RU2585690C1

RU2585690C1 - Method for active protection areas shock-wave action on underwater object and device for implementation

Info

Publication number: RU2585690C1
Application number: RU2014151175/11A
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Захаров; Антон Павлович Лобанов; Евгений Николаевич Назаров; Александр Вячеславович Семенов; Вячеслав Сергеевич Этов
Original assignee: Акционерное общество Научно-производственное объединение "Ударно-волновые технологии" (АО НПО "УВТ")
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-06-10

Abstract

FIELD: active protection device.

SUBSTANCE: active protection of the waters of the device shock-wave effects on underwater object includes power supply, pulse capacitor, a switch, an electro-pulse emitter-loaded coils and radiating outer surface of the disk, the inner surface of which the boxer to the laying surface load coils. Pulse electrodynamic transducer is emitting washer with additional loading coils, each of the washers covering disc coaxially. Method of active protection of the waters of the shock-wave effects on underwater object is to initiate an electrodynamic shock-wave compression pulse emitted by a pulsed beam towards an underwater object. To increase the range and efficiency of the impact beam on the object to form a focused beam of pulsed sound channel.

EFFECT: efficiencies of shock-wave effects.

8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области способов и устройств обезвреживания подводных диверсантов и других подводных объектов и может быть использовано в системах защиты акватории и инфраструктуры промышленных и иных охраняемых объектов, расположенных во внутренних водоемах и на континентальном шельфе.The invention relates to the field of methods and devices for the disposal of underwater saboteurs and other underwater objects and can be used in protection systems for the water area and infrastructure of industrial and other protected objects located in inland waters and on the continental shelf.

Известен способ активной защиты акватории ударно-волновым воздействием на подводный объект, включающий импульсное электрогидравлическое инициирование ударно-волнового импульса сжатия, излучаемого в виде импульсного луча в направлении подводного объекта [1].A known method of active protection of the water area by shock-wave action on an underwater object, including pulsed electro-hydraulic initiation of a shock-wave compression pulse emitted in the form of a pulse beam in the direction of the underwater object [1].

В данном известном способе ударно-волновое возмущение инициируют посредством электроимпульсного разряда в воде, создающего электрогидравлический эффект от расширяющегося газоразрядного пузыря с достаточно высоким (≈100-150 МПа) уровнем амплитуд давления в разрядной области. Недостатком способа является то, что из-за сферического характера расходимости излучаемого импульсного луча, давления быстро спадают и на расстоянии в несколько (2-5 м) метров существенного негативного (а тем более, летального) воздействия луча на подводный объект не оказывают. Основной недостаток электрогидравлического принципа инициирования ударно-волнового луча состоит в невозможности его фокусировки (т.е. уменьшении расходимости луча) приемлемыми по габаритам средствами фокусировки (рефлектором или линзой), поскольку линейные размеры этих средств должны быть порядка нескольких (не менее 7-8 м для газоразрядного пузыря диаметром в 6-8 см) метров, что технически и экономически нецелесообразно.In this known method, a shock wave disturbance is initiated by means of an electric pulse discharge in water, which creates an electro-hydraulic effect from an expanding gas-discharge bubble with a sufficiently high (≈100-150 MPa) level of pressure amplitudes in the discharge region. The disadvantage of this method is that due to the spherical nature of the divergence of the emitted pulsed beam, the pressure rapidly decreases and at a distance of several (2-5 m) meters, the beam does not have a significant negative (and even more so, lethal) effect on the underwater object. The main disadvantage of the electro-hydraulic principle of initiation of a shock wave beam is the impossibility of focusing it (i.e., reducing the beam divergence) by means of focusing means that are acceptable in size (with a reflector or lens), since the linear dimensions of these means should be of the order of several (at least 7-8 m for a gas discharge bubble with a diameter of 6-8 cm) meters, which is technically and economically impractical.

Известно устройство активной защиты акватории ударно-волновым воздействием на подводный объект, включающее источник электрической энергии с зарядным блоком, накопитель энергии, коммутатор и разрядные электроды для формирования ударно-волнового возмущения посредством электроимпульсного разряда в герметичной оболочке, заполненной рабочей жидкостью [1].A device for active protection of the water area by shock-wave action on an underwater object, including an electric energy source with a charging unit, an energy storage device, a switch and discharge electrodes for generating a shock-wave disturbance by means of an electric pulse discharge in a sealed shell filled with a working fluid [1].

Недостатком устройства является то, что, несмотря на возможность ориентирования (т.е. размещения разрядных электродов в трубе, торцевая часть которой закрыта герметичной оболочкой) излучаемого импульсного ударно-волнового луча в направлении объекта, расходимость луча составляет не менее 50-60°. Такая конструкция, даже при высоких изначально инициированных амплитудах, не позволит «обслуживать» дистанции более 5-8 м, на которых импульсное давление будет заведомо меньше 0,6 МПа. Недостатком является и наличие герметичной оболочки, способствующей потере давления за счет отражений на границе раздела «рабочая жидкость - оболочка - водная среда».The disadvantage of this device is that, despite the possibility of orientation (i.e., placement of the discharge electrodes in the tube, the end part of which is closed by a sealed sheath) of the emitted pulsed shock wave beam in the direction of the object, the beam divergence is at least 50-60 °. Such a design, even with initially high initial amplitudes, will not allow “serving” distances of more than 5-8 m, at which the impulse pressure will certainly be less than 0.6 MPa. The disadvantage is the presence of an airtight shell, contributing to the loss of pressure due to reflections at the interface "working fluid - shell - aqueous medium".

Наиболее близким к заявляемому техническому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ активной защиты акватории ударно-волновым воздействием на подводный объект, включающий импульсное электродинамическое инициирование ударно-волнового импульса сжатия, излучаемого в виде импульсного луча в направлении подводного объекта [2].The closest to the claimed technical invention in terms of technical nature and the technical result achieved is a method for actively protecting the water area by shock-wave action on an underwater object, including pulsed electrodynamic initiation of a shock-wave compression pulse emitted in the form of a pulse beam in the direction of the underwater object [2].

В данном известном способе ударно-волновое возмущение инициируют посредством электродинамического принципа инициирования, основанным на эффекте отталкивания противоположно текущих токов, в результате чего подвижная часть в виде диска сжимает соприкасающийся с ним слой водной среды, возбуждая в нем распространяющийся в направлении излучения ударно-волновой импульс (импульс сжатия), как правило, в виде плоской волны.In this known method, a shock wave perturbation is initiated by the electrodynamic principle of initiation, based on the effect of repelling opposite currents, as a result of which the movable part in the form of a disk compresses a layer of the water medium in contact with it, exciting a shock wave pulse propagating in it ( compression pulse), usually in the form of a plane wave.

Недостатком способа является то, что расходимость излучаемого луча (хотя и меньшая, чем при электрогидравлическом инициировании) составляет около 40-60° и по мере распространения луча по дистанции давление достаточно быстро (единицы метров) спадает, становясь нелетальным (т.е. меньше 0,2-0,6 МПа) для биообъекта, что существенно снижает практическую значимость известного способа для охраны акватории от нежелательных (например, от подводных диверсантов) биообъектов. Сходимость луча в способе обеспечить невозможно по физическому принципу из-за существования фактора ориентации направления звука в сторону среды с меньшей скоростью звука, т.е., в данном случае, в сторону от оси излучения в объем невозмущенной среды, где давление (и соответственно скорость звука) меньше давления возмущенной среды.The disadvantage of this method is that the divergence of the emitted beam (although less than with electro-hydraulic initiation) is about 40-60 ° and as the beam propagates over a distance, the pressure decreases quite quickly (units of meters), becoming non-lethal (i.e., less than 0 , 2-0.6 MPa) for a biological object, which significantly reduces the practical significance of the known method for protecting the water area from undesirable (for example, from underwater saboteurs) biological objects. The convergence of the beam in the method cannot be ensured by the physical principle because of the existence of a factor of orientation of the direction of sound towards the medium with a lower speed of sound, i.e., in this case, away from the axis of radiation into the volume of the unperturbed medium, where pressure sound) is less than the pressure of the perturbed medium.

Кроме того, расходящийся импульсный луч не обеспечивает избирательности воздействия, что существенно при необходимости подавления деятельности нежелательного биообъекта и исключения аналогичного негативного воздействия на другие биообъекты, находящиеся в зоне интереса.In addition, a diverging pulsed beam does not provide selectivity of influence, which is essential if it is necessary to suppress the activity of an undesirable biological object and exclude a similar negative effect on other biological objects in the zone of interest.

Известно устройство активной защиты акватории ударно-волновым воздействием на подводный объект, включающее источник электрической энергии, высоковольтный накопитель с импульсными конденсаторами, коммутатор, импульсный электродинамический излучатель с нагрузочными витками и излучающим внешней поверхностью диском, внутренняя поверхность которого оппозитна к поверхности укладки нагрузочных витков [2].A device for active protection of the water area by shock-wave action on an underwater object, including a source of electrical energy, a high-voltage drive with pulse capacitors, a switch, a pulsed electrodynamic emitter with load coils and a radiating external surface disk, the inner surface of which is opposite to the surface of the stack of load coils [2] .

Недостатком устройства является то, что излучающий диск (диск-мембрана) инициирует импульс сжатия в виде плоской волны вблизи зрачка (т.е. на расстоянии ≈5-10 см со стороны внешней, контактирующей с водной средой, поверхностью), создавая расходящийся в направлении излучения луч с максимальными амплитудами по оси диска. Дальность дистанции воздействия устройства, в основном, зависит от двух факторов - от длины излучаемой волны и от величины расходимости луча, при этом второй фактор является превалирующим. Вследствие этого, дальность действия устройства невелика, при расходимости ≈40° уже на расстоянии ≈1,5 м воздействие на биообъект носит нелетальный характер, несмотря на то, что по приведенным в [2] характеристикам устройства, импульсное возмущение с расчетной длиной волны в ≈15-20 см может распространяться без сколь-либо значимого частотного поглощения достаточно далеко - сотни метров.The disadvantage of this device is that the radiating disk (disk-membrane) initiates a compression impulse in the form of a plane wave near the pupil (i.e., at a distance of ≈5-10 cm from the external surface in contact with the aqueous medium), creating a diverging direction radiation beam with maximum amplitudes along the axis of the disk. The range of the device’s exposure mainly depends on two factors - the length of the emitted wave and the magnitude of the beam divergence, with the second factor prevailing. As a result, the range of the device is small, with a divergence of ≈40 ° already at a distance of ≈1.5 m, the effect on the biological object is non-lethal, despite the fact that, according to the characteristics of the device given in [2], the pulse disturbance with a calculated wavelength of ≈ 15-20 cm can spread without any significant frequency absorption far enough - hundreds of meters.

В целом, при таких малых для практического применения дистанциях воздействия на подводный объект, затруднительно говорить о сколь-либо значимой эффективности защиты охраняемой акватории применительно к известным способам гидроакустического ударно-волнового воздействия на подводные объекты и устройствам, реализующим эти способы.In general, at such short distances for practical application of the impact on the underwater object, it is difficult to talk about any significant protection effectiveness of the protected area in relation to the known methods of hydroacoustic shock-wave impact on underwater objects and devices that implement these methods.

Именно на решение задачи повышения дальности и эффективности ударно-волнового воздействия при одновременном обеспечении избирательности воздействия направлено настоящее изобретение.It is to solve the problem of increasing the range and effectiveness of the shock-wave impact while ensuring the selectivity of the impact of the present invention.

Этот технический результат по предлагаемому способу достигается тем, что луч фокусируют с образованием импульсного звукового канала (т.е. канала, в котором наблюдается дальнее распространение звука за счет рефракции в ограниченной «стенками» канала области водной среды).This technical result according to the proposed method is achieved in that the beam is focused with the formation of a pulsed sound channel (i.e., a channel in which distant sound propagation due to refraction is observed in the region of the aquatic environment bounded by the channel walls).

При этом импульсный звуковой канал создают за счет инициирования на периферийной части луча амплитуды импульсного давления, большей, чем в его центральной части.In this case, a pulsed sound channel is created due to the initiation of an amplitude of pulsed pressure on the peripheral part of the beam, greater than in its central part.

Кроме того, инициируемые в периферийной и центральной частях луча амплитуды импульсных давлений смещены относительно друг друга по времени в сторону опережения инициирования импульса центральной части по отношению ко времени инициирования импульса периферийной части.In addition, the pulse pressure amplitudes initiated in the peripheral and central parts of the beam are shifted relative to each other in time in the direction of leading the pulse initiation of the central part with respect to the time of initiation of the pulse of the peripheral part.

Благодаря тому, что, во-первых, луч в направлении зоны интереса фокусируют, то на дистанциях от места инициирования до фокального пятна луч - сходящийся, а, во-вторых, создают импульсный звуковой канал, приводящий к уменьшению вероятности расхождения луча как на дистанции до фокального пятна, так и на зафокальной дистанции. В целом, за счет снижения величины расходимости это приводит к увеличению дистанции (в 1,3-5,6 раза, соответственно, для длин волн 0,8-3,0 см) существования амплитуд давления на уровне в 6 дБ от инициируемой.Due to the fact that, firstly, the beam is focused in the direction of the zone of interest, then the beam converges at distances from the place of initiation to the focal spot, and, secondly, they create a pulsed sound channel, which reduces the probability of the beam diverging both at a distance of focal spot, and beyond the focal distance. In general, by reducing the divergence, this leads to an increase in the distance (1.3–5.6 times, respectively, for wavelengths of 0.8–3.0 cm) of the existence of pressure amplitudes at a level of 6 dB from the initiated one.

Поскольку импульсный звуковой канал создают за счет инициирования на периферийной части луча амплитуды импульсного давления, большей, чем в его центральной части, то реализуется условия для устойчивой рефракции волны от «стенок» (т.е. областей повышенного давления) в направлении к центральной (осевой) области, тем самым способствуя поддержанию уровня высоких амплитуд внутри импульсного звукового канала, а именно в зафокальной области, т.к. на дистанциях после фокального пятна классическая фокусировка уже не играет роли в снижении величины.Since a pulsed sound channel is created by initiating a pulse pressure amplitude greater than in its central part on the peripheral part of the beam, the conditions for stable refraction of the wave from the “walls” (i.e., the areas of increased pressure) towards the central (axial) axis are realized ) region, thereby contributing to maintaining the level of high amplitudes inside the pulsed sound channel, namely in the focal region, because at distances after the focal spot, classical focusing no longer plays a role in decreasing the magnitude.

Выбор дистанций для обслуживания зоны интереса для той или иной длины волны осуществляется, во-первых, по частотным характеристикам распространения волны, а, во-вторых, по возможностям осуществления максимальной по дальности классической фокусировки сферически сходящейся волны, которая существенно зависит от диаметра излучателя. Оценку по частотной дальности (дистанция Д₆) производят исходя из уровня затухания в 6 дБ (или в два раза меньшей) от изначально инициируемой амплитуды затухания. Принцип выбора желаемых для обслуживания дистанций по частотному признаку достаточно прост - нет смысла фокусировать волну какой-либо длины на ту дистанцию, на которую она не «добежит» с необходимым уровнем амплитуды давления.The choice of distances for serving the zone of interest for a particular wavelength is carried out, firstly, according to the frequency characteristics of wave propagation, and, secondly, according to the possibilities of maximizing the distance of the classical focusing of a spherically converging wave, which significantly depends on the diameter of the emitter. Estimation by frequency range (distance D ₆ ) is based on the attenuation level of 6 dB (or two times less) from the initially initiated attenuation amplitude. The principle of choosing the distances desired for servicing according to the frequency criterion is quite simple - it makes no sense to focus a wave of any length onto the distance that it does not “reach” with the required level of pressure amplitude.

В морской воде для длины волны λ=1,0 см частотный коэффициент затухания α≈0,06 дБ/м, что соответствует дистанции Д₆≈100 м (без учета изменения амплитуды от расходимости или сходимости луча).In seawater for a wavelength of λ = 1.0 cm, the frequency attenuation coefficient is α≈0.06 dB / m, which corresponds to a distance of D ₆ ≈100 m (without taking into account changes in the amplitude from the divergence or convergence of the beam).

Оценку по классической фокусировке производят на основании оценки дистанции (r), на которой коэффициент К_р усиления по изначально инициируемой амплитуде будет К_р≤1, т.е. усиления по амплитуде нет и луч преобразовывается из сходящегося в расходящийся. Для излучения частью сферы К_р=πD²/4 λF, где D - диаметр излучателя, F - фокальное расстояние при λ=1,0 см, D=1,0 м, усиления амплитуды не будет (К_р=1) на дистанции r≈78 м. Эта дистанция меньше дистанции Д₆ по частотной оценке. При наличии звукового канала вследствие уменьшения расходимости величина К_р≤1 будет при r≈98 м, т.е. в 100 м диапазоне дистанций Д₆ можно доставлять на границу этой зоны интереса амплитуды давлений в пятне с размерами S (S≈0,6 м при D=1,0 м) сечения луча, эквивалентные изначально инициируемым для волн с λ≈1,0 см.The classic focus is estimated based on the distance estimate (r) at which the gain coefficient K _{p with} respect to the initially initiated amplitude will be K _p ≤1, i.e. there is no gain in amplitude and the beam is converted from converging to diverging. For radiation part of a sphere K _p = πD ^2/4 λF, where D - diameter of transducer, F - focal distance at λ = 1,0 cm, D = 1,0 m, the gain will not be amplitude (K _p = 1) at a distance r≈78 m. This distance is less than the distance D ₆ according to the frequency assessment. In the presence of a sound channel due to a decrease in divergence, the value of K _p ≤1 will be at r≈98 m, i.e. in the 100 m range of distances D _6, it is possible to deliver the pressure amplitudes in the spot with sizes S (S≈0.6 m at D = 1.0 m) beam cross sections to the boundary of this zone of interest that are equivalent to those initially initiated for waves with λ≈1.0 cm.

Для λ=3,0 см аналогичный частотный коэффициент затухания α≈0,015 дБ/м, что соответствует дистанции Д₆≈400 м. Однако возможности фокусировки луча с такой длиной волны существенно ограничены дистанцией r, при которой К_р≤1, что соответствует (при сравнимом диаметре излучения) ≈26 м и практически в 15 раз меньше возможности такой волны по дальности распространения по признаку частотного затухания. Однако, если при классической фокусировке для волн диапазона 0,6-1,0 см сохраняется возможность их фокусировки (как подобие оптической) в пределах значительных величин дистанции Д₆, то для более длинных волн такая фокусировка на существенную величину Д₆ невозможна при практически приемлемых (т.е. D≤1,0 м) диаметрах инициаторов излучения импульсного луча. Однако, при наличии звукового канала, за счет уменьшения расходимости в зафокальной области (т.е. «шнурования» импульсного луча), расчетные амплитуды давления даже при относительно малых (~0,5 м) величинах D будут превышать уровень в 6 дБ на расстоянии ≈150 м.For λ = 3.0 cm, the similar frequency attenuation coefficient α≈0.015 dB / m, which corresponds to a distance of D ₆ ≈400 m.However, the possibilities of focusing a beam with such a wavelength are significantly limited by a distance r at which K _p ≤1, which corresponds to ( with a comparable radiation diameter) ≈26 m and is almost 15 times less than the possibility of such a wave in the propagation distance on the basis of frequency attenuation. However, while classical focusing for waves in the range of 0.6-1.0 cm, it remains possible to focus them (similar to optical) within significant distances D ₆ , then for longer waves this focusing on a significant value of D _{6 is} not possible at practically acceptable (i.e., D≤1.0 m) diameters of pulsed beam initiators. However, in the presence of a sound channel, due to a decrease in the divergence in the beyond-the-focal region (that is, “attenuation” of the pulsed beam), the calculated pressure amplitudes even at relatively small (~ 0.5 m) D values will exceed a level of 6 dB at a distance ≈150 m.

Вместе с тем, для учета вариации скорости звука от давления и для обеспечения непрерывного «соседства» импульса в центральной части луча с импульсом в периферийной части луча, инициируемые в центральной и периферийной частях луча амплитуды импульсных давлений, смещены по времени в сторону опережения инициирования импульса центральной части по отношению ко времени инициирования импульса периферийной части.At the same time, in order to take into account variations in the speed of sound from pressure and to ensure a continuous “proximity” of the pulse in the central part of the beam with the pulse in the peripheral part of the beam, the pulse pressure amplitudes initiated in the central and peripheral parts of the beam are shifted in time to the front of the pulse initiation central parts with respect to the time of initiation of the pulse of the peripheral part.

Время задержки запуска импульсов от периферийной части по отношению к центральной выбирается, в основном, с учетом длины инициируемой волны, дистанции до зоны интереса и разницы амплитуд центральной и периферийной частей луча.The delay time for triggering pulses from the peripheral part with respect to the central part is selected mainly taking into account the length of the initiated wave, the distance to the zone of interest, and the difference in amplitudes of the central and peripheral parts of the beam.

В основном, такая задержка осуществляется в пределах длительности положительной фазы инициируемых ударно-волновых импульсов для фокусировки на дистанции до 100 м для длин ≈1 см. Принцип выбора задержки основан на изменении скорости звука в воде в зависимости от давления. Например, с учетом того, что скорость звука в воде растет с увеличением давления примерно на 0,01% на 1 атм (≈0,1 МПа), что соответствует приращению скорости Δv≈15 см/с (при скорости звука в морской воде v≈1500 м/с). Для такой величины Δv разница в расстояниях пробега волн в периферийной и центральной частях луча на расстояние 100 м составит ≈1 см. Такая разница соответствует условиям шнурования длин волн ~1 см центральной части луча его периферийной частью. Условия шнурования волн с большей (~3-4 см) длиной будут соблюдены на дистанциях до 400 м. Сдвиг по времени инициирования импульсов в периферийной и центральной частях луча, в соответствии с необходимыми условиями, выбирается в пределах от 3 до 20 мкс, соответственно, для длин волн от 1,0 до 4,0 см при необходимости фокусировки на расстояние от 80 до 400 м с обеспечением на концевых участках дистанции существования амплитуд в диапазоне уровня снижения в 6-10 дБ от изначально инициируемых. Кроме того, в зависимости от величины разницы давлений в периферийной и центральной частях луча, выбираемой конечной дистанции и длительности импульса (и соответствующей этой длительности длины волны возмущения), сдвиг по времени запуска импульсов может составлять до сотен мкс, - в том случае, если шнурование луча необходимо обеспечить именно в зафокальной области (поскольку в дофокальной области сходимость луча обеспечивается и без наличия условий для образования импульсного звукового канала).Basically, such a delay is carried out within the duration of the positive phase of the initiated shock wave pulses for focusing at distances of up to 100 m for lengths of ≈1 cm.The principle of choosing a delay is based on a change in the speed of sound in water depending on pressure. For example, taking into account the fact that the speed of sound in water increases with an increase in pressure by about 0.01% per 1 atm (≈0.1 MPa), which corresponds to a velocity increment of Δv≈15 cm / s (at the speed of sound in sea water ≈1500 m / s). For such a value of Δv, the difference in the mean free paths of the waves in the peripheral and central parts of the beam at a distance of 100 m will be ≈1 cm. This difference corresponds to the conditions for shading wavelengths of ~ 1 cm of the central part of the beam with its peripheral part. The conditions for lacing waves with a longer (~ 3-4 cm) length will be observed at distances up to 400 m. The time shift of the initiation of pulses in the peripheral and central parts of the beam, in accordance with the necessary conditions, is selected in the range from 3 to 20 μs, respectively, for wavelengths from 1.0 to 4.0 cm, if necessary, focusing at a distance of 80 to 400 m with ensuring at the end sections the distance of the existence of amplitudes in the range of the level of decrease of 6-10 dB from the initial ones. In addition, depending on the magnitude of the pressure difference in the peripheral and central parts of the beam, the selected final distance and the pulse duration (and the corresponding perturbation wavelength), the shift in the pulse start time can be up to hundreds of microseconds, in the case that the lacing it is necessary to ensure the beam precisely in the focal region (since in the dofocal region the convergence of the beam is provided even without the presence of conditions for the formation of a pulsed sound channel).

Указанная совокупность существенных признаков настоящего способа достигается в устройстве для реализации способа.The specified set of essential features of the present method is achieved in a device for implementing the method.

Технический результат по настоящему изобретению достигается тем, что в устройстве активной защиты акватории ударно-волновым воздействием на подводный объект, включающем источник электрической энергии, импульсный конденсатор, коммутатор, импульсный электродинамический излучатель с нагрузочными витками и излучающим внешней поверхностью диском, внутренняя поверхность которого оппозитна к поверхности укладки нагрузочных витков, отличающемся тем, что импульсный электродинамический излучатель имеет, не менее чем одну, излучающую шайбу с дополнительными нагрузочными витками, причем шайба охватывает диск и коаксиальна ему.The technical result of the present invention is achieved by the fact that in the device for active protection of the water area by shock-wave action on an underwater object, including an electric energy source, a pulse capacitor, a switch, a pulsed electrodynamic radiator with load coils and a disk radiating an external surface, the inner surface of which is opposite to the surface laying load coils, characterized in that the pulsed electrodynamic emitter has at least one radiating washer with additional load coils, the washer covering the disk and coaxial to it.

Помимо этого, внешние поверхности излучающего диска и, не менее чем одной, излучающей шайбы имеют сферическую форму с совмещенным в направлении излучения центром.In addition, the outer surfaces of the radiating disk and at least one radiating washer have a spherical shape with a center aligned in the direction of radiation.

А также, внешняя поверхность излучающего диска плоская, а внешняя поверхность, не менее чем одной, излучающей шайбы имеет форму кругового конуса, раствор которого ориентирован в направлении излучения.And also, the outer surface of the radiating disk is flat, and the outer surface of at least one radiating washer has the shape of a circular cone, the solution of which is oriented in the direction of radiation.

Дополнительно, внешняя поверхность, не менее чем одной, излучающей шайбы смещена вдоль оси относительно внешней поверхности излучающего диска в направлении, противоположном направлению излучения.Additionally, the outer surface of at least one of the radiating washers is offset along the axis relative to the outer surface of the radiating disk in the opposite direction to the radiation direction.

Кроме того, излучающий диск установлен с возможностью установочного перемещения относительно, не менее чем одной, излучающей шайбы.In addition, the radiating disk is installed with the possibility of installation movement relative to at least one radiating washer.

Вместе с тем, суммарное соотношение излучающей площади, не менее чем одной, излучающей шайбы к излучающей площади диска находится в диапазоне от 0,05 до 1,0.However, the total ratio of the radiating area, not less than one, radiating washers to the radiating area of the disk is in the range from 0.05 to 1.0.

Благодаря тому, что импульсный электродинамический излучатель имеет, не менее чем одну, излучающую шайбу с дополнительными нагрузочными витками, причем шайба охватывает диск и коаксиальна ему, возможно осуществление инициирования устройством импульсного ударно-волнового возмущения (импульса сжатия в водной среде) с образованием сходящегося (т.е. фокусируемого) луча, распространяющегося в режиме звукового канала. При этом диск и коаксиально расположенные и охватывающие диск шайбы могут инициировать суммарный луч с различными, но в тоже время радиально симметричными (за счет коаксиальности) характеристиками импульсного давления по сечению луча. Кроме того, за счет оппозитности (или параллельности) поверхности дополнительной спирали (т.е. винтообразной кривой, образующей ряд оборотов вокруг точки или оси) к внутренней поверхности соответствующей шайбы достигается условие минимальной индуктивности разрядного нагрузочного контура и соответственно максимально возможного кпд конструкции. Помимо этого, наличие нескольких (не менее чем двух, включая основные витки, как правило, в виде спиральных) групп нагрузочных витков предоставляет возможность осуществления импульсов от нескольких разрядных контуров не только с различными токовыми нагрузками в каждом из них, но и в различное время запуска контуров, что позволяет варьировать структуру импульсных давлений по длине звукового канала.Due to the fact that the pulsed electrodynamic emitter has at least one radiating washer with additional load coils, and the washer covers the disk and is coaxial to it, it is possible to initiate a pulsed shock-wave perturbation (compression pulse in an aqueous medium) with a converging (t ie, a focused beam propagating in the sound channel mode. In this case, the disk and the coaxially located and covering the disk washers can initiate a total beam with different, but at the same time radially symmetric (due to coaxiality) characteristics of the pulse pressure over the beam cross section. In addition, due to the oppositeness (or parallelism) of the surface of the additional spiral (i.e., a helical curve forming a series of revolutions around a point or axis) to the inner surface of the corresponding washer, the condition of the minimum inductance of the discharge load circuit and, accordingly, the maximum possible design efficiency, is achieved. In addition, the presence of several (at least two, including the main turns, usually in the form of spiral) groups of load turns provides the possibility of pulses from several discharge circuits not only with different current loads in each of them, but also at different start times contours, which allows you to vary the structure of the pulse pressure along the length of the sound channel.

Поскольку внешние поверхности излучающего диска и, не менее чем одной, излучающей шайбы имеют сферическую форму с совмещенным в направлении излучения центром, то в устройстве реализуется как классическая фокусировка за счет кривизны поверхности излучения, так и фокусировка с созданием звукового канала. При этом за счет совмещения центра (т.е. фокального пятна луча) шайб и диска, а также «обрамления» луча «контуром» звукового канала возрастает не только величина амплитуды давления в фокальном пятне, но и (за счет уменьшения расходимости центральной части луча) фокальное пятно смещается на более дальнюю дистанцию.Since the outer surfaces of the radiating disk and at least one radiating washer have a spherical shape with a center aligned in the direction of radiation, the device realizes both classical focusing due to the curvature of the radiation surface and focusing with the creation of an audio channel. In this case, due to the combination of the center (i.e., the focal spot of the beam) of the washers and the disk, as well as the "framing" of the beam by the "contour" of the sound channel, not only the pressure amplitude in the focal spot increases, but also (by reducing the divergence of the central part of the beam ) the focal spot shifts a farther distance.

Также, за счет того, что внешняя поверхность излучающего диска плоская, а внешняя поверхность, не менее чем одной, излучающей шайбы имеет форму кругового конуса, раствор которого ориентирован в направлении излучения, возможно осуществление упрощенных вариантов фокусировки с элементами звукового канала на средних (40-70 м) дистанциях, при которых существенно лишь наличие попадания подводного объекта в сечение луча.Also, due to the fact that the outer surface of the radiating disk is flat, and the outer surface of at least one of the radiating washers has the shape of a circular cone, the solution of which is oriented in the direction of radiation, it is possible to implement simplified focusing options with elements of the sound channel on medium (40- 70 m) distances at which only the presence of an underwater object in the beam cross section is essential.

В связи с тем, внешняя поверхность, не менее чем одной, излучающей шайбы смещена вдоль оси относительно внешней поверхности излучающего диска в направлении, противоположном направлению излучения, то возможна одновременная инициация силового импульса от диска и, не менее чем, одной шайбы, учитывающая различие в скоростях пробега по дистанции импульса центральной и периферийной части луча, что соответственно увеличивает дистанцию сходящегося процесса распространения луча.In connection with the fact that the external surface of at least one radiating washer is displaced along the axis relative to the external surface of the radiating disk in the direction opposite to the radiation direction, it is possible to simultaneously initiate a power pulse from the disk and at least one washer, taking into account the difference in travel speeds along the pulse distance of the central and peripheral parts of the beam, which accordingly increases the distance of the converging process of beam propagation.

Вследствие того, что излучающий диск установлен с возможностью установочного (осевого) смещения относительно, не менее чем одной, излучающей шайбы вдоль ее оси, в конструкции устройства имеется возможность варьирования дистанции «поддержки» сходимости центральной части луча в зависимости от тех или иных условий водной среды и характеристик подводного объекта.Due to the fact that the radiating disk is installed with the possibility of installation (axial) displacement relative to at least one radiating washer along its axis, the device design has the ability to vary the distance of the "support" of convergence of the central part of the beam depending on certain conditions of the aquatic environment and characteristics of the underwater object.

Вместе с тем, за счет того, что суммарное соотношение излучающей площади, не менее чем одной, излучающей шайбы к излучающей площади диска находится в диапазоне от 0,05 до 1,0, возможно варьирование энергетических характеристик как центральной части луча, так и его периферийного «обрамления» для учета свойств среды, условий применения и вида (типа) подводного объекта. Нижняя величина диапазона выбрана по условиям минимального энергетического уровня, необходимого для обеспечения «контура» импульсного луча со звуковым каналом для эффективного применения на малых и средних дистанциях. Верхняя граница диапазона выбрана по условию минимального энергетического уровня для центральной части луча для эффективного применения на дальних (более 100 м) дистанциях.At the same time, due to the fact that the total ratio of the radiating area, of at least one radiating washer to the radiating area of the disk, is in the range from 0.05 to 1.0, it is possible to vary the energy characteristics of both the central part of the beam and its peripheral "Frames" to take into account the properties of the environment, application conditions and the type (type) of the underwater object. The lower value of the range is selected according to the conditions of the minimum energy level necessary to provide a "contour" of a pulsed beam with a sound channel for effective use at small and medium distances. The upper limit of the range is selected by the condition of the minimum energy level for the central part of the beam for effective use at long (over 100 m) distances.

Таким образом, указанная совокупность существенных признаков настоящего изобретения позволяет достигнуть заявленный технический результат - повышение дальности и эффективности ударно-волнового воздействия при одновременном обеспечении избирательности воздействия и возможности варьирования характеристиками воздействия в зависимости от условий водной среды и типа подводного объекта.Thus, the specified set of essential features of the present invention allows to achieve the claimed technical result - an increase in the range and effectiveness of the shock-wave impact while ensuring selectivity of the impact and the possibility of varying the impact characteristics depending on the conditions of the aquatic environment and the type of underwater object.

Сущность настоящего изобретения поясняется графическими материалами устройства для реализации способа активной защиты акватории ударно-волновым воздействием.The essence of the present invention is illustrated by the graphic materials of the device for implementing the method of active protection of the water area by shock-wave action.

На фиг. 1 показан общий вид устройства активной защиты акватории ударно-волновым воздействием.In FIG. 1 shows a General view of the device for active protection of the water area by shock-wave action.

На фиг. 2 показан вид индуктора излучателя со сферической излучающей поверхностью диска и шайбы.In FIG. 2 shows a view of a radiator inductor with a spherical radiating surface of a disk and a washer.

На фиг. 3 показан вид индуктора излучателя с плоской излучающей поверхностью диска и конической поверхностью шайбы.In FIG. 3 shows a view of a radiator inductor with a flat radiating surface of a disk and a conical surface of a washer.

На фиг. 4 показан вид индуктора излучателя со смещенными вдоль оси излучающими поверхностями диска и шайбы.In FIG. 4 shows a view of a radiator inductor with radiating surfaces of a disk and a washer displaced along the axis.

Устройство (см. фиг. 1) активной защиты акватории ударно-волновым воздействием на подводный объект содержит блок электропитания 1, корпус 2 с электродинамическим импульсным излучателем 3 в виде импульсного конденсатора 4, коммутатора 5 (например, тиратрона ТДИ типа или высоковольтного управляемого разрядника), блока 6 «поджига» (устройства для запуска коммутатора) и импульсного индуктора 7. Индуктор 7 состоит из диэлектрической обоймы 8 с размещенными в ней спирально уложенными (намотанными) нагрузочными витками 9, излучающим внешней (например, плоской) поверхностью 10 диском 11, внутренняя поверхность 12 которого оппозитна (т.е. расположена напротив) поверхности 13 укладки (намотки) нагрузочных витков 9 диска 11 и с коаксиально охватывающей диск 11 излучающей шайбой 14, внешняя (например, плоская) поверхность 15 которой - излучающая, а внутренняя поверхность 16 расположена оппозитно поверхности укладки 17 дополнительных нагрузочных витков 18. Между диском 11, шайбой 14 и соответствующими им нагрузочными витками 9 и 18 размещены изолирующие прокладки 19 и 20. Устройство имеет гидроакустический локатор 21 (например, в виде элементов гидролокатора бокового обзора) наведения на цель (не показана), а в корпусе 2 устройства расположен блок 22 ориентирования направления излучения, вакуумный блок 23, блок 24 сопряжения. Блок 25 управления может быть размещен как вне, так и внутри корпуса 2. Устройство может питаться как от внешнего блока 1 электропитания, так и от внутреннего, например, в виде аккумулятора (не показан).A device (see Fig. 1) for active protection of the water area by shock-wave action on an underwater object comprises a power supply unit 1, a housing 2 with an electrodynamic pulse emitter 3 in the form of a pulse capacitor 4, switch 5 (for example, a TDI type thyratron or a high-voltage controlled spark gap), block 6 "ignition" (device for starting the switch) and a pulse inductor 7. The inductor 7 consists of a dielectric cage 8 with spiral coils (wound) placed in it 9, emitting external (for example , flat) surface 10 of the disk 11, the inner surface 12 of which is opposite (i.e. opposite) the surface 13 of the laying (winding) of the load coils 9 of the disk 11 and with the radiating washer 14 coaxially covering the disk 11, the external (for example, flat) surface 15 which is radiating, and the inner surface 16 is located opposite the laying surface 17 of the additional load coils 18. Between the disk 11, the washer 14 and the corresponding load coils 9 and 18, insulating strips 19 and 20 are placed. The device has a hydroacoustic l the okator 21 (for example, in the form of elements of a side-scan sonar) of aiming at a target (not shown), and a block 22 for orienting the radiation direction, a vacuum block 23, and a pairing unit 24 are located in the device body 2. The control unit 25 can be placed both outside and inside the housing 2. The device can be powered by either an external power supply unit 1 or an internal one, for example, in the form of a battery (not shown).

Излучающие поверхности индуктора 7 излучателя 3 могут быть различными, например, (см. фиг. 2) сферической формы с двумя (или более) излучающими шайбами 14 и 26 с совмещенным центром 27 кривизны, при этом вторая излучающая шайба 26 коаксиально охватывает первую шайбу 14 и диск 11, или (см. фиг. 3) в виде плоской внешней поверхности 10 диска 11 и для шайбы 14 - с формой внешней поверхности 15 в виде кругового конуса, ориентированного в направлении излучения.The radiating surfaces of the inductor 7 of the emitter 3 can be different, for example (see Fig. 2) of a spherical shape with two (or more) radiating washers 14 and 26 with a combined center of curvature 27, while the second radiating washer 26 coaxially covers the first washer 14 and the disk 11, or (see Fig. 3) in the form of a flat outer surface 10 of the disk 11 and for the washer 14 with the shape of the outer surface 15 in the form of a circular cone oriented in the direction of radiation.

В конструкции устройства (см. фиг. 4) излучающий диск 11 может быть посредством регулируемых опор 28 закреплен в индукторе 7 с возможностью установочного перемещения вдоль своей оси 29 относительно излучающей шайбы 14.In the design of the device (see Fig. 4), the radiating disk 11 can be fixed in the inductor 7 with adjustable supports 28 with the possibility of installation movement along its axis 29 relative to the radiating washer 14.

Суммарное соотношение излучающей площади излучающей шайбы 14 (одной, двух и более) к излучающей площади диска 11 в зависимости от диаметра излучения устанавливают в диапазоне от 0,05 до 1,0.The total ratio of the radiating area of the radiating washer 14 (one, two or more) to the radiating area of the disk 11 depending on the diameter of the radiation is set in the range from 0.05 to 1.0.

Совокупность элементов: импульсный конденсатор 4, коммутатор 5, нагрузочные витки 9, 18, образует разрядный контур излучателя 3, реализуя принцип высоковольтного генератора импульсов тока. Устройство может иметь как один разрядный контур для совместного инициирования импульсов сжатия в диске 11 и шайбе 14, так несколько (не показаны), для раздельного инициирования импульсов сжатия в диске 11 и шайбе 14 (или диске 11 и шайбах 14 и 26).The combination of elements: a pulse capacitor 4, switch 5, load coils 9, 18, forms a discharge circuit of the emitter 3, realizing the principle of a high-voltage current pulse generator. The device may have one discharge circuit for jointly initiating compression pulses in the disk 11 and washer 14, or several (not shown), for separately initiating compression pulses in the disk 11 and washer 14 (or disk 11 and washers 14 and 26).

Реализация способа активной защиты акватории ударно-волновым воздействием на подводный объект поясняется на примере работы устройства для осуществления предлагаемого способа.The implementation of the method of active protection of the water area by shock-wave action on an underwater object is illustrated by the example of the operation of the device for implementing the proposed method.

В варианте стационарного размещения устройства, для осуществления процесса защиты охраняемого участка акватории от нежелательных (например, подводных диверсантов) подводных объектов устройство размещают стационарно на элементах прибрежной инфраструктуры и помещают в водную среду на глубине от 1 до 3 м с ориентированием излучающей части (диск 11 и шайба 14) в направлении зоны интереса. Электропитание устройства осуществляют посредством кабельной связи от источника электроэнергии помещений прибрежной инфраструктуры (не показана). При поступлении соответствующей команды о нахождении нежелательного подводного объекта в зоне (примерно в радиусе 400 м) действия устройство приводят в режим готовности к применению. Посредством гидролокатора 21 излучающую часть ориентируют в направление цели (не показана), идентифицируют цель и, при подтверждении идентификации цели, совмещают с последней ось 29 и производят подачу ударно-волнового импульса (или серии импульсов). Ударно-волновую обработку прекращают при наличии признаков поражения цели.In the variant of stationary placement of the device, for the process of protecting the protected area from undesirable (for example, underwater saboteurs) underwater objects, the device is stationary on the elements of the coastal infrastructure and placed in the aquatic environment at a depth of 1 to 3 m with the orientation of the radiating part (disk 11 and washer 14) in the direction of the zone of interest. The power supply of the device is carried out through cable communication from a source of electricity of the coastal infrastructure premises (not shown). Upon receipt of the appropriate command to find an undesirable underwater object in the area (approximately in a radius of 400 m), the device is put into ready-to-use mode. By means of sonar 21, the radiating part is oriented in the direction of the target (not shown), the target is identified and, when confirming the identification of the target, it is aligned with the last axis 29 and a shock wave pulse (or series of pulses) is supplied. Shock wave processing is stopped when there are signs of damage to the target.

В варианте размещения устройства на плавсредстве обнаружение цели в зоне интереса осуществляют гидроакустическими средствами плавсредства или по информации, поступившей от стационарных гидроакустических средств для озвучивания акватории. Плавсредство перемещается в область нахождения нежелательного подводного объекта с учетом дальности действия устройства и производятся действия, аналогичные действиям при стационарном варианте размещения устройства.In the embodiment of placing the device on a watercraft, target detection in the zone of interest is carried out by hydroacoustic means of the watercraft or according to information received from stationary hydroacoustic means for sounding the water area. The ship moves to the area of the unwanted underwater object, taking into account the range of the device, and actions are performed similar to the actions with the stationary version of the device.

Работа устройства как электродинамического импульсного излучателя 3 производится следующим образом. Электропитание подается от блока 1 электропитания через блок 24 сопряжения, обеспечивающего комплексную работу узлов устройства в зависимости от заложенного алгоритма работы в том или ином режиме воздействия на подводный объект. По сигналам от блока 25 управления производится зарядка импульсного конденсатора 4 до необходимого уровня напряжения, осуществляется работа гидролокатора 21, вакуумного блока 23 (отвечающего за возврат излучающей части в виде диска 11 и шайб 14 и 26 в исходное положение после производства импульса), блока 22 для ориентирования излучающей части индуктора 7 в направлении зоны интереса и блока 6 «поджига» для запуска коммутатора 5, и соответственно подачу энергии импульсного конденсатора 4 на нагрузочные витки 9, 18 после совмещения оси 29 с целью. Энергетические характеристики воздействия луча со звуковым каналом определяются характеристиками цели и дистанцией до нее и регулируются блоком 25 управления по задаваемому уровню зарядного напряжения (обычно, единицы кВ) и частоте подачи ударно-волновых импульсов (обычно, единицы Гц) в фокусируемом на цель луче. Длину излучаемой волны подбирают за счет варьирования характеристиками разрядного контура (индуктивности, емкости и зарядной энергии), а также суммарной площади излучающей части.The operation of the device as an electrodynamic pulse emitter 3 is as follows. Power is supplied from the power supply unit 1 through the interface unit 24, which ensures the integrated operation of the device nodes depending on the algorithm for operating in one or another mode of exposure to the underwater object. According to the signals from the control unit 25, the pulse capacitor 4 is charged to the required voltage level, the sonar 21, the vacuum unit 23 are operated (responsible for the return of the radiating part in the form of a disk 11 and washers 14 and 26 to their original position after the pulse is produced), block 22 for orientation of the radiating part of the inductor 7 in the direction of the zone of interest and block 6 "ignition" to start the switch 5, and accordingly, the energy supply of the pulse capacitor 4 to the load coils 9, 18 after aligning the axis 29 with the goal. The energy characteristics of the impact of the beam with the sound channel are determined by the characteristics of the target and the distance to it and are regulated by the control unit 25 according to a given level of charging voltage (usually, units of kV) and the frequency of supply of shock-wave pulses (usually, units of Hz) in the beam focused on the target. The length of the emitted wave is selected by varying the characteristics of the discharge circuit (inductance, capacitance and charging energy), as well as the total area of the radiating part.

Для воздействия на цель на малых (~20-40 м) дистанциях используют устройство с формой излучающей части в виде плоскость-конус (см. фиг. 3), с инициированием длин волн ~0,8-1 см, для средних (50-100 м) дистанций - сферические (см. фиг. 2) формы с инициированием длин волн ~1,0-1,2 см, а для дальних (150-400 м) - излучающие части различной формы с осевым смещением диска 11 и шайбы 14 и инициированием длин волн ~2,0-4,0 см.To influence the target at small (~ 20-40 m) distances, use a device with the shape of the emitting part in the form of a plane-cone (see Fig. 3), with the initiation of wavelengths of ~ 0.8-1 cm, for medium (50- 100 m) of distances - spherical (see Fig. 2) shapes with initiation of wavelengths ~ 1.0-1.2 cm, and for distant (150-400 m) - radiating parts of various shapes with axial displacement of the disk 11 and washer 14 and initiation of wavelengths of ~ 2.0-4.0 cm.

При всех вариантах воздействия волну излучают в таком диапазоне положительных амплитуд, при которых крутизна амплитуды не позволяет вызывать кавитационные эффекты по мере распространения импульса сжатия, поскольку эти эффекты должны присутствовать только при встрече луча с подводным объектом в зоне интереса (т.е. с любым объектом, имеющим отличие по плотности от плотности водной среды как в положительную, так и отрицательную сторону).In all cases of exposure, the wave is emitted in such a range of positive amplitudes at which the steepness of the amplitude does not allow cavitation effects to occur as the compression pulse propagates, since these effects should be present only when the beam meets an underwater object in the zone of interest (i.e., with any object having a difference in density from the density of the aquatic environment in both positive and negative directions).

Предлагаемое устройство может быть использовано и для целей разминирования, например противодесантных мин с гидроакустическими датчиками, поскольку в предлагаемом способе на малых дистанциях в фокальном пятне возможно достижение уровня амплитуд в 30-70 МПа, т.е. амплитуд, эквивалентных при использовании для этих целей электроимпульсного способа воздействия [3].The proposed device can also be used for mine clearing, for example, anti-landing mines with hydroacoustic sensors, since in the proposed method at a short distance in the focal spot it is possible to achieve an amplitude level of 30-70 MPa, i.e. amplitudes equivalent when using the electric pulse method of exposure for these purposes [3].

В отличие от необходимых для обезвреживания, в соответствии с [3], объекта со сверхблизких (десятки см) расстояний, в предлагаемом способе устройство наводят на цель с дистанции в 20-30 м и воздействуют на подводный объект сфокусированным импульсным лучом, производя серию ударно-волновых импульсов, приводящих к выходу из строя гидроакустического датчика объекта. Используемая дистанция позволяет сохранить устройство в случае взрыва обезвреживаемого подводного объекта.In contrast to the object required for neutralizing, in accordance with [3], from super-close (tens of cm) distances, in the proposed method, the device is aimed at a target from a distance of 20-30 m and is applied to the underwater object by a focused pulsed beam, producing a series of shock wave pulses leading to failure of the sonar sensor of the object. The distance used allows you to save the device in the event of a detonated underwater object explosion.

Использование предлагаемого способа активной защиты акватории ударно-волновым воздействием на подводный объект и устройства для его осуществления позволяет достигнуть существенного повышения дальности и эффективности ударно-волнового воздействия на нежелательный (например, подводный диверсант) подводный объект при одновременном обеспечении избирательности воздействия луча на цель в охраняемой зоне акватории, в том числе, возможности варьирования характеристиками воздействия в зависимости от условий водной среды и типа подводного объекта, например, при обезвреживании взрывоопасных подводных предметов с минимальной вероятностью повреждения средства ударно-волнового воздействия на подводный объект.Using the proposed method of active protection of the water area by shock-wave action on an underwater object and devices for its implementation, it is possible to achieve a significant increase in the range and effectiveness of shock-wave action on an undesirable (for example, underwater saboteur) underwater object while simultaneously ensuring the selectivity of the impact of the beam on the target in the protected area water areas, including the possibility of varying the impact characteristics depending on the conditions of the aquatic environment and the type of underwater about the object, for example, during the disposal of explosive underwater objects with a minimum probability of damage to the means of shock-wave impact on the underwater object.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2339899, F41H 13/00, опубл. 27.11. 2008.1. RF patent №2339899, F41H 13/00, publ. 11/27. 2008.

2. Система активной гидроакустической защиты (САГ-3) «Зевс».2. The system of active sonar protection (SAG-3) "Zeus".

Каталог продукции ОАО «ТЕТИС КС», 2014, стр. 40-41.Product catalog of TETIS KS OJSC, 2014, pp. 40-41.

3. Патент РФ RU 2525328, B63G 7/06, опубл. 10.08. 2014.3. RF patent RU 2525328, B63G 7/06, publ. 08/10. 2014.

Claims

1. The method of active protection of the water area by shock-wave action on an underwater object, including the electrodynamic initiation of a shock-wave compression pulse emitted in the form of a pulse beam in the direction of an underwater object, characterized in that the beam is focused to increase the distance and effectiveness of the beam on the object to form pulse sound channel.

2. The method according to p. 1, characterized in that the pulsed sound channel is created by initiating on the peripheral part of the beam the amplitude of the pulsed pressure, greater than in its central part.

3. The method according to p. 2, characterized in that the pulsed pressure amplitudes initiated in the central and peripheral parts of the beam are time-shifted in advance of the pulse initiation of the central part with respect to the time of initiation of the pulse of the peripheral part.

4. Device for active protection of the water area by shock-wave action on an underwater object, including a power supply unit, a pulse capacitor, a switch, a pulsed electrodynamic radiator with load coils and a disk emitting an external surface, the inner surface of which is opposite to the stacking surface of the load turns, characterized in that the pulse the electrodynamic emitter has at least one radiating washer with additional load coils, each of at least one washer covering the disc coaxially.

5. The device according to claim 4, characterized in that the outer surfaces of the radiating disk and at least one radiating washer have a spherical shape with a center aligned in the direction of radiation.

6. The device according to claim 4, characterized in that the outer surface of the radiating disk is flat, and the outer surface of at least one radiating washer has the shape of a circular cone, the solution of which is oriented in the direction of radiation.

7. The device according to claim 4, characterized in that the radiating disk is installed with the possibility of installation movement relative to at least one radiating washer along its axis.

8. The device according to p. 4, characterized in that the total ratio of the radiating area, at least one, radiating washers to the radiating area of the disk is in the range from 0.05 to 1.0.