Entwurf eines großen unbemannten Unterwasserfahrzeugs für das Verbringen und Wiederaufnehmen von seismischen Messinstrumenten auf dem Meeresboden
Kai S. Staab, Universität Duisburg-Essen
Ein Verfahren zur Durchführung von seismischen Messungen auf See erfordert, eine Vielzahl von Hydrophonen, sogenannte seismische Knoten, auf dem Meeresboden zu platzieren. Da die seismischen Knoten bisher von kabelgebundenen, ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugen, den Remotely Operated Vehicles (ROVs), auf dem Meeresboden abgesetzt und wieder aufgenommen werden, entstand die Idee, für diese Aufgaben ein autonom operierendes Fahrzeug zu verwenden, um nicht mehr auf die ständige Begleitung durch ein Überwasserschiff angewiesen zu sein. Zu diesem Zweck wurde ein großes unbemanntes Unterwasserfahrzeug (Large Unmanned Underwater Vehicle, kurz: LUUV) konzeptioniert, welches 15 t Ladung in bis zu 6000 m Wassertiefe absetzen und aufnehmen kann und zum Be- und Entladen sowie zur Energieversorgung aus dem Wasser gehoben wird. Im Rahmen des Entwurfs wurden sämtliche zum Betrieb des Fahrzeugs notwendigen Komponenten ausgelegt und angeordnet. Darüber hinaus erfolgte die Optimierung der Rumpfform anhand umfangreicher CFD-Untersuchungen. Schließlich wurden die Leistungsfähigkeiten des LUUV anhand seiner Energiebilanzen und zahlreicher Stabilitätsbetrachtungen nachgewiesen.
Design of a large unmanned underwater vehicle (LUUV) for the deployment and recovery of seismic measurement instruments on the sea floor
Kai S. Staab, Universität Duisburg-Essen
One method for performing seismic measurements at sea requires the deployment of a large number of hydrophones, so-called seismic nodes, on the seafloor. Because currently the deployment and recovery of the seismic nodes on the sea floor is performed by Remotely Operated Vehicles (ROVs), the idea was born to use a vehicle that operates autonomously for these tasks, in order not to be dependent on the permanent support by a surface vessel. For this propose a large unmanned underwater vehicle (LUUV) was conceptualized that can take up to 15 t of cargo and deploy and retrieve the seismic nodes in water depths of up to 6000 m. For loading and unloading as well as for power supply the LUUV will be raised out of the water. As part of the challenge all components which are necessary for operation of the vehicle were designed and arranged. Additionally, the hull shape was optimized using extensive CFD studies. The performances of the LUUV were finally demonstrated by its energy balances and numerous stability checks.
