structure, so z. B. Change from a PID controller to a PD controller or vice versa, the input signal also changes the controller structure. As is not further shown, a coding device is present in each battery section 115 , which, when the battery section 115 is attached, sends a coding signal to the input unit 50 , so that the latter receives total information about the existing number of battery sections 115 and a corresponding input signal to the Steering controller 47 there.
Im Gefechtseinsatz wird der Torpedo so ins Ziel gelenkt, daß die Sprengstoffsektion 114 unter dem Zielschiff liegt. Hat die Sprengstoffsektion 114 die passende Relativlage zum Zielschiff erreicht, so wird mittels einer Magnetabstandszündeinrichtung 51 der Sprengstoff zur Explosion gebracht. Die Magnetabstandszündeinrichtung 51 ist in Fig. 6 im Blockschaltbild dargestellt. Sie besitzt eine ein Magnetfeld erzeugende Sendespule 52, die in der Hecksektion 112 des Torpedos untergebracht ist und von einem Sender 53 mit Wechselspannung beaufschlagt wird. Das Magnetfeld wird von einer in der Kopfsektion 111 des Torpedos angeordneten Empfangssonde 54 gemessen, insbesondere der Anteil, der beim Unterlaufen des Torpedos unter das Zielschiff reflektiert wird. Das Meßsignal der Empfangssonde 54 wird einem Verstärker 55 zugeführt. Abhängig von dem Meßsignal wird im Block 56 der Zündzeitpunkt und im Block 57 die Zündcharakteristik ermittelt. Da sich der Abstand zwischen der Sendespule 52 und der Empfangssonde 54 mit der Anzahl der in die Außenhülle 10 eingesetzten Batteriesektionen 115 verändert muß auch die momentane Länge des Torpedos bei der Ermittlung des Zündzeitpunktes und der Zündcharakteristik berücksichtigt werden. Aus diesem Grund wird auch das die Zahl der eingesetzten Batteriesektionen 115 angebende Eingabesignal der Eingabeeinheit 50 dem Block 56 und dem Block 57 zugeführt. Ggf. muß die Länge des Torpedos auch bei der Einstellung der Empfindlichkeit des Verstärkers 45 berücksichtigt werden, so daß auch diesem das Eingabesignal zugeführt wird. Das anhand der Zündcharakteristik im Zündzeitpunkt bestimmte Zündsignal wird über die Zündsignalleitung 58 an den in der Sprengstoffsektion 114 integrierten Zünder gegeben. Der in Fig. 6 eingerahmte Teil der Magnetabstandszündeinrichtung 51 ist ebenso wie der Lenkregler 47 gemäß Fig. 5 in der Elektroniksektion 113 untergebracht.In combat, the torpedo is directed to the target so that the explosives section 114 is below the target ship. Once the explosives section 114 has reached the appropriate position relative to the target ship, the explosives are detonated by means of a magnetic spacing ignition device 51 . The magnetic distance ignition device 51 is shown in FIG. 6 in the block diagram. It has a transmission coil 52 that generates a magnetic field, which is accommodated in the rear section 112 of the torpedo and is supplied with AC voltage by a transmitter 53 . The magnetic field is measured by a receiving probe 54 arranged in the head section 111 of the torpedo, in particular the portion which is reflected under the target ship when the torpedo passes under it. The measurement signal of the receiving probe 54 is fed to an amplifier 55 . Depending on the measurement signal, the ignition timing is determined in block 56 and the ignition characteristic in block 57 . Since the distance between the transmitting coil 52 and the receiving probe 54 changes with the number of battery sections 115 inserted into the outer casing 10 , the current length of the torpedo must also be taken into account when determining the ignition timing and the ignition characteristic. For this reason, the input signal of the input unit 50 indicating the number of battery sections 115 used is also supplied to the block 56 and the block 57 . Possibly. the length of the torpedo must also be taken into account when setting the sensitivity of the amplifier 45 , so that the input signal is also supplied to this. The ignition signal determined on the basis of the ignition characteristic at the time of ignition is sent via the ignition signal line 58 to the detonator integrated in the explosives section 114 . The part of the magnetic-distance ignition device 51 framed in FIG. 6, like the steering controller 47 according to FIG. 5, is accommodated in the electronics section 113 .
Claims (14)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10106521A DE10106521C1 (en) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | Electrically-driven underwater torpedo has propulsion drive in rearmost section of hull powered by battery assembled from battery blocks in respective battery sections of hull |
| PCT/EP2001/015081 WO2002064423A1 (en) | 2001-02-13 | 2001-12-19 | Self-propelled underwater body |
| DE50113708T DE50113708D1 (en) | 2001-02-13 | 2001-12-19 | UNDERWATER DURATION OF BODY |
| AT01989607T ATE388078T1 (en) | 2001-02-13 | 2001-12-19 | UNDERWATER BODY |
| EP01989607A EP1360108B1 (en) | 2001-02-13 | 2001-12-19 | Self-propelled underwater body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10106521A DE10106521C1 (en) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | Electrically-driven underwater torpedo has propulsion drive in rearmost section of hull powered by battery assembled from battery blocks in respective battery sections of hull |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10106521C1 true DE10106521C1 (en) | 2002-07-11 |
Family
ID=7673802
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10106521A Expired - Fee Related DE10106521C1 (en) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | Electrically-driven underwater torpedo has propulsion drive in rearmost section of hull powered by battery assembled from battery blocks in respective battery sections of hull |
| DE50113708T Expired - Lifetime DE50113708D1 (en) | 2001-02-13 | 2001-12-19 | UNDERWATER DURATION OF BODY |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE50113708T Expired - Lifetime DE50113708D1 (en) | 2001-02-13 | 2001-12-19 | UNDERWATER DURATION OF BODY |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1360108B1 (en) |
| AT (1) | ATE388078T1 (en) |
| DE (2) | DE10106521C1 (en) |
| WO (1) | WO2002064423A1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100383020C (en) * | 2005-07-11 | 2008-04-23 | 李烨 | Small underwater robot |
| EP2489588A1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-08-22 | ATLAS Elektronik GmbH | Unmanned submarine, interchangeable body that can be attached to it, system comprising the unmanned submarine and the interchangeable body and method for operating an unmanned submarine |
| FR3001287A1 (en) * | 2013-01-24 | 2014-07-25 | Dcns | Submarine vehicle e.g. lightweight torpedo, has motorization unit connected to electrical energy generation unit that includes thermal batteries divided into groups of batteries whose operation is activated by control unit in offset manner |
| WO2014190972A1 (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | Atlas Elektronik Gmbh | Unmanned underwater vehicle with a pressure hull, and a method for protection against overheating |
| FR3026382A1 (en) * | 2014-09-29 | 2016-04-01 | Dcns | SUBMARINE ENGINE HAVING MEANS FOR MANAGING THE CONDITION OF BATTERY CHARGE |
| DE102019217796A1 (en) * | 2019-11-19 | 2021-05-20 | Thyssenkrupp Ag | Bypassing a battery management system in a submarine in the event of danger |
| WO2023182892A1 (en) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | Argeo Robotics As | A power source assembly |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2306551A1 (en) * | 2009-09-15 | 2011-04-06 | BAE Systems PLC | Power and Data Unit |
| WO2011033293A1 (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-24 | Bae Systems Plc | Power and data unit |
| US8502063B1 (en) * | 2012-06-12 | 2013-08-06 | The Boeing Company | Miniature torpedo |
| CN107672738B (en) * | 2017-09-21 | 2019-04-30 | 东南大学 | A new type of shock-resistant and pressure-resistant shell structure |
| GB2574196B (en) * | 2018-05-21 | 2022-08-24 | Bae Systems Plc | Supercapacitor arrangement for enhancing electronic power performance of waterborne vehicles |
| CN109501986A (en) * | 2019-01-07 | 2019-03-22 | 福州大学 | A kind of underwater torpedo humanoid robot and its detection method for water quality detection |
| US12030603B2 (en) | 2020-04-24 | 2024-07-09 | Robert W. Lautrup | Modular underwater vehicle |
| DE102024105368A1 (en) * | 2024-02-27 | 2025-08-28 | Thyssenkrupp Ag | Electrical network for an unmanned underwater vehicle |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1348152A (en) * | 1915-05-29 | 1920-08-03 | Conlin Frederick | Marine torpedo |
| DE19537683C2 (en) * | 1995-10-10 | 1998-04-16 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Storage for electrical energy independent of outside air |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2240690A1 (en) * | 1972-08-18 | 1974-02-28 | Rheinmetall Gmbh | Floating/submersible submarine target simulator - for anti-submarine warfare training |
| SE399960B (en) * | 1975-06-19 | 1978-03-06 | Foerenade Fabriksverken | MINUTE LAYING TORPED |
| GB2177352A (en) * | 1985-07-03 | 1987-01-21 | Gec Avionics | Subsea vehicles |
| US5235930A (en) * | 1992-05-08 | 1993-08-17 | Rockwell International Corporation | Self propelled underwater device with steerable fin stabilizer |
| DE4229670A1 (en) * | 1992-09-01 | 1994-03-03 | Henrik Muhs | Light, transportable, immersible vehicle for transport from land into water - comprises several components releasably connected together, at least on component having lifting device and one having viewing surface |
| US5490473A (en) * | 1995-03-21 | 1996-02-13 | Sippican, Inc. | Expendable underwater vehicle |
-
2001
- 2001-02-13 DE DE10106521A patent/DE10106521C1/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-19 AT AT01989607T patent/ATE388078T1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-12-19 DE DE50113708T patent/DE50113708D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-19 EP EP01989607A patent/EP1360108B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-19 WO PCT/EP2001/015081 patent/WO2002064423A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1348152A (en) * | 1915-05-29 | 1920-08-03 | Conlin Frederick | Marine torpedo |
| DE19537683C2 (en) * | 1995-10-10 | 1998-04-16 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Storage for electrical energy independent of outside air |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100383020C (en) * | 2005-07-11 | 2008-04-23 | 李烨 | Small underwater robot |
| EP2489588A1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-08-22 | ATLAS Elektronik GmbH | Unmanned submarine, interchangeable body that can be attached to it, system comprising the unmanned submarine and the interchangeable body and method for operating an unmanned submarine |
| FR3001287A1 (en) * | 2013-01-24 | 2014-07-25 | Dcns | Submarine vehicle e.g. lightweight torpedo, has motorization unit connected to electrical energy generation unit that includes thermal batteries divided into groups of batteries whose operation is activated by control unit in offset manner |
| WO2014190972A1 (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | Atlas Elektronik Gmbh | Unmanned underwater vehicle with a pressure hull, and a method for protection against overheating |
| FR3026382A1 (en) * | 2014-09-29 | 2016-04-01 | Dcns | SUBMARINE ENGINE HAVING MEANS FOR MANAGING THE CONDITION OF BATTERY CHARGE |
| WO2016050760A1 (en) * | 2014-09-29 | 2016-04-07 | Dcns | Underwater vehicle comprising means for managing the state of charge of batteries |
| DE102019217796A1 (en) * | 2019-11-19 | 2021-05-20 | Thyssenkrupp Ag | Bypassing a battery management system in a submarine in the event of danger |
| WO2021099204A1 (en) | 2019-11-19 | 2021-05-27 | Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh | Bypassing a battery management system in a submarine in the event of an emergency |
| WO2023182892A1 (en) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | Argeo Robotics As | A power source assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE50113708D1 (en) | 2008-04-17 |
| WO2002064423A1 (en) | 2002-08-22 |
| EP1360108A1 (en) | 2003-11-12 |
| EP1360108B1 (en) | 2008-03-05 |
| ATE388078T1 (en) | 2008-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE10106521C1 (en) | Electrically-driven underwater torpedo has propulsion drive in rearmost section of hull powered by battery assembled from battery blocks in respective battery sections of hull | |
| DE4422198C2 (en) | Method for controlling the electrical heating of a catalytic converter | |
| DE102010062708B4 (en) | Mobile power supply | |
| EP2084421B1 (en) | Actuator arrangement for a motor vehicle clutch | |
| DE3502100C2 (en) | Pressure brake system for motor vehicles | |
| WO2012163504A2 (en) | Device and method for automatically discharging a battery | |
| DE2308063A1 (en) | BATTERY CUT-OFF DEVICE FOR ELECTRIC MOTOR DRIVEN TOY VEHICLES | |
| WO2019137670A1 (en) | Battery, particularly for a motor vehicle, and method for operating a battery | |
| DE2504835A1 (en) | MOBILE EMERGENCY GENERATOR | |
| EP1918192B1 (en) | Submarine | |
| EP1682296B2 (en) | Manual working machine | |
| EP1032950B1 (en) | Discharging circuit for a capacitive actuator | |
| EP0316648B1 (en) | Method for charging a battery | |
| DE102010060895A1 (en) | Vehicle with working platform | |
| EP0938180A2 (en) | Method and apparatus for controlling a battery charging device | |
| DE19625104A1 (en) | Power supply method for intrinsically safe systems, such as motor vehicle braking system | |
| WO2019105882A1 (en) | Device for connecting and disconnecting an electrical load circuit operated at high voltage by a voltage source | |
| DE3317531C2 (en) | ||
| DE102007056976A1 (en) | Battery e.g. lithium-ion battery, storage charge adjusting method for load, involves utilizing adjusting switch for adjusting storage charge of battery, discharging battery upon initial value and charging battery upon storage charge | |
| WO2019105884A1 (en) | Electrical system | |
| DE1655385C3 (en) | Circuit of a warning signal device for displaying a pressure drop in pressure control systems of motor vehicles, in particular in compressed air brake systems | |
| DE10127362A1 (en) | Ignition system for an internal combustion engine | |
| DE202024001478U1 (en) | Motor vehicle with a battery pack and a monitoring device for the battery pack | |
| DE261648C (en) | ||
| DE2537883A1 (en) | Electric goad to protect herdsman from an attacking bull - can be put into active before contact with animal and includes impulse transformer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ATLAS ELEKTRONIK GMBH, 28309 BREMEN, DE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |