CN116331456A - 一种用于无人潜航器的舷侧阵组件 - Google Patents

一种用于无人潜航器的舷侧阵组件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于无人潜航器的舷侧阵组件，所述舷侧阵组件包括：舷侧阵本体，所述舷侧阵本体包括工作端面和连接端面，其中，所述工作端面安装有感声单元；和，隔声层，所述隔声层包覆所述舷侧阵本体上除所述工作端面以外的其它端面；和，隔振装置，所述隔振装置一端固连于所述无人潜航器本体，另一端穿过所述隔声层以与所述连接端面固连。本发明在舷侧阵本体外侧设置隔振降噪装置，能够降低振动、噪声能量向舷侧阵传感器的传递，降低无人潜航器本体噪声，提高舷侧阵的接收信噪比，从而提高舷侧阵的探测距离、目标识别精度。

Description

一种用于无人潜航器的舷侧阵组件
技术领域
本申请涉及共形水听器基阵技术领域，具体涉及一种用于无人潜航器的舷侧阵组件。
背景技术
无人潜航器(Unmanned underwater vehicles，UUV)也称无人水下载具，或称水下无人机(underwater drones)，泛指在水面下的无人驾驶载具，其主要可分为两大类：一为需要人类操作的遥控潜水器(remotely operated underwater vehicles，ROVs)，ROV使用一条包裹有铜线和光纤的系绳与工作母船连接，操作者可即时传递命令给载具；另一类为没有系绳，可独立依照事前的设定工作，不须人类遥控的自主水下载具(autonomousunderwater vehicles，AUVs)，其属于机器人的一种。
舷侧阵声纳基阵具备在长距离范围内对噪声目标进行高精度探测定位的能力，且不失机动性和隐蔽性等优点。这种声纳还克服了舷外拖曳声纳难以够准确测量噪声目标精确方位、左右舷模糊以及基阵收放困难等缺点，舷侧阵声纳充分利用无人潜航器外壳孔径，空间增益高，设备形态稳定可靠等特性。搭载舷侧阵声纳的无人潜航器，具备可观的主被动声探测能力。
舷侧阵性能受无人潜航器本体振动、内部辐射噪声影响较大。无人潜航器振动、噪声源主要有三大类：机械设备振动、噪声；螺旋桨振动、噪声；水动力噪声。目前，尚无用于无人潜航器的隔振降噪的舷侧阵组件，因此亟需研制一种适用于无人潜航器的隔振降噪舷侧阵组件，以提升无人潜航器整体的探测能力。
发明内容
为了解决舷侧阵性能受无人潜航器本体振动、内部辐射噪声影响较大的技术问题，本发明提供了一种用于无人潜航器的舷侧阵组件，所述舷侧阵组件包括：舷侧阵本体，所述舷侧阵本体包括工作端面和连接端面，其中，所述工作端面安装有感声单元；和，隔声层，所述隔声层包覆所述舷侧阵本体上除所述工作端面以外的其它端面；和，隔振装置，所述隔振装置一端固连于所述无人潜航器本体，另一端穿过所述隔声层以与所述连接端面固连。
本发明在舷侧阵本体外侧设置隔声层和隔振装置，能够降低振动、噪声能量向舷侧阵传感器的传递，降低无人潜航器本体噪声，提高舷侧阵的接收信噪比，从而提高舷侧阵的探测距离、目标识别精度。
附图说明
图1是本发明所提供的一种舷侧阵组件的主视图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的A-A剖视图；
图4是图2的B-B剖视图；
图5是图1的立体图。
附图标记：
1、舷侧阵本体，11工作端面，12连接端面；
2、隔声层；
3、隔振装置，31、隔振器，32、隔振转接件，321、第一金属层，322、橡胶层，323、第二金属层，324、螺孔。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1-4所示，本发明提供了一种用于无人潜航器的舷侧阵组件，所述舷侧阵组件包括舷侧阵本体1、隔声层2和隔振装置3。
舷侧阵本体1，所述舷侧阵本体1包括工作端面11和连接端面12，其中，所述工作端面安装有感声单元。优选地，所述舷侧阵本体1的形状设置为长方体。优选地，所述舷侧阵本体1采用模块化设计，便于大规模成组、维修方便。优选地，所述舷侧阵本体1基础模块接收阵为透水结构。优选地，所述连接端面12包括与所述工作端面11相对的端面和/或与所述工作端面11相邻的端面，所述隔振装置3的隔振器31在舷侧阵主体1下方的连接端面12上布置四个，在舷侧阵主体1背部的连接端面12上布置四个。
隔声层2，所述隔声层2包覆所述舷侧阵本体1上除所述工作端面11以外的其它端面，优选地，所述隔声层2与所述舷侧阵本体1上除所述工作端面11以外的其它端面使用合适的黏结剂进行黏结，优选地，所述黏结剂可采用强力胶。所述隔声层2用于将除工作端面一侧的其余五个面传来的噪声隔离，简化数据处理量，提高效率。
隔振装置3，所述隔振装置3一端固连于所述无人潜航器本体，另一端穿过所述隔声层2以与所述连接端面12固连。优选地，所述隔振装置3包括：隔振器31，所述橡胶隔振器31一端固连于所述无人潜航器本体，优选地，所述隔振器31采用橡胶隔振器。隔振转接件32，所述隔振转接件32设置于所述舷侧阵本体1与所述隔振器31之间进行过渡连接，以加强隔振效果，其中，所述隔振转接件32一侧与所述隔振器31固连，另一侧与所述舷侧阵本体1固连。优选地，所述隔振转接件32设置为“第一金属层321-橡胶层322-第二金属层323”依次排列的复合层构造。优选地，所述第一金属层321与第二金属层323均采用防腐铝合金。优选地，所述橡胶层322和所述第一金属层321与第二金属层323之间分别硫化连接。优选地，所述隔振转接件32的形状设置为与所述舷侧阵本体1相配合的槽状以包覆所述舷侧阵本体1上除所述工作端面11以外的其它端面。优选地，所述隔振转接件32与所述舷侧阵本体1和所述隔振器31之间均采用螺纹连接，所述螺纹连接的螺孔324均以隔声层进行填充。
本发明的安装过程为：
将隔声层2利用强力胶铺设在所述舷侧阵本体1上除所述工作端面11以外的其它端面；
将隔振转接件3通过内侧铝合金框预留孔位与舷侧阵本体1连接；
在隔振转接件3与舷侧阵本体1连接处的螺孔324中填充隔声材料；
通过弹橡胶隔振器31将隔振转接件32与无人潜航器本体相连接。
本发明的隔振降噪装置在某型无人潜航器上得以应用，从其在南海试验数据中可以看出，安装隔振降噪装置后，1Hz-1kHz噪声谱级降低约为1.1～1.5dB；1kHz-4kHz噪声谱级降低约为3.2～6.1dB，1Hz-4kHz噪声谱级降低约为1.1～1.4dB。在450Hz-3KHz频段内，能够获取良好的减振降噪效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于无人潜航器的舷侧阵组件，其特征在于，所述舷侧阵组件包括：
舷侧阵本体(1)，所述舷侧阵本体(1)包括工作端面(11)和连接端面(12)；和，
隔声层(2)，所述隔声层(2)包覆所述舷侧阵本体(1)上除所述工作端面(11)以外的其它端面；和，
隔振装置(3)，所述隔振装置(3)一端固连于所述无人潜航器本体，另一端穿过所述隔声层(2)以与所述连接端面(12)固连。
2.根据权利要求1所述的用于无人潜航器的舷侧阵组件，其特征在于，所述舷侧阵本体(1)的形状设置为长方体。
3.根据权利要求2所述的用于无人潜航器的舷侧阵组件，其特征在于，所述连接端面(12)包括与所述工作端面(11)相对的端面和/或与所述工作端面(11)相邻的端面。
4.根据权利要求1所述的用于无人潜航器的舷侧阵组件，其特征在于，所述隔声层(2)与所述舷侧阵本体(1)上除所述工作端面(11)以外的其它端面黏结。
5.根据权利要求1所述的用于无人潜航器的舷侧阵组件，其特征在于，所述隔振装置(3)包括：
隔振器(31)，所述隔振器(31)一端固连于所述无人潜航器本体；和，
隔振转接件(32)，所述隔振转接件(32)设置于所述舷侧阵本体(1)与所述隔振器(31)之间，其中，所述隔振转接件(32)一侧与所述隔振器(31)固连，另一侧与所述舷侧阵本体(1)固连。
6.根据权利要求5所述的用于无人潜航器的舷侧阵组件，其特征在于，所述隔振转接件(32)设置为“第一金属层(321)-橡胶层(322)-第二金属层(323)”依次排列的复合层构造；和，
所述隔振转接件(32)的形状与所述舷侧阵本体(1)相配合，以包覆所述舷侧阵本体(1)上除所述工作端面(11)以外的其它端面。
7.根据权利要求6所述的用于无人潜航器的舷侧阵组件，其特征在于，所述橡胶层(322)和所述第一金属层(321)与第二金属层(323)之间分别硫化连接。
8.根据权利要求6所述的用于无人潜航器的舷侧阵组件，其特征在于，所述第一金属层(321)与第二金属层(323)均采用防腐铝合金。
9.根据权利要求5所述的用于无人潜航器的舷侧阵组件，其特征在于，所述隔振转接件(32)与所述舷侧阵本体(1)和所述隔振器(31)之间均采用螺纹连接，所述螺纹连接的螺孔(324)均以隔声层进行填充。
10.根据权利要求5所述的用于无人潜航器的舷侧阵组件，其特征在于，所述隔振器(31)采用橡胶隔振器。
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