[01] Die Erfindung betrifft ein Schleppkabel zum Schleppen im Wasser, wobei das Schleppkabel einen Kabelkern zum Übertragen einer Zugkraft, einer Ener- gie und/oder einer Information und einen Kabelmantel zur Isolation aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Schleppantenne zum Schleppen im Wasser und ein Wasserfahrzeug zum Schleppen einer Schleppantenne.

[02] Für den Unterwassereinsatz weisen Zugkabel, Zugseile und/oder Schleppantennen üblicherweise strömungswider-standsoptimierte Stabilisato ren (sogenannte hard und soft fairings) auf, um ein Verdrillen, eine Vibration und ein Zug des Kabels, Seils und/oder der Schleppantenne zu reduzieren. Da- durch kann eine größere Tiefe für das vorgegebene Kabel, Seil und/oder die vorgegebene Schleppantenne im Wasser eingestellt werden.

[03] Nachteilig beim Verwenden der bekannten harten und/oder festen Stabi- lisatoren (hard fairings) ist, dass diese grundsätzlich nicht in mehreren Lagen auf einer Trommel an Bord eines Schiffes gewickelt werden können, beim Auf- wickeln durch die Zugkraft des Kabels beschädigt werden und beim Ausbringen des Kabels und/oder der Schleppantenne ein bestimmter Ablenkungswinkel von der Trommel benötigt wird. Folglich benötigen Kabel mit hard fairings ein spezi- elles, aufwändiges Trommeldesign. Bei den weichen und/oder flexiblen Stabili satoren (soft fairings) besteht die Gefahr, dass diese beim Wickeln des Kabels auf einer Trommel in mehreren Lagen beschädigt werden. Aus diesen Gründen weisen sowohl hard als auch soft fairings nur eine begrenzte Lebensdauer auf, sodass beschädigte Stabilisatoren aufwändig ersetzt oder das gesamte Zugka- bel und/oder die Schleppantenne ausgetauscht werden müssen. [04] Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.

[05] Gelöst wird die Aufgabe durch ein Schleppkabel zum Schleppen im Was- ser, wobei das Schleppkabel einen Kabelkern zum Übertragen einer Zugkraft, einer Energie und/oder einer Information und einen Kabelmantel zur Isolation aufweist, wobei das Schleppkabel ein an dem Kabelmantel stoffschlüssig ver- bundenes Oberflächenstrukturelement aufweist und das Oberflächenstruktur- element eine Erhebung und/oder eine Vertiefung gegenüber einem Außen- durchmesser des Kabelmantels frei von dem Oberflächenstrukturelement auf- weist, sodass ein Verdrillen, eine Vibration und/oder ein Zug des Schleppkabels vermindert wird.

[06] Somit wird ein Schleppkabel bereitgestellt, welches problemlos und ohne Beschädigung des Oberflächenstrukturelementes auf einer Trommel einer Win- de an Bord auf- und abgewickelt wird. Zudem sind kein bestimmter Ablenkwin- kel beim Auf- und Abwickeln sowie kein spezielles Trommeldesign notwendig.

[07] Dadurch, dass das Oberflächenstrukturelement stoffschlüssig am Kabel- mantel verbunden ist, ist eine verbesserte Optimierung des Strömungswider- stands des Schleppkabels realisierbar, da ein homogener Übergang zwischen dem Kabelmantel und dem Oberflächenstrukturelement ohne ein dazwischen angeordnetes Befestigungsmittel vorliegt. Da das Oberflächenstrukturelement nicht separat am Kabel befestigt werden muss, vermindert sich die Gefahr, dass das Kabel sich an dem Oberflächenstrukturelement verhakt und/oder ver- drillt.

[08] Des Weiteren wird die Fertigung des Schleppkabels vereinfacht, da durch die stoffschlüssige Verbindung auf eine getrennte Fertigung des Oberflä- chenstrukturelementes und des Kabelmantels verzichtet werden kann und bei de in einem Arbeitsschritt gefertigt werden können. [09] Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, dass ein Oberflä- chenstrukturelement bereits bei der Kabelfertigung stoffschlüssig mit dem Ka- belmantel verbunden wird und durch eine Erhebung und/oder eine Vertiefung des Oberflächenstrukturelementes gegenüber einem Außendurchmesser des Kabelmantels frei von dem Oberflächenstrukturelement als widerstandsopti- mierter Stabilisator ein Verdrillen, eine Vibration und/oder einen Zug des Kabels vermindert wird.

[10] Folgendes Begriffliche sei erläutert:

[11] Ein„Schleppkabel“ ist insbesondere ein Kabel zum Schleppen eines Ge- genstandes im Wasser. Bei einem Schleppkabel kann es sich insbesondere auch um ein Zugkabel und/oder ein Zugseil handeln. Ein Schleppkabel setzt insbesondere durch Zug einen mechanischen Prozess in Gang oder hält ihn aufrecht. Insbesondere überträgt ein Schleppkabel die Zugkraft eines Schiffes auf einen durch das Wasser zu ziehenden Schleppkörper und/oder eine durch das Wasser zu ziehende Schleppantenne. Bei einem Schleppkabel kann es sich um ein elektrisches und/oder optisches Kabel handeln.

[12] Ein„Kabelkern“ dient insbesondere dem Übertragen einer Zugkraft, einer Energie und/oder einer Information. Ein Kabelkern weist insbesondere eine Ver- stärkung, beispielsweise ein Aramidgeflecht, und/oder einen ein- oder mehradri- gen Verbund von Adern (Einzelleitung) auf, wobei Letztere zum Übertragen von Energie und/oder Information dient. Ein Kabelkern weist insbesondere einen optischen Leiter, wie beispielsweise einen Lichtwellenleiter, und/oder einen elektrischen Leiter auf. Ein elektrischer Leiter weist insbesondere Kupfer, Alumi- nium oder eine Kupferlegierung auf.

[13] Bei einem„Kabelmantel“ handelt es sich insbesondere um eine Schicht außen um den Kabelkern. Der Kabelmantel dient insbesondere der Isolation und/oder Abschirmung des Kabelkerns sowie des Schutzes des Schleppkabels vor äußeren Einflüssen. Beim Schleppen steht der Kabelmantel insbesondere mit dem Wasser in Kontakt. Der Kabelmantel weist insbesondere Kunststoffe wie Polyolefine, Polyurethan, Polyamide, Polyvinylchlorid, Polystyrole, Polyte- traflurethylen (PTFE) und/oder Silikon auf.

[14] Bei einem „Oberflächenstrukturelement“ handelt es sich insbesondere um eine geometrische Struktur, welche stoffschlüssig am und/oder mit dem Ka- belmantel verbunden ist, um eine gezielte Strömungsführung um das Schlepp- kabel und/oder die Schleppantenne zu erzielen. Durch das Oberflächenstruktur- element wird insbesondere der Zug durch das Schleppkabel und/oder die Schleppantenne reduziert, sodass für ein vorgegebenes Schleppkabel und/oder eine vorgegebene Schleppantenne eine größere Wassertiefe und/oder Ge- schwindigkeit einstellbar ist. Zudem werden durch Wirbelablösung an dem Oberflächenstrukturelement Turbulenzen, Vibrationen und/oder die Eigenreso- nanz des Schleppkabels und/oder der Schleppantenne vermindert.

[15] Das Oberflächenstrukturelement weist mindestens eine Erhebung und/oder mindestens eine Vertiefung gegenüber dem Außendurchmesser des Kabelmantels ohne die Erhebung und/oder Vertiefung auf. Bei einem Oberflä- chenstrukturelement handelt es sich beispielsweise um eine langgestreckte Er- hebung, welche auf dem Kabelmantel spiralförmig um die Längsachse des Schleppkabels geführt ist. Ein Oberflächenstrukturelement weist insbesondere eine Rille oder mehrere Rillen, eine Noppe oder mehrere Noppen, eine zirkulie rende Form und/oder ein Reifenprofil auf.

[16] „Stoffschlüssig“ bedeutet, dass die Verbindung zwischen dem Oberflä- chenstrukturelement und dem Kabelmantel insbesondere durch atomare und/oder molekulare Kräfte zusammengehalten wird. Die stoffschlüssige Ver- bindung ist insbesondere nicht lösbar, ohne dass die Verbindung zerstört wird. Durch die stoffschlüssige Verbindung wird insbesondere eine hohe Übertra- gungsfähigkeit von Kräften und Momenten ermöglicht. [17] Ein „Außendurchmesser“ des Kabelmantels ist insbesondere der Ab- stand zwischen dem Mittelpunkt des Kabels und dem äußeren Rand des Kabel- mantels.

[18] Ein„Verdrillen“ ist insbesondere ein gegeneinander Verwinden und/oder ein schraubenförmiges Umeinanderwickeln des Schleppkabels und/oder der

Schleppantenne.

[19] Eine„Vibration“ ist insbesondere eine periodische, meist mittel- bis hö- herfrequente und niederamplitudige mechanische Schwingung eines Schlepp- kabels und/oder einer Schleppantenne. Eine Vibration umfasst insbesondere auch die Eigenresonanz und/oder Eigenfrequenz, mit welcher das Schleppka- bel und/oder die Schleppantenne nach einmaliger Anregung als Eigenform schwingen.

[20] Ein„Zug“ ist insbesondere eine Kraft des Schleppkabels und/oder der Schleppantenne, welche beim Schleppen des Schleppkabels und/oder der Schleppantenne einer Zugkraft beispielsweise durch ein Schleppschiff entge- gengesetzt ist. Bei einem Zug handelt es sich insbesondere um einen Strö- mungswiderstand des Schleppkabels und/oder der Schleppantenne als die Kraft, welche der Schleppbewegung entgegensetzt wird.

[21] Eine„Zugkraft“ ist insbesondere eine Kraft, die an einem Körper zieht. Bei der Zugkraft handelt es sich insbesondere um die Kraft, welche an einem

Schleppkabel und/oder einer Schleppantenne beim Schleppen im Wasser zieht.

[22] In einer weiteren Ausführungsform der Schleppantenne weist das Ober- flächenstrukturelement mehrere Erhebungen und/oder mehrere Vertiefungen auf. [23] Somit können mehrere Erhebungen und/oder mehrere Vertiefungen ge- zielt über den Querschnitt und/oder die Länge des Schleppkabels zur Strö- mungsoptimierung angeordnet und/oder verteilt werden.

[24] Hierbei können die mehreren Erhebungen und/oder mehreren Vertiefun- gen einzeln und/oder verbunden ausgeführt sein.

[25] Um eine optimale Profilierung und Umströmung des Schleppkabels zu erreichen, sind die Erhebungen und/oder die Vertiefungen regelmäßig oder un- regelmäßig ausgebildet und/oder angeordnet.

[26] Somit können die Erhebungen unterschiedliche Höhen (als Abstand vom äußeren Durchmesser des Kabelmantels fei von dem Oberflächenstrukturele- ment bis zum äußeren Rand der jeweiligen Erhebung) und/oder unterschiedli- che Breiten sowie die Vertiefungen unterschiedliche Tiefen und/oder Breiten aufweisen. Ebenso können die Erhebungen und/oder Vertiefungen gleichmäßig oder unregelmäßig zueinander und/oder über den Querschnitt und/oder die Länge des Schleppkabels angeordnet sein.

[27] In einer weiteren Ausführungsform ist das Oberflächenstrukturelement entlang des Schleppkabels ausgeführt.

[28] Somit kann das Oberflächenstrukturelement an die Länge des Schlepp- kabels und/oder an eine gewünschte Strömungsführung entlang dieser Länge angepasst werden.

[29] Um eine rotationssymmetrische Strömungsführung auch bei einem Dre- hen des Schleppkabels im Wasser zu ermöglichen, ist oder sind die Erhebung oder die Erhebungen und/oder die Vertiefung oder die Vertiefungen spiralförmig entlang des Schleppkabels ausgeführt. [30] „Spiralförmig“ (auch helikal) bedeutet insbesondere, dass die Erhebung und/oder Erhebungen und/oder die Vertiefung und/oder Vertiefungen in einer Kurve, welche um die Längsachse der Schleppantenne verläuft, geführt ist oder sind. Hierbei windet sich die Kurve insbesondere mit einer konstanten Steigung oder einer veränderlichen Steigung um den Kabelmantel und/oder die Längsachse des Schleppkabels.

[31] In einer weiteren Ausführungsform des Schleppkabels sind das Oberflä- chenstrukturelement und der Kabelmantel einstückig ausgebildet, wobei das Oberflächenstrukturelement ergänzend oder alternativ zum Kabelmantel ausge- führt ist.

[32] Somit liegen das Oberflächenstrukturelement und der Kabelmantel als ein einziges Stück und/oder Teil vor.

[33] Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Oberflächenstrukturelement gleichzeitig auch den Kabelmantel ausbildet. Folglich können das Oberflächen- strukturelement und der Kabelmantel in einem Arbeitsschritt gefertigt werden.

[34] Um die Fertigung des Schleppkabels zu vereinfachen, weist oder weisen das Oberflächenstrukturelement und/oder der Kabelmantel einen extrudierba- ren Kunststoff auf.

[35] Somit können sowohl das Oberflächenstrukturelement als auch der Ka- belmantel durch Extrusion gefertigt werden.

[36] Mithin können das Oberflächenstrukturelement und der Kabelmantel ge- trennt extrudiert werden, beispielsweise indem erst der Kabelmantel extrudiert wird und anschließend auf dem noch warmen Kabelmantel das Oberflächen- strukturelement aufextrudiert wird. Ebenso können das Oberflächenstrukturele- ment und der Kabelmantel gleichzeitig in einem Extrusionskopf extrudiert wer- den. Zudem kann für die Extrusion des Oberflächenstrukturelementes und des Kabelmantels derselbe Kunststoff und/oder unterschiedliche Kunststoffe ver- wendet werden. Dadurch kann die Fertigung in einem Arbeitsgang bei gleichen und/oder ähnlichen Temperaturen erfolgen.

[37] Unter einem„extrudierbaren Kunststoff“ wird insbesondere ein Kunststoff verstanden, welcher als Formmasse durch eine Formmatritze zu einem extru- dierten Formstück gepresst wird. Insbesondere wird der extrudierbare Kunst- stoff zu einem Oberflächenstrukturelement und/oder einem Kabelmantel ge- presst, wobei der Kabelkern ummantelt und/oder beschichtet wird. Bei einem extrudierbaren Kunststoff handelt es sich insbesondere um die oben genannten Kunststoffe, aus denen ein Kabelmantel bestehen kann.

[38] In einer weiteren Ausführungsform weist das Schleppkabel einen Schleppkörper auf.

[39] Dadurch kann die Ausrichtung und/oder Tiefe des Schleppkabels und/oder einer Schleppantenne im Wasser zusätzlich mittels des Schleppkör- pers eingestellt werden. Vor allem ist mittels eines Schleppkörpers ein Schlepp- kabel im Wesentlichen senkrecht im Wasser ausrichtbar.

[40] Des Weiteren kann im Schleppkörper der aktive Teil eines Schleppso- nars angeordnet sein.

[41] Ein„Schleppkörper“ (auch towed body) ist ein Körper welcher verbunden mit einem Schleppkabel und/oder mehreren Schleppkabeln und/oder einer Schleppantenne im Wasser geschleppt wird. Ein Schleppkörper kann insbeson- dere zwischen zwei Schleppkabeln und/oder als Endflosse einer Schleppanten- ne angeordnet sein. Ein Schleppkörper kann beispielsweise hohl sein, den akti ven Teil eines Schleppsonars aufweisen und/oder mit einem Ballastgewicht ge- füllt sein. Ein Schleppkörper weist insbesondere eine bestimmte Form zur Strö- mungsführung auf. [42] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Schleppantenne zum Schleppen im Wasser, wobei die Schleppantenne ein zuvor beschriebenes Schleppkabel aufweist.

[43] Somit wird eine strömungswiderstandsoptimierte, verdrill- und vibrations- arme Schleppantenne bereitgestellt. Es ist besonders vorteilhaft, dass eine hö- here Wassertiefe der Schleppantenne aufgrund des erfindungsgemäß profilier- ten Schleppkabels eingestellt werden kann. Zudem ist die Schleppantenne pro- blemlos mittels einer Winde aus- und einbringbar und an Bord eines Schiffes lagerbar, da die Schleppantenne ohne Beschädigungen des Oberflächenstruk- turelementes in mehreren Lagen auf- und/oder abwickelbar ist.

[44] In einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Wasserfahrzeug zum Schleppen einer Schleppantenne im Wasser, wobei das Wasserfahrzeug ein zuvor beschriebenes Schleppkabel und/oder eine zuvor beschriebene Schleppantenne aufweist. [45] Mithin wird ein Wasserfahrzeug bereitgestellt, mit welchem ein Schlepp- kabel und/oder eine Schleppantenne mit einem strömungsoptimierten Oberflä- chenstrukturelement frei von einer Beschädigung auf- und abgewickelt und so- mit ins Wasser abgelassen und/oder wieder an Bord eingeholt werden kann.

[46] Ein„Wasserfahrzeug“ ist ein Fahrzeug, welches sich insbesondere auf dem Wasser, im Wasser und/oder unter Wasser fortbewegen kann. Bei einem

Wasserfahrzeug kann es sich beispielsweise um ein Schleppschiff und/oder um ein U-Boot handeln.

[47] Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines

Schleppkabels mit einem einstückigen Kabelmantel mit einem Strömungselement,

Figur 2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines

Schleppkabels mit am Kabelmantel angeordneten Nop- pen,

Figur 3 eine schematische Querschnittsdarstellung eines

Schleppkabels mit einem einteiligen Kabelmantel mit Erhöhungen und Vertiefungen und

Figur 4 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines Schleppschiffes mit einer Winde, zwei Schleppka- beln und einer Schleppantenne.

[48] Ein Schleppkabel 101 weist einen Kabelkern 103 als einen elektrischen Leiter und ein dem Kabelkern 103 zugeordnetes Aramidgeflecht 105 zur Ver- stärkung und Gewährleistung der Zugfestigkeit auf. Das Aramidgeflecht 105 ist von einem einstückig ausgeführten Kabelmantel 107 mit einem Strömungsele- ment 113 umgeben. Das Strömungselement 113 ragt einseitig über den Kabel- mantelaußendurchmesser 109 hinaus, welcher ohne das Strömungselement 113 vorliegt. Der einstückige Kabelmantel 107 mit dem stoffschlüssig verbunde- nen Strömungselement 113 ist in einem Fertigungsschritt durch Extrusion unter Pressen von Polyurethan durch eine Formmatrize hergestellt.

[49] In einer Alternative weist ein Schleppkabel 201 einen Kabelkern 203 mit vier elektrischen Leitern 211 im Inneren des Kabelkerns auf. Außen weist der Kabelkern 203 ein Aramidgeflecht 205 zur Verstärkung auf. Der Kabelkern 203 mit dem Aramidgeflecht 205 ist von einem Kabelmantel 207 umgeben. An dem Kabelmantel 207 sind außen gleichmäßig sechs Noppen 213 angeordnet, wel- che jeweils eine Erhöhung gegenüber einem Kabelmantelaußendurchmesser 209 frei von den Noppen 213 darstellen.

[50] Der Kabelmantel 207 ist aus Polyamid gefertigt, wobei gleichzeitig durch Koextrusion die Noppen 213 aus Polyethylen aufgebracht und stoffschlüssig mit dem Polyamid des Kabelmantels 207 verbunden wurden.

[51] In einer Alternative weist ein Schleppkabel 301 einen Kabelkern 303 mit einem außen angeordneten Aramidgeflecht 305 und vier innen angeordneten elektrischen Leitern 311 auf. Der Kabelkern 303 mit dem Aramidgeflecht 305 ist von einem Kabelmantel 307 umgeben, welcher einstückig ausgeführt ist und regelmäßig verteilt vier Erhöhungen 313 mit jeweils einer dazwischen angeord- neten Vertiefung 315 aufweist. Die vier Vertiefungen 315 liegen innerhalb eines Kabelmantelaußendurchmessers 309 ohne Erhöhung und ohne Vertiefung und die vier Erhöhungen 313 liegen außerhalb dieses Kabelmantelaußendurchmes- sers 309.

[52] Der Kabelmantel 307 mit den Erhöhungen 313 und den Vertiefungen 315 ist direkt durch Extrusion unter Pressen von Polyurethan durch ein einziges Formstück gefertigt worden.

[53] Ein Schleppschiff 121 fährt an einer Wasseroberfläche 123 und weist an einem Heck eine Winde 125 auf. An der Winde 125 ist das Schleppkabel 101 als erstes Schleppkabel angeordnet, welches mehrere Strömungselemente 113 aufweist. Am Ende des Schleppkabels 101 ist ein Schleppkörper 127 angeord- net, an welchem wiederum das Schleppkabel 201 als zweites Schleppkabel angeordnet ist. Am Ende des zweiten Schleppkabels 201 hängt eine Schlepp- antenne 129, welche mehrere Hydrophone 131 aufweist.

[54] Aufgrund der Ausführung des Schleppkabels 101 mit mehreren ein- stückig mit dem Kabelmantel 107 verbundenen Strömungselementen 113 und des Schleppkabels 201 mit den Noppen 213 wird ein Verdrillen, eine Vibration und ein Zug der Schleppkabel 101 und 201 vermindert, sodass unter der Was- seroberfläche 123 das Schleppkabel 201 im Wesentlichen senkrecht sowie die Schleppantenne 129 in großer Tiefe stabil horizontal ausgerichtet ist und mittels der Hydrophone 131 Unterwasserschallsignale mit einer hohen Sensitivität er- fasst werden. Nach dem Schleppvorgang werden unter Ausklinken des Schleppkörpers 127 die Schleppkabel 101 und 201 und die Schleppantenne 129 ohne Beschädigung auf der Winde 125 wieder aufgewickelt.

Bezugszeichenliste

101 Schleppkabel

103 Kabel kern

105 Aramidgeflecht

107 einstückiger Kabelmantel mit Strömungselement

109 Kabelmantelaußendurchmesser ohne Strömungselement

113 Strömungselement

121 Schleppschiff

123 Wasseroberfläche

125 Winde

127 Schleppkörper

129 Schleppantenne

131 Hydrophon

201 Schleppkabel

203 Kabel kern

205 Aramidgeflecht

207 Kabelmantel

209 Kabelmantelaußendurchmesser ohne Noppen

211 elektrischer Leiter

213 Noppen

301 Schleppkabel

303 Kabel kern

305 Aramidgeflecht

307 Kabelmantel

309 Kabelmantelaußendurchmesser ohne Erhöhungen und Vertiefungen 311 elektrischer Leiter

313 Erhöhung

315 Vertiefung