RU2130402C1

RU2130402C1 - Submarine fore extremity

Info

Publication number: RU2130402C1
Application number: RU98100705A
Authority: RU
Inventors: В.С. Ионин; И.В. Вильнит; Г.Д. Гришман; А.М. Дымшиц; А.В. Ефимов; В.П. Жиров; Ю.А. Корякин; Ю.Н. Кормилицин; М.Д. Смарышев; С.А. Смирнов; Т.Т. Тазмин; А.А. Хайтин
Original assignee: Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин"; Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор"
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 1999-05-20

Abstract

FIELD: shipbuilding; submarine fore extremities. SUBSTANCE: submarine fore extremity includes antenna of sonar complex and its sound-transparent dome. Working surface of conformal antenna is made in form of hemisphere or part of it; it is engageable with its cylindrical part and is located mainly coaxially relative to its dome at circular clearance between surface of antenna and inner surface of dome skin which makes it possible to maintain optimal lines of submarine from the standpoint of minimum hydrodynamic interference. EFFECT: facilitated mathematical processing of received signals, reduced mass and principal dimensions of sonar complex, reduced power requirements of sonar complex, heat release and noise of submarine, enhanced efficiency of conformal antennae. 3 dwg

Description

Изобретение относится к подводному судостроению. The invention relates to underwater shipbuilding.

Известны конструкции носовых оконечностей подводных лодок (ПЛ) с установленными в них антеннами гидроакустического комплекса (ГАК) и их обтекателями (см. И.А. Быховский "Атомные подводные лодки", Судпромгиз, Л., 1963, стр. 15, 54; Г. С. Габидулин, А.М. Тюрин, В.И. Нестеренко "Антенные устройства гидроакустических средств и их элементы", раздел 2, Л., 1982 г. Военно-морская академия им. Маршала Советского Союза Гречко А.А., стр.353). Known designs of the bow ends of submarines (PL) with installed sonar antennas (SAC) and their fairings (see IA Bykhovsky "Nuclear submarines", Sudpromgiz, L., 1963, p. 15, 54; G S. Gabidulin, A. M. Tyurin, V. I. Nesterenko "Antenna devices of hydroacoustic means and their elements", section 2, L., 1982, Naval Academy named after Marshal of the Soviet Union A. Grechko, p. 353).

Известны также конструкции носовых оконечностей ПЛ с конформными (приближающимися по форме к обводам ПЛ) антеннами (КА) ГАК. (см. " Справочник по гидроакустике". Л., "Судостроение", 1988, стр.300)
Известны конструкции носовой оконечности (см. И.А. Быховский "Атомные подводные лодки " Судпромгиз, Л., 1963, стр.40), где для обеспечения минимальных гидродинамических помех работе антенн ГАК носовая оконечность выполняется, например, эллиптической формы - прототип изобретения.Also known are the designs of the nasal extremities of submarines with conformal (approaching in shape to the contours of the submarines) antennas (KA) HAC. (see. "Reference on hydroacoustic". L., "Shipbuilding", 1988, p. 300)
Nose tip designs are known (see IA Bykhovsky "Nuclear Submarines" Sudpromgiz, L., 1963, p. 40), where, to ensure minimal hydrodynamic interference to the operation of HAK antennas, the nose tip is, for example, elliptical - a prototype of the invention.

При установке конформной антенны ГАК в такой оконечности пришлось бы расположить ее рабочую поверхность на одном, постоянном расстоянии от поверхности обтекателя (наружного обвода). Такая эквидистантная рабочая поверхность математически становится более сложной, чем поверхность наружного обвода (т. е. описывается более сложным математическим уравнением), и, следовательно, сложность обработки сигналов, принимаемых гидроакустическими (ГА) преобразователями КА, образующими эту рабочую поверхность, резко возрастает. When installing a conformal HAC antenna at such an end, it would be necessary to arrange its working surface at one constant distance from the fairing surface (outer contour). Such an equidistant working surface mathematically becomes more complex than the surface of the outer contour (i.e., it is described by a more complex mathematical equation), and, therefore, the complexity of processing the signals received by the hydroacoustic (GA) transducers of the spacecraft forming this working surface increases sharply.

Кроме того, в этом случае крайне трудно создать КА с регулярным расположением ГА преобразователей, также трудно в составе антенны выделить конструктивно унифицированные секции (модули) для их изготовления и монтажа. In addition, in this case it is extremely difficult to create a spacecraft with a regular arrangement of GA converters, it is also difficult to isolate structurally unified sections (modules) for their manufacture and installation as part of the antenna.

При этом резко увеличивается объем аппаратной части ГАК, энергопотребление и тепловыделение. Это, в свою очередь, заставляет развивать системы охлаждения (с ростом помех от этих систем) и, в целом, использование таких КА ГАК на ПЛ, особенно малого водоизмещения, становится невозможным. At the same time, the volume of the HAC hardware, power consumption and heat dissipation sharply increase. This, in turn, makes it necessary to develop cooling systems (with an increase in interference from these systems) and, in general, the use of such HAC spacecraft on a submarine, especially of a small displacement, becomes impossible.

Предлагаемым изобретением решается задача создания носовой оконечности ПЛ с оптимальной формой обводов с точки зрения минимальных гидродинамических помех при использовании конформной антенны наиболее простой формы, обеспечивающей близкие к потенциальным характеристики КА за счет регулярного расположения ГА преобразователей, технологичность изготовления секций КА и упрощение обработки сигналов, принимаемых ГА преобразователями КА, путем введения единого (базисного) алгоритма расположения этих преобразователей на поверхности КА. The present invention solves the problem of creating the nasal tip of the submarine with the optimal shape of the contours from the point of view of minimal hydrodynamic interference when using the conformal antenna of the simplest form, which provides close to potential characteristics of the spacecraft due to the regular location of the GA converters, the manufacturability of the manufacture of the sections of the spacecraft and the simplification of the processing of signals received by the GA spacecraft converters, by introducing a single (basic) algorithm for the location of these converters on the surface of the spacecraft.

Это достигается тем, что рабочая поверхность конформной антенны выполнена в виде полусферы (или ее части) и сопряжена с ее цилиндрической частью, при этом единым (базисным) алгоритмом расположения ГА преобразователей является дуга постоянного радиуса как полусферической, так и цилиндрической частей конформной антенны. This is achieved by the fact that the working surface of the conformal antenna is made in the form of a hemisphere (or part of it) and is coupled to its cylindrical part, while the uniform (basic) algorithm for the location of GA converters is a constant-radius arc of both the hemispherical and cylindrical parts of the conformal antenna.

Взаимное, преимущественно соосное, расположение конформной антенны и ее обтекателя определяется кольцевым зазором между поверхностью антенны и внутренней поверхностью обшивки обтекателя. The mutual, mainly coaxial, arrangement of the conformal antenna and its fairing is determined by the annular gap between the surface of the antenna and the inner surface of the fairing skin.

Предлагаемая носовая оконечность ПЛ иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3. The proposed nasal tip of the submarine is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-3.

Носовая оконечность (фиг. 1) содержит конформную антенну ГАК 1, размещенную внутри звукопрозрачного обтекателя 2. The nasal tip (Fig. 1) contains a conformal antenna HAK 1, located inside the translucent fairing 2.

Рабочая поверхность конформной антенны 1 выполнена в виде полусферы (или ее части, как показано на фиг. 1) и сопряжена с ее цилиндрической частью (см. фиг. 2), при этом взаимное, преимущественно соосное, расположение конформной антенны 1 и ее звукопрозрачного обтекателя 2 определяется минимально допустимым по акустическим и монтажно- технологическим требованиям кольцевым зазором между поверхностью антенны 1 и внутренней поверхностью обшивки обтекателя 2. The working surface of the conformal antenna 1 is made in the form of a hemisphere (or part thereof, as shown in Fig. 1) and is conjugated to its cylindrical part (see Fig. 2), while the mutual, mainly coaxial, arrangement of the conformal antenna 1 and its translucent fairing 2 is determined by the annular gap between the surface of the antenna 1 and the inner surface of the skin of the fairing 2, which is minimally acceptable by acoustic and installation and technological requirements.

При работе такой антенны на ходу ПЛ обеспечивается минимальный уровень гидродинамических помех за счет оптимальной формы обводов носовой оконечности и существенное упрощение обработки сигналов, принимаемых гидроакустическими преобразователями предложенной КА, что позволяет, как показывают проработки и расчетные оценки, существенно уменьшить массогабаритные характеристики аппаратной части ГАК, энергопотребление, тепловыделение и шумность, сохранив, практически, преимущество конформных антенн: максимальную рабочую поверхность, помехоустойчивость, минимальный объем, что позволяет эффективно использовать остальной объем носовой оконечности для размещения цистерн главного балласта, торпедного вооружения, корабельных устройств, а это особенно актуально для ПЛ среднего и малого водоизмещения. During the operation of such an antenna on the fly, the submarine provides a minimum level of hydrodynamic interference due to the optimal shape of the contours of the nasal extremity and a significant simplification of the processing of signals received by the hydroacoustic transducers of the proposed spacecraft, which allows, as shown by studies and calculated estimates, to significantly reduce the weight and size characteristics of the HAC hardware, power consumption , heat dissipation and noise, while retaining, in practice, the advantage of conformal antennas: maximum working surface, ehoustoychivost, the minimum amount that makes effective use of the remaining amount of the bow to accommodate the main ballast tanks, torpedoes, naval architecture, and this is especially true for small and medium submarines displacement.

Claims

The nasal tip of the submarine, containing a conformal antenna and its soundproof fairing, characterized in that the working surface of the conformal antenna is made in the form of a hemisphere or its part, is conjugated to its cylindrical part and is located mainly coaxially with its fairing with an annular gap between the antenna surface and the inner surface fairing skin.