DE10102740A1 - Propulsion for ships - Google Patents

Propulsion for ships

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DE10102740A1
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rudder propeller
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DE10102740A
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Rainer Hartig
Stefan Richter
Wolfgang Rzadki
Armin Drefs
Reinhold Reuter
Manfred Heer
Stephan Brabeck
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Siemens AG
Schottel GmbH and Co KG
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Abstract

The invention relates to a propulsion system for ships, especially navy ships, comprising at least one rudder propeller drive (1). Said rudder propeller drive consists of a rotatable azimuth module with an energy transmission device and a propulsion module. Said propulsion module is disposed on the azimuth module in a gondola-type of manner and is provided with an electric drive for one or two propellers. The rudder propeller drive (1) is further characterized by being mounted on a flexible, especially shock-proof bearing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antrieb für Schiffe, insbesondere Marineschiffe.The present invention relates to a drive for ships, especially navy ships.

An Antriebe für Schiffe, insbesondere Marineschiffe und der­ gleichen, werden höchste Anforderungen hinsichtlich Energie­ erzeugung, Energieübertragung und an den Antriebsteil zur Er­ zeugung eines Vortriebs des Schiffes gestellt, wobei insbe­ sondere die Integration von Antrieb, Energieerzeugung und Energieübertragung von großem Interesse ist, wie beispiels­ weise aus dem Artikel von Sadler: "Trends im Überwasser- Marineschiffbau", in Marine Forum, Juli/August 1999, Seite 8 bis 29, bekannt.On drives for ships, especially navy ships and the same, are the highest energy requirements generation, energy transmission and to the drive part to Er generation of a propulsion of the ship, in particular in particular the integration of drive, power generation and Energy transfer is of great interest, such as wise from Sadler's article: "Trends in surface water Naval Shipbuilding ", in Marine Forum, July / August 1999, page 8 to 29, known.

Bisher werden auf Marineschiffen zur Erzeugung elektrischer Energie elektrisch erregte Synchrongeneratoren verwendet, welche von Dieselmotoren angetrieben werden. Die Energieüber­ tragung erfolgt in Wechselstromtechnik. Der Antrieb erfolgt mittels Dieselmotoren, Gasturbinen, Elektromotoren oder mit­ tels einer Kombination derselben, wobei diese über eine Welle einen oder mehrere Propeller antreiben, und für den Vortrieb des Schiffes sorgen. Dabei werden sowohl Festpropeller als auch Verstellpropeller eingesetzt. Üblicherweise werden die Antriebe mitschiffs angeordnet.So far, naval ships have been used to produce electrical Energy used electrically excited synchronous generators which are powered by diesel engines. The energy transfer Carried in AC technology. The drive takes place by means of diesel engines, gas turbines, electric motors or with a combination of these, this over a shaft drive one or more propellers, and for propulsion of the ship. Both fixed propellers and variable pitch propeller also used. Usually the Drives arranged amidships.

Von Nachteil bei den bisher bekannten Antrieben ist zum ei­ nen, dass diese nicht bzw. nur bedingt geräuscharm betrieben werden können, insbesondere da die Antriebe zur Erzeugung elektrischer Energie in der Regel im Betrieb äußerst ge­ räusch- und strahlungsintensiv sind, also eine hohe akusti­ sche und elektromagnetische Signatur aufweisen, was insbeson­ dere bei Marineschiffen von Nachteil ist, da diese so einfa­ cher detektierbar sind. Ein Schiff, insbesondere ein Marine­ schiff, ist ohne Signatur nicht erkennbar und somit keiner Bedrohung durch Angriffe ausgesetzt. Da ein Schiff ohne Rück­ wirkungen auf sein Umfeld nicht denkbar ist, weist dieses ei­ ne Signatur auf und ist entsprechend für moderne Waffensyste­ me, insbesondere sogenannte intelligente Waffensysteme, de­ tektierbar. Im ungünstigsten Fall kann ein Schiff über sein Signaturprofil eindeutig identifiziert und entsprechend ange­ peilt und erfolgswahrscheinlich bekämpft werden. Die Signa­ turreduzierung und insbesondere die Eliminierung sogenannter "Fingerabdrücke" ist somit bei Marineschiffen von zentraler Bedeutung. Signaturen sind Beeinflussungen bzw. Rückwirkungen des Schiffes auf das natürliche, ungestörte Umfeld. Solche Beeinflussungen sind wesentlich für das magnetische, thermi­ sche und/oder akustische Umfeld und verändern sich beim Ein­ satz der entsprechenden Antriebe. Bei der akustischen Signa­ tur werden als Hauptgeräuschquellen die üblicherweise perma­ nentmagneterregten Synchronmotoren und die Wälzlagerung der Antriebe angesehen. Der Körperschall wird einerseits über die Welle zu den Propellern übertragen und in Wasserschall umge­ wandelt, andererseits wird der Körperschall über die Wälzla­ geraußenringe an das Gehäuse, beispielsweise das Gondelgehäu­ se eines Ruderpropellerantriebs, übertragen und als Wasser­ schall abgestrahlt. Darüber hinaus wirken tangentiale Kräfte, angeregt durch Stromoberschwingungen, auf den Stator der Syn­ chronmaschine und übertragen den daraus resultierenden Kör­ perschall auf das Gehäuse, so dass die tangentialen Kräfte ebenfalls als Wasserschall abgestrahlt werden.A disadvantage of the drives known to date is the egg that they are not operated or only operate with limited noise can be, especially since the drives for generation electrical energy usually extremely ge in operation are noise and radiation intensive, i.e. high acoustics cal and electromagnetic signature, which in particular which is disadvantageous for naval ships because they are so simple are detectable. A ship, especially a marine ship, is not recognizable without a signature and therefore none  Attack threat exposed. Since a ship without a return this egg shows effects on his environment is unthinkable ne signature and is accordingly for modern weapon systems me, especially so-called intelligent weapon systems, de tektierbar. In the worst case, a ship can be over Signature profile clearly identified and indicated accordingly direction and are likely to be fought. The Signa ture reduction and in particular the elimination of so-called "Fingerprints" is therefore of central importance for naval ships Importance. Signatures are influences or repercussions of the ship to the natural, undisturbed environment. Such Influences are essential for the magnetic, thermi and / or acoustic environment and change when you switch on set of the corresponding drives. With the acoustic signal The main sources of noise are the usually perma Magnetic synchronous motors and the rolling bearing of the Viewed drives. The structure-borne noise is on the one hand over the Transfer the wave to the propellers and convert it to waterborne noise changes, on the other hand, the structure-borne noise over the Wälzla outer rings on the housing, for example the nacelle housing se of a rudder propeller drive, transmitted and as water radiated sound. In addition, tangential forces act, excited by current harmonics on the stator of the syn chron machine and transfer the resulting body perschall on the housing, so that the tangential forces can also be emitted as water sound.

Darüber hinaus stellt die Versorgung von Schiffen mit elek­ trischer Energie und die Energieverteilung ein Problem dar, da sowohl Gleich- als auch Wechselstromverbraucher, zum einen elektrische Antriebe zur Erzeugung des Vortriebs des Schif­ fes, zum anderen Waffensysteme, Funkgeräte und dergleichen, mit unterschiedlichen Spannungen und Leistungsaufnahmen mit elektrischer Energie versorgt werden müssen, so dass auf Schiffen üblicherweise verschiedene Energieversorgungsnetze bestehen. Von weiterem Nachteil ist dabei, dass bei Ausfall eines dieser Energieversorgungsnetze die Funktionsfähigkeit des Schiffes nicht mehr gegeben ist.In addition, the supply of ships with elek energy and energy distribution is a problem because both DC and AC consumers, on the one hand electric drives for the propulsion of the ship fes, on the other hand weapon systems, radio equipment and the like, with different voltages and power consumption electrical energy must be supplied so that on Ships usually have different energy supply networks consist. Another disadvantage is that in the event of failure  functionality of one of these energy supply networks of the ship is no longer given.

Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für Schiffe, insbesondere Marineschiffe, bereitzustellen, welcher äußerst geräuscharm mit geringstmöglicher Signatur und hohem Wir­ kungsgrad betreibbar und dabei an unterschiedlichste Be­ triebszustände anpassbar ist.The invention is in view of this prior art based on the task of propelling a ship, especially navy ships, which is extremely low noise with the lowest possible signature and high we degree of operability and at the drive states is adaptable.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ein Antrieb für Schiffe, insbesondere Marineschif­ fe, bereitgestellt, wobei der Ruderpropellerantrieb aus einem drehbaren, eine Energieübertragungseinrichtung aufweisenden Azimuth-Modul und einem an diesem gondelartig angeordneten Propulsions-Modul besteht, welches mit einem elektrischen An­ triebsmotor für einen oder zwei Propeller versehen ist, da­ durch gekennzeichnet, dass der Ruderprollerantrieb (1) elas­ tisch, insbesondere schocksicher, gelagert ist.To solve this problem, the present invention provides a drive for ships, in particular navy ships, the rudder propeller drive consisting of a rotatable azimuth module having a power transmission device and a propulsion module arranged on this in a gondola-like manner, which has an electric drive motor is provided for one or two propellers, characterized in that the rudder controller drive ( 1 ) is elastically, in particular shock-proof, mounted.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ma­ schine des Ruderpropellerantriebs geräuschgedämpft ausge­ führt. Vorteilhafterweise aktiv und/oder passiv, wozu das Ge­ häuse der Maschine in einer passiven Ausgestaltung in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei der Zwischenraum mit Wasser ge­ füllt ist, so dass das Gehäuse der Maschine von einem Wasser­ mantel umgeben ist. Dadurch ist der Ruderpropellerantrieb äu­ ßerst geräuscharm, was eine Reduzierung der Akustiksignatur sowie aufgrund der durch den Wassermantel gegebenen Abschir­ mung eine Reduzierung der elektromagnetischen Signatur mit sich bringt.In a preferred embodiment of the invention, the Ma The rudder propeller drive is silenced leads. Advantageously active and / or passive, for which the Ge housing of the machine in a passive configuration in one Housing is arranged, the space with ge ge is filling, so that the machine casing from a water coat is surrounded. As a result, the rudder propeller drive is external extremely quiet, which reduces the acoustic signature and due to the shield provided by the water jacket a reduction in the electromagnetic signature brings itself.

Zur weiteren Reduzierung der elektromagnetischen Signatur um­ fasst der Antrieb vorteilhafter Weise als aktive Geräusch­ dämpfung einen elektrischen Schwingungsgenerator und/oder ei­ nen Magnetfeldgenerator zur Kompensation der elektromagneti­ schen Strahlung des Antriebs. To further reduce the electromagnetic signature by summarizes the drive advantageously as active noise damping an electrical vibration generator and / or egg NEN magnetic field generator to compensate for the electromagnetic radiation from the drive.  

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind am Maschi­ nengehäuse Piezogeräuschfedern, -platten oder andere Geräu­ scheerzeuger zur Kompensation oder Nachbildung von Maschinen­ geräuschen angeordnet. Vorteilhafter Weise sind Welle, Ge­ triebe und Wellenlager, welche üblicherweise Körperschall in die Schiffsstruktur und damit ins Wasser übertragen, mecha­ nisch entkoppelt. Aufgrund der fehlenden, starren mechani­ schen Verbindung zwischen Schallerzeuger, also dem Motor bzw. der Maschine des Antriebs, und der Schiffsstruktur entfällt dieser Schallweg, so dass die akustische Signatur weiter re­ duziert ist. Die Geräuschesignatur des Schiffes ist frei ge­ staltbar, vorteilhafterweise in Abhängigkeit der Schallerzeu­ ger, der Dämpfung und der Stromrichteransteuerung. So lassen sich nicht nur die elektromagnetische und die akustische Sig­ natur des Schiffes reduzieren, sondern auch beeinflussen, vorzugsweise zur Nachahmung anderer Schiffe oder zur Täu­ schung, insbesondere bei Marineschiffen.In a further advantageous embodiment, the machine Piezo noise springs, plates or other noises washer for compensation or simulation of machines noises arranged. Advantageously, wave, Ge drives and shaft bearings, which are usually structure-borne noise the ship structure and thus transferred into the water, mecha niche decoupled. Due to the lack of rigid mechani connection between the sound generator, i.e. the engine or the engine of the drive, and the ship structure is eliminated this sound path so that the acoustic signature continues right is induced. The sound signature of the ship is free configurable, advantageously depending on the Schallerzeu ger, the damping and the converter control. Let it be not only the electromagnetic and the acoustic sig reduce the nature of the ship, but also influence it, preferably for imitation of other ships or for dew research, especially for naval vessels.

Vorteilhafterweise weist der Ruderpropellerantrieb wenigstens ein Brennstoffzellenmodul zur Erzeugung elektrischer Energie auf. Die Verwendung von Brennstoffzellenmodulen ermöglicht einen besonders geräuscharmen Betrieb. Ein Brennstoffzellen­ modul besteht gemäß der vorliegenden Erfindung aus miteinan­ der verschalteten Brennstoffzellen. In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Gleichstromnetzwerk, z. B. vier Brennstoffzellenmodule mit jeweils 4,5 MW auf, wo­ bei jedes Brennstoffzellenmodul etwa aus dreißig miteinander verschalteten Brennstoffzellen mit jeweils ca. 0,15 MW zusam­ mengesetzt ist.The rudder propeller drive advantageously has at least a fuel cell module for generating electrical energy on. The use of fuel cell modules enables particularly quiet operation. A fuel cell According to the present invention, module consists of one another of the interconnected fuel cells. In one embodiment the present invention has the DC network, z. B. four fuel cell modules, each with 4.5 MW, where for each fuel cell module from about thirty together interconnected fuel cells with approx. 0.15 MW each is set.

Brennstoffzellen zeichnen sich durch einen hohen elektrischen Wirkungsgrad, ein gutes Teillastverhalten, niedrige Schad­ stoffemissionen sowie äußerst geringe Geräuschentwicklungen aus und sind daher sowohl für dezentrale als auch zentrale Anwendungen, wie sie für das erfindungsgemäße elektrische An­ triebssystem für Schiffe gegeben sind, geeignet. Fuel cells are characterized by a high electrical Efficiency, good part-load behavior, low damage emissions and extremely low noise levels and are therefore for both decentralized and central Applications such as those for the electrical type according to the invention drive system for ships are suitable.  

Vorteilhafterweise weist der Antrieb einen Gleichstromzwi­ schenkreis zur Ankopplung des Bordnetzwerkes des Schiffes an das Brennstoffzellenmodul auf. Vorteilhafterweise erfolgt die Energieübertragung sowohl von einem Gleichstromnetzwerk als auch von einem Wechselstromnetzwerk des Schiffes zu dem Gleichstromzwischenkreis und damit zu dem Bordnetzwerk über Gleichstromleitungen. Seitens des Wechselstromnetzwerkes wer­ den dazu Wechselstrom-/Gleichstrom-Umformer eingesetzt.The drive advantageously has a direct current intermediate circuit for connecting the ship's on-board network the fuel cell module. This is advantageously carried out Power transmission from both a DC network and also from an alternating current network of the ship to the DC link and thus to the on-board network DC lines. On the part of the AC network who the AC / DC converter used for this.

Seitens des elektrischen Bordnetzes sind der Erfindung ent­ sprechend Umformer eingesetzt, die die dem Bordnetz zur Ver­ fügung gestellte elektrische Energie in Wechselspannung um­ formen, da in der Regel über das Bordnetzwerk zu versorgende Verbraucher Wechselstromverbraucher sind.On the part of the electrical system, the invention ent speaking converters used, which are the Ver provided electrical energy into alternating voltage shape, as usually to be supplied via the on-board network Consumers are AC consumers.

Vorteilhafterweise sind die Lager des Rotors des Sychronmo­ tors, oder ggf. eines Asynchronmotors des Antriebs ebenfalls mit aktiven und/oder passiven Schalldämpfungselementen ver­ sehen, um die Signatur des Schiffes zu reduzieren und/oder Signaturen anderer Schiffe nachzuahmen.The bearings of the rotor of the Sychronmo are advantageous tors, or possibly an asynchronous motor of the drive as well ver with active and / or passive silencing elements see to reduce the ship's signature and / or Imitate other ships' signatures.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Antrieb ein eigenständig und unabhängiges Notener­ giesystem, vorzugsweise bestehend aus wenigstens einer Brenn­ stoffzelle und/oder wenigstens einem Hilfsgenerator, auf, welches sowohl zum Manövrieren des Schiffes, beispielsweise im Bereich eines Hafens oder dergleichen, als auch als Notan­ trieb für das Schiff einsetzbar ist, beispielsweise bei Aus­ fall von Energieversorgungseinrichtungen für die Antriebe bei einem Treffer oder dergleichen.In a particularly advantageous embodiment of the invention the drive shows an independent and independent note casting system, preferably consisting of at least one burner material cell and / or at least one auxiliary generator, which is both for maneuvering the ship, for example in the area of a port or the like, as well as a Notan can be used for the ship, for example when off case of energy supply devices for the drives a hit or the like.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:Further details, features and advantages of the invention are shown below with the help of those shown in the figures Exemplary embodiments explained in more detail. Show:

Fig. 1 das Konzept des Antrieb gemäß der vorliegenden Erfin- dung; Fig. 1 according to the present inventions dung the concept of the drive;

Fig. 2 in einer schematischen Seitenansicht die Lagerung und Anordnung eines Ruderpropellers und Fig. 2 is a schematic side view of the storage and arrangement of a rudder propeller and

Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht gemäß Fig. 2. Fig. 3 is an end view of FIG. 2.

Fig. 1 zeigt das Antriebskonzept eines Antriebssystem für Schiffe. Das elektrische Antriebssystem weist vier in Abhän­ gigkeit des Betriebszustandes voneinander unabhängig betreib­ bare Antriebe auf, zwei insbesondere im Heckbereich des Schiffs angeordnete Ruderpropellerantriebe 1 und zwei redun­ dant ausgebildete Wasserstrahlantriebe 2. Fig. 1 shows the drive concept of a propulsion system for ships. The electric drive system has four drives which can be operated independently of one another as a function of the operating state, two rudder propeller drives 1 arranged in particular in the stern area of the ship and two water jet drives 2 which are designed redundantly.

Die Ruderpropellerantriebe 1 beziehen ihre Energie aus einem Gleichspannungsnetz (SSB1), in einem Bereich von DC 1 . . . n kV. Wechselrichtereinheiten 3, bestehend aus HV-IGBT-Power-Cards und Dioden-Power-Cards formen die Gleichspannung in ein Wech­ selspannungssystem mit variabler Spannung und Frequenz um.The rudder propeller drives 1 obtain their energy from a direct voltage network (SSB1) in a range from DC 1 . , , n kV. Inverter units 3 , consisting of HV-IGBT power cards and diode power cards, convert the DC voltage into an AC voltage system with variable voltage and frequency.

Jeder der beiden Ruderpropellerantriebe 1 besteht aus folgen­ den Komponenten:
Each of the two rudder propeller drives 1 consists of the following components:

  • - Stromversorgungsschrank- Power supply cabinet
  • - Umrichter-Schrankgruppe mit Leistungsteil, Steuer- und Regelteil, Rückkühlanlage- Converter cabinet group with power section, control and Control section, recooling system
  • - Azimuthsteuerung- Azimuthsteuerung
  • - Azimuthantrieb- azimuth drive
  • - Ruderpropeller- thruster

Vorteilhafterweise ist im Vorschiffbereich ein Not- und Ma­ növrierantrieb angeordnet, welcher beispielsweise auch als Ruderpropeller ausgebildet sein kann.An emergency and measure is advantageously in the foredeck area arranged növrierantrieb, which for example also as Rudder propeller can be formed.

Dieser Ruderpropeller mit Motor 25 ist vorteilhaft einziehbar ausgebildet und schockgedämpft gelagert, so dass er äußerst geräuscharm ist.This rudder propeller with motor 25 is advantageously designed to be retractable and is shock-damped, so that it is extremely quiet.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Anordnung der Ruderpropeller­ antriebe außenbords des Schiffs. Der Ruderpropeller besteht aus einem sich drehbaren, die Energieübertragungseinrichtung aufweisenden Azimuth-Modul und einem an diesem gondelartig angeordneten Propulsions-Modul, das mit einem Antriebsmotor für einen Propeller versehen ist. Der Ruderpropeller, in der Praxis auch unter der Bezeichnung "SSP" bekannt, ist ein drehbarer Schiffsantrieb, der vorzugsweise im Bereich des Hecks eines Schiffes angeordnet ist und zugleich die Funktio­ nen Antrieb, Ruder und Vorschuberzeugung erfüllt. Die Ruder­ propeller 1 sind vorliegend an einer Tragstruktur 18 über ei­ nen Tragzylinder 21 befestigt. Mittels an der Tragstruktur 18 befestigter Hydraulik- oder Elektromotoren 22 sind die Ruder­ propeller verstellbar. Dabei sind die Ruderpropeller 1, wie anhand von Fig. 2 zu erkennen, mittels Schockdämpfer 19 und mehrschichtigen Metallmembranen 20 schockgelagert. Wie anhand von Fig. 3 zu erkennen, weisen die Ruderpropellerantriebe 5 flügelige CFK-Propeller 23 auf. Unterhalb des Tragzylinders 21 und oberhalb der Ruderpropeller 1 weisen diese jeweils ei­ ne Steuerklappe 24 auf, welche zusätzliche Steuermöglichkei­ ten durch Führung der Wasserströmung bereitstellt. Figs. 2 and 3 show the arrangement of the rudder propeller drives outboard of the ship. The rudder propeller consists of a rotatable azimuth module which has the energy transmission device and a propulsion module which is arranged on the gondola and is provided with a drive motor for a propeller. The rudder propeller, also known in practice under the name "SSP", is a rotatable ship drive, which is preferably arranged in the area of the stern of a ship and at the same time fulfills the functions, drive, rudder and feed generation. The rudder propeller 1 are attached to a support structure 18 via egg nen support cylinder 21 in the present case . The rudder propellers are adjustable by means of hydraulic or electric motors 22 attached to the support structure 18 . The rudder propellers 1 , as can be seen from FIG. 2, are shock-supported by means of shock absorbers 19 and multilayer metal membranes 20 . As can be seen from FIG. 3, the rudder propeller drives 5 have CFRP propellers 23 with blades. Below the support cylinder 21 and above the rudder propeller 1 each have a control flap 24 , which provides additional control possibilities by guiding the water flow.

Die elektrische Energie wird vom im Schiff befindlichen Stromrichter 3 zu den im drehbaren Propulsionsmodul befindli­ chen Motor über Kabel und eine Schleifringeinheit übertragen. Die Schleifringeinheit erlaubt unbegrenzte Drehbewegungen. Die Verbindungen zwischen Stromrichter und Schleifring sowie zwischen Schleifring und Motoranschlussschienensystem sind mit Kabeln realisiert.The electrical energy is transmitted from the converter 3 located in the ship to the motor located in the rotatable propulsion module via cables and a slip ring unit. The slip ring unit allows unlimited rotary movements. The connections between the converter and the slip ring as well as between the slip ring and the motor connection rail system are realized with cables.

Die Komponenten der Umrichteranlage 3 sind in einer Schrank­ gruppe zusammengefasst und bestehen aus den Komponenten Lei­ stungsteil, Steuer- und Regelteil, Rückkühlanlage. Der Motor des Propellerantriebs 1 wird durch eine Wechselrichtereinheit 3 gespeist, die im Schiff angeordnet ist. Die Wechselrichter­ einheit 3 erzeugt ein in Frequenz, Amplitude und Phasenlage geregeltes Spannungssystem. Die Spannungsform wird jeweils dem aktuellen Bedarf des Motors und der übergeordneten Steue­ rung sowie der gewünschten Geräuschsignatur angepasst. The components of the converter system 3 are combined in a cabinet group and consist of the components power part, control and regulating part, recooling system. The motor of the propeller drive 1 is fed by an inverter unit 3 , which is arranged in the ship. The inverter unit 3 generates a voltage system regulated in frequency, amplitude and phase position. The voltage form is adapted to the current requirements of the engine and the higher-level control system as well as the desired noise signature.

Das Hauptnetz des elektrischen Antriebssystems gemäß Fig. 1 wird für den Vortrieb des Schiffes verwendete und besteht aus einem Gleichspannungsnetzwerk DC 1 . . . n kV Netz und einem Wechselstromnetzwerk, vorliegend einem Mittelspannungsnetz mit 11 kV/60 Hz. Das Gleichstromnetzwerk befindet sich je zur Hälfte im Schiffssicherungsbereich 1 und 3 (SSB1 und SSB3). Die beiden Teilnetze sind durch eine Überleitung miteinander verbunden, welche im Normalbetrieb über entsprechende Schal­ terstellungen geschlossen gefahren wird.The main network of the electric drive system according to FIG. 1 is used for propulsion of the ship and consists of a DC network DC 1 . , , n kV network and an AC network, in the present case a medium voltage network with 11 kV / 60 Hz. Half of the DC network is located in the ship's security area 1 and 3 (SSB1 and SSB3). The two subnetworks are connected to each other by a transition which is closed in normal operation via corresponding switch positions.

Die elektrische Energie für den geräuscharmen Betriebszustand wird beispielsweise durch geräuscharmen Betriebszustand durch vier Brennstoffzellenmodule 17 bereitgestellt, die die Ruder­ propellerantriebe 1 über Wechselrichtereinheiten 3 mit elekt­ rischer Energie versorgen.The electrical energy for the low-noise operating state is provided for example by low-noise operating state by four fuel cell modules 17 , which supply the rudder propeller drives 1 via inverter units 3 with electrical energy.

Wie in Fig. 1 des weiteren zu erkennen, versorgen die Brenn­ stoffzellen 7 über das Gleichstromnetzwerk z. B. den Notan­ trieb 25.As can also be seen in FIG. 1, the fuel cells 7 supply fuel via the direct current network z. B. drove the Notan 25th

In Fig. 1 sind die verschiedenen Möglichkeiten zur Änderung der Signatur eines Schiffsantriebs mit den Buchstaben A, B, C und D gekennzeichnet In den Stromrichtern der Umformer 3 und der Ruderpropellerantriebe 1 lassen sich die mit A und B ge­ kennzeichneten aktiven Maßnahmen einsetzen, wozu elektrische Schwingungsgeneratoren und/oder Magnetfeldgeneratoren zur Kompensation der elektromagnetischen Strahlung des Ruderpro­ pellerantriebs 1 bzw. der Umformer 3 eingesetzt werden. Sei­ tens der mit C und D gekennzeichneten Stellen der Ruderpro­ pellerantriebe 1 lassen sich akustische Signaturen erzeugende mechanische Schwingungen aktiv und passiv vermeiden. Zur pas­ siven Eliminierung einer akustischen Signatur werden in den mit C und D gekennzeichneten Bereichen des Ruderpropelleran­ triebs 1 Dämpfungselemente eingesetzt, beispielsweise die mit D gekennzeichnete Startvorrichtung des Ruderpropellerantriebs 1 von einem Wasser- oder Ölmantel abgeschirmt. Als aktive Dämpfungseinrichtungen werden in den Bereichen C und D Gegenschwingungen erzeugt, vorliegend durch elektromagnetischer­ regte oder piezeoelektrischerregte Platten, welche Schwingun­ gen erzeugen, die die vom Propellerantrieb 1 erzeugten Schwingungen aktiv auslöschen. Darüber hinaus sind in den Be­ reichen C und D zur Eliminierung der Signatur der Propeller­ antriebe bzw. zur Änderung der Signatur der Ruderpropelleran­ triebe, insbesondere hinsichtlich der Nachahmung der Signatur anderer Schiffe oder dergleichen, Schallerzeugungseinrichtun­ gen angeordnet. Auf diese Art und Weise ist das in den Figu­ ren dargestellte Schiff nicht bzw. nicht als solches detek­ tierbar. Der in den Figuren dargestellte Antrieb für Schiffe stellt somit ein abgestimmtes Gesamtsystem bereit, welches äußerst geräuscharm und mit geringstmöglicher Signatur und hohem Wirkungsgrad betreibbar und an unterschiedlichste Be­ triebszustände anpassbar ist.In Fig. 1, the various options for changing the signature of a ship's drive are marked with the letters A, B, C and D In the converters of the converter 3 and the rudder propeller drives 1 , the active measures marked A and B can be used, for which electrical Vibration generators and / or magnetic field generators for compensating the electromagnetic radiation of the Ruderpro pellerantriebs 1 or the converter 3 are used. Be the points marked with C and D of the Rudderpro peller drives 1 , acoustic signatures generating mechanical vibrations can be actively and passively avoided. To pas sive eliminating an acoustic signature marked with C and D areas of the Ruderpropelleran 1 damping elements are used drive, for example, the labeled D starting apparatus of the rudder propeller drive 1 of a water or oil jacket shielded. As active damping devices counter-vibrations are generated in the areas C and D, in the present case by electromagnetic excited or piezeo-electric excited plates, which generate vibrations that actively cancel out the vibrations generated by the propeller drive 1 . In addition, in the loading areas C and D for eliminating the signature of the propeller drives or for changing the signature of the rudder propeller drives, in particular with regard to imitation of the signature of other ships or the like, sound generating devices are arranged. In this way, the ship shown in the figures is not or not detectable as such. The drive for ships shown in the figures thus provides a coordinated overall system which is extremely quiet and can be operated with the lowest possible signature and high efficiency and can be adapted to a wide variety of operating conditions.

Claims (10)

1. Antrieb für Schiffe, insbesondere Marineschiffe, mit we­ nigstens einem Ruderpropellerantrieb (1), wobei der Ruderpro­ pellerantrieb aus einem drehbaren, eine Energieübertragungs­ einrichtung aufweisenden Azimuth-Modul und einem an diesem gondelartig angeordneten Propulsions-Modul besteht, welches mit einem elektrischen Antriebsmotor für einen oder zwei Pro­ peller versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruder­ propellerantrieb (1) elastisch, insbesondere schocksicher, gelagert ist.1. Drive for ships, especially navy ships, with at least one rudder propeller drive ( 1 ), the rudder propeller drive consisting of a rotatable azimuth module having a power transmission device and a propulsion module arranged on this in a gondola-like manner, which has an electric drive motor for one or two per peller is provided, characterized in that the rudder propeller drive ( 1 ) is elastic, in particular shock-proof, mounted. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Ruderpropellerantrieb einziehbar ausgebildet ist.2. Drive according to claim 1, characterized records that the rudder propeller drive is retractable is trained. 3. Antrieb nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruderpropeller an einer Tragstruktur über ein vorzugsweise hydraulisch betätigbares Steuerrohr befestigt ist, über welches der Ruderpropeller verstellbar und in das Schiff einziehbar ist, wobei der Ru­ derpropeller vorzugsweise im Bugbereich des Schiffes angeord­ net ist und als Notantrieb einsetzbar ist.3. Drive according to claim 1 or claim 2, characterized characterized that the rudder propeller on one Support structure via a preferably hydraulically operated Head tube is attached, via which the rudder propeller is adjustable and retractable into the ship, the Ru derpropeller preferably arranged in the bow area of the ship is net and can be used as an emergency drive. 4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Brunnenplatte auf­ weist, die schockgedämpft mit der Schiffsstruktur verbunden ist.4. Drive according to one of claims 1 to 3, characterized characterized that there is a well plate on shows the shock-absorbent connected to the ship structure is. 5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor des Ruderpropel­ lerantriebs schockgedämpft ausgeführt ist, wozu der Motor des Ruderpropellerantriebs (1) vorzugsweise in einem Gehäuse an­ geordnet ist, welches eine mediumgefüllte, vorzugsweise was­ sergefüllte Ummantelung ausbildet. 5. Drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that the motor of the rudder propeller lerantrieb is shock-damped, for which purpose the motor of the rudder propeller drive ( 1 ) is preferably arranged in a housing, which forms a medium-filled, preferably what serum-filled casing. 6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er einen regel- und steuer­ baren elektrischen Akustikgenerator aufweist.6. Drive according to one of claims 1 to 5, characterized characterized that he has a rule and tax baren electrical acoustic generator. 7. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er einen steuer- und regel­ baren Magnetfeldgenerator aufweist.7. Drive according to one of claims 1 to 6, characterized characterized that he has a tax and regulation baren magnetic field generator. 8. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine des Ruderpro­ pellerantriebs geräuschgedämpft ausgebildet ist, insbesondere durch Anordnung in einem Flüssigkeitsmantel.8. Drive according to one of claims 1 to 7, characterized characterized that the machine of the rower pro peller drive is designed silenced, in particular by arrangement in a liquid jacket. 9. Antrieb nach einem der mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine des Ruderpropellers schockgedämpft ausgebildet ist, z. B. durch eine elastische Wellenlagerung und die Verwendung von Schockenergieabsorbern.9. Drive according to one of the several of claims 1 to 8, characterized in that the machine the rudder propeller is designed to be shock-absorbent, e.g. B. through an elastic shaft bearing and the use of Shock energy absorbers. 10. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein eigenständiges und unabhängiges Notenergiesystem, vorzugsweise bestehend aus wenigstens einer Brennstoffzelle und/oder wenigstens einem Hilfsgenerator, aufweist, welches sowohl zum Manövrieren des Schiffes als auch als Notantriebssystem (25) für das Schiff einsetzbar ist.10. Drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that it has an independent and independent emergency energy system, preferably consisting of at least one fuel cell and / or at least one auxiliary generator, which both for maneuvering the ship and as an emergency drive system ( 25 ) can be used for the ship.
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