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Patent Searching and Data


Title:
ACTIVATION OF A WATERCRAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/063924
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for activating a watercraft, in particular a submarine.

Inventors:
SCHMETZKE SVEN (DE)
LAUBE CHRISTIAN (DE)
MUNDE ROBERT (DE)
HOLLNAGEL ANDREAS (DE)
SCHRÖTER ANDRÉ (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/073731
Publication Date:
April 20, 2017
Filing Date:
October 05, 2016
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP MARINE SYS GMBH (DE)
THYSSENKRUPP AG (DE)
International Classes:
B63G8/00; B63G8/36; H01M10/613
Domestic Patent References:
WO2002058206A12002-07-25
WO2008055493A12008-05-15
Foreign References:
EP1484243A22004-12-08
Attorney, Agent or Firm:
THYSSENKRUPP INTELLECTUAL PROPERTY GMBH (DE)
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Claims:
1

Patentansprüche

1. Verfahren zur Aktivierung eines Wasserfahrzeugs, insbesondere eines Unterseeboots, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

a) Bereitstellung von Druckluft und Bereitstellen von elektrischer Energie in wenigstens einer ersten Energiespeichereinrichtung,

b) Aktivieren wenigstens einer Hydraulikanlage,

c) Öffnen wenigstens eines ersten Kühlwassereintritts,

d) Kühlen der wenigstens einen ersten Energiespeichereinrichtung,

e) Hochfahren wenigstens eines ersten Inverters zur Bereitstellung elektrischer Energie in wenigstens einem ersten Bordnetz mit einer ersten Spannung,

f) Aktivieren einer Navigationsverteilungsanlage, Hochfahren eines schiffstechnischen Leitstands sowie Aktivieren eines Überwachungssystems und Aktivieren einer

Schiffsmeldeanlage,

g) Aktivieren wenigstens einer ersten Lüftungsanlage.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt b) zusätzlich wenigstens ein zweiter Inverter zur Bereitstellung elektrischer Energie in wenigstens einem zweiten Bordnetz mit einer zweiten Spannung hochgefahren wird.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in

Verfahrensschritt g) ebenfalls das Aktivieren wenigstens einer ersten Klimaanlage erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in

Verfahrensschritt b) elektrische Energie über einen Landanschluss bereitgestellt wird und nach Verfahrensschritt b) der Landanschluss getrennt wird.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivieren eines Überwachungssystems das Aktivieren eines Feuermeldesystems und eines Systems zur Überwachung der Bordatmosphäre umfasst.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in

Verfahrensschritt i) ein Kompressor zur Erzeugung von Druckluft aktiviert wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Batterie als Energiespeichereinrichtung ausgewählt wird. 2

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die

Verfahrensschritte b) bis g) vollautomatisch ablaufen.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Ausführung eines Verfahrensschrittes geprüft wird, ob der vorhergehende

Verfahrensschritt vollständig abgeschlossen worden ist.

Description:
Aktivierung eines Wasserfahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung eines Wasserfahrzeugs, insbesondere eines Unterseeboots. Bei der Aktivierung eines Wasserfahrzeugs, insbesondere eines militärischen Wasserfahrzeugs und ganz besonders bei der Aktivierung eines Unterseeboots müssen eine große Anzahl an Operationen durchgeführt, welche oftmals in komplexer Abhängigkeit voneinander erfolgen. Dieses liegt beispielsweise daran, dass viele Systeme elektrische Energie benötigen aber gleichzeitig auch Druckluft oder Hydraulik verwenden, um Vorgänge auszuführen. Daher haben viele Besatzungen ganz verschiedene Prozeduren entwickelt, welche sehr verschieden laufen. Hierdurch besteht das Risiko einer Fehlbedienung. Weiter ist ein zeitlich optimaler Ablauf nicht gewährleistet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, welches ein sicheres und zügiges Aktivieren eines Wasserfahrzeugs ermöglicht und gleichzeitig Fehlbedienungen vermeidet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aktivierung eines Wasserfahrzeugs, insbesondere eines militärischen Wasserfahrzeugs, ganz besonders eines Unterseeboots, weist die folgenden Verfahrensschritte auf:

a) Bereitstellung von Druckluft und Bereitstellen von elektrischer Energie in wenigstens einer ersten Energiespeichereinrichtung,

b) Aktivieren wenigstens einer Hydraulikanlage,

c) Öffnen wenigstens eines ersten Kühlwassereintritts,

d) Kühlen der wenigstens einen ersten Energiespeichereinrichtung,

e) Hochfahren wenigstens eines ersten Inverters zur Bereitstellung elektrischer Energie in wenigstens einem ersten Bordnetz mit einer ersten Spannung,

f) Aktivieren einer Navigationsverteilungsanlage, Hochfahren eines schiffstechnischen Leitstands sowie Aktivieren eines Überwachungssystems und Aktivieren einer Schiffsmeldeanlage, g) Aktivieren wenigstens einer ersten Lüftungsanlage.

Zunächst werden in Verfahrensschritt a) Druckluft und elektrische Energie bereitgestellt. Hierbei kann die Druckluft beispielsweise aus Druckluftflaschen oder einem Druckluftreservoir bereitgestellt werden. Die Bereitstellung mittels Kompression wird vorzugsweise erst nach Aktivierung weiterer Systeme vorgenommen.

In Verfahrensschritt b) wird die Hydraulikanlage aktiviert. Diese wird benötigt, da in vielen folgenden Schritten Bauteile, zum Beispiel Klappen und Ventile, hydraulisch bewegt werden. Es ist daher notwendig, die Hydraulikanlage zu aktivieren, bevor die nachfolgenden Schritte ausgeführt werden. Bevorzugt weist die Hydraulikanlage einen elektrisch betriebenen Kompressor auf.

In Verfahrensschritt c) wird wenigstens ein erster Kühlwassereintritt geöffnet. Viele Systeme erzeugen Wärme, die zeitnah abgeführt werden muss. Beispielsweise gibt eine Batterie beim Entladen Wärme ab. Daher wird in Verfahrensschritt d) die wenigstens eine erste Energiespeichereinrichtung gekühlt.

In Verfahrensschritt e) wird wenigstens ein erster Inverter hochgefahren. Üblicherweise erfolgt die Bereitstellung von elektrischer Energie in wenigstens einer ersten Energiespeichereinrichtung in Form von Gleichstrom. Viele Systeme sind jedoch auf Wechselstrom angewiesen. Außerdem benötigen verschiedene Systeme oftmals verschiedene Spannungen, sodass ggf. verschiedene Bordnetze mit verschiedenen Spannungen bereitgestellt werden müssen, wobei jedoch nicht alle Bordnetze sofort zur Verfügung stehen müssen.

Vorzugsweise beträgt die erste Spannung 115 V bei 60 Hz. Vorzugsweise stellt die Energiespeichervorrichtung eine Gleichspannung von 900 V zur Verfügung.

In Verfahrensschritt f) wird die Navigationsverteilungsanlage aktiviert. Diese stellt ein wichtiges integriertes System an Bord eines Wasserfahrzeugs dar und ist für die Überwachung und Regelung der wichtigsten Systeme notwendig. Daher ist eine frühe Aktivierung der Navigationsverteilungsanlage vorteilhaft. Die Navigationsverteilungsanlage umfasst wenigstens eine Vorrichtung zur Erfassung der Position, wenigstens eine Vorrichtung zur Erfassung einer Positionsänderung und wenigstens eine Vorrichtung zur Erfassung der Umgebung. Beispielhaft kann die Vorrichtung zur Erfassung der Position eine GPS-Vorrichtung, eine Tiefenmessanlage oder ein Kompass sein. Beispielsweise kann die Vorrichtung zur Erfassung einer Positionsänderung eine Geschwindigkeitsmessanlage sein. Beispielsweise kann die Vorrichtung zur Erfassung der Umgebung ein Echolot, ein Radar oder ein Navigationssonar sein. Vorzugsweise weist die Navigationsverteilungsanlage eine Systemuhr auf, besonders bevorzugt eine Systemuhr mit hoher Ganggenauigkeit.

In Verfahrensschritt f) wird ebenfalls der schiffstechnische Leitstand aktiviert. Dieser stellt ein weiteres wichtiges integriertes System an Bord eines Wasserfahrzeugs dar und ist für die Überwachung und Regelung der wichtigsten Systeme notwendig. Daher ist eine frühe Aktivierung des schiffstechnischen Leitstands vorteilhaft. Der schiffstechnische Leitstand steuert und überwacht insbesondere den Antrieb, die Stromerzeugung sowie die Hilfssysteme. Die Hilfssysteme umfassen beispielsweise Hydrauliksystem, Druckluftsystem, Klimaanlage, Feuermelde- und ggf. Feuerlöschanlagen.

In Verfahrensschritt f) wird ebenfalls ein Überwachungssystem und die Schiffsmeldeanlage aktiviert. Das Überwachungssystem dient der Sicherheit der Besatzung, indem die notwendigen Parameter erfasst werden. Im Gefahrenfall wird über die Schiffsmeldeanlage diese Gefahr an die Besatzung gemeldet, sodass diese Gegenmaßnahmen ergreifen oder im Extremfall das Wasserfahrzeug evakuieren kann. Das Überwachungssystem weist vorzugsweise eine Feuermeldeanlage auf.

Die Aktivierung der Navigationsverteilungsanlage, des schiffstechnischen Leitstands, des Überwachungssystems und der Schiffsmeldeanlage erfolgt vorzugsweise aber nicht zwingend in dieser Reihenfolge. Die Aktivierung kann auch gleichzeitig oder überlappend erfolgen.

In Verfahrensschritt g) werden wenigstens eine erste Lüftungsanlageaktiviert. Die Lüftungsanlage dient zur Versorgung mit Frischluft, sowohl für die Besatzung als auch ggf. für den Betrieb eines später in Betrieb zu nehmenden Verbrennungsmotors. Durch die oft abgeschlossene Bauweise eines Wasserfahrzeugs, insbesondere eines militärischen Wasserfahrzeugs und ganz besonders eines Unterwasserbootes ist eine aktive Belüftung zur Aufrechterhaltung der notwenigen Atembedingungen erforderlich. Zwar kann die Atemluft auch über eine interne Versorgung erfolgen, welche zum Beispiel auf einem Unterseeboot für Tauchfahrten vorhanden ist. Diese Ressource wird jedoch vorzugsweise geschont, bis diese beim Tauchvorgang benötigt wird.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in Verfahrensschritt b) zusätzlich wenigstens ein zweiter Inverter zur Bereitstellung elektrischer Energie in wenigstens einem zweiten Bordnetz mit einer zweiten Spannung hochgefahren. Vorzugsweise beträgt die erste Spannung 115 V bei 60 Hz, die zweite Spannung 220 V Gleichstrom. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in Verfahrensschritt b) zusätzlich wenigstens ein dritter Inverter zur Bereitstellung elektrischer Energie in wenigstens einem dritten Bordnetz mit einer dritten Spannung hochgefahren. Vorzugsweise beträgt die erste Spannung 115 V bei 60 Hz, die zweite Spannung 220 V Gleichstrom und die dritte Spannung 115 V bei 400 Hz.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt in Verfahrensschritt g) ebenfalls das Aktivieren wenigstens einer ersten Klimaanlage. Die Klimaanlage ist vorteilhaft, da ebenfalls aufgrund der bereits angesprochenen Bauweise es sonst zu einer starken Erwärmung kommt, welche für die Besatzung ungünstig ist. Darüber hinaus würde durch die erhöhte Temperatur die thermische Signatur größer werden, was bei militärischen Schiffen unbedingt zu vermeiden ist.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in Verfahrensschritt b) elektrische Energie über einen Landanschluss bereitgestellt und nach Verfahrensschritt b) der Landanschluss getrennt. Über den Landanschluss kann beispielsweise die wenigstens eine erste Energiespeichereinrichtung aufgeladen werden. Über den Landanschluss können auch weitere Medien, beispielsweise Druckluft und/oder Frischwasser bereitgestellt werden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Aktivieren eines Überwachungssystems das Aktivieren eines Feuermeldesystems und eines Systems zur Überwachung der Bordatmosphäre. Die Bordatmosphäre ist aus mehreren Gründen extrem wichtig. Zum einen kann es durch Verbrauch zu einem Sauerstoffmangel kommen. Wichtig sind jedoch auch andere Gase. Beispielsweise verfügen die meisten Wasserfahrzeuge über einen Verbrennungsmotor, sodass auch Verbrennungsgase, insbesondere Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, relevant sind. Des Weiteren kann bei der Verwendung von Bleiakkumulatoren als wenigstens eine erste Energiespeichereinrichtung Wasserstoff entstehen. Ebenso kann ein Wasserfahrzeug eine mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzelle zur Energieerzeugung aufweisen. In diesen Fällen ist auch die Überwachung von Wasserstoff in der Bordatmosphäre notwendig. Als weiterer Parameter kann der Druck überwacht werden. Beispielsweise beim Betrieb eines Verbrennungsmotors an Bord des Wasserfahrzeugs kann es zu einer Absenkung des Gesamtdrucks kommen, welcher regelmäßig auf dem Ausschleusen der entstehenden Verbrennungsgase sowie dem Sauerstoffverbrauch beruht. Fällt der Druck unter 80 kPa, so besteht ebenfalls Gefahr für die Besatzung. Das Feuermeldesystem kann beispielsweise Rauchmelder, insbesondere optisch arbeitende Rauchmelder aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann das Feuermeldesystem Thermoelemente aufweisen.

Besonders bevorzugt kann das Überwachungssystem auch eine Feuerlöschanlage aufweisen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in Verfahrensschritt i) ein Kompressor zur Erzeugung von Druckluft aktiviert.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine Batterie als Energiespeichereinrichtung ausgewählt wird. Besonders bevorzugt wird ein Bleiakkumulator (Blei-Schwefelsäure), Blei-Gel- Akkumulator oder ein Lithium-Ionen-Akkumulator ausgewählt. Ganz besonders bevorzugt wird ein Lithium-Polymer-Akkumulator als Lithium-Ionen-Akkumulator als Energiespeichereinrichtung ausgewählt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung laufen die Verfahrensschritte c) bis h) vollautomatisch ab. Durch die präzise Auswahl der Reihenfolge der Verfahrensschritte ist eine Automatisierung überhaupt erst möglich.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vor der Ausführung eines Verfahrensschrittes geprüft, ob der vorhergehende Verfahrensschritt vollständig abgeschlossen worden ist. Hierdurch wird die größtmögliche Sicherheit erreicht.