CN207336745U - 一种钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于船舶工程船体结构设计技术领域，具体涉及一种钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩，包括前端盖、中间筒体和后端盖，所述的前端盖为半球状，所述的中间筒体为中空圆柱状，所述的后端盖为半球状且其底部开有圆孔；所述的前端盖、中间筒体和后端盖的材质均为聚氨酯；该结构简单、制作方便，采用聚氨酯材料制备声呐导流罩，能够有效解决在导流罩设计过程中力学性能、声学性能、降噪性能不能兼顾的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于船舶工程船体结构设计技术领域，具体涉及一种钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩。
背景技术
现代大、中型水面舰艇艇舷底部大多配置了综合声呐设备，但无论是舰艇或潜艇处于航行还是停泊状态，均有较大的水流从声呐传感器表面流过，严重影响声呐的使用效果。因此，需要使用良好声透性的材质与具有良好声学特性线型的导流罩加以保护，以提高声呐的信噪比和探测能力。导流罩能起到阻止水流直接冲击传感器的作用，显著降低声呐探测器周围的水流噪声对目标的噪声信号影响，从而可以提高声呐的综合性能。
作为声透界面的导流罩，既是声信号的通道，又是噪声(水流噪声、螺旋浆噪声和海洋环境噪声)的通道，它既有利于改善流场，保护声呐的正常工作，其存在也妨碍声波的正常传播，带来了声波的损耗和畸变。由于舱内机械震动通过艇体传递到导流罩，引起导流罩板振动而辐射噪声，以及航行过程中由导流罩表面的湍流脉动压力引起的流噪声均成为声呐系统的严重干扰。
声呐导流罩从改善线型、材料、结构、边界连接方式等技术措施入手进行了不断改进，对于抑制流噪声、减小艇体振动传递、增加透声能力取得了一定效果，但现有的声呐导流罩主要采用玻璃钢、透声橡胶或钛合金等单一的材料作为制作导流罩的材料，虽然，其某些方面的性能较优，但综合性能还不尽理想。随着舰船对声探测能力要求的不断提高，声呐基阵向着不断增大的方向发展，要求声呐导流罩的几何尺寸不断增大，因此开发透声性能好，能有效抑制流噪声，同时满足结构强度要求的新型声呐导流罩壳板是非常必要的。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种综合性能较优的钛合金增强聚氨酯声呐导流罩，它不仅透声性能好，能降低和抑制噪声水平，而且还能满足足够的强度要求。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩，包括前端盖、中间筒体和后端盖，其特征在于，所述的前端盖为半球状，所述的中间筒体为中空圆柱状，所述的后端盖为半球状且其底部开有圆孔；所述的前端盖、中间筒体和后端盖的材质均为聚氨酯。
进一步，所述的前端盖的开口处、所述的中间筒体的前端和后端、所述后端盖的开口处均浇铸有法兰。
进一步，所述的法兰的材质为钛合金。
进一步，所述的中间筒体的后端开口处浇铸的法兰上固定安装有至少一个、用于固定声呐设备的连接固定爪。
进一步，所述的连接固定爪的个数为4个且呈均匀对称分布。
进一步，所述的法兰上开设有多个螺纹孔。
进一步，所述的多个螺纹孔不在同一圆形横截面上。
进一步，所述的中间筒体的高径比为2:1。
与现有技术相比较，本实用新型具有如下创新点：
本实用新型所述的钛合金增强聚氨酯声呐导流罩包括前端盖、中间筒体、后端盖，且这三者所用的材质为聚氨酯，聚氨酯材料具有良好的耐磨性能、较高的机械强度、较好的粘结性和弹性、低温柔韧性好、耐候、耐油、耐生物老化性均较好。与传统的导流罩所用的玻璃钢材料相比较，聚氨酯机械强度高、低温柔韧性好；经过多年的试验验证，聚氨酯材料作为声呐导流罩与现有的玻璃钢导流罩相比，这种结构在保证同等结构强度的前提下，可使导流罩的厚度减薄一半以上，随着导流罩厚度的减少，其声透性能大幅提高；此外，聚氨酯材料具有良好的降噪功效，采用聚氨酯材料制作声呐导流罩，能够明显降低在中高航速下声呐平台的水动力噪声，在低速下也具有良好的降噪效果。因此，采用聚氨酯材料制备声呐导流罩，能够有效解决在导流罩设计过程中力学性能、声学性能、降噪性能不能兼顾的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型所述的导流罩的结构示意图；
图2为本实用新型所述的导流罩的A-A剖视图；
图3为本实用新型所述的导流罩的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式。
实施例
如图1所示，一种钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩，包括前端盖1、中间筒体2和后端盖3，所述的前端盖1为半球状，所述的中间筒体2为中空圆柱状，所述的后端盖3为半球状且其底部开有圆孔9，所述的前端盖1、中间筒体2和后端盖3的材质均为聚氨酯。本实用新型所述的钛合金增强聚氨酯声呐导流罩包括前端盖、中间筒体、后端盖，且这三者所用的材质为聚氨酯，聚氨酯材料具有良好的耐磨性能、较高的机械强度、较好的粘结性和弹性、低温柔韧性好、耐候、耐油、耐生物老化性均较好。与传统的导流罩所用的玻璃钢材料相比较，聚氨酯机械强度高、低温柔韧性好；经过多年的试验验证，聚氨酯材料作为声呐导流罩与现有的玻璃钢导流罩相比，这种结构在保证同等结构强度的前提下，可使导流罩的厚度减薄一半以上，随着导流罩厚度的减少，其声透性能大幅提高；此外，聚氨酯材料具有良好的降噪功效，采用聚氨酯材料制作声呐导流罩，能够明显降低在中高航速下声呐平台的水动力噪声，在低速下也具有良好的降噪效果。因此，采用聚氨酯材料制备声呐导流罩，能够有效解决在导流罩设计过程中力学性能、声学性能、降噪性能不能兼顾的问题。
进一步，所述的前端盖1的开口处、所述的中间筒体2的两端、所述后端盖3的开口处均浇铸有法兰4；以中间筒体2为例，所述的法兰4浇铸在中间筒体2的前端内侧，本实用新型所述的所有法兰4都浇铸在筒体端部内侧；一般而言，连接法兰都浇铸在连接端的外侧，但是本实用新型所述的导流罩的工作环境是在海洋中，海洋环境是一种复杂的腐蚀环境，在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用，为了减少法兰与海水的接触，将所述的法兰4浇铸在中间筒体2的内侧，能够有效避免海水对法兰的侵蚀。
进一步具体地，所述的法兰4的材质为钛合金，钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力；此外，钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能，低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性；因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料，本实用新型的法兰采用钛合金，就是利用了钛合金的抗蚀性和良好的低温性能。
进一步，所述的中间筒体2的后端开口处浇铸的法兰上固定安装有至少一个、用于固定声呐设备的连接固定爪8；具体地，所述的连接固定爪8的个数为4个且呈均匀对称分布；进一步具体地，所述的法兰4上开设有多个螺纹孔5；进一步，所述的多个螺纹孔5不在同一圆形横截面上，以中间筒体2的前端为例，在中间筒体2前端的法兰4上开设有4个螺纹孔，这四个螺纹孔，两两成对在同一个圆形横截面上，但是这两对螺纹孔不在同一个圆形横截面上，这样做的优点是，螺纹连接对待连接的中间筒体2和前端盖1在连接处形成两圈紧固作用力，这种使中间筒体2和前端盖1之间的紧固作用更强。
进一步，所述的中间筒体2的高径比为2:1；声呐导流罩的外形轮廓和结构参数是决定声呐导流罩航行阻力与水声性能的主要参数，导流罩突出于船体的底部或首部，可以明显降低水流对声呐探测性能的影响，但其在一定程度上增大了航行阻力，本申请的发明人针对此，对声呐导流罩的尺寸参数进行研究，经过多次试验发现，本申请所述的导流罩的中间筒体的高径比在2:1附近时，船航行时所受的阻力明显比加装其他比例的导流罩小，且其排水体积相对整个船的排水体积也较小，综合性能最佳。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩，包括前端盖(1)、中间筒体(2)和后端盖(3)，其特征在于，所述的前端盖(1)为半球状，所述的中间筒体(2)为中空圆柱状，所述的后端盖(3)为半球状且其底部开有圆孔(9)；所述的前端盖(1)、中间筒体(2)和后端盖(3)的材质均为聚氨酯。
2.根据权利要求1所述的钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩，其特征在于，所述的前端盖(1)的开口处、所述的中间筒体(2)的前端和后端、所述后端盖(3)的开口处均浇铸有法兰(4)。
3.根据权利要求2所述的钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩，其特征在于，所述的法兰(4)的材质为钛合金。
4.根据权利要求2所述的钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩，其特征在于，所述的中间筒体(2)的后端开口处浇铸的法兰上固定安装有至少一个、用于固定声呐设备的连接固定爪(8)。
5.根据权利要求4所述的钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩，其特征在于，所述的连接固定爪(8)的个数为4个且呈均匀对称分布。
6.根据权利要求2所述的钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩，其特征在于，所述的法兰(4)上开设有多个螺纹孔(5)。
7.根据权利要求6所述的钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩，其特征在于，所述的多个螺纹孔(5)不在同一圆形横截面上。
8.根据权利要求1-7任一所述的钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩，其特征在于，所述的中间筒体(2)的高径比为2:1。
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| CN201721367238.3U CN207336745U (zh) | 2017-10-23 | 2017-10-23 | 一种钛合金增强聚氨酯船用声呐导流罩 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110515118A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-11-29 | 大连理工大学 | 一种用于深海环境下的水听器导流罩装置 |
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2017
- 2017-10-23 CN CN201721367238.3U patent/CN207336745U/zh active Active
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| CN110515118A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-11-29 | 大连理工大学 | 一种用于深海环境下的水听器导流罩装置 |
| CN110515118B (zh) * | 2019-09-25 | 2020-11-20 | 大连理工大学 | 一种用于深海环境下的水听器导流罩装置 |
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