Allgemein — U‑Boot-Technologie der Zukunft

Sig­na­turen

In den let­zten Jahrzehn­ten wurde bei TKMS großer Wert auf die Min­imierung der Sig­na­turen unser­er U‑Boote gelegt. Die in diesem Zeitraum erre­icht­en Verbesserun­gen sind enorm und wir dür­fen – auch wenn man sie stets im Spiegel­bild der eben­falls ständig weit­er schre­i­t­en­den Sen­sore­nen­twick­lung betra­cht­en muss – mit gutem Grund behaupten, dass unsere U‑Boote heute noch schwieriger zu orten sind denn je. TKMS stellt heute die leis­es­ten U‑Boote her, die jemals gebaut wur­den. Diese U‑Boote sind für einen Geg­n­er mit pas­siv­en Ortungsmit­teln nahezu unent­deck­bar.

U‑Boot-Sig­na­turen

Fol­glich nutzt der Geg­n­er heute wieder zunehmend aktive Ortungsmit­tel, obwohl er damit seine eigene Posi­tion ver­rät. Auf­grund dieser Änderung in der Bedro­hung des U‑Boots geht es heute darum, geeignete Gegen­maß­nah­men zu tre­f­fen. Es gibt zwei wesentliche aktive Bedro­hun­gen eines U‑Boots: in Sehrohrtiefe durch Radar und getaucht durch aktives Sonar.

Beson­ders für AIP-U-Boote ist im Ver­gle­ich zu Über­wasser­schif­f­en die Gefahr der Ortung durch Radar eher sehr ger­ing, weil diese mod­er­nen U‑Boote mit AIP den größten Teil ihrer Zeit tief getaucht ver­brin­gen und durch die Wasser­ober­fläche vor Radar geschützt sind. Da aber die Forderung nach Unent­deck­barkeit beim U‑Boot extrem hoch ist, wird das verbleibende Risiko durch radarab­sorbieren­des Mate­r­i­al an den Aus­fahrmas­ten min­imiert.

Damit ist das geg­ner­ische Aktiv­sonar heute die Hauptbedro­hung für mod­erne U‑Boote. In den fol­gen­den Absätzen wird erläutert, was mit For­mge­bung und Beschich­tung erre­ich­bar ist, um das Ziel­maß zu min­imieren.

For­mge­bung

Die erste Regel bei der For­mge­bung ist, das U‑Boot so klein wie möglich zu hal­ten. Das wirkt sich nicht nur pos­i­tiv auf die Manövri­er­fähigkeit aus, son­dern reduziert auch die Größe der Flächen, die Sonarim­pulse reflek­tieren kön­nen. Allerd­ings ist die dadurch erre­ichte Reduzierung des Ziel­maßes allein nicht aus­re­ichend, sodass weit­ere Maß­nah­men wie die Opti­mierung geometrisch­er Para­me­ter vorgenom­men wer­den müssen.

Für Schall­wellen­re­flex­ion opti­mierte U‑Boot-Form

Dazu wer­den die Rich­tung des ank­om­menden Sonarsig­nals im Ver­hält­nis zum U‑Boot und die Wahrschein­lichkeit bes­timmter Rich­tungswinkel in Betra­cht gezo­gen. Bei noch weit­er Ent­fer­nung des Geg­n­ers ist der Sonarim­puls auf das U‑Boot aus geometrischen Grün­den nahezu hor­i­zon­tal (0°). Selb­st bei rel­a­tiv geringer Ent­fer­nung, wenn z.B. der Geg­n­er 1.000 m Abstand zum U‑Boot hat, das sich in ein­er Tauchtiefe von 100 m befind­et, ist der Ein­fall­swinkel noch unter 6°. Da die Wahrschein­lichkeit ein­er Bedro­hung dieser Art aus so kurz­er Ent­fer­nung klein ist (und nor­maler­weise durch die U‑Boot-Besatzung ver­mieden wer­den kann), ist die Opti­mierung für Stei­gungswinkel des ank­om­menden Sig­nals zwis­chen 0° und ca. 6° aus­re­ichend. Das Vorherrschen dieser niedri­gen Stei­gungswinkel wird durch den Ein­fluss von Salz- und Tem­per­aturschicht­en noch ver­stärkt, die zur Bil­dung von hor­i­zon­tal­en akustis­chen Leit­bah­nen führen.

Der wichtig­ste Punkt ist die Ver­mei­dung von reflek­tieren­den senkrecht­en Flächen, wo auch immer dies möglich ist. Da der Druck­kör­p­er den Tauch­druck in großer Tiefe aushal­ten muss, ist es nicht möglich, vom kreis­run­den Durchmess­er abzuwe­ichen. Aber die Seit­en­flächen des Tur­mauf­baus, Oberdecks und Kiels sind schräg gestellt. TKMS hat den möglichen Ein­fluss solch­er Änderun­gen auf Wider­stands­fähigkeit, Manövrier­barkeit, Bedi­enungs­fre­undlichkeit und Anströ­mungs­geräusche des U‑Boots einge­hend geprüft. Am Ende ist ein Kom­pro­miss zwis­chen den unter­schiedlichen an das U‑Boot gestell­ten Anforderun­gen zu find­en.