Steuerung und Kommunikation bei einem U-Boot?
Ich hätte da mal eine Frage die eigentlich schon oben steht. Trz nochmal hier kurz erklärt: Ich muss schon bald meine GFS (eine Präsentation) über U-Boote halten und hätte da noch ein paar Fragen da ich die Erklärungen im Internet nicht wirklich verstehe. Deshalb wäre ich sehr dankbar wenn jemand meine Fragen in nicht allzu schwerem Deutsch erklären könnte. So. Es geht darum wie ein U-Boot gesteuert wird und wie ein U-Boot mit einem anderen kommuniziert. Danke schonmal im Vorraus für die Antwort :)
3 Antworten
Die Steuerung links/rechts geht nicht anders, als bei allen anderen Schiffen auch. Da gehe ich nicht näher drauf ein.
Frage an die Klasse (alter Ubootfahrerscherz): Wodurch unterscheidet sich ein Uboot von anderen Schiffen?
Vermutliche Antwort: Ein Uboot kann tauchen, andere Schiffe nicht.
Du: Falsch, alle Schiffe können tauchen, aber ein Uboot kann auch wieder auftauchen.Und wie das geht, erkläre ich jetzt.
Da hilft uns Archimedes weiter.
Die Scheinkraft Fs ist Auftriebskraft - Gewichtskraft.
Fs = Fa - Fg.
Dabei werden die Kräfte nach oben positiv und die nach unten negativ angegeben.Zum Auftauchen sollte es nun eine positive Scheinkraft geben, die das Boot an die Oberfläche treibt.
Aus Fs = Fa - Fg > 0 folgt: Fa > Fg
Die Auftriebskraft muss also größer als die Gewichtskraft sein.
Betrachten wir den Fall, dass das Uboot schwebt. Von diesem Zustand aus kann man dann auf- oder abtauchen.Für den Schwebezustand gilt:
Fa = Fg
Die Einhaltung dieser Gleichung ist überlebenswichtig für das Uboot und geschieht in mehreren Stufen.
1. Statischer Auftrieb
Vor dem Auslaufen berechnet der STO (Schiffstechnischer Offizier) die Masse des Bootes. Dabei berücksichtigt er die Anzahl der Besatzung, die geladene Verpflegung sowie die Tankfüllungen. Dann berechnet er entsprechend der Dichte, die in dem erwarteten Tauchgebiet herrscht, den Auftrieb. Das Volumen kennt er, das ändert sich nicht. Aber die Dichte ändert sich je nach Temperatur und Salzgehalt.
Entsprechend des berechneten Auftriebes und Gewichtes, findet eine Angleichung von beiden statt, indem Grundgewichte be- oder entladen werden.
Ein Grundgewicht ist etwas größer als ein Ziegelstein, besteht aus Blei und hat um die 10 kg und einen Griff zum Tragen. Die Grundgewichte liegen ganz unten im Uboot in der Bilge. Dadurch findet eine Anpassung mit einer Genauigkeit von rund 100 kg statt.
Auf hoher See findet eine Feinjustierung über die Regelzellen statt. Die kann man wahlweise mit Wasser oder Druckluft füllen. Das findet so im Bereich von +/- 50 kg statt. Theoretisch könnte man auch literweise Wasser einlassen oder ausblasen, aber so genau stimmt das nicht, weil 100 m später schon wieder andere Dichteverhältnisse herrschen können. Zusätzlich gibt es Trimmzellen, wo Wasser nicht eingelassen oder mit Druckluft ausgeblasen wird. Hier wird nur Wasser innerhalb des Bootes von vorne nach hinten oder umgekehrt gepumpt. Damit will man das Boot waagrecht im Wasser halten. Je nachdem, wo sich die meisten Besatzungsmitgleider aufhalten, wäre das Boot sonst bug- oder hecklastig.
2. Dynamsicher Auftrieb
Die absolute Feinabstimmung der Tauchtiefe auf 1 m genau findet über die Tiefenruder statt. Die liegen parallel zur Wasseroberfläche und die gibt es vorne und hinten. Hier haben wir es nicht mit einem statischen Auftrieb nach Archimedes zu tun sondern mit dynamischem Auftrieb wie bei einer Flugzeugtragfläche. Man hat vorne und hinten Tiefenruder, damit das Boot in der Waagerechten bleibt, wenn man sie gleichzeitig betätigt.
Das wars im Prinzip schon für den Schwebezustand bzw. die Tiefensteuerung.
3. Besondere Manöver
3.1 Auftauchen und Überwasserfahrt
Manchmal möchte ein Uboot aus verschiedenen Gründen mal wieder auftauchen. Dazu muss eine hohe Scheinkraft erzeugt werden. Fg ist kaum zu beeinflussen, man kann ja kein Gewicht abwerfen. Also muss der Auftrieb gegenüber dem Schwebezustand deutlich erhöht werden. Dazu gibt es Tauchbunker außerhalb des Druckkörpers an den Seiten des Bootes. Diese Tauchbunker sind unten offen und oben haben sie einen Druckluftanschluss sowie ein Ventil, um Druckluft abzulassen. Will man nun auftauchen, öffnet man das Druckluftventil und die Luft presst das Wasser nach unten raus. Es wird sozusagen ein Luftkissen hergestellt, das Auftrieb erzeugt. Zum Abtauchen öffnet man das Ablassventil. Dann entweicht die Druckluft wieder und das Wasser strömt von unten zurück in die Tauchbunker. Diese Bunker sind relativ groß und haben einige m^3 Inhalt und erzeugen damit einige Tonnen Auftrieb. Der Inhalt der Tauchbunker entspricht ziemlich genau dem Volumen, das vom Boot oben rausguckt, wenn es aufgetaucht fährt.
3.2 Sehr schnelle Tiefenänderungen
Wird das Boot von Überwasserschiffen gejagt, muss es schnell ausweichen können. Uboote sind unter Wasser extrem wendig. Auch schnelle Tiefenänderungen können die Jäger verwirren. Um das zu erreichen, stellt man das Boot schräg ins Wasser. Zum schnellen Abtauchen z.B. wird das vordere Tiefenruder nach unten gelegt und das hintere nach oben. Dadurch zeigt der Bug schräg in die Tiefe. Dann gibt man ordentlich Gas (erhöht die Drehzahl des Porpellers) und das Boot schiebt mit Motorkraft schnell in die Tiefe. Hoch gehts dann umgekehrt. Um das Boot noch schneller schräg zu stellen, kann man die freie Besatzung ganz nach vorne oder ganz nach hinten schicken.
4. Kommunikation
4.1 Aufgetaucht
Aufgetaucht gibt es die üblichen Kommunikationsmittel von Überwasserschiffen. Das wäre hauptsächlich Funk und bei kleiner Entfernung der Signalscheinwerfer zum Morsen.
4.2 Getaucht
Direkt unterhalb der Wasseroberfläche können Funksignale gesendet und empfangen werden, wenn man die Antenne durch die Oberfläche steckt. Auf Tiefe gibt es keinen Funk mehr. Das Salzwasser ist elektrisch leitend und absorbiert Funkwellen. Da ist es normal, dass tagelang keinerlei Verbindung zur Außenwelt besteht. Das ist eine wunderbare Erholung. Keine Befehle, keine Anweisungen, keine Rechnungen, keine Anrufe etc. pp. Auf wenige km Entfernung gibt es noch das Unterwassertelefon. Da muuus maaan aaaabeeeer gaaaanz laaangsaaam spreeeecheeeen, sonst versteht man nichts. Im Einsatz spielt das praktisch keine Rolle.
ich glaub jetzt hab ichs verstanden! Besser als bei den Artikeln die ich gefunden habe... Dankeschön dafür :)
Klasse erklärt! Verschiedene U-Boot - Filme helfen auch weiter, Das Boot, Crimson Tide, Hostile Waters .
Übrigens, ein interessantes Thema sind Forschungstauchboote. Gesteuert teilweise durch verschiedene Manövrierantriebe. Da werden die Ruder durch Propeller ersetzt. Der Druckkörper kann eine Glaskugel sein. Google mal “ Johnson Sealink 2“