RU2612045C1 - Method for fabrication of multi-element section for hydroacoustic antenna - Google Patents

Method for fabrication of multi-element section for hydroacoustic antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2612045C1
RU2612045C1 RU2015147650A RU2015147650A RU2612045C1 RU 2612045 C1 RU2612045 C1 RU 2612045C1 RU 2015147650 A RU2015147650 A RU 2015147650A RU 2015147650 A RU2015147650 A RU 2015147650A RU 2612045 C1 RU2612045 C1 RU 2612045C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
common plate
element section
piezoelectric rod
transducer
antenna
Prior art date
Application number
RU2015147650A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Евгеньевна Аксенова
Елена Анатольевна Апухтина
Олег Николаевич Дудаков
Анатолий Сергеевич Мудрецов
Константин Иванович Полканов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минромторг)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минромторг) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минромторг)
Priority to RU2015147650A priority Critical patent/RU2612045C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2612045C1 publication Critical patent/RU2612045C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/44—Special adaptations for subaqueous use, e.g. for hydrophone

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: antenna comprises piezoelectric rod transducers, mounted in a sealed housing, a common plate made of flexible polymeric material with blind holes with the depth 0.2-0.3 of the outer diameter of the sealed housing of the piezoelectric rod transducer. Each piezoelectric transducer is mounted into the blind hole of the common plate with tight fixing; the common plate is placed into a mould. This common plate is shaped in required manner, the electrical installation of the multi-element section is performed, of sealing elements the mounting and fastening elements of the multi-element section in the sonar antenna are installed and fixed in the mould, the mould is filled with the polymer compound with adhesion to the elastic polymer common plate, and polymerization of the polymer compound is performed.
EFFECT: reduced labour intensiveness.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к технологии изготовления гидроакустических антенн надводных кораблей и подводных лодок.The invention relates to the field of sonar, and in particular to a technology for the manufacture of sonar antennas for surface ships and submarines.

Антенны гидроакустических комплексов надводных кораблей и подводных лодок для работы в режиме эхо и шумопеленгования состоят, как правило, из большого количества преобразователей, электрических коммуникаций и имеют большие габариты и вес. Последнее время наметилась тенденция изготавливать их из отдельных секций, которые можно монтировать в антенну уже на корабле [1, 2, 3]. Технология изготовления секций антенн является сложной и дорогостоящей и включает сборочные, электромонтажные операции, операции по герметизации секции. Ситуация усугубляется, если многоэлементная секция для гидроакустической антенны должна иметь сложную форму.Antennas of sonar complexes of surface ships and submarines for operation in the echo and noise direction finding mode consist, as a rule, of a large number of transducers, electrical communications and have large dimensions and weight. Recently, there has been a tendency to produce them from separate sections, which can be mounted in the antenna already on the ship [1, 2, 3]. The manufacturing technology of the antenna sections is complex and expensive and includes assembly, wiring operations, section sealing operations. The situation is aggravated if the multi-element section for the hydroacoustic antenna must have a complex shape.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому изобретению является способ изготовления секции многоэлементной гидроакустической антенны, описанный в полезной модели РФ №147370 [4] на многоэлементную секцию гидроакустической антенны.Closest to the totality of features of the present invention is a method of manufacturing a section of a multi-element sonar antenna described in the utility model of the Russian Federation No. 147370 [4] for a multi-element section of a sonar antenna.

Способ содержит изготовление негерметичных стержневых преобразователей, установку их в отверстия общей металлической пластины, имеющей форму сегмента цилиндрической поверхности и герметизацию многоэлементной секции.The method comprises the manufacture of leaky rod transducers, installing them in the holes of a common metal plate having the shape of a segment of a cylindrical surface and sealing the multi-element section.

Этот способ является дорогим и нетехнологичным. Использование дорогостоящего коррозионностойкого материала пластины (титановые сплавы, нержавеющая сталь), придание этой пластине на карусельном станке цилиндрической формы, и изготовление в этой пластине большого количества классных отверстий под стержневые пьезокерамические преобразователи на координатно-расточном станке, что сопровождается большим количеством отходов дорогостоящего материала, приводит к большим затратам времени и повышенной стоимости изделия.This method is expensive and low-tech. The use of expensive corrosion-resistant plate material (titanium alloys, stainless steel), giving this plate a cylindrical rotary machine, and making a large number of cool holes for rod piezoceramic transducers on a jig boring machine in this plate, which is accompanied by a large amount of waste of expensive material, leads to a large investment of time and increased cost of the product.

Задачей заявленного изобретения является снижение трудоемкости и себестоимости изготовления многоэлементной секции для гидроакустической антенны.The objective of the claimed invention is to reduce the complexity and cost of manufacturing a multi-element section for a sonar antenna.

Технический результат изобретения заключается в использовании технологии, позволяющей заменить дорогостоящие материалы с механической обработкой полимерными, обрабатываемыми литьем, что и решает поставленную задачу. Кроме того, предложенным способом, не меняя технологию, можно изготовить секцию любой сложной формы.The technical result of the invention consists in the use of technology that allows you to replace expensive machined materials with polymer machined by casting, which solves the problem. In addition, the proposed method, without changing the technology, you can make a section of any complex shape.

Для решения поставленной задачи в способ изготовления многоэлементной секции для гидроакустической антенны, содержащей пьезоэлектрические стержневые преобразователи, включающий изготовление негерметичных стержневых преобразователей, установку их в отверстия общей пластины и герметизацию многоэлементной секции, введены новые признаки, а именно: каждый стержневой преобразователь устанавливают в свой герметичный корпус,To solve this problem, a new feature has been introduced into the method for manufacturing a multi-element section for a hydroacoustic antenna containing piezoelectric rod transducers, including the manufacture of leaky rod transducers, installing them in the holes of the common plate and sealing the multi-element section, namely: each rod transducer is installed in its sealed enclosure ,

общую пластину изготавливают из эластичного полимерного материала первоначально плоской, имеющей с тыльной стороны глухие отверстия глубиной 0,2-0,3 наружного диаметра герметичного корпуса стержневого преобразователя,the common plate is made of an elastic polymer material originally flat, having blind holes on the back side with a depth of 0.2-0.3 of the outer diameter of the sealed housing of the rod transducer,

каждый стержневой пьезоэлектрический преобразователь устанавливают в предназначенное ему глухое отверстие общей пластины, лежащей на верстаке в горизонтальном положении, фиксируя в глухом отверстии внатяг,each rod piezoelectric transducer is installed in a blind hole of a common plate intended for it, lying on a workbench in a horizontal position, fixing a preload in the blind hole,

помещают общую пластину с пьезоэлектрическими стержневыми преобразователями в заливочную форму, конфигурация которой соответствует форме готовой многоэлементной секции, при этом придают общей пластине нужную форму,place the common plate with the piezoelectric rod transducers in the casting mold, the configuration of which corresponds to the shape of the finished multi-element section, while giving the common plate the desired shape,

производят электрический монтаж многоэлементной секции,electrical installation of the multi-element section,

устанавливают и закрепляют в заливочной форме, элементы монтажа и элементы крепления многоэлементной секции в гидроакустической антенне иinstall and fix in casting form, mounting elements and fastening elements of the multi-element section in the sonar antenna and

производят заливку формы полимерным компаундом, имеющим адгезию с эластичным полимером общей пластины.mold is filled with a polymer compound having adhesion with an elastic polymer of a common plate.

Таким образом, с помощью простых и дешевых операций удается получить законченную многоэлементную секцию для гидроакустической антенны, что и решает поставленную задачу.Thus, using simple and cheap operations, it is possible to obtain a complete multi-element section for a hydroacoustic antenna, which solves the problem.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1 и фиг. 2.The invention is illustrated in FIG. 1 and FIG. 2.

На фиг. 1 приведена общая пластина 1, первоначально изготовленная плоской, с пьезоэлектрическими стержневыми преобразователями 2. Преобразователи 2 установлены в глухие отверстия 3 общей пластины 1.In FIG. 1 shows a common plate 1, originally made flat, with piezoelectric rod transducers 2. The transducers 2 are installed in blind holes 3 of the common plate 1.

На фиг. 2 приведена многоэлементная секция для гидроакустической антенны с элементами крепления 4 в гидроакустической антенне и электрическим монтажом 5, залитая полимерным компаундом 6.In FIG. 2 shows a multi-section for a sonar antenna with fasteners 4 in a sonar antenna and electrical installation 5, filled with a polymer compound 6.

Предложенный способ имеет следующую последовательность операций.The proposed method has the following sequence of operations.

- Каждый изготовленный заранее негерметичным преобразователь 2 устанавливают в герметичный корпус.- Each transducer 2 made beforehand is installed in a sealed enclosure.

- Общую пластину 1 изготавливают литьем или методом прямого прессования из эластичного полимерного материала плоской (фиг. 1), имеющей с тыльной стороны глухие отверстия 3 глубиной 0,2-0,3 наружного диаметра герметичного корпуса стержневого преобразователя 2 и диаметром несколько меньше наружного диаметра корпуса преобразователя 2 для обеспечения натяга. Указанная глубина глухих отверстий выбирается из условия фиксации преобразователей 2 при электрическом монтаже.- The common plate 1 is made by injection molding or direct pressing from an elastic polymer material flat (Fig. 1), having blind holes on the back side 3 with a depth of 0.2-0.3 of the outer diameter of the sealed housing of the rod transducer 2 and a diameter slightly smaller than the outer diameter of the housing transducer 2 to provide interference. The indicated depth of the blind holes is selected from the condition of fixing the transducers 2 during electrical installation.

- Каждый преобразователь 2 устанавливают в предназначенное ему глухое отверстие 3 пластины 1, лежащей на верстаке в горизонтальном положении. Фиксируют преобразователи 2 в глухих отверстиях внатяг.- Each Converter 2 is installed in the intended blind hole 3 of the plate 1 lying on a workbench in a horizontal position. The transducers 2 are fixed in the blind holes of the preloads.

- Помещают пластину 1 с преобразователями 2 в заливочную форму, конфигурация которой соответствует форме готовой многоэлементной секции, в данном примере форму сегмента цилиндрической поверхности. При этом общая пластина приобретает нужную форму, которая определяется формой гидроакустической антенны.- Place the plate 1 with the converters 2 in the casting mold, the configuration of which corresponds to the shape of the finished multi-element section, in this example, the shape of a segment of a cylindrical surface. In this case, the common plate acquires the desired shape, which is determined by the shape of the sonar antenna.

- Прямо в заливочной форме производят электрический монтаж многоэлементной секции. Устанавливают и закрепляют элементы крепления 4 многоэлементной секции в гидроакустической антенне и элементы электрического монтажа 5.- Directly in the filling form, electrical installation of the multi-element section is carried out. Install and fix the fastening elements 4 of the multi-element section in the sonar antenna and the elements of electrical installation 5.

- Производят заливку формы полимерным компаундом 6, имеющим адгезию с эластичным полимером общей пластины 1. После чего производят полимеризацию и получают законченную многоэлементную секцию для гидроакустической антенны (фиг. 2).- Fill the mold with a polymer compound 6, having adhesion with an elastic polymer of the common plate 1. Then polymerization is carried out and a complete multi-element section for sonar antenna is obtained (Fig. 2).

Предложенный способ изготовления многоэлементной секции для гидроакустической антенны позволяет уменьшить использование дорогостоящего металла путем замены его на полимер, уменьшить цикл изготовления за счет замены металлообработки на литье, упростить сборочные работы, уменьшить вес секции и тем самым существенно снизить ее себестоимость и повысить технологичность изготовления. При этом многоэлементной секции может быть придана форма любой кривизны.The proposed method for manufacturing a multi-element section for a hydroacoustic antenna can reduce the use of expensive metal by replacing it with a polymer, reduce the manufacturing cycle by replacing metal processing with casting, simplify assembly work, reduce the weight of the section and thereby significantly reduce its cost and increase manufacturability. In this multi-element section can be given the form of any curvature.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ на полезную модель №18866, опубликовано 20.07.2001.1. RF patent for utility model No. 18866, published July 20, 2001.

2. Патент РФ на изобретение №2554281, опубликовано 27.06.2015.2. RF patent for the invention No. 2554281, published 06/27/2015.

3. Л. Камп. «Подводная акустика», М., 1978.3. L. Camp. "Underwater acoustics", M., 1978.

4. Патент РФ на полезную модель 143370, опубликовано 10.11.2014.4. RF patent for utility model 143370, published November 10, 2014.

Claims (1)

Способ изготовления многоэлементной секции для гидроакустической антенны, содержащей пьезоэлектрические стержневые преобразователи, включающий изготовление негерметичных пьезоэлектрических стержневых преобразователей, установку их в отверстия общей пластины и герметизацию многоэлементной секции, отличающийся тем, что каждый пьезоэлектрический стержневой преобразователь устанавливают в свой герметичный корпус, общую пластину изготавливают из эластичного полимерного материала первоначально плоской, имеющей с тыльной стороны глухие отверстия глубиной 0,2-0,3 наружного диаметра герметичного корпуса пьезоэлектрического стержневого преобразователя, каждый пьезоэлектрический стержневой преобразователь устанавливают в предназначенное ему глухое отверстие общей пластины, лежащей на верстаке в горизонтальном положении, фиксируя в глухом отверстии внатяг, помещают общую пластину с пьезоэлектрическими стержневыми преобразователями в заливочную форму, конфигурация которой соответствует форме готовой многоэлементной секции, при этом придают общей пластине нужную форму, производят электрический монтаж многоэлементной секции, устанавливают и закрепляют в заливочной форме элементы монтажа и элементы крепления многоэлементной секции в гидроакустической антенне, производят заливку формы полимерным компаундом, имеющим адгезию с эластичным полимером общей пластины и производят полимеризацию полимерного компаунда.A method of manufacturing a multi-element section for a sonar antenna containing piezoelectric rod transducers, including the manufacture of leaky piezoelectric rod transducers, installing them in the holes of the common plate and sealing the multi-element section, characterized in that each piezoelectric rod transducer is installed in its sealed enclosure, the common plate is made of elastic the polymer material is initially flat, having g on the back eye holes with a depth of 0.2-0.3 of the outer diameter of the sealed case of the piezoelectric rod transducer, each piezoelectric rod transducer is installed in the blind hole of the common plate intended for it, lying on the bench in a horizontal position, fixing the preloads in the blind hole, place the common plate with the piezoelectric rod converters into a casting mold, the configuration of which corresponds to the shape of the finished multi-element section, while giving the common plate the desired the mold, electrical installation of the multi-element section is carried out, mounting elements and fastening elements of the multi-element section in the hydroacoustic antenna are installed and fixed in the filling form, the mold is filled with a polymer compound having adhesion with an elastic polymer of the common plate, and the polymer compound is polymerized.
RU2015147650A 2015-11-05 2015-11-05 Method for fabrication of multi-element section for hydroacoustic antenna RU2612045C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147650A RU2612045C1 (en) 2015-11-05 2015-11-05 Method for fabrication of multi-element section for hydroacoustic antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147650A RU2612045C1 (en) 2015-11-05 2015-11-05 Method for fabrication of multi-element section for hydroacoustic antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2612045C1 true RU2612045C1 (en) 2017-03-02

Family

ID=58459691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015147650A RU2612045C1 (en) 2015-11-05 2015-11-05 Method for fabrication of multi-element section for hydroacoustic antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2612045C1 (en)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1337738A (en) * 1969-11-25 1973-11-21 Thomson Csf Sonar transducer housing and method of its manufacture
US4156863A (en) * 1978-04-28 1979-05-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Conical beam transducer array
WO1994016826A1 (en) * 1993-01-29 1994-08-04 Parallel Design, Inc. Ultrasonic transducer array and manufacturing method thereof
WO1999056500A1 (en) * 1998-04-28 1999-11-04 Materials Systems Incorporated Low voltage piezoelectric actuator
RU34302U1 (en) * 2003-07-14 2003-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Multi-element resonant sonar antenna
US6778470B1 (en) * 2003-09-15 2004-08-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Mountable syntactic foam sensor housing
RU2363115C1 (en) * 2008-05-16 2009-07-27 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" Multi-element hydroacoustic antenna
US20120038248A1 (en) * 2008-12-23 2012-02-16 Roland Mueller Ultrasonic transducer for use in a fluid medium
JP2013541382A (en) * 2010-10-21 2013-11-14 ピエゾテック・エルエルシー Followable transducer contact medium with liquid reservoir
EP2345025B1 (en) * 2008-10-20 2013-12-11 ATLAS Elektronik GmbH Submarine antenna
RU2528142C1 (en) * 2013-05-07 2014-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) Polymer-coated sonar phased antenna array
RU147370U1 (en) * 2014-07-14 2014-11-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" SECTION OF MULTI-ELEMENT HYDROACOUSTIC ANTENNA

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1337738A (en) * 1969-11-25 1973-11-21 Thomson Csf Sonar transducer housing and method of its manufacture
US4156863A (en) * 1978-04-28 1979-05-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Conical beam transducer array
WO1994016826A1 (en) * 1993-01-29 1994-08-04 Parallel Design, Inc. Ultrasonic transducer array and manufacturing method thereof
WO1999056500A1 (en) * 1998-04-28 1999-11-04 Materials Systems Incorporated Low voltage piezoelectric actuator
RU34302U1 (en) * 2003-07-14 2003-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Multi-element resonant sonar antenna
US6778470B1 (en) * 2003-09-15 2004-08-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Mountable syntactic foam sensor housing
RU2363115C1 (en) * 2008-05-16 2009-07-27 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" Multi-element hydroacoustic antenna
EP2345025B1 (en) * 2008-10-20 2013-12-11 ATLAS Elektronik GmbH Submarine antenna
US20120038248A1 (en) * 2008-12-23 2012-02-16 Roland Mueller Ultrasonic transducer for use in a fluid medium
JP2013541382A (en) * 2010-10-21 2013-11-14 ピエゾテック・エルエルシー Followable transducer contact medium with liquid reservoir
RU2528142C1 (en) * 2013-05-07 2014-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) Polymer-coated sonar phased antenna array
RU147370U1 (en) * 2014-07-14 2014-11-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" SECTION OF MULTI-ELEMENT HYDROACOUSTIC ANTENNA

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106567900B (en) Meta Materials vibration isolator
CA3154040A1 (en) Dynamic capping with virtual microphones
AU741865B2 (en) Folded shell projector
RU2612045C1 (en) Method for fabrication of multi-element section for hydroacoustic antenna
CN103593571A (en) Method for quickly estimating underwater target shell radial vibration low-frequency sound radiation signals based on mode decomposition
CN102226712B (en) Hollow-structured three-dimensional vector hydrophone with neutral buoyancy in water
Han et al. Estimation of the underwater radiated noise of a naval vessel using hull vibration
CN105065560A (en) Ultralow-frequency hydraulic-pressure vibration isolation device based on shape memory alloy spring
CN102568464B (en) Underwater transducer for deepwater
CN203708449U (en) Energy transducer matrix
JP6176588B2 (en) Dust cover for ball joint
CN101214581A (en) Sheet material laser flexible die forming method and special-purpose device thereof
CN103557369A (en) Marine cable overall-vibration-isolation support made of vulcanized rubber
RU152944U1 (en) MULTI-ELEMENT HYDROACOUSTIC ANTENNA FOR HYDROLOCATOR
CN202422723U (en) Underwater acoustic transducer for deep water
WO2017041990A1 (en) Two part reflector holder for an ultrasonic flow sensor
RU156897U1 (en) HYDROACOUSTIC DEVICE
Rieß et al. Design of Vibroacoustic Metamaterial for vibration Reduction on Sheet Metal Structures for Industrial Machinery
WO2016209119A1 (en) Hydroacoustic device
KR20150114815A (en) A substitute structure of hull outer plate for ship and manufacturing method thereof
KR20170104193A (en) underwater radiated noise measuring device and establishment method for the same device
Visser [N382] Acoustic Source Localization based on Pressure and Particle Velocity Measurements
CN219785488U (en) Ultrasonic transducer for underwater ranging
CN103567849A (en) Roller of spring surface polishing processor
Xue et al. Laser consolidation of net-shape shells for flextensional sonar projectors

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181106

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20191211