KR101034544B1 - Underwater sound generator for decoying the sonar of a battle ship - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An underwater sound generator for decoying a sonar of a battle ship or spoofer is provided to generate a low frequency sound signal of a low frequency. CONSTITUTION: A sound generator(100) includes a plurality of ring type piezoelectric ceramic vibrators(110). A convex stab(200) surrounds the outside of the sound generator. A connector(300) is combined with the end of the stab and is connected to an external device. A sound window(400) surrounds the stab and prevents an external shock.

Description

함소나 기만기의 수중 음향발생장치{UNDERWATER SOUND GENERATOR FOR DECOYING THE SONAR OF A BATTLE SHIP}UNDERWATER SOUND GENERATOR FOR DECOYING THE SONAR OF A BATTLE SHIP}

본 발명은 함소나 기만기의 수중 음향발생장치로서, 더욱 상세하게는 함소나의 신호를 받아 그 신호의 반사신호를 모사하는 함소나 기만기의 음향발생장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an underwater acoustic generator of detonation or deception, and more particularly to an acoustic generating apparatus of detonation or deception, which simulates a reflected signal of the signal.

일반적으로 육상이나 공중에서는 전자파를 이용하여 레이더, 레이저 또는 적외선으로 표적을 탐지하지만, 수중에 있는 표적을 탐지할 때는 음향을 이용하는 소나(SONAR: Sound Navigation And Ranging)를 사용한다. 소나는 위협이 되는 수중 물체를 찾아내 선박이 안전하게 항해할 수 있도록 함과 아울러 어군의 탐지 등을 위해서도 활용되고 있는 선박의 필수적인 음향 장비이다. 특히, 수중을 항해하는 잠수함의 경우 소나는 눈과 같은 필수적인 역할을 하게 된다. 반면, 수중의 표적을 탐지하기 위해서도 소나가 사용되고 있으며, 함정에 부착된 소나에서 발생된 음향신호에 의한 표적의 반사신호로부터 잠수함 표적을 탐지하고, 어뢰의 음향신호를 사용하여 표적을 공격하게 되므로, 잠수함은 적함의 소나에 탐지되지 않아야만 안전을 도모할 수 있다.In general, land and air use electromagnetic waves to detect targets by radar, laser, or infrared rays, but use sonar (SONAR) to detect targets underwater. The sonar is an essential acoustic equipment for ships that finds underwater objects that can threaten them and enables them to navigate safely. In particular, in the case of submarines that go underwater, the sonar plays an essential role as snow. On the other hand, the sonar is also used to detect underwater targets, and the submarine target is detected from the reflected signal of the target by the acoustic signal generated from the sonar attached to the ship, and the target is attacked using the acoustic signal of the torpedo, Submarines can only be safe if they are not detected by the enemy sonar.

적함의 소나에 탐지되지 않는 방법으로는 적함의 소나신호를 받은 후 그 신호의 반사신호를 모사하여 기만신호를 발생함으로써 회피기동을 하는 것이 있다. 그러나 함소나 신호를 기만하기 위해서는 함소나에서 사용하는 주파수를 포함하는 저주파 대역의 공진특성을 가져야 한다.As a method that is not detected by the sonar of the enemy ship, the sonar signal of the enemy ship is received, and then a reflection signal of the signal is simulated to generate a deception signal to initiate an evasion operation. However, in order to deceive the signal or signal, it must have the resonance characteristic of the low frequency band including the frequency used by the device.

이러한 공진특성을 갖는 음향을 발생하는 장치는 일반적으로 단일구조의 압전 세라믹 진동체를 사용하여 제작할 수 있으며, 그 작동 원리는 압전현상(Piezo Effect)으로, 압전현상을 나타내는 결정이나 세라믹 등의 압전판에 흐르는 전류의 세기를 일정한 주파수로 변화시켜주면 이들이 진동하면서 같은 주파수의 음향을 발생하게 된다. 반대로 외부에서 음향을 받으면 상기 압전판이 전기에너지를 발생시키므로 이 전기신호를 분석하면 음향의 성분을 찾아낼 수 있게 된다. A device for generating a sound having such a resonance characteristic can generally be manufactured by using a piezoelectric ceramic vibrating body having a single structure, and its operation principle is a piezoelectric effect, which is a piezoelectric plate such as a crystal or a ceramic exhibiting a piezoelectric phenomenon. By changing the intensity of the current flowing in a constant frequency, they vibrate and generate sound of the same frequency. On the contrary, when the sound is received from the outside, the piezoelectric plate generates electrical energy, and thus analyzing the electric signal enables the component of the sound to be found.

그런데 상기와 같은 저주파 대역의 공진특성을 갖는 음향을 발생시키기 위해서 수중음향발생장치의 압전 세라믹 진동체 직경이 커져야 하지만, 압전 세라믹 진동체의 크기는 제작상 한계가 있고, 종래와 같은 압전 세라믹 진동체의 단일 구조만으로는 수중음향발생장치의 제작상에 한계가 있었다.However, the diameter of the piezoelectric ceramic vibrating body of the hydroacoustic sound generating apparatus must be large in order to generate the sound having the resonance characteristics of the low frequency band as described above. There was a limitation in the design of the underwater acoustic generator with only a single structure.

따라서 소형의 압전 세라믹 진동체로 저주파대역의 공진특성을 갖는 음향을 발생시키는 수중 음향발생장치가 요구되어 왔다.Accordingly, there has been a demand for an underwater acoustic generator for generating a sound having a resonance characteristic of a low frequency band with a small piezoelectric ceramic vibrating body.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소형의 링형 압전 세라믹 진동체를 적층 배열하여, 적층 길이방향의 진동을 볼록형 스테이브를 사용하여 반경방향의 진동으로 변환함으로써 저주파 대역에서 고출력을 갖는 함소나 기만기의 음향발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, by stacking a small ring-shaped piezoelectric ceramic vibrating body and converting the vibration in the longitudinal direction of the lamination into a vibration in the radial direction by using a convex stave to produce high power in a low frequency band. It is an object of the present invention to provide a sound generating device having a decompression or deception device.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 함소나의 신호를 받아 그 신호의 반사신호를 모사하는 함소나 기만기의 수중음향 발생장치로서, 복수 개의 링형 압전 세라믹 진동체를 구비하는 음향발생부와, 상기 음향 발생부의 외주를 둘러싸는 볼록형상의 스테이브와, 상기 스테이브의 상, 하 끝단에 각각 결합되어 외부장치에 연결될 수 있도록 하는 연결부와, 수밀(水密)과 외부충격을 막기 위해 상기 스테이브를 둘러싸는 음향윈도우를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a hydroacoustic generator of the detonation or deception to receive a signal of the sonar and to simulate the reflected signal of the signal, comprising: an acoustic generator comprising a plurality of ring-shaped piezoelectric ceramic vibrating bodies; A convex stave surrounding the outer periphery of the sound generating unit, a connecting portion coupled to the upper and lower ends of the stave, respectively, to be connected to an external device, and surrounding the stave to prevent watertightness and external impact. Is characterized in that it comprises a sound window.

또한, 상기 스테이브와 상기 연결부는 실리콘으로 결합되는 것을 특징으로 한다.In addition, the stave and the connecting portion is characterized in that bonded to the silicon.

또한, 상기 음향윈도우는 폴리우레탄 진공 몰딩으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the acoustic window is characterized in that formed by polyurethane vacuum molding.

본 발명에 의한 함소나 기만기의 수중 음향발생장치에 의하면, 소형의 링형 압전 세라믹 진동체를 적층 배열하여 적층 길이방향 진동을 반경방향 진동으로 변 환하여 소형의 수중 음향발생장치에 의해서도 저주파의 음향신호를 발생시킬 수 있다.According to the underwater acoustic generator of the detonation and deception device according to the present invention, by stacking a small ring-shaped piezoelectric ceramic vibrating body and converting the longitudinal longitudinal vibration into a radial vibration, the low frequency acoustic sound is generated even by the small underwater acoustic generator. Can generate a signal.

또한, 스테이브와 연결부를 실리콘으로 결합함으로써, 수중 음향발생장치가 외부장치에 부착될 때 수중 음향발생장치의 외부구속 및 길이방향의 진동 감소를 최소화할 수 있다.In addition, by combining the stave and the connecting portion with silicon, it is possible to minimize the external restraint and longitudinal vibration reduction of the underwater acoustic generator when the underwater acoustic generator is attached to the external device.

또한, 음향윈도우를 폴리우레탄 진공 몰딩으로 형성하여 수밀과 외부충격으로부터 수중 음향발생장치를 보호할 수 있다.In addition, the acoustic window may be formed of a polyurethane vacuum molding to protect the underwater acoustic generator from watertightness and external impact.

이하 본 발명에 의한 함소나 기만기의 수중 음향발생장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the underwater sound generating apparatus of the detonation or deception device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명인 함소나 기만기의 수중 음향발생장치의 조립순서를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명인 함소나 기만기의 수중 음향발생장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명인 함소나 기만기의 수중 음향발생장치의 외형도이다.1 is a view showing the assembling procedure of the underwater acoustic generator of the present inventors hammam or deception machine, Figure 2 is a cross-sectional view of the underwater acoustic generator of the present invention hamsa or deception machine, Figure 3 The external view of the underwater sound generator.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 함소나 기만기의 수중 음향발생장치는 음향발생부(100); 스테이브(200); 연결부(300); 음향윈도우(400)를 구비하고 있으며, 외관은 도 3에 도시된 바와 같이 대략 원통형을 이루고 있다.As shown in Figures 1 and 2, the underwater acoustic generator of the detonation or deception device according to the present invention includes a sound generating unit (100); Stave 200; Connection part 300; The acoustic window 400 is provided, and the exterior is substantially cylindrical as shown in FIG. 3.

이하 본 발명인 함소나 기만기의 수중 음향발생장치의 구성을 조립순서에 따라 살펴본다.Hereinafter, the configuration of the underwater sound generating device of the present invention Hamso or deception machine according to the assembly order.

상기 음향발생부(100)는 도 1 (a)에 도시된 바와 같이 전기적 신호를 받아 음향신호를 발생하는 장치로서, 복수 개의 링형 압전 세라믹 진동체(110)와 흡음제인 한 쌍의 코프렌 링(120)과 한 쌍의 체결링(130)과 체결볼트(140) 및 체결너트(150)를 포함하고 있다.The sound generating unit 100 is an apparatus for generating an acoustic signal by receiving an electrical signal as shown in FIG. 1 (a), and a plurality of ring-type piezoelectric ceramic vibrators 110 and a pair of coprene rings as a sound absorbing agent ( 120 and a pair of fastening ring 130 and fastening bolt 140 and the fastening nut 150 is included.

상기 음향발생부(100)의 결합관계를 살펴보면, 상기 체결볼트(140)에 상기 체결링(130)과 상기 흡음제인 코프렌 링(120)을 순차적으로 삽입결합한다. 상기 체결링(130)은 후술하는 스테이브(200)를 음향발생부(100)에 고정하기 위한 것이다.Looking at the coupling relationship of the sound generating unit 100, the coupling bolt 140 and the coupling ring 130 and the sound-absorbent coprene ring 120 is sequentially inserted into the coupling bolt 140. The fastening ring 130 is for fixing the stave 200 to be described later to the sound generating unit 100.

이후, 상기 복수 개의 링형 압전 세라믹 진동체(110)를 상기 코프렌 링(120) 위에 적층시켜 삽입 결합한다. 상기 복수 개의 링형 압전 세라믹 진동체(110)는 링형 압전 세라믹 진동체의 상하면에 연결되어 있는 신호선(500)을 통해 전기신호를 인가받으면 적층된 길이 방향으로 진동하며 음향을 발생한다.Thereafter, the plurality of ring-shaped piezoelectric ceramic vibrators 110 are stacked on the coprene ring 120 to be inserted and coupled. When the plurality of ring-shaped piezoelectric ceramic vibrators 110 receive an electrical signal through signal lines 500 connected to upper and lower surfaces of the ring-shaped piezoelectric ceramic vibrators, the plurality of ring-shaped piezoelectric ceramic vibrators vibrate in a stacked longitudinal direction to generate sound.

그리고, 상기 복수 개의 링형 압전 세라믹 진동체(110) 위에 다시 코프렌 링(120)과 체결링(130)을 순차적으로 결합하고, 그 위에 체결너트(150)를 사용하여 상기 복수 개의 링형 압전 세라믹 진동체(110)와 상기 한 쌍의 코프렌 링(120)과 상기 한 쌍의 체결링(130)을 고정시킴으로써 상기 음향발생부(100)가 완성된다. Then, the coprene ring 120 and the coupling ring 130 are sequentially coupled to the plurality of ring-shaped piezoelectric ceramic vibrators 110, and the plurality of ring-shaped piezoelectric ceramic vibrations are formed using the fastening nut 150 thereon. The acoustic generator 100 is completed by fixing the sieve 110, the pair of coprene rings 120, and the pair of fastening rings 130.

또한, 상기 스테이브(200)는 도 1(b) 및 도 1(c)에 도시된 바와 같이 상기 음향발생부(100)의 외주를 둘러싸도록 결합되고, 상기 복수 개의 링형 압전 세라믹 진동체(110)가 적층된 길이방향의 진동을 상기 링형 압전 세라믹 진동체(110)의 반경방향의 진동으로 변환하여 저주파 음향신호를 발생시키기 위해 볼록형태로 이루어져 있다.In addition, the stave 200 is coupled to surround the outer periphery of the acoustic generator 100, as shown in Figure 1 (b) and 1 (c), the plurality of ring-shaped piezoelectric ceramic vibrator 110 ) Is formed in a convex shape to convert the longitudinal vibration in which the lamination is laminated to the radial vibration of the ring-shaped piezoelectric ceramic vibrator 110 to generate a low frequency acoustic signal.

또한, 상기 연결부(300)는 도 1(d) 및 도 1(e)에 도시된 바와 같이 링 형상 으로 이루어져 상기 스테이브(200)의 상단부와 하단부에 결합된다. 이때 상기 결합은 링형 압전 세라믹 진동체(110)가 적층된 길이방향 진동의 감소를 최소화하기 위해 실리콘을 이용하여 결합시키는 것이 바람직하다.In addition, the connection portion 300 is formed in a ring shape as shown in Figure 1 (d) and Figure 1 (e) is coupled to the upper end and the lower end of the stave 200. At this time, the coupling is preferably combined using silicon to minimize the reduction in the longitudinal vibration in which the ring-shaped piezoelectric ceramic vibrator 110 is laminated.

상기 연결부(300)에는 상기 연결부(300)의 상면외주를 따라 일정한 간격을 두고 복수 개의 외부연결구(310)가 설치되어 있어 본 발명인 수중 음향발생장치를 외부장치 혹은 외부구조와 결합가능하도록 한다.The connection portion 300 is provided with a plurality of external connectors 310 at regular intervals along the outer periphery of the upper surface of the connection portion 300 to enable the present invention the underwater sound generating device can be combined with an external device or an external structure.

또한, 상기 음향윈도우(400)는 도 1(f)에 도시된 바와 같이 상기 연결부(300)가 결합 된 후에 상기 스테이브(200)의 외주를 둘러싸도록 형성되어 수밀과 외부충격을 막기 위해 사용된다. 또한 상기 음향윈도우(400)는 물과 유사하고, 음파의 음향투과손실이 작으며, 깊은 수심에서 견딜 수 있도록 폴리우레탄 진공 몰딩으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the acoustic window 400 is formed to surround the outer periphery of the stave 200 after the connection portion 300 is coupled as shown in Figure 1 (f) is used to prevent watertightness and external impact . In addition, the acoustic window 400 is similar to water, and the sound transmission loss of the sound wave is small, and preferably formed of polyurethane vacuum molding so that it can endure at a deep depth.

이하 본 발명인 함소나 기만기의 수중 음향발생장치의 작용에 대하여 살펴본다.Hereinafter, the operation of the underwater sound generating device of the present invention hamsa or deception machine.

본 발명인 함소나 기만기의 수중 음향발생장치의 신호선(500)에 전기적 신호가 인가되면, 이 신호는 상기 복수 개의 링형 압전 세라믹 진동체(110)를 적층된 길이 방향으로 진동시키고, 이 길이방향의 진동은 볼록형상의 스테이브(200)에 의해 스테이브(200)의 반경방향으로 진동하면서 저주파의 음향신호를 발생시킨다.When an electrical signal is applied to the signal line 500 of the underwater acoustic generator of the present invention, the signal is vibrated in the longitudinal direction in which the plurality of ring-shaped piezoelectric ceramic vibrators 110 are stacked. The vibration generates a low frequency sound signal while vibrating in the radial direction of the stave 200 by the convex stave 200.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한 정되는 것은 아니며, 해당분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능할 것이다.In the above description of the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, and a person of ordinary skill in the art does not depart from the technical spirit of the present invention described in the claims of the present invention. Various changes will be possible.

도 1은 본 발명인 함소나 기만기의 수중 음향발생장치의 조립순서를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the assembling procedure of the underwater sound generating device of the present invention hamsa or deception machine.

도 2는 본 발명인 함소나 기만기의 수중 음향발생장치의 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view of the underwater acoustic generator of the present inventors hammam or deception.

도 3은 본 발명인 함소나 기만기의 수중 음향발생장치의 외형도이다.Figure 3 is an external view of the underwater sound generating device of the present inventors hammam or deception.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 음향발생부 110: 링형 압전세라믹 진동체 120: 코프렌 링(흡음제) Reference Signs List 100: Acoustic Generator 110: Ring-Type Piezoceramic Vibrating Body 120: Coprene Ring (Sound Absorber)

130: 체결링 140: 체결볼트 150 : 체결너트130: fastening ring 140: fastening bolt 150: fastening nut

200: 스테이브 200: stave

300: 연결부 310: 외부 연결구300: connector 310: external connector

400 : 음향 윈도우 500: 신호선400: acoustic window 500: signal line

Claims (3)

함소나의 신호를 받아 그 신호의 반사신호를 모사하는 함소나 기만기의 수중음향 발생장치로서,A sonar or deception underwater acoustic generator which receives a Hamsona signal and simulates the reflected signal of the signal, 복수 개의 링형 압전 세라믹 진동체(110)를 구비하는 음향발생부(100)와,A sound generating unit 100 having a plurality of ring-shaped piezoelectric ceramic vibrating body 110, 상기 음향발생부(100)의 외주를 둘러싸는 볼록형상의 스테이브(200)와,A convex stave 200 surrounding the outer circumference of the sound generating unit 100, 상기 스테이브(200)의 상, 하 끝단에 각각 결합되어 외부장치에 연결될 수 있도록 하는 연결부(300)와,A connection part 300 coupled to each of the upper and lower ends of the stave 200 so as to be connected to an external device; 수밀(水密)과 외부충격을 막기 위해 상기 스테이브(200)를 둘러싸는 음향윈도우(400)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 함소나 기만기의 수중 음향발생장치. An underwater sound generating device of a hamster or deception machine, characterized in that it comprises a sound window 400 surrounding the stave 200 to prevent water tightness and external impact. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스테이브(200)와 상기 연결부(300)는 실리콘으로 결합되는 것을 특징으로 하는 함소나 기만기의 수중 음향발생장치.The stave 200 and the connecting portion 300 is an underwater sound generating device of the detonator or deception, characterized in that coupled to silicon. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 음향윈도우(400)는 폴리우레탄 진공 몰딩으로 형성되는 것을 특징으로 하는 함소나 기만기의 수중 음향발생장치.The acoustic window 400 is an underwater sound generating device of the hammam or deception, characterized in that formed by polyurethane vacuum molding.
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