RU2424151C1 - Hydro acoustic measurement hardware complex carrier - Google Patents
Hydro acoustic measurement hardware complex carrier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2424151C1 RU2424151C1 RU2010122817/11A RU2010122817A RU2424151C1 RU 2424151 C1 RU2424151 C1 RU 2424151C1 RU 2010122817/11 A RU2010122817/11 A RU 2010122817/11A RU 2010122817 A RU2010122817 A RU 2010122817A RU 2424151 C1 RU2424151 C1 RU 2424151C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- buoy
- hydrophone
- positive buoyancy
- volumes
- carrier according
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для исследований гидроакустических полей объектов шумоизлучения в натурном водоеме.The invention relates to hydroacoustics and can be used to study the hydroacoustic fields of noise objects in a natural reservoir.
Известен носитель аппаратуры (НА) измерительного гидроакустического комплекса (ИГАК), содержащий буй с расположенными внутри него широкополосным гидрофоном, аппаратурой предварительного преобразования сигналов, установленной в гермоконтейнере, и объемами положительной плавучести. Причем выход гидрофона через аппаратуру предварительного преобразования сигналов подключен к обрабатывающей аппаратуре, расположенной вне буя, например на берегу /Патент РФ № 2172272, кл. В63В 22/00, 2001/.Known carrier equipment (ON) measuring sonar complex (IHAK), containing a buoy located inside it with a broadband hydrophone, equipment for preliminary signal conversion, installed in the pressure container, and the volume of positive buoyancy. Moreover, the output of the hydrophone through the signal pre-conversion equipment is connected to processing equipment located outside the buoy, for example, on the shore / RF Patent No. 2172272, cl. B63B 22/00, 2001 /.
Данный НА принят за прототип.This ON is accepted as a prototype.
В прототипе буй положительной плавучести выполнен в виде плохо обтекаемого тела (эллипсоида), создающего в потоке воды турбулентности и псевдозвук, что неизбежно вносит вклад в спектр измеряемого НА гидроакустического сигнала (так называемые гидродинамические помехи). Гидродинамические помехи, в свою очередь снижают точность ИГАК и в значительной степени ограничивают его применение режимом «спокойной воды».In the prototype, a buoy of positive buoyancy is made in the form of a poorly streamlined body (ellipsoid), which creates turbulence and pseudo sound in the water stream, which inevitably contributes to the spectrum of the measured hydroacoustic signal (so-called hydrodynamic interference). Hydrodynamic interference, in turn, reduces the accuracy of the IHAC and, to a large extent, limits its use to the “still water” mode.
Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является снижение гидродинамической составляющей помехи при измерении НА ИГАК гидроакустических сигналов в потоке воды.The technical result obtained from the implementation of the invention is to reduce the hydrodynamic component of the interference when measuring on the IHAC hydroacoustic signals in a water stream.
Данный технический результат достигают за счет того, что в носителе аппаратуры измерительного гидроакустического комплекса, содержащем буй с расположенными внутри него широкополосным гидрофоном, аппаратурой предварительного преобразования сигналов, установленной в гермоконтейнере, и двумя объемами положительной плавучести, причем выход гидрофона через аппаратуру предварительного преобразования сигналов подключен к обрабатывающей аппаратуре, расположенной вне буя, при этом снаружи буя установлен датчик глубины, буй выполнен в виде удлиненного тела, преимущественно торпедообразной формы, со звукопрозрачным обтекателем, при этом объемы положительной плавучести установлены в носовой и хвостовой частях торпедообразного буя, в центре миделевого сечения которого расположен чувствительный элемент гидрофона, причем отношение горизонтальной и вертикальной осей торпедообразного буя - не менее пяти.This technical result is achieved due to the fact that in the equipment carrier of the measuring sonar complex containing a buoy with a broadband hydrophone located inside it, signal pre-conversion equipment installed in the pressure container, and two volumes of positive buoyancy, and the hydrophone output through the signal pre-conversion equipment is connected to processing equipment located outside the buoy, while a depth sensor is installed outside the buoy, the buoy is made in the form f an elongated body, mainly a torpedo-shaped, with a sound-transparent fairing, while volumes of positive buoyancy are installed in the bow and tail of the torpedo-shaped buoy, in the center of the mid-section of which there is a hydrophone sensitive element, and the ratio of the horizontal and vertical axes of the torpedo-shaped buoy is not less than five.
В носителе угол между лучами, проведенными от точки расположения чувствительного элемента к ближайшим краям объемов положительной плавучести, составляет не менее 140°.In the carrier, the angle between the rays drawn from the location of the sensitive element to the nearest edges of the positive buoyancy volumes is at least 140 °.
Носитель дополнительно содержит кормовые стабилизаторы и фал нейтральной плавучести, прикрепленный к кормовой части носителя. Носитель выполнен из двух сборных частей, изготовленных из стеклопластика.The carrier further comprises feed stabilizers and a neutral buoyancy halyard attached to the aft of the carrier. The carrier is made of two prefabricated parts made of fiberglass.
В носителе объемы положительной плавучести выполнены из материала с удельным акустическим сопротивлением, равным удельному акустическому сопротивлению воды.In the carrier, the volumes of positive buoyancy are made of a material with a specific acoustic resistance equal to the specific acoustic resistance of water.
В носителе гидрофон установлен на амортизирующей звукопрозрачной подвеске.In the carrier, the hydrophone is mounted on a shock-absorbing translucent suspension.
В носителе гермоконтейнер с аппаратурой предварительного преобразования сигналов расположен внутри одного из объемов положительной плавучести.In the carrier, a pressure container with equipment for preliminary signal conversion is located inside one of the volumes of positive buoyancy.
Носитель дополнительно содержит устройство компенсации дифферентующего момента, расположенное внутри хвостовой полости буя.The carrier further comprises a trim moment compensation device located inside the tail cavity of the buoy.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена конструкция НА.The invention is illustrated in the drawing, which shows the design of HA.
НА ИГАК содержит буй в виде хорошо обтекаемого тела, например, торпедообразной формы, имеющий звукопрозрачный обтекатель. В носовой и кормовой частях обтекателя 1 размещены объемы 2, 3 положительной плавучести. Свободный от плавучестей 2, 3 объем, заполненный водой, образует звукопрозрачную выгородку. В геометрическом центре звукопрозрачной выгородки расположен широкополосный гидрофон 4, закрепленный на амортизирующей звукопрозрачной подвеске 5. При этом угол между лучами, проведенными от точки расположения чувствительного элемента гидрофона 4 к краям объемов 2, 3 положительной плавучести, составляет не менее 140°. НА содержит также кормовые стабилизаторы 6 и стабилизирующий фал 7 нейтральной плавучести, прикрепленный к кормовой части носителя. Внутри обтекателя 1 расположены гермоконтейнер 8 с аппаратурой предварительного преобразования сигналов и датчиком глубины (на чертеже не показаны). Гидрофон 4 и датчик глубины подключены выходами ко входам аппаратуры предварительного преобразования сигналов, выход которой соединен кабелем 9 через кабельный соединитель 10 с бортовой или береговой обрабатывающей аппаратурой (не показана). Внутри обтекателя 1 в его хвостовой части расположено также устройство 11 компенсации дифферентующего момента (устройство дифферентовки). Гермоконтейнер 8 в частном случае может быть расположен внутри одного из объемов положительной плавучести, например хвостового объема 3. Объемы 2, 3 положительной плавучести выполняют из материала с удельным акустическим сопротивлением, равным удельному акустическому сопротивлению воды, например сферопластика. Материалом обтекателя служит стеклопластик.ON IGAK contains a buoy in the form of a well streamlined body, for example, a torpedo-shaped, having a soundproof fairing. In the bow and stern of the fairing 1 are placed volumes 2, 3 of positive buoyancy. The buoyancy free 2, 3 volume, filled with water, forms a translucent hedge. In the geometric center of the translucent baffle there is a broadband hydrophone 4 mounted on a shock absorbing translucent suspension 5. The angle between the rays drawn from the location of the hydrophone 4 sensing element to the edges of positive buoyancy volumes 2 and 3 is at least 140 °. On also contains feed stabilizers 6 and stabilizing halyard 7 neutral buoyancy attached to the aft of the carrier. Inside the fairing 1 there is a pressure container 8 with signal pre-conversion equipment and a depth sensor (not shown in the drawing). The hydrophone 4 and the depth sensor are connected by outputs to the inputs of the signal pre-conversion equipment, the output of which is connected by cable 9 through cable connector 10 with on-board or on-shore processing equipment (not shown). Inside the fairing 1 in its rear part is also a device 11 for compensating the trim moment (trim device). Hermocontainer 8 in a particular case can be located inside one of the volumes of positive buoyancy, for example, tail volume 3. Volumes 2, 3 of positive buoyancy are made of a material with specific acoustic resistance equal to the specific acoustic resistance of water, for example spheroplastic. The material of the fairing is fiberglass.
НА представляет собой приемное измерительное гидроакустическое устройство, конструкция которого обеспечивает прием гидроакустических сигналов в морской воде с минимальными вносимыми искажениями и максимально возможным снижением фоновых помех при движении исследуемого источника гидроакустических сигналов на стандартной дистанции 50 метров.NA is a receiving hydroacoustic measuring device, the design of which provides the reception of hydroacoustic signals in sea water with minimal introduced distortions and the maximum possible reduction in background noise when moving the studied source of hydroacoustic signals at a standard distance of 50 meters.
Выполненный в виде хорошо обтекаемого тела обтекатель 1 защищает НА от набегающего потока воды и снижает гидродинамические помехи. Гидрофон 4 в НА помещен внутри обтекателя 1 в середине выгородки, образуемой носовым и хвостовым объемами 2, 3 положительной плавучести таким образом, чтобы его затенение незвукопрозрачными элементами было минимальным при нахождении исследуемого шумоизлучающего объекта на горизонтальной трассе, пролегающей над НА в одной вертикальной плоскости с последним для стандартной дистанции 50 м. При этом односторонний угол обзора, определяемый как угол между нормалью к оси НА в точке нахождения чувствительного элемента гидрофона 4 и направлением от последнего на верхний край выгородки, будет около 70°, когда трасса следования исследуемого шумящего объекта параллельна оси носителя.Performed in the form of a well streamlined body, the fairing 1 protects the HA from the incoming water flow and reduces hydrodynamic interference. The hydrophone 4 in the HA is placed inside the fairing 1 in the middle of the partition formed by the nasal and tail volumes 2, 3 of positive buoyancy so that its shadowing by non-opaque elements is minimal when the studied noise-emitting object is located on a horizontal path that lies above the HA in the same vertical plane with the last for a standard distance of 50 m. In this case, a one-sided viewing angle, defined as the angle between the normal to the axis of the axis at the location of the sensitive element of the hydrophone 4 and the direction from the latter to the upper edge of the barrier, there will be about 70 ° when the route of the investigated noisy object is parallel to the axis of the carrier.
Обтекатель 1 в НА имеет форму удлиненного тела вращения. Форма его обводов получена в результате аэродинамических экспериментальных исследований. Будучи хорошо обтекаемым телом /Девнин С.И. Аэрогидромеханика плохо обтекаемых конструкций. Справочник. Л.: Судостроение, 1983, с.9/ удлиненной формы (в особенности, с относительным удлинением не менее пяти) он исключает появление вихревого следа у своей задней кромки и позволяет значительно снизить влияние пульсаций самого турбулентного потока. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить вклад псевдозвука в принимаемый сигнал. Распределение давления вдоль поверхности хорошо обтекаемого тела имеет максимумы впереди и сзади и минимум в средней части. Удлинение тела позволяет отнести области максимальных значений пульсаций давления и максимального градиента давления дальше от гидрофона 4, помещаемого внутри обтекателя в его геометрическом центре. Выбранная конструкция НА также удаляет от гидрофона 4 носовую и кормовую оконечности, где сильны вибрации оболочки, вызванные завихрениями потока.The fairing 1 in the HA is in the form of an elongated body of revolution. The shape of its contours was obtained as a result of aerodynamic experimental studies. Being a well streamlined body / Devnin S.I. Aerohydromechanics of poorly streamlined designs. Directory. L .: Shipbuilding, 1983, p. 9 / of an elongated shape (in particular, with a relative elongation of at least five), it eliminates the appearance of a vortex wake at its trailing edge and can significantly reduce the effect of pulsations of the turbulent flow itself. This, in turn, reduces the contribution of pseudo-sound to the received signal. The pressure distribution along the surface of a well streamlined body has maxima in front and behind and a minimum in the middle part. The lengthening of the body allows us to attribute the region of maximum values of pressure pulsations and maximum pressure gradient further from hydrophone 4, placed inside the fairing in its geometric center. The selected HA design also removes the fore and aft ends from the hydrophone 4, where shell vibrations are strong due to turbulence in the flow.
НА ИГАК работает следующим образом.ON IGAK works as follows.
На гидроакустическом полигоне над заякоренным НА проходит исследуемый объект шумоизлучения на стандартной дистанции 50 м. Широкополосный гидрофон 4 воспринимает шумоизлучение объекта и после предварительной обработки направляет сигнал по кабелю 9 на обрабатывающую аппаратуру (не показано). Объемы 2, 3 положительной плавучести, амортизирующее крепление 5, стабилизаторы 6, устройство 11 дифферентовки позволяют установить НА вдоль набегающего на него потока и снизить влияние гидродинамических помех по результатам гидроакустических измерений. Угол не менее 140° между лучами, проведенными от точки расположения чувствительного элемента гидрофона 4 к краям объемов 2, 3 положительной плавучести, позволяет дополнительно снизить влияние диффракционной составляющей помехи на результаты гидроакустических измерений.At the hydroacoustic training ground above the anchored NR, the studied noise emission object passes at a standard distance of 50 m. Broadband hydrophone 4 receives the sound emission of the object and, after preliminary processing, sends the signal through cable 9 to processing equipment (not shown). Volumes 2, 3 of positive buoyancy, shock-absorbing fastening 5, stabilizers 6, trim device 11 allow you to install ON along the flow incident on it and reduce the influence of hydrodynamic interference according to the results of hydroacoustic measurements. An angle of at least 140 ° between the rays drawn from the location of the hydrophone 4 sensing element to the edges of positive buoyancy volumes 2 and 3 further reduces the influence of the diffraction component of the noise on the results of hydroacoustic measurements.
Этим достигается поставленный технический результат.This achieves the set technical result.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122817/11A RU2424151C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Hydro acoustic measurement hardware complex carrier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122817/11A RU2424151C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Hydro acoustic measurement hardware complex carrier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2424151C1 true RU2424151C1 (en) | 2011-07-20 |
Family
ID=44752447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010122817/11A RU2424151C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Hydro acoustic measurement hardware complex carrier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2424151C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2520985C2 (en) * | 2011-10-31 | 2014-06-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method of transmitting signals on under-ice accident using hydroacoustic signalling device and apparatus for realising said method |
| CN106644043A (en) * | 2016-12-14 | 2017-05-10 | 中国船舶重工集团公司第七0研究所 | Torpedo modular embedded type cylindrical conformal acoustic base array |
| RU2639846C1 (en) * | 2016-11-08 | 2017-12-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Carrier of measuring hydroacoustic complex equipment |
-
2010
- 2010-06-07 RU RU2010122817/11A patent/RU2424151C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2520985C2 (en) * | 2011-10-31 | 2014-06-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method of transmitting signals on under-ice accident using hydroacoustic signalling device and apparatus for realising said method |
| RU2639846C1 (en) * | 2016-11-08 | 2017-12-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Carrier of measuring hydroacoustic complex equipment |
| CN106644043A (en) * | 2016-12-14 | 2017-05-10 | 中国船舶重工集团公司第七0研究所 | Torpedo modular embedded type cylindrical conformal acoustic base array |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109239712B (en) | Noise detection method based on underwater sound field and sound energy flow | |
| GB2436457A (en) | Deriving the shape of marine seismic cables from measured characteristics of steering devices | |
| RU2424151C1 (en) | Hydro acoustic measurement hardware complex carrier | |
| Wang et al. | Design, analysis, and testing of Petrel acoustic autonomous underwater vehicle for marine monitoring | |
| KR101033111B1 (en) | Ocean observation ship having echo sounder | |
| CN103293334B (en) | Flowmeter acoustic sensor | |
| Bosschers et al. | Underwater radiated noise measurements with a silent towing carriage in the Depressurized Wave Basin | |
| US20200183038A1 (en) | Diving fairings and method for spread ropes | |
| Stanic et al. | Attenuation measurements across surface-ship wakes and computed bubble distributions and void fractions | |
| Maguer et al. | SLITA: A new slim towed array for AUV applications | |
| Abshagen et al. | Flow-induced interior noise from a turbulent boundary layer of a towed body | |
| AU2016266812B2 (en) | Fluid vehicle with reduced signature | |
| Wang et al. | Research on the ambient noise observation technology based on the underwater glider | |
| CN202869471U (en) | Device for measuring submergence depth and heave amplitude of near-surface aircraft | |
| Wang et al. | Application study of a new underwater glider with single vector hydrophone for target direction finding | |
| Shchurov | Movement of Acoustic Energy in the Ocean | |
| JP2020076737A (en) | Elastic wave exploration apparatus including self-buoyancy type elastic wave exploration module and method thereof | |
| CN212447997U (en) | Pod device for installing multi-beam detection system | |
| Luo et al. | Analysis of Glider Motion Effects on Pumped CTD | |
| CN114018224A (en) | System and method for checking chart water depth data | |
| Sun et al. | An acoustic sea glider for deep-sea noise profiling using an acoustic vector sensor | |
| RU2664973C1 (en) | Underwater glider for localizing a source of sound | |
| Gaggero et al. | Processing strategies for evaluating the ship radiated noise using an underwater vertical array | |
| CN107218932B (en) | Common mode inhibition vibration compensation sensor structure towards MEMS turbulence detecting | |
| RU2664971C1 (en) | Autonomous undefined underwater vehicle for measuring differential characteristics of the vector sound field |