KR20100071936A

KR20100071936A - 수중 안테나

Info

Publication number: KR20100071936A
Application number: KR1020090127242A
Authority: KR
Inventors: 쥬어겐 린드너
Original assignee: 아틀라스 엘렉트로닉 게엠베하
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2010-06-29
Also published as: EP2200017A3; DE102008064002A1; KR101079528B1; EP2200017B1; EP2200017A2

Abstract

안테나 지지부, 특히 잠수함의 선체 측면에 부착하기 위한 수중 안테나로서, 이 수중 안테나는, 스프링-질량 시스템으로서 구성되고 질량으로서의 금속판(19)과 음향 입사 방향에서 금속판(19)의 후방에 배치되는 탄성 압축체(20)로 이루어지는 리플렉터(15)와, 음향 입사 방향에서 상기 리플렉터(15)의 전방에 배치되고, 단부 대 단부 배치되며 금속판(19) 상에 장착되는 다수의 전자 음향적 트랜스듀서, 특히 하이드로폰(17)으로 된 트랜스듀서 구조(16)를 구비하는 적어도 하나의 전자 음향적 구조 유닛(13)을 나타내고, 상기 적어도 하나의 구조 유닛(13)은 신호 대 노이즈 비율이 양호한 임의로 구성될 수 있는 측면 안테나의 비용 효율적인 제조를 위해 음향적으로 투명한 외장체 세그먼트(14) 내에 수용되고 압축체(20)를 매개로 외장체 세그먼트 상에 장착되며, 외장체 세그먼트(14)는 음향 분리 수단(도 2)을 매개로 안테나 지지부에 고정된다.

Description

수중 안테나{UNDERWATER ANTENNA}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른, 안테나 지지부, 특히 잠수함의 측면에 부착하기 위한 수중 안테나에 관한 것이다.

소위, 실린더 베이스로서 구성된 기지의 수중 안테나(독일 특허 제43 39 798 A1호)는 안테나 지지부를 형성하는 중공 실린더의 외벽에 등간격으로 장착되는 다수의 로드형 전자 음향적 구성 유닛(통널이라 함)을 구비한다. 각 전자 음향적 구성 유닛은 금속판과 압축판으로 구성되는 리플렉터와, 부착 위치에서 상하로 배치되고 음향 입사 방향에서 리플렉터에 앞서는 여러 개의 하이드로폰을 구비한다. 이 구조에서, 각 하이드로폰은 금속판 상에 장착되는, 예컨대 금속판에 접착식으로 부착되는 폴리우레탄제의 스페이서에 접착식으로 부착된다. 모든 하이드로폰은 연결선을 매개로 공통의 플러그로 연장되어 있다. 연결선이 있는 하이드로폰과 리플렉터는 주조 공정에서 처리될 수 있는 실질적으로 점소성의 엘라스토머, 예컨대 폴리우레탄으로 이루어진 음향적으로 투명한 주조 구성요소 내에 매입된다. 주조 구성요소에는, 로드형 전자 음향적 구성 유닛을 안테나 지지부에 장착하도록 나사가 통과하는 관통홀이 마련된다. 하이드로폰은 작은 구형의 세라믹이고 금속판은 굴 곡파를 고려하도록 탄성층이 개재된 2개의 금속 시트로 구성된다.

측면 어레이라고 하는 기지의 선형 수중 안테나(독일 특허 제38 34 669 A1)는 서로 소정 간격을 두고 있고 수중 안테나의 부착 위치에서 선체를 따라 수평 방향으로 서로 후방에 배치되는 다수의 하이드로폰과, 선체에 의해 방사되는 음향에 대해 차폐 효과를 생성하도록 음향 입사 방향에서 하이드로폰 후방에 배치되는 절연 패널을 갖는 잠수함의 선체로부터 소정 거리를 두고 배치되는 트랜스듀서 구조를 갖는데, 상기 절연 패널은 스프링-질량 원리에 따라 구성되어 낮은 주파수 범위의 낮은 음향 임피던스의 리플렉터로서 작용한다. 하이드로폰은 브래킷 구조에 의해 절연 패널 상에 유지되고, 절연 패널은 선체 상의 절연층을 매개로 탄성 요소에 의해 장착된다. 트랜스듀서 구조는 선체 상에 장착되고 침수되는 외장체에 의해 기계적으로 보호된다. 동시에, 외장체는 그 유선형 구조로 인해 유체 운동 음향에 대한 보호를 제공한다. 외장체의 음향 임피던스가 주위의 물의 음향 임피던스와 대략 동일하다는 점으로 인해, 입사하는 음향파의 반사 인자와 음향 전달 감쇠가 낮다. 외장체가 독일 특허 제36 42 747 C2호로부터 공지된 바와 같이 라미나(laminar) 구조로서 구성되면, 외장체로부터 트랜스듀서 구조를 향해, 구조음(structure-borne sound)과 난류로 인한 굴곡파에 의해 유발되는 간섭 노이즈의 방사가 또한 방지된다.

본 발명은 특히 잠수함 상의 측면 안테나로서 사용하기에 적절한 수중 안테나를 설계하는 목적을 기초로 하는 것으로서, 이 수중 안테나는 비용 효율적으로 제조되고, 모듈 구조에 의해 추가 비용없이 임의로 구성된 측면 안테나의 구현에 적합하며 신호 대 노이즈 비율이 우수하다.

본 발명에 따르면 상기 목적은 청구항 1의 특징부에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 수중 안테나는 구조 유닛을 수용하는 외장체 세그먼트 상에 적어도 하나의 전자 음향적 구조 유닛을 고정함으로써, 상기 세그먼트가 음향적으로 분리되는 방식으로 안테나 지지부 상에 장착되어, 안테나 지지부에 의해 방사되는 간섭 노이즈가 매우 작은 크기로만 전자 음향적 트랜스듀서에 도달한다는 이점을 갖는다. 압축체는 전자 음향적 구조 유닛을 외장체 세그먼트 상에 탄성 장착하는 것을 보장하여 트랜스듀서를 향한 외장체 세그먼트의, 예컨대 충격파에 의해 야기되는 기계적 진동의 전달을 감쇠시킨다.

외장체 세그먼트의 대응하는 구조적 성형에 의해, 한편으로 간섭 노이즈를 감소시키기에 충분히 큰 안테나 지지부로부터 전자 음향적 구조 유닛의 거리 및 다른 한편으로 구조 유닛의 원하는 정렬이 문제없이 달성될 수 있다. 구조 유닛 후 방에서 안테나 지지부까지의 자유 후방 공간에는, 트랜스듀서 구조의 전자 음향적 트랜스듀서의 회로류를 수용하기 위한 충분한 공간이 존재한다.

적어도 하나의 통합된 음향 구조 유닛을 갖는 각 외장체 세그먼트는 하나의 안테나 모듈을 형성한다. 여러 개의 안테나 모듈은 임의의 길이의 수중 안테나를 구현하기 위하여 간극 없이 단부 대 단부 배치되고, 안테나 모듈의 개수를 결정하는 수중 안테나의 원하는 길이는 단부 대 단부 배치된다. 이 구조에서, 각 안테나 모듈에는 안테나 지지부에 대한 외장체 세그먼트의 부착 위치에서 수평 방향으로 연장되는 단하나의 구조 유닛이 마련될 수 있거나, 외장체 세그먼트의 부착 위치에서 서로 수직 방향으로 배치되는 여러 개의 구조 유닛을 구비할 수 있다. 첫번째 경우에, 선형 측면 안테나가 구현될 수 있고, 두번째 경우에 임의의 추가적 구조 비용 없이 2차원 측면 안테나가 구현될 수 있다. 그러나, 안테나 모듈은 또한 서로 정해진 거리를 두고 안테나 지지부 상에 장착될 수 있다. 예컨대, 3개의 안테나 모듈이 소위 수동적 범위 소나(PRS: passive-range sonar)용 수중 안테나의 설치를 위해 정확하게 서로로부터 동일한 거리에서 안테나 지지부 상에 장착될 수 있다.

본 발명의 유리한 발전 및 실시를 갖는 본 발명에 따른 수중 안테나의 적절한 실시예를 다른 청구항들에서 알 수 있다.

본 발명의 유리한 실시예에 따르면, 리플렉터는 압축체가 음향 입사 방향을 향하는 전방을 향해 개방되고 사다리꼴 단면을 갖는 종방향 홈을 나타내도록 구성되고, 상기 종방향 홈의 분명한 폭은 홈 바닥을 향해 연속적으로 감소된다. 금속 판은 전방 장착식 트랜스듀서 구조에 의해 홈 바닥 상에 고정된다. 이러한 구조적 조치로 인해, 압축체는 한편으로는 트랜스듀서 구조에 대한 음향 수신의 손상없이 외장체 세그먼트 상에 장착될 수 있고, 다른 한편으로 트랜스듀서 구조는 종방향 홈의 사다리꼴 단면으로 인해 공간적으로 제한된 음향 입사 섹터로 할당된다. 또한, 압축체는 금속판의 전방 영역에서 음향 흡수 장치를 형성한다.

변경예로서, 압축체에는 트랜스듀서 구조의 전자 음향적 트랜스듀서의 개수에 대응하고 압축체의 전방을 향해 넓어지는 다수의 절두 원추형 깔때기가 형성될 수 있고, 매 경우에 그 깔때기 바닥에서 전자 음향적 트랜스듀서는 노출되는 금속판 상에 장착되거나 그렇지 않으면 압축체 내에 매입된다. 압축체의 이 구조적 실시예에서, 나란히 배치된 트랜스듀서들은 상호 음향적으로 분리되어 상호 음향적 영향이 방지된다.

본 발명의 유리한 실시예에 따르면, 각 전자 음향적 구조 유닛에는 바람직하게는 다공질 폼으로 이루어지는 리프팅 바디가 배치되고, 이 리프팅 바디는 수중에서 이 리프팅 바디에 의해 발생되는 양력이 전자 음향적 구조 유닛의 중량과 대략 동일하도록 구성된다. 이 구조적 조치에 의해, 구조 유닛은 수중 안테나의 전체 질량 밸런스에 적극적으로 영향을 미치기 위하여 고유 양력을 생성하도록 트리밍되고, 이에 따라 안테나 지지부에 의해 지지될 수중 안테나의 중량을 뚜렷하게 감소시킬 수 있다.

이하의 문맥에서, 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 2차원 측면 안테나로서 구성되는 수중 안테나의 안테나 모듈(11)을 사시도로 도시하는데, 상기 안테나 모듈은 선체에 부착되어 안테나 지지부(12)를 형성한다. 수중 안테나의 길이에 따라, 여러 개의 그러한 안테나 모듈(11)이 선체를 따라 나란히 배치되고 그 전체가 수평 방향으로 신장되고 수직 방향으로 한계를 갖는 측면 안테나를 만든다. 보통, 하나의 측면 안테나가 잠수함의 좌현과 우현측에 각각 배치된다.

각 안테나 모듈(11)은 적어도 하나의 전자 음향적 구조 유닛(13)과, 상기 전자 음향적 구조 유닛(13)을 수용하고 안테나 지지부(12)에 곡정되는 하나의 외장체 세그먼트(14)를 구비한다. 안테나 지지부(12)와 외장체 세그먼트 사이의 자유 공간은 물로 채워지는데, 이 목적으로 위해 적어도 하나의 침수용 개구(40)가 외장체 세그먼트에 마련된다. 음향적으로 투명한 외장체 세그먼트(14)는 부착 위치에서 안테나 지지부(12) 상에 대략 수직 방향으로 정렬되는 전방벽(143)과, 이 전방벽으로부터 하나의 부재에서 멀어지게 안내되고 단부가 안테나 지지부(12) 상에 장착되는 2개의 레그(141, 142)를 구비한다. 외장체 세그먼트(14)는 바람직하게는 베어링 요소로서 하나 이상의 차원적으로 안정적인 층과, 상기 차원적으로 안정적인 층들 상에 및/또는 그들 사이에 배치되어 굴곡파를 감쇠시키는 하나 이상의 추가층을 갖는 라미나 구조로 이루어지는데, 층 두께는 정해진 치수를 갖는다. 그러한 외장체는, 예컨대 독일 특허 제36 42 747 C2호에 개시되어 있다. 도 2의 단면과 도 3의 평면도 또는 정면도에서 볼 수 있는 전자 음향적 구조 유닛(13)은 스프링-질량 시스템으로서 구성된 리플렉터(15)와, 음향 입사 방향에서 상기 리플렉터(15)의 앞 에 있고, 리플렉터(15) 상에 장착되며 단부 대 단부가 소정 거리에 위치하는 다수의 전자 음향적 트랜스듀서들로 이루어지는 트랜스듀서 구조(16)를 구비한다. 도시된 실시예에서, 전자 음향적 트랜스듀서는 작은 구형 세라믹에 의해 형성되는 하이드로폰(17)이다. 전기적 연결을 달성하기 위하여, 구형 세라믹에는 도시생략한 연결선이 마련된다. 리플렉터(15)로부터의 거리를 정확한 공차를 갖게 유지하기 위하여, 각 하이드로폰(17)은 스페이서(18)에 접착식으로 부착되며, 이 스페이서는 다시, 예컨대 리플렉터(15)에 있는 작은 오목부에 의해 또는 또한 접착식 부착에 의해 정확한 위치에서 리플렉터(15)에 고정된다. 리플렉터(15)는 질량을 형성하는 금속판(19)과, 음향 입사 방향에서 금속판(19)의 후방에 배치되고 스프링을 형성하는 압축체(20)로 이루어진다. 간섭하는 고유 공명을 억제하기 위하여, 금속판(19)은 샌드위치 구조와 유사한 방식으로 구성되는데, 예컨대 고무제의 굴곡파 감쇠층(193)이 개재된, 예컨대 알루미늄제의 2개의 금속판(191, 192)으로 구성된다. 예컨대, 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 압축체(20)에는 음향 입사 방향을 향하는 정면을 향해 개방되고 사다리꼴 단면을 갖는 종방향 홈(21)이 형성된다. 부착 위치에서 수직형인 종방향 홈(21)의 분명한 홈은 홈 바닥(211)을 향해 연속적으로 감소된다. 홈 바닥(211)에서, 금속판(19)에는 전방 장착식 트랜스듀서 구조(16)가 고정된다. 트랜스듀서 구조는 압착체(20)에 접착식으로 부착되는 금속판(19)에 의해 또는 도 2의 단면도에서 알 수 있는 바와 같이 종방향 에지를 따라 금속판(19)과 중첩하는 압축체(20)에 의해 고정될 수 있다. 양자의 경우에, 금속판(19)은 홈 바닥(211)에 형합식으로 놓인다.

이 방식으로 구성된 전자 음향적 구조 유닛(13)은 압축체(20)를 매개로 외장체 세그먼트(14) 상에 장착된다(도 2). 이 목적으로 위해, 외장체 세그먼트(14)를 장착하는 수단이 종방향 홈(21)의 양측에서, 즉 종방향 홈(21) 위아래의 안테나 모듈(11)의 부착 위치에서 압축체(20) 내에 밀폐된다. 설명한 실시예에서, 이들 장착 수단은 암나사가 마련된 중공체(22)로서 나타난다. 이들 중공체(22)는 바람직하게는 금속으로 이루어지고 제조 중에 압축체(20) 내에 일체화된다. 압축체(20)에는, 중공체(14)에 이르는 덕트(23)와, 외장체 세그먼트(14)의 음향 입사 방향을 향하는 전방벽의 관통홀(24)이 마련되는데, 이 관통홀은 덕트(23)와 동일한 높이에 있다. 적어도 하나의 구조 유닛(13)을 외장체 세그먼트(14) 상에 장착하기 위하여, 구조 유닛(13)은 외장체 세그먼트(14)의 전방벽(143)에 대한 내측에서 전방이 음향 입사 방향을 향하게 배치되고, 관통홀(24)과 덕트(23)를 관통한 나사 볼트(25)에 의해 중공체(22) 내로 나사 체결되는데, 매 경우에 볼트 자루(251)는 숫나사를 갖고 있다. 바람직하게는 접시 머리로서 구성되는 볼트 헤드(252)는 외장체 세그먼트(14)의 전방벽(143)에 있는 오목부에 형합식으로 놓인다.

도 1의 실시예에서, 모두 동일하고 전술한 바와 같이 구성되며 설명한 방식으로 외장체 세그먼트(14) 상에 장착되는 전체 3개의 전자 음향적 구조 유닛(13)은 외장체 세그먼트(12)에 일체화된다. 안테나 지지부(12)에서 안테나 모듈(11)의 부착 위치에 있어서, 3개의 전자 음향적 구조 유닛(13)은 서로 수직 방향으로 배치된다. 이 결과, 수직 방향으로 집중되는 방향 효과를 갖는 2차원 측면 안테나가 생긴다.

개별적인 전자 음향적 구조 유닛(13)의 중량을 보상하기 위하여, 트랜스듀서 구조(16)의 반대측에 있고 압축체(20)의 후방에 장착되는 리프팅 바디(26)가 또한 각 구조 유닛(13)에 배치된다. 바람직하게는 다공질 폼으로 제조되는 리프팅 바디(26)는 전자 음향적 구조 유닛(13)의 중량이 수중에서 리프팅 바디(26)에 의해 발생되는 양력에 의해 대략적으로 보상되는 방식으로 재료 및 치수의 선택에 관해 설계된다. 구조 유닛(13)은 유리하게는, 예컨대 폴리우레탄로 이루어지는 음향적으로 투명한 둘레 캐스팅 내에 리프팅 바디(26)와 함께 밀폐되는데, 상기 둘레 캐스팅은 외측 윤곽을 따라 연장되고, 이에 따라 트랜스듀서 구조(16)를 둘러싸고, 금속판(19)과, 종방향 홈(21; 도 2)의 측벽과, 깔때기(39; 도 6)의 측벽을 각각 덮는다.

외장체 세그먼트(14)는 음향적 분리 수단을 매개로 안테나 지지부(12) 상에 장착된다. 이 목적을 위해, 안테나 지지부(12)는 잠수함 선체의 도시된 실시예에서 서로 수직 방향으로 소정 거리만큼 떨어져 있고 선체 상에 수평 방향으로 정렬되는 2열의 소위 클리트(27)를 나타내는데, 이 클리트는 각 열에서 서로 정해진 거리에서 선체에 고정된다. 클리트(27)는 선체에서 떨어져 있고 매 경우에 나사식 홀이 마련되어 있는 원통형 또는 블록형 장착 지지부인 것으로 이해된다. 도 4는 하부열의 클리트로부터의 단면에서 그러한 클리트(27)를 확대도로 도시하고 있다. 2열의 클리트는 적어도 수중 안테나의 길이에 대응하는 선체 상의 거리에 걸쳐 연장되는 외장체 세그먼트(14)를 장착하기 위하여, 매 경우에 적어도 2개의 클리트(27)에 고정되는 2개의 U 레일(28)이 각 안테나 모듈(11)에 배치된다. 이 구조에서, 상부 U 레일(28)은 상부열의 클리트에 장착되고 하부 U 레일(28)은 하부열의 클리트에 장착된다. 2개의 레그(281, 282)와 이들 레그를 연결하는 횡단부(283)를 갖는 각 U 레일(28)은 바람직하게는 세장형 홀로서 구성되는 관통홀(29)을 그 횡단부(283)에 구비하는데, 더 큰 치수의 홀이 U 레일(28)의 종방향에 정렬된다. 매 경우에, 헤드 나사(30)가 관통홀(29)을 통과하여 그 나사식 자루(301)에 의해 클리트(27)의 나사식 홀 내의 적소에 나사 체결된다. 이 구조에서, 헤드 나사(30)의 나사 헤드(302)는 평탄한 디스크(31)와 제1 스프링 탄성 요소(32)를 매개로 U 레일(28)의 횡단부(283)로 압박되어 제2 스프링 탄성 요소(33)를 매개로 횡단부를 클리트(27)의 면에 압박한다. 동시에, U 레일(28)의 레그(281, 282)의 면은 제3 스프링 탄성 요소(34)의 상호 위치에 의해 안테나 지지부(12)에 대해 압박된다. 고무, 폴리우레탄 등으로 이루어질 수 있는 스프링 탄성 요소(32, 33, 34)는 클리트(27)로부터 U 레일(28)을 음향적으로 분리하도록 사용되어, 안테나 지지부(12)에 의해 방사되는 간섭 노이즈가 U 레일(28)로 그리고 U 레일로부터 외장체 세그먼트(14)로 크게 감쇠된 상태로만 전달된다. U 레일(28)과 외장체 세그먼트(14) 사이에는 추가의 음향적 분리가 제공된다. 외장체 세그먼트(14)는 상부 및 하부 U 레일(28)의 외측 레그(281) 위에서 각각 하나의 레그(141, 142)에 의해 압박되고, 외장체 세그먼트(14)의 레그(141, 142)의 전방 단부는 제3 스프링 탄성 요소(34) 상에 지지된다. 도 5에는 이것이 외장체 세그먼트(14)의 상부 레그(141)와 상부 U 레일(28)의 외측 레그(281)에 대해 단면도로 도시되어 있다. 외장체 세그먼트(14)와 하부 레그(142)와 하부 U 레일(28) 간에 동일한 구조적 실시예를 알 수 있다. U 레일(28)의 외측 레그(281)와 중첩하는 외장체 세그먼트(14)의 2개의 레그(141, 142)는 U 레일(28)의 외측 레그(281)에 대해 직접적으로 안착되지 않고, 대신에 매 경우에 하나의 나사식 나사(36)를 위한 관통홀을 갖는 제4 스프링 탄성 요소(35)가 그들 사이에 삽입된다. U 레일(28)의 외측 레그(281)는 나사식 홀(37)을 포함하고, 외장체 세그먼트(14)의 상부 레그(141)와 하부 레그(142)는 나사식 홀(37)과 동일한 높이인 관통홀(38)을 포함한다. 나사식 나사(36)는 관통홀(38)을 통과하고 제4 스프링 탄성 요소(35)는 나사식 홀(37) 내에 체결되며, 제4 스프링 탄성 요소(35)와 제3 스프링 탄성 요소(34)는 안테나 지지부(12)로부터 외장체 세그먼트(14)의 추가의 음향적 분리를 생성한다.

안테나 모듈(11)의 추가의 실시예에 있어서, 음향적 구조 유닛(13)은, 도 6에 도시된 바와 같이 전자 음향적 트랜스듀서 구조(16)의 하이드로폰(17)이 압축체(20)에 존재하는 종방향 홈의 바닥에 결합식으로 배치되지 않고, 각 하이드로폰(17)이 절두 원추형 깔때기(39)의 바닥에 별개로 배치되어 리플렉터(15)의 노출되거나 그렇지 않으면 압축체(20) 내에 매입되는 금속판(19) 상에서 압축체(20) 내에 형성되는 만큼만 변경된다. 압축체(20)의 전방을 향해 확장되어 하이드로폰의 개수에 대응하는 다수의 깔때기(39)는 안테나 모듈(11)의 부착 위치에서 수평 방향으로 단부 대 단부 배치된다. 금속판(19)은 전체 압축체(20)를 통과하고 깔때기 바닥 외측의 압축성 재료에 의해 덮인다. 흡수 장치로서 작용하는 깔때기 벽은 인접하게 배치된 하이드로폰(17)을 서로 분할한다. 압축체(20)는 다시 부착 위치 에서 상부 및 하부 종방향 에지 근처에 보이며, 예컨대 도 2에서처럼 구성되고 덕트(23)가 중공체에 이르는 밀폐된 장착 수단을 도 6에서 볼 수 있다.

설명한 전자 음향적 구조 유닛(13)의 수정에 있어서, 종방향 홈(21)을 통과하는 금속판(19)은 또한 서로에 대해 배치되는 세그먼트로 세분될 수 있다. 상부 및 하부 U 레일(28)은 또한 매 경우에 2개의 레일 세그먼트로 분할될 수 있는데, 매 경우에 하나의 레일 세그먼트는 설명한 방식으로 클리트(27) 상에 장착된다.

도 1은 잠수함 선체에 장착되는 전자 음향적 수중 안테나의 안테나 모듈의 사시도.

도 2는 단면으로서 도시된 외장 세그먼트 상에 장착되는, 도 1의 안테나 모듈의 전자 음향적 구조 유닛의 단면도.

도 3은 도 2의 전자 음향적 구조 유닛의 평면도의 일부를 도시하는 도면.

도 4는 도 1의 단면 Ⅳ-Ⅳ을 따른 단면도의 일부를 도시하는 도면.

도 5는 도 1의 단면 Ⅴ-Ⅴ을 따른 단면도의 일부를 도시하는 도면.

도 6은 개량된 전자 음향적 구조 유닛을 보여주는 도 1과 동일한 도면.

Claims

안테나 지지부(12), 특히 잠수함의 선체에 부착하기 위한 수중 안테나로서, 질량으로서의 금속판(19)과 스프링으로서 음향 입사 방향에서 상기 금속판(19)의 후방에 배치되는 탄성 압축체(20)를 구비하고 스프링-질량 시스템으로서 구성되는 리플렉터(15)와, 음향 입사 방향에서 상기 리플렉터(15)의 전방에 위치하고, 소정 거리에서 단부 대 단부 배치되고 금속판(19)에 장착되는 다수의 전자 음향적 트랜스듀서, 특히 하이드로폰(17)으로 된 트랜스듀서 구조(16)를 나타내는 적어도 하나의 전자 음향적 구조 유닛(13)을 구비하는 수중 안테나에 있어서, 상기 적어도 하나의 구조 유닛(13)은 음향적으로 투명한 외장체 세그먼트(14) 내에 수용되고 압축체(20)를 매개로 외장체 세그먼트(14)에 장착되며, 상기 외장체 세그먼트(14)는 음향 분리 수단을 매개로 레그(141, 142)의 단부에서 안테나 지지부(12)에 고정되는 2개의 레그(141, 142)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제1항에 있어서, 상기 압축체(20)에는 음향 입사 방향을 향하는 전방을 향해 개방되고 사다리꼴 단면을 갖는 종방향 홈(21)이 형성되어 있고, 상기 종방향 홈의 분명한 폭은 홈 바닥(211)을 향해 연속적으로 감소되며, 금속판(19)은 전방 장착식 트랜스듀서 구조(16)에 의해 홈 바닥(211) 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제2항에 있어서, 상기 금속판은 종방향 홈(21)의 홈 바닥(211)에 형합식으로 놓이는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제3항에 있어서, 상기 금속판(19)은 압축체(20)에 접착식으로 부착되는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 금속판(19)은 압축체(20)에 의해 종방향 에지를 따라 중첩되는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제1항에 있어서, 상기 압축체(20)는 트랜스듀서 구조의 전자 음향적 트랜스듀서의 개수에 대응하는 다수의 절두 원추형 깔때기(39)를 나타내고, 상기 깔때기는 음향 입사 방향을 향하는 전방을 향해 넓어지며, 상기 금속판(19)은 깔때기(39)의 바닥에서 압축체(20) 내에 매입되고, 매 경우에, 하나의 전자 음향적 트랜스듀서가 각 깔때기(39)의 바닥에서 금속판(19) 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속판(19)은 바람직하게는 고무제의 굴곡파 감쇠층(193)이 개재된 2개의 금속판(191, 192)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 구조 유닛(13)의 부착 위치에서 상부 및 하부 종방향 에지 근처의 상기 압축체(20) 내에는 외장체 세그먼트(14) 상에 구조 유닛(13)을 장착하는 수단이 밀폐되는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제8항에 있어서, 상기 장착 수단은 바람직하게는 금속으로 이루어지고 암나사를 갖는 중공체(22)를 나타내고, 나사 볼트(25)는 상기 중공체 내로 외장체 세그먼트(14)에 형성된 관통홀(24)을 통과하여 숫나사를 갖는 볼트 자루(251)에 의해 나사 체결될 수 있는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축체(20)는 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 각 구조 유닛(13)에는 바람직하게는 다공질 폼으로 이루어지는 리프팅 바디(26)가 배치되고, 이 리프팅 바디는 수중에서 이 리프팅 바디에 의해 발생되는 양력이 구조 유닛(13)의 중량과 대략 동일하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제11항에 있어서, 상기 리프팅 바디(26)는 트랜스듀서 구조(16)의 반대측인 압축체(20)의 후방에 장착되는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 외장체 세그먼트(14)에는 이 외장체 세그먼트(14)의 부착 위치에서 서로 수직 방향으로 배치되는 여러 개의 구조 유닛(13)이 존재하는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 매 경우에 하나 이상의 구조 유닛(13)이 마련된 여러 개의 외장체 세그먼트(12)는 수중 안테나의 부착 위치에서 서로에 대해 수평 방향으로 배치되고, 안테나 지지부(12) 상에 별개로 장착되는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 매 경우에 하나 이상의 구조 유닛(13)이 마련된 3개의 외장체 세그먼트(14)는 수중 안테나의 부착 위치에서 안테나 지지부(12) 상에 서로 정해진 거리에서 수평 방향으로 장착되는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.