NO314820B1 - Underwater tow antenna - Google Patents
Underwater tow antenna Download PDFInfo
- Publication number
- NO314820B1 NO314820B1 NO19961972A NO961972A NO314820B1 NO 314820 B1 NO314820 B1 NO 314820B1 NO 19961972 A NO19961972 A NO 19961972A NO 961972 A NO961972 A NO 961972A NO 314820 B1 NO314820 B1 NO 314820B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- towing
- casing
- gel
- antenna according
- hydrophones
- Prior art date
Links
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 9
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 9
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 5
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920004482 WACKER® Polymers 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
- B63B21/56—Towing or pushing equipment
- B63B21/66—Equipment specially adapted for towing underwater objects or vessels, e.g. fairings for tow-cables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
- G01V1/20—Arrangements of receiving elements, e.g. geophone pattern
- G01V1/201—Constructional details of seismic cables, e.g. streamers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/04—Adaptation for subterranean or subaqueous use
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/44—Special adaptations for subaqueous use, e.g. for hydrophone
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører en undervanns-slepeantenne som angitt i innledningen til patentkrav 1. The invention relates to an underwater towed antenna as stated in the introduction to patent claim 1.
Slike undervanns-slepeantenner benyttes som mottagere for undervannslyd-anvendelser. Slepestrengen, som danner den akustiske del og er delt i likt oppbyggede, sammenkoplede seksjoner, kan ha en betydelig lengde og trekkes vanligvis av et skip gjennom vannet ved hjelp av et slepetau, og vikles på en trommel ombord når den ikke benyttes. Slike slepeantenner har en betydelig vekt og krever en stor slepekraft i utlagt tilstand samt voluminøse og tunge kabeltromler ombord. Slepestrengens volum og vekt øker kvadratisk med dens diameter. Arbeidet til en slik undervanns-slepeantenne påvirkes ofte av støyforstyrrelser, som delvis overdekker nyttesignalene. Slike forstyrrende signaler kan oppstå i den elektroakustiske omvandler (hydrofon) og i de dertil hørende elektriske og elektroniske koplingsdeler. Andre kilder for forstyrrelser skyldes vibrasjon av komponentene inne i slepestrengen, som følge av mekanisk overføring av slepestrengens eller slepetauets bevegelser, og kan også skyldes den direkte overføring av som følge av turbulenser i vannet rundt slepestrengen oppståtte trykkbølger i væskefyllingen, når slepestrengen, slik det er vanlig, for sikring av tilstrekkelig oppdrift er fylt med en væske, såsom olje, og oppståelsen av fyllvæskehastigheter gjennom de indre komponenter i slepestrengen. Støynivået vil på grunn av de sistnevnte årsaker ha en direkte sammenheng med oppbyggingen av slepestrengen og trekkhastigheten, og øker med økende trekkhastighet. Such underwater towed antennas are used as receivers for underwater sound applications. The towline, which forms the acoustic part and is divided into equally constructed, interconnected sections, can be of considerable length and is usually pulled by a ship through the water by means of a tow rope, and wound on a drum on board when not in use. Such towing aerials have a considerable weight and require a large towing force when deployed as well as bulky and heavy cable drums on board. The towline's volume and weight increase squarely with its diameter. The work of such an underwater towed antenna is often affected by noise interference, which partially covers the useful signals. Such disturbing signals can occur in the electroacoustic transducer (hydrophone) and in the associated electrical and electronic connection parts. Other sources of disturbance are due to vibration of the components inside the towline, as a result of mechanical transmission of the movements of the towline or the towline, and may also be due to the direct transmission of pressure waves in the liquid filling caused by turbulence in the water around the towline, when the towline, as it is usually, to ensure adequate buoyancy is filled with a liquid, such as oil, and the occurrence of filling liquid velocities through the internal components of the towline. Due to the latter reasons, the noise level will have a direct relationship with the build-up of the towline and the pulling speed, and increases with increasing pulling speed.
Ved en kjent undervanns-slepeantenne av den innledningsvis nevnte type (DE 29 41 028 Al) er det for sikring av en høy signalfølsomhet i slepeantennen og lav påvirkninger av forstyrrelser inne i hylsteret, anordnet minst et ettergivende rør, som er konsentrisk lagret ved hjelp av flere i innbyrdes avstand anordnede, ettergivende avstandsholdere, som avstøtter seg mot omhyllingen. Inne i røret er det anordnet aksialt i forhold til avstandsholderne forskutte, ettergivende avstøttinger, som hver opptar en hydrofon. Denne konstruktive oppbygging av slepestrengen fører til en totrinns mekanisk avkopling mellom hydrofonene på den ene siden og slepestrengens omhylling på den andre, slik at turbulenser i vannet og fyllvæskehastigheten i slepestrengen gjør seg mindre bemerkbare som forstyrrelser for hydrofonene. In the case of a known underwater towed antenna of the type mentioned at the outset (DE 29 41 028 Al), in order to ensure a high signal sensitivity in the towed antenna and low effects of disturbances inside the casing, at least one compliant tube is arranged, which is concentrically stored by means of several spaced apart compliant spacers, which push against the casing. Inside the tube, there are arranged axially in relation to the spacers offset, yielding abutments, each of which accommodates a hydrophone. This constructive construction of the towline leads to a two-stage mechanical decoupling between the hydrophones on the one hand and the towline's casing on the other, so that turbulence in the water and the velocity of the filling liquid in the towline become less noticeable as disturbances for the hydrophones.
En slik slepestreng har imidlertid en relativt stor diameter, noe som begrenser lengden til slepeantennen, dersom man ved inntrekkingen av slepeantennen vil lagre denne på en trommel med akseptabelt lagervolum. Dessuten vokser de av slepestrengen tilveiebragte lydforstyrrelser med økende diameter, slik at en del av anstrengelsene for demping for However, such a towing line has a relatively large diameter, which limits the length of the towing antenna, if one wants to store it on a drum with an acceptable storage volume when the towing antenna is retracted. In addition, the noise disturbances provided by the towline grow with increasing diameter, so that part of the efforts for damping for
forstyrrelsene oppheves av slepestrengens tykkelse. the disturbances are canceled out by the thickness of the towline.
Ved en likeledes kjent undervanns-slepeantenne (WO 93/17356 Al) er flere i lengdeavstander etter hverandre anordnede hydrofoner anordnet sentralt i et sylinderformet, ensidig lukket hus, som er helt fylt med en gel som direkte omslutter hydrofonene. Gelen har dempende egenskaper og tilveiebringer en støydemping for hydrofonen. Huset er anordnet sentralt inne i en slangeformet ytre omhylling, omgitt av et fyllstoff av polypropylen og posisjonert ved hjelp av en lisse. Denne lisse er omgitt av et gelsjikt, som på sin side er omsluttet av et papirhylster. Strekkstrenger av kevlar er anordnet mellom papirhylsteret og et indre hylster, som består av termiplastisk gummi og er omgitt av ytterhylsteret, som er av polyuretan. Også denne oppbyggingen av en slepeantenne medfører en slepestreng med stor diameter, stort volum og høy vekt. In the case of a similarly known underwater towed antenna (WO 93/17356 A1), several hydrophones arranged one after another at longitudinal distances are arranged centrally in a cylindrical, one-sided closed housing, which is completely filled with a gel which directly surrounds the hydrophones. The gel has damping properties and provides noise reduction for the hydrophone. The housing is arranged centrally inside a snake-shaped outer casing, surrounded by a polypropylene filler and positioned by means of a lace. This lace is surrounded by a gel layer, which in turn is surrounded by a paper sleeve. Tensile strings of Kevlar are arranged between the paper casing and an inner casing, which consists of thermoplastic rubber and is surrounded by the outer casing, which is made of polyurethane. This construction of a towing antenna also results in a towing string with a large diameter, large volume and high weight.
Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en undervanns-slepeantenne av den innledningsvis nevnte type, hvilken slepeantenne samtidig som den har gode akustiske egenskaper, har en meget liten diameter og derved bare opptar et lite volum og har en lav vekt. The purpose of the invention is to provide an underwater towing antenna of the type mentioned at the outset, which towing antenna, while having good acoustic properties, has a very small diameter and thereby only occupies a small volume and has a low weight.
Denne hensikt oppnås med en undervanns-slepeantenne som angitt i patentkrav 1, med de der i karakteristikken angitte kjennetegn. This purpose is achieved with an underwater towing antenna as stated in patent claim 1, with the characteristics stated there in the characteristics.
Undervanns-slepeantennen ifølge oppfinnelsen har den fordel at størrelsen til slepestrengdiameteren utelukkende vil være avhengig av diameteren til de anvendte hydrofoner, og at man dessuten sparer inn radiell plass for avstandsholdere, skumstoffrør og andre dempeelementer. Strekkreftene under sleping opptas av hylsteret av polyetylen (PE), slik at også de vanlige strekkstrenger i slepestrengens indre bortfaller. Fikseringen av hydrofonene, eventuelt med tilordnede forforsterkere, skjer såvel i aksial som i radiell retning med den etter innfyllingen i hylsteret herdede gel. Bare for selve fremstillingen behøver man treffe tiltak for å sikre en sentrering og en avstandsfastlegging av hydrofonene inne i hylsteret i slepestreng-seksjonen, helt til gelen er ifylt og herdet. Diameteren til slepestrengen kan derfor reduseres sterkt sammenlignet med vanlige slepeantenner og utgjør eksempelvis bare 2,5 cm. Denne lille slepestrengdiameter muliggjør for det første en meget stor slepeantennelengde, noe som har en fordelaktig innvirkning på antennens retningsøflsomhet, og muliggjør for det andre en bekvem og rask oppvikling av slepeantennen i fra slepefartøyet, hvorhos det for anbringelse av slepeantennen ombord bare kreves relativt liten lagerplass. Slepeantennen med den i diameter reduserte slepestreng har liten vekt og er lett å håndtere, noe som øker betjeningspersonellets beredskap med hensyn til høyere inn- og utbringingsfrekvens for undervanns-slepeantennen, og muliggjør dens bruk ombord på mindre skip, såsom korvetter og undervannsbåter. Den ifølge oppfinnelsen fastlagte spesifikke tetthet for PE-hylsteret og for gelen muliggjør at man kan gi avkall på en oljefylling for sikring av en oppdrift som kompenserer for slepestrengvekten, noe som gjør slepeantennen miljøvennlig, fordi det ikke vil strømme ut noe olje ved eventuelle beskadigelser på slepestrengen. PE-hylsteret og gelen kan fjernes på en miljøvennlig måte og representerer intet spesialavfall. The underwater towed antenna according to the invention has the advantage that the size of the tow string diameter will depend exclusively on the diameter of the hydrophones used, and that you also save radial space for spacers, foam tubes and other damping elements. The tensile forces during towing are taken up by the polyethylene (PE) sleeve, so that the usual tension lines in the interior of the tow line are also eliminated. The fixing of the hydrophones, possibly with assigned preamplifiers, takes place both in the axial and radial direction with the gel hardened after filling in the casing. Only for the production itself, measures need to be taken to ensure a centering and a fixed distance of the hydrophones inside the casing in the towline section, until the gel is filled and hardened. The diameter of the towing line can therefore be greatly reduced compared to normal towing antennas and is, for example, only 2.5 cm. This small towing line diameter enables, firstly, a very large towing antenna length, which has a beneficial effect on the antenna's directivity, and secondly enables a convenient and quick winding of the towing antenna from the towing vessel, where relatively little storage space is required for placing the towing antenna on board . The tow antenna with the reduced diameter tow string is light weight and easy to handle, which increases the readiness of the operating personnel with regard to the higher frequency of entry and exit of the underwater tow antenna, and enables its use aboard smaller ships, such as corvettes and submarines. The specific density determined according to the invention for the PE casing and for the gel makes it possible to dispense with an oil filling to ensure a buoyancy that compensates for the tow line weight, which makes the tow antenna environmentally friendly, because no oil will flow out in the event of any damage to the tow line. The PE sleeve and the gel can be removed in an environmentally friendly way and do not represent special waste.
Fordelaktige utførelsesformer av undervanns-slepeantennen ifølge oppfinnelsen, med hensiktsmessige videreutviklinger og utforminger av oppfinnelsen, er angitt i de uselvstendige patentkrav. Advantageous embodiments of the underwater towing antenna according to the invention, with appropriate further developments and designs of the invention, are indicated in the independent patent claims.
Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen har hylsteret en elastisitetsmodul på ca. 100 N/mm2 og gelen har en elastisitetsmodul på fra 3 til 5 N/mm<2>. Gelen er vannawisende og er tyntflytende i sin bearbeidelsesform. Etter innfyllingen i hylsteret vil gelen binde seg til et gellignende vulkanisert materiale. Fortrinnsvis anvendes det som gel en fra firma Wacker under produktnavnet SilGel 612 levert 2.komponent-silikonkautsjuk, som har en høy flyteevne, ekstrem lav vulkaniseringshårdhet og en utpreget egenklebrighet. Med tilsvarende dosering av de to komponenter innstilles blandingen slik at det herdede vulkaniserte materiale får den ønskede mykhet. According to a preferred embodiment of the invention, the sleeve has a modulus of elasticity of approx. 100 N/mm2 and the gel has a modulus of elasticity of 3 to 5 N/mm<2>. The gel is water repellent and is thin in its processing form. After filling in the casing, the gel will bind to a gel-like vulcanized material. Preferably, it is used as a gel from the company Wacker under the product name SilGel 612 supplied 2nd component silicone rubber, which has a high fluidity, extremely low vulcanization hardness and a distinct inherent stickiness. With a corresponding dosage of the two components, the mixture is adjusted so that the hardened vulcanized material gets the desired softness.
Av fremstillingstekniske grunner kan slepestrengen fremstilles i delavsnitt med en bestemt lengde, som er vesentlig mindre enn den ønskede lengde for den totale slepestreng. Slepestrengen dannes således ved at et antall såkalte slepestrengseksjoner rades opp etter hverandre. Ifølge en fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen blir endene til polyetylenhylsteme i på hverandre følgende slepestrengseksjoner stukket inn i hverandre og sammensveiset. Strøm- og signalledninger av kopper eller optiske fibre blir forbundne med hverandre i forbindelsesstedene, eksempelvis ved sammenspleising. For manufacturing technical reasons, the towline can be produced in sub-sections with a specific length, which is significantly less than the desired length for the total towline. The towline is thus formed by a number of so-called towline sections being lined up one after the other. According to an advantageous embodiment of the invention, the ends of the polyethylene sheaths in successive towing line sections are inserted into each other and welded together. Power and signal lines made of copper or optical fibers are connected to each other at the connection points, for example by splicing.
For under fremstillingen av slepestrengseksjonene å få hydrofonene jevnt sentralt fordelt og innrettet i det indre av hylsteret blir hydrofonene fiksert ved hjelp av et grovt nylonnett med få elastiske lengdetråder, hvoretter det derved dannede elementskjelett føres inn i hylsteret sammen med den ennå flytende fel. Hylsteret kan roteres under herdingen av gelen, for derved å fiksere elementskjelettet sentralt i slangen. Den sentrale plassering av elementskjelettet kan eventuelt også sikres ved hjelp av myke, tynne bøster på skjelettet, med hvilke skjelettet avstøtter seg mot hylsterets innervegg. Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen har hylsteret til den i rekkefølgen siste slepestrengseksjon et endeavsnitt med en ekstrem stor overflateruhet. Denne overflateruhet oppnås fortrinnsvis ved hjelp av over hylsterets omkrets fortrinnsvis jevnt fordelte langsgående folder, som rager ut over ved hylsterenden og eksempelvis kan oppnås derved at to i omkretsretningen hosliggende hylsteravsnitt knipes sammen slik at deres innerflater ligger an mot hverandre i en radiell retning. Ved hjelp av denne utformingen av den siste slepestrengseksjon vil undervanns-slepeantennen strekkes stramt under slepingen, og en pendling eller slangebevegelse av slepeantennen om dens lengdeakse reduseres til et minimum. Derved reduseres de strømningsstøyer som antennen tilveiebringer, og også den av slepefartøyet utøvede slepekraft blir redusert. During the production of the towline sections, in order to get the hydrophones evenly centrally distributed and aligned in the interior of the casing, the hydrophones are fixed with the help of a coarse nylon net with a few elastic longitudinal threads, after which the resulting element skeleton is fed into the casing together with the still floating felt. The casing can be rotated during the curing of the gel, thereby fixing the element skeleton centrally in the hose. The central location of the element skeleton can possibly also be ensured by means of soft, thin bristles on the skeleton, with which the skeleton pushes against the inner wall of the casing. According to a preferred embodiment of the invention, the casing of the last towing line section in the sequence has an end section with an extremely large surface roughness. This surface roughness is preferably achieved by means of longitudinal folds, preferably evenly distributed over the circumference of the casing, which protrude beyond at the casing end and can, for example, be achieved by pinching two circumferentially adjacent casing sections together so that their inner surfaces abut against each other in a radial direction. By means of this design of the last towing line section, the underwater towing antenna will be stretched taut during towing, and a swinging or snaking movement of the towing antenna about its longitudinal axis is reduced to a minimum. Thereby, the flow noises that the antenna provides are reduced, and the towing force exerted by the towing vessel is also reduced.
Med de ifølge oppfinnelsen foreslåtte tiltak oppnås det en undervanns-slepeantenne som ved en slepehastighet på 20 knop og i en sjøgang 3 samt en mottagelsesfrekvens på ca. With the measures proposed according to the invention, an underwater towed antenna is achieved which at a towing speed of 20 knots and in a seaway 3 as well as a reception frequency of approx.
10 Hz, fremdeles vil gi tilstrekkelig gode mottaksresulter. 10 Hz, will still give sufficiently good reception results.
Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor det er vist skjematiske utførelseseksempler av oppfinnelsen. The invention will now be described in more detail with reference to the drawings, where schematic examples of the invention are shown.
Fig. 1 viser et sideriss av en i sjøen ved hjelp av et overflateskip slept Fig. 1 shows a side view of one in the sea with the help of a surface ship towed
undervanns-slepeantenne med slepekabel og slepestreng, underwater tow antenna with tow cable and tow string,
fig. 2 viser et lengdeutsnitt av slepestrengen i slepeantennen i fig. 1, fig. 2 shows a longitudinal section of the towing line in the towing antenna in fig. 1,
fig. 3 viser et lengdeutsnitt av slepestrengen i området ved to sammensatte fig. 3 shows a longitudinal section of the towline in the area of two joints
slepestrengseksj oner, towline sections,
fig. 4 viser et sideriss av en del av den i slepestrengen bakerste slepestrengseksjon, og fig. 5 viser et snitt etter linjen V-V i fig. 4, i større målestokk. fig. 4 shows a side view of part of the rearmost towline section in the towline, and fig. 5 shows a section along the line V-V in fig. 4, on a larger scale.
Den i fig. 1 i skjematisk sideriss viste undervanns-slepeantenne 10 består av en slepestreng 10 og et slepetau eller en slepekabel 11, samt en mellom slepekabelen 11 og slepestrengen 10 anordnet vibrasjonsisolasjonsmodul (VIM) 12. Vibrasjonsisolasjonsmodulen 12 forbinder slepestrengen 10 med slepekabelen 11, og slepekabelen 11 er festet ombord i et slepefartøy 13, som her er vist som et overflateskip, men som også kan være en undervannsbåt. Slepekabelen 11 er festet til en oppspolingstrommel 14 ombord i skipet. På denne trommel spoles slepeantennen opp når den trekkes inn. Den av et antall strengavsnitt eller seksjoner 101 sammensatte slepestreng 10 utgjør slepeantennens akustiske del og inneholder hydrofoner 15. Samtlige seksjoner 101 slepestrengen er identisk oppbygget, med unntak av den siste seksjon 101', hvis endeparti er modifisert. The one in fig. 1, the underwater tow antenna 10 shown in a schematic side view consists of a tow line 10 and a tow rope or tow cable 11, as well as a vibration isolation module (VIM) 12 arranged between the tow cable 11 and the tow line 10. The vibration isolation module 12 connects the tow line 10 to the tow cable 11, and the tow cable 11 is fixed on board a towing vessel 13, which is shown here as a surface ship, but which can also be a submarine. The tow cable 11 is attached to a reel drum 14 on board the ship. On this drum, the towing antenna is wound up when it is retracted. The towing string 10 composed of a number of string sections or sections 101 constitutes the acoustic part of the towing antenna and contains hydrophones 15. All sections 101 of the towing string are identically structured, with the exception of the last section 101', whose end part has been modified.
Fig. 2 viser et lengdeutsnitt av en seksjon 101 av slepestrengen 10. I et elastisk, slangeformet hylster 16 av polyetylen (PE) er det anordnet et antall hydrofoner 15. Hydrofonene 15 er sentralt anordnet i hylsteret og har like innbyrdes avstander i lengden. Hydrofonene 15, som kan være tilordnet forforsterkere og analog/digital-omvandlere, er forbundne med hverandre ved hjelp av elektriske ledninger 17 av kopper eller i form av optiske fibre, for strømforsyning og signaloverføring. Hydrofonene 15 er fast posisjonert ved hjelp av en gel 18, som direkte omslutter hydrofonene 15 og fullstendig utfyller innerrommet i hylsteret 16. Gelfyllingen er i fig. 2 vist med punktering. Som gel 18 anvendes en tyntflytende 2-komponent-silikonkautsjuk som vulkaniseres under romtemperatur og som leveres fra firma Wacker under handelsbetegnelsen SilGel 612. Komponentene i denne silikonkautsjuk er begge tyntflytende, med høy flyteevne og vulkaniserer ved romtemperatur til et gellignende vulkanisert materiale, hvis mykhet henholdsvis hårdhet kan innstilles ved påvirkning av blandingsforholdet mellom de to komponentene. Gelen 18 er relativt mykt innstilt, noe som eksempelvis kan oppnås med et blandingsforhold mellom de to komponenter på fra 1:1 eller 0,8:1. Den herdede gel 18 beholder sin sluttkonsistens, har en spesifikk tetthet på 0,97 g/cm_ og er sterkt vibrasjonsdempende. Hylsteret 16 av polyetylen har en lignende spesifikk tetthet på mindre enn 1 g/cm_ og fortrinnsvis 0,96 g/cm_, for derved sammen med gelen 18 å levere en oppdrift som kompenserer for vekten til hydrofonene 15 og ledningene 17. Fig. 2 shows a longitudinal section of a section 101 of the tow line 10. A number of hydrophones 15 are arranged in an elastic, snake-shaped casing 16 made of polyethylene (PE). The hydrophones 15 are arranged centrally in the casing and are equally spaced along the length. The hydrophones 15, which can be assigned to preamplifiers and analog/digital converters, are connected to each other by means of electrical wires 17 made of copper or in the form of optical fibers, for power supply and signal transmission. The hydrophones 15 are firmly positioned by means of a gel 18, which directly surrounds the hydrophones 15 and completely fills the inner space in the casing 16. The gel filling is in fig. 2 shown with puncture. As gel 18, a thin-flowing 2-component silicone rubber is used that vulcanizes below room temperature and is supplied by the company Wacker under the trade name SilGel 612. The components of this silicone rubber are both thin-flowing, with high fluidity and vulcanize at room temperature to a gel-like vulcanized material, whose softness respectively hardness can be adjusted by influencing the mixing ratio between the two components. The gel 18 is set relatively soft, which can for example be achieved with a mixing ratio between the two components of from 1:1 or 0.8:1. The hardened gel 18 retains its final consistency, has a specific density of 0.97 g/cm_ and is highly vibration dampening. The sheath 16 of polyethylene has a similar specific density of less than 1 g/cm_ and preferably 0.96 g/cm_, thereby providing together with the gel 18 a buoyancy which compensates for the weight of the hydrophones 15 and the wires 17.
For fremstilling av en seksjon 101 av slepestrengen 10 blir de til seksjonen 101 hørende hydrofoner 15 fiksert innbyrdes ved hjelp av et meget grovt, her ikke vist nylonnett som har få og relativt elastiske langsgående tråder. Det derved oppstående såkalte elementskjelett hvor hydrofonene har nøyaktig innbyrdes lengdeavstand, føres inn i hylsteret 16 sammen med den ennå flytende fel 18, hvoretter det treffes tiltak for fiksering av hydrofonen 15 sentralt i hylsteret 16 under herdingen av gelen 18. Slike tiltak kan eksempelvis bestå i at hylsteret 16 roteres under gelherdingen, slik at skjelettet innretter seg sentralt, eller ved at det på skjelettet er anordnet myke, tynne børster som avstøtter seg mot hylsterets innervegg og derved sikrer hydrofonenes 15 sentralisering. For the production of a section 101 of the tow line 10, the hydrophones 15 belonging to the section 101 are fixed together by means of a very coarse, not shown here, nylon net which has few and relatively elastic longitudinal threads. The resulting so-called element skeleton, where the hydrophones have an exact longitudinal distance from each other, is introduced into the casing 16 together with the still floating felt 18, after which measures are taken to fix the hydrophone 15 centrally in the casing 16 during the hardening of the gel 18. Such measures can for example consist of that the casing 16 is rotated during the gel curing, so that the skeleton aligns itself centrally, or that soft, thin brushes are arranged on the skeleton that push against the inner wall of the casing and thereby ensure the centralization of the hydrophones 15.
Som skissert i lengdeutsnittet i fig. 3 skjer sammensettingen av de enkelte seksjoner 101 i slepestrengen 10 ved at endene til hylsterne 16 på hosliggende seksjoner 101 sammenstikkes og sammensveises. På forhånd blir de elektriske ledninger 17 forbundne med hverandre, noe som eksempelvis skjer ved hjelp av spleising. Forbindelsesstedene mellom de elektriske ledninger 17 er i fig. 3 betegnet med 19. As outlined in the longitudinal section in fig. 3, the assembly of the individual sections 101 in the tow line 10 takes place by the ends of the casings 16 on adjacent sections 101 being stitched together and welded together. In advance, the electrical wires 17 are connected to each other, which happens, for example, by means of splicing. The connection points between the electrical wires 17 are in fig. 3 denoted by 19.
For størst mulig strukket innretting av slepestrengen 10 og undertrykking av slangelignende bevegelser av slepestrengen 10 under slepingen har hylsteret 16 til den siste seksjon 101' i slepestrengen 10 et endeavsnitt med en ekstrem høy overflateruhet, som sørger for virveldannelse i vannet som strømmer langs endeavsnittet. For å oppnå dette er lengdeavsnittet forsynt med over omkretsen jevnt fordelte langsgående folder 20, som dannes ved at to i omkretsretningen hosliggende hylsteravsnitt er sammenknepet slik at innerflatene i disse hylsteravsnitt 161,161 henholdsvis 162,163 henholdsvis 163,164 henholdsvis 164,161 ligger an mot hverandre i radiell retning. På denne måten vil endeavsnittet i den siste seksjon 101' i slepestrengen 10 avsmalne mot sin frie ende, hvor foldene 20 er sterkest utpreget, idet foldene fra enden går jevnt over i den glatte overflate i retning forover. For the greatest possible stretched alignment of the tow line 10 and suppression of snake-like movements of the tow line 10 during towing, the sleeve 16 of the last section 101' of the tow line 10 has an end section with an extremely high surface roughness, which ensures vortex formation in the water flowing along the end section. To achieve this, the longitudinal section is provided with longitudinal folds 20 evenly distributed over the circumference, which are formed by two circumferentially adjacent sleeve sections being pinched together so that the inner surfaces of these sleeve sections 161, 161 and 162, 163 and 163, 164 and 164 and 161, respectively, lie against each other in the radial direction. In this way, the end section in the last section 101' of the towline 10 will taper towards its free end, where the folds 20 are most pronounced, the folds from the end passing smoothly into the smooth surface in the forward direction.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995118461 DE19518461C1 (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Underwater towing antenna |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO961972D0 NO961972D0 (en) | 1996-05-14 |
NO961972L NO961972L (en) | 1996-11-20 |
NO314820B1 true NO314820B1 (en) | 2003-05-26 |
Family
ID=7762382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19961972A NO314820B1 (en) | 1995-05-19 | 1996-05-14 | Underwater tow antenna |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19518461C1 (en) |
FR (1) | FR2734443B1 (en) |
GB (1) | GB2300917B (en) |
NO (1) | NO314820B1 (en) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19811335C1 (en) * | 1998-03-16 | 1999-11-11 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Towing antenna |
DE69913723D1 (en) * | 1998-10-29 | 2004-01-29 | Schlumberger Holdings | MEASURED ICE MEASURING CABLE AND MANUFACTURING METHOD |
NO985323A (en) | 1998-11-13 | 2000-04-10 | Arne Rokkan | Seismic bottom cable with sensor units heavier than the cable |
DE19909205C1 (en) | 1999-03-03 | 2000-11-23 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Tow antenna and process for its manufacture |
FR2805050B1 (en) * | 2000-02-14 | 2002-04-19 | Geophysique Cie Gle | METHOD AND DEVICE FOR COUPLING HYDROPHONES WITH A SOLID MEDIUM SUCH AS THE BASEMENT |
DE10041928C2 (en) * | 2000-08-25 | 2002-07-11 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Underwater antenna |
DE10047241C1 (en) * | 2000-09-23 | 2002-08-08 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Underwater towed antenna |
DE10119867B4 (en) * | 2001-04-24 | 2005-10-13 | Atlas Elektronik Gmbh | Underwater antenna |
US6879546B2 (en) * | 2002-02-14 | 2005-04-12 | Westerngeco, L.L.C. | Gel-filled seismic streamer cable |
DE102004037987A1 (en) | 2004-08-05 | 2006-02-23 | Atlas Elektronik Gmbh | Electro-acoustic underwater antenna |
DE102004038033B3 (en) * | 2004-08-05 | 2005-10-13 | Atlas Elektronik Gmbh | Method for producing an antenna section of an underwater antenna and antenna section for a planar underwater antenna |
DE102006014268B3 (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-31 | Atlas Elektronik Gmbh | Method for determining the instantaneous position of an acoustic section of a towed antenna |
FR2925231B1 (en) | 2007-12-18 | 2009-11-27 | Thales Sa | TRANSMIT SONAR ANTENNA WITH VERTICAL AXIS WINDABLE ON A WINCH |
US9001617B2 (en) * | 2009-08-21 | 2015-04-07 | Westerngeco L.L.C. | Marine seismic streamer with increased skin stiffness |
US20180002526A1 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | Pgs Geophysical As | Streamer filler material and process |
DE102019201007A1 (en) * | 2019-01-28 | 2020-07-30 | Atlas Elektronik Gmbh | Pouring process and potting device for an underwater antenna |
RU2747076C1 (en) * | 2020-11-25 | 2021-04-26 | Лариса Анатольевна Базилевских | Seismic streamer filler |
DE102022004972A1 (en) * | 2022-09-27 | 2024-03-28 | Atlas Elektronik Gmbh | Platform for detecting underwater vehicles |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3371739A (en) * | 1966-05-23 | 1968-03-05 | Whitehall Electronics Corp Of | Means for variably controlling the buoyancy of a seismic detection streamer |
US3480907A (en) * | 1967-12-29 | 1969-11-25 | Texas Instruments Inc | Neutrally buoyant hydrophone streamer |
US3531760A (en) * | 1968-09-12 | 1970-09-29 | Schlumberger Technology Corp | Solid seismic streamer |
US3518677A (en) * | 1968-09-16 | 1970-06-30 | Mark Products | Electric marine cable |
DE2941028A1 (en) * | 1979-10-10 | 1981-04-23 | Honeywell Inc., Minneapolis, Minn. | Concentric tube hydrophone streamer assembly - has hydrophone transducer element within tube supported by trilobal devices within outer jacket |
GB2149916A (en) * | 1983-11-16 | 1985-06-19 | Britoil Plc | Buoyant seismic streamer array |
US4628851A (en) * | 1984-12-24 | 1986-12-16 | Allied Corporation | Vibration isolation module |
US4685090A (en) * | 1985-11-27 | 1987-08-04 | Raychem Corporation | Tubular article |
US4734891A (en) * | 1986-06-20 | 1988-03-29 | Hughes Aircraft Company | Aft drogue module for towed sonar array |
WO1993017356A1 (en) * | 1992-02-21 | 1993-09-02 | The Commonwealth Of Australia | Hydrophone arrangement |
-
1995
- 1995-05-19 DE DE1995118461 patent/DE19518461C1/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-04-25 GB GB9608551A patent/GB2300917B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-13 FR FR9605922A patent/FR2734443B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-14 NO NO19961972A patent/NO314820B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2734443B1 (en) | 1999-05-28 |
GB2300917B (en) | 1997-04-16 |
GB9608551D0 (en) | 1996-07-03 |
FR2734443A1 (en) | 1996-11-22 |
GB2300917A (en) | 1996-11-20 |
NO961972D0 (en) | 1996-05-14 |
NO961972L (en) | 1996-11-20 |
DE19518461C1 (en) | 1996-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO314820B1 (en) | Underwater tow antenna | |
US4160229A (en) | Concentric tube hydrophone streamer | |
AU2006228075B2 (en) | Short seismic streamer stretch section with adjustable spring force | |
US5745436A (en) | Semi-dry marine seismic streamer cable section | |
US4809243A (en) | Streamer cable | |
US20070036033A1 (en) | Flexible Hydrophone | |
US3884173A (en) | Suppression of cable strumming vibration by a ridged cable jacket | |
US4955012A (en) | Seismic streamer cable | |
NO300108B1 (en) | Hydrophone system in a towable floating cable | |
US20090220187A1 (en) | Rugged fiber optic towed array | |
US4402069A (en) | Acoustic envelope having minimal vibration and flow induced noises | |
US3893065A (en) | Hydrophone array | |
US4510588A (en) | Hydrophone cable decoupler | |
EP0627088A1 (en) | Vibration isolation modules (vim) for towed array streamers | |
AU2008301214B2 (en) | Vibration isolation section | |
NO341494B1 (en) | Listen cable configuration to reduce towing noise in marine seismic mapping | |
US4734891A (en) | Aft drogue module for towed sonar array | |
RU2511076C1 (en) | Hydroacoustic trailing antenna for geophysical work | |
CN1703635A (en) | Rugged fiber optic array | |
EP0016233A1 (en) | Underwater high tensile cable | |
NO853073L (en) | VIBRATION INSULATING PART FOR SEISMIC HYDROPHONE CABLE. | |
NO315350B1 (en) | tow Antenna | |
GB2162637A (en) | Seismic streamer section | |
CN110879098B (en) | Optical fiber hydrophone for dragging | |
NO316988B1 (en) | Method of producing a linear acoustic antenna |