RU2713007C1 - Приемный гидроакустический блок - Google Patents
Приемный гидроакустический блок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713007C1 RU2713007C1 RU2018137623A RU2018137623A RU2713007C1 RU 2713007 C1 RU2713007 C1 RU 2713007C1 RU 2018137623 A RU2018137623 A RU 2018137623A RU 2018137623 A RU2018137623 A RU 2018137623A RU 2713007 C1 RU2713007 C1 RU 2713007C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydroacoustic
- antenna
- fairing
- strength
- sonar
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидроакустической технике, а точнее к гидроакустическим антеннам, устанавливаемым на подводных лодках, надводных кораблях и подводных аппаратах. Достигаемый технический результат - одновременное увеличение сектора углов обзора, прочности, технологичности изготовления и ремонтопригодности корабельных гидроакустических антенн. Заявляемый технический результат достигается тем, что в состав каждого приемного гидроакустического блока гидроакустической антенны, имеющей модульную конструкцию, кроме гидроакустических приемников, гидроакустических экранов и кабелей, входит обтекатель, обладающий высокой звукопрозрачностью на всех углах обзора и механической прочностью. Такая конструкция приемных гидроакустических блоков исключает необходимость накрытия всей антенны обтекателем, являющимся корабельной конструкцией, что, в свою очередь, позволяет увеличить сектор углов обзора, прочность, повысить технологичность изготовления и ремонтопригодность корабельных гидроакустических антенн. 4 ил.
Description
Изобретение относится к гидроакустической технике, а точнее к гидроакустическим антеннам, устанавливаемым на подводных лодках, надводных кораблях и подводных аппаратах.
В состав корабельной гидроакустической антенны входят гидроакустические приемники (пьезокерамические, волоконно-оптические либо пьезокомпозитные), гидроакустические экраны и кабели [1]. Для защиты антенны от механических повреждений и гидродинамических помех ее закрывают обтекателем, представляющим собой крупногабаритную корабельную конструкцию, скрепленную с корпусом корабля (фиг. 1).
К обтекателю предъявляются следующие требования:
- звукопрозрачность в заданном секторе обзора и рабочей полосе частот;
- отсутствие искажений характеристики направленности антенны;
- высокая механическая прочность;
- технологичность изготовления, монтажа и демонтажа на корабле.
Различные конструкции обтекателей гидроакустических антенн описаны в работах [2-10].
В качестве материала для изготовления обтекателей корабельных гидроакустических антенн применяются металл (в частности титан) и стеклопластик [2].
Перспективным материалом для обтекателей могла бы стать специальная резина, обладающая высокой звукопрозрачностью [2]. Однако механическая прочность резины существенно ниже, чем у стеклопластиков и титана, что не позволяет использовать ее в качестве обтекателей без упрочнения с помощью жестких элементов конструкций.
В конструкции звукопрозрачного обтекателя [9] в качестве силовой основы используются протяженные металлические пластины, жестко закрепленные в корпусе, а пазы между ними, имеющие переменное по толщине сечение, заполняют звукопрозрачной резиной или компаундом. Механическая прочность такого обтекателя обеспечивается средней частью металлической пластины. Но предлагаемая конструкция сложна в изготовлении и не удобна для соединения с гидроакустической антенной, у которой расстояния между гидроакустическими приемниками не совпадают с расстояниями между протяженными металлическими пластинами звукопрозрачной оболочки.
Перспективным направлением создания корабельных гидроакустических станций является оснащение их антеннами с модульной конструкцией (фиг. 2) [10, 11].
В качестве прототипа выберем конструкцию приемного гидроакустического блока (далее - ПГБ) [10], являющегося модулем корабельной гидроакустической антенны и состоящего из системы крепления ПГБ к формообразующему каркасу гидроакустической антенны, гидроакустического приемника и соединенного с ним гидроакустического экрана, выполненного с отверстием и жестко закрепленного на тыльной стороне гидроакустического приемника. Гидроакустический приемник соединен с системой крепления ПГБ посредством стержня, соосно вставленного в трубку, жестко соединенную с системой крепления ПГБ к формообразующему каркасу антенны, причем стержень закреплен в трубке штифтами, выполненными из виброизолирующего материала, а трубка и стержень свободно проведены через сквозное отверстие в гидроакустическом экране.
Защита антенны, состоящей из ПГБ описанной конструкции, от механического и гидродинамического воздействий осуществляется с помощью обтекателя, являющегося корабельной конструкцией, изготовленного, например, из стеклопластика. Обтекатель крепится к корпусу корабля через амортизирующие развязки.
Все известные конструкции обтекателей, включая прототип, имеют два существенных недостатка:
1) Они не позволяют одновременно обеспечить его прочность и звукопрозрачность (особенно на углах, превышающих 30-40° от нормали к поверхности обтекателя), поскольку для достижения заданной прочности обтекателя требуется увеличивать его толщину, что неминуемо ведет к снижению его звукопрозрачности.
2) Они характеризуются низкой технологичностью при изготовлении и монтаже на носителе, а также низкой ремонтопригодностью: в случае механического повреждения требуется замена всего обтекателя, что достаточно дорого и трудоемко.
Решаемая техническая проблема - совершенствование конструкции корабельных гидроакустических антенн.
Достигаемый технический результат - одновременное увеличение сектора углов обзора, прочности, технологичности изготовления и ремонтопригодности корабельных гидроакустических антенн.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в состав каждого ПГБ гидроакустической антенны, имеющей модульную конструкцию, кроме гидроакустических приемников, гидроакустических экранов и кабелей, входит обтекатель, обладающий высокой звукопрозрачностью на всех углах обзора и механической прочностью. Такая конструкция ПГБ исключает необходимость накрытия всей гидроакустической антенны обтекателем, являющимся корабельной конструкцией, что позволяет устранить перечисленные выше недостатки.
На фиг. 3 изображена предлагаемая конструкция ПГБ с обтекателем, выполненным в виде прочной звукопрозрачной резиновой пластины, опирающейся на ребра формообразующего каркаса ПГБ и крепящиеся к нему с помощью резьбовых соединений.
На фиг. 3 представлена предлагаемая конструкция приемного гидроакустического блока, являющегося антенным модулем корабельной гидроакустической антенны.
На фиг. 3 обозначены:
1 - гидроакустические приемники;
2 - гидроакустические экраны;
3 - формообразующий каркас;
4 - металлические ребра формообразующего каркаса;
5 - обтекатель;
6 - углубления в местах размещения болтов крепления обтекателя к формообразующему каркасу.
На формообразующем каркасе 3,4 установлены гидроакустические приемники 1, а под формообразующим каркасом 3 размещены гидроакустические экраны 2. Обтекатель 5 крепится к формообразующему каркасу с помощью резьбовых соединений, углубления в местах размещения болтов заполняются гидроизоляционным материалом.
В качестве обтекателя в такой конструкции ПГБ целесообразно использовать звукопрозрачную резину толщиной порядка 50 мм, что обеспечивает увеличение углов обзора гидроакустической антенны до ±50° от нормали к ее поверхности. Та же резина, учитывая небольшую площадь ПГБ (порядка 1 м2), обеспечивает и высокую прочность гидроакустической антенны.
Предлагаемая модульная конструкция гидроакустической антенны обеспечивает технологичность ее изготовления и монтажа на корпусе носителя, а также повышение ремонтопригодности, поскольку при механических повреждениях замене подлежит только поврежденный антенный модуль.
Описанные достоинства предлагаемой конструкции ПГБ подтверждены испытаниями в аттестованном гидроакустическом бассейне на углы обзора и в сертифицированном испытательном центре на прочность.
На фиг. 4 приведены результаты измерения в гидроакустическом бассейне нормированные характеристики направленности одного ПГБ с обтекателем из резины марки 51-2708 (сплошная линия) и без обтекателя (пунктирная линия) на частотах 3 и 8 кГц. Из рассмотрения графиков следует, что установка обтекателя на ПГБ не приводит к искажению его характеристики направленности.
Испытания ПГБ в испытательном центре показали, что механическая прочность обтекателя из резины марки 51-2708 составила более 0,6 кг/см2, что удовлетворяет нормативным требованиям к прочности обтекателей.
Таким образом, заявляемый технический результат - одновременное увеличение сектора углов обзора, прочности, технологичности изготовления и ремонтопригодности гидроакустических антенн, размещаемых на морских носителях, - можно считать достигнутым.
Источники информации:
1. Патент РФ №2496119.
2. Шейнман И.Л., Шейнман Л.Е., Шендеров Е.Л. Звукопрозрачность обтекателей гидроакустических антенн // СПб: Технолит, 2008.
3. Патент РФ №2510923.
4. Патент РФ №2575589.
5. Патент РФ №2589504.
6. Патент РФ №2265549
7. Таубин А.Г. и др. Прочность и устойчивость стеклопластиковых обтекателей антенн гидроакустических станций, содержащих стыки секций, при эксплуатационных воздействиях. // Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, 2008, вып. 35 (319).
8. Простаков А.Л. Гидроакустические средства флота. // М.: Военгиз, 1974.
9. Патент РФ №101302.
10. Патент РФ №2494414.
11. Спирин В. Модульный подход при создании гидроакустических станций для подводных лодок за рубежом // Зарубежное военное обозрение, 2017, №11, с. 74-77.
Claims (1)
- Приемный гидроакустический блок, состоящий из системы его крепления к формообразующему каркасу гидроакустической антенны, гидроакустического приемника и соединенного с ним гидроакустического экрана, отличающийся тем, что в состав приемного гидроакустического блока включен обтекатель, изготовленный из прочной звукопрозрачной резины, опирающийся на ребра формообразующего каркаса и крепящийся к нему с помощью резьбовых соединений.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018137623A RU2713007C1 (ru) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | Приемный гидроакустический блок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018137623A RU2713007C1 (ru) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | Приемный гидроакустический блок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713007C1 true RU2713007C1 (ru) | 2020-02-03 |
Family
ID=69625211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018137623A RU2713007C1 (ru) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | Приемный гидроакустический блок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2713007C1 (ru) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5517467A (en) * | 1992-05-22 | 1996-05-14 | Thomson-Csf | Undersea acoustic antenna with surface sensor |
RU2071622C1 (ru) * | 1993-02-02 | 1997-01-10 | Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова | Обтекатель для гидроакустической антенны |
RU2265549C1 (ru) * | 2004-04-20 | 2005-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное морское конструкторское бюро "Алмаз" | Подкильный обтекатель гидроакустической станции корабля |
RU2461925C2 (ru) * | 2010-10-21 | 2012-09-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции |
RU2494414C1 (ru) * | 2012-04-26 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Приемный гидроакустический блок |
RU2510923C2 (ru) * | 2010-10-21 | 2014-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции |
RU2539819C1 (ru) * | 2013-10-24 | 2015-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Океанприбор" | Антенный модуль с цифровым выходом |
RU2575589C2 (ru) * | 2013-11-28 | 2016-02-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Гибкий безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции |
-
2018
- 2018-10-24 RU RU2018137623A patent/RU2713007C1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5517467A (en) * | 1992-05-22 | 1996-05-14 | Thomson-Csf | Undersea acoustic antenna with surface sensor |
RU2071622C1 (ru) * | 1993-02-02 | 1997-01-10 | Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова | Обтекатель для гидроакустической антенны |
RU2265549C1 (ru) * | 2004-04-20 | 2005-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное морское конструкторское бюро "Алмаз" | Подкильный обтекатель гидроакустической станции корабля |
RU2461925C2 (ru) * | 2010-10-21 | 2012-09-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции |
RU2510923C2 (ru) * | 2010-10-21 | 2014-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции |
RU2494414C1 (ru) * | 2012-04-26 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Приемный гидроакустический блок |
RU2539819C1 (ru) * | 2013-10-24 | 2015-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Океанприбор" | Антенный модуль с цифровым выходом |
RU2575589C2 (ru) * | 2013-11-28 | 2016-02-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Гибкий безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN211741568U (zh) | 一种声学设备换能器安装水箱 | |
RU2713007C1 (ru) | Приемный гидроакустический блок | |
US3990035A (en) | Housing configuration for high resolution sonar | |
GB1573372A (en) | Radar reflector for use on buoys and other floating objects | |
CN105109626A (zh) | 一种地波雷达用浮标平台 | |
RU2539819C1 (ru) | Антенный модуль с цифровым выходом | |
US7623409B2 (en) | Array plate apparatus having tunable isolation characteristics | |
US6052335A (en) | Multiple-frequency sonar system | |
CN101702028B (zh) | 一种单鳍阵声纳设备 | |
KR20110093765A (ko) | 음향적 수중 안테나 | |
US4305140A (en) | Low frequency sonar systems | |
JP2013175808A (ja) | アンテナ装置及び船舶 | |
WO1998052744A1 (en) | Composite structure | |
AU2013276738B2 (en) | Structure for an underwater vehicle such as a submarine | |
RU2706772C1 (ru) | Устройство установки радиопрозрачного обтекателя на корпус летательного аппарата | |
CN214473919U (zh) | 一种多波束声纳 | |
KR102524059B1 (ko) | 함정 예인 소나용 슬립링 조립체 | |
KR102596169B1 (ko) | 잠수함용 연장 장치 및 그를 구비하는 잠수함 | |
US11940573B1 (en) | Navigation-communication-integrated metamaterial sonar for underwater vehicles | |
RU2153685C2 (ru) | Гидроакустическая антенна | |
RU2547218C1 (ru) | Приемная цилиндрическая антенна гидроакустической станции кругового обзора | |
CN213874316U (zh) | 一种海洋观测仪的保护装置 | |
RU2127013C1 (ru) | Малогабаритная многощелевая антенна | |
US5687667A (en) | Towed array acoustic projector shading device | |
RU2791851C1 (ru) | Шумопеленгаторная станция для подводной лодки |