RU31283U1

RU31283U1 - Convex hydro-acoustic antenna

Info

Publication number: RU31283U1
Application number: RU2003105050/20U
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Гурвич; В.Б. Жуков; Б.И. Леоненок; Г.А. Михайлов; А.Я. Ринкис
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2003-07-27

Abstract

1. Гидроакустическая антенна выпуклой формы, состоящая из гидроакустических приемников с линиями электрических коммуникаций, установленных на металлических лентах, предварительно растянутых нормированным усилием и концами прикрепленных к каркасу, образующему форму антенны, над звукоизолирующим покрытием, отличающаяся тем, что звукоизолирующее покрытие содержит жесткие элементы, равномерно распределенные по звукоизолирующему покрытию, при этом со стороны, обращенной к звукоизолирующему покрытию, каждая металлическая лента покрыта слоем резины, который приклеен к звукоизолирующему покрытию в местах расположения жестких элементов.2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что гидроакустические приемники с линиями электрических коммуникаций конструктивно объединены в гибкие линейные герметичные блоки.3. Антенна по п.2, отличающаяся тем, что каждый гибкий линейный герметичный блок установлен вдоль одной металлической ленты и скреплен с ней.4. Антенна по п.2, отличающаяся тем, что каждый герметичный линейный блок установлен под углом к направлению металлических лент и скреплен с несколькими металлическими лентами.1. A convex-shaped hydroacoustic antenna, consisting of hydroacoustic receivers with electrical communication lines mounted on metal strips pre-stretched by normalized force and attached to the antenna-shaped frame above the soundproofing coating, characterized in that the soundproofing coating contains rigid elements uniformly distributed over a soundproof coating, with each metal tape being coated on the side facing the soundproof coating a layer of rubber that is glued to the soundproof coating at the locations of the rigid elements. 2. The antenna according to claim 1, characterized in that the hydroacoustic receivers with electrical communication lines are structurally combined into flexible linear sealed units. The antenna according to claim 2, characterized in that each flexible linear sealed unit is installed along one metal tape and bonded to it. The antenna according to claim 2, characterized in that each sealed linear unit is mounted at an angle to the direction of the metal tapes and is bonded to several metal tapes.

Description

ГИДРОАКУСТИЧЕСКАЯ АНТЕННА ВЫПУКЛОЙ ФОРМЫHYDROACOUSTIC ANCHORED ANTENNA

Полезная модель относится к области гидроакустики, конкретнее к корабельным гидроакустическим приемным антеннам.The utility model relates to the field of sonar, more specifically to ship sonar receiving antennas.

Гидроакустические антенны выпуклой формы, сферические и цилиндрические, широко применяются в корабельной гидроакустике.ССпразочник по гидроакустике А.П.Езтютоз, А.Е.Колесников, М.Д.Слларышев и др. Л. Судостроение 1988Г.С.ЗЗ)Convex-shaped hydroacoustic antennas, spherical and cylindrical, are widely used in ship hydroacoustics. Hydroacoustic reference book A.P. Eztyutoz, A.E. Kolesnikov, M.D.Slaryshev and others L. Shipbuilding 1988G.S.ZZ)

Известна сферическая гидроакустическая антенна Tpaicra. шумопеленгования по патенту США №4207621 по кл.6013 3/80. опубликованному 10.06.80г. Антенна представляет собой сферический каркас, на который нанесено зкукоизолирующее покрытие, с равномерно размещенными на нем гидроакустическими приемниками. Гидроакустические приемники, количество которых достигает нескольких сотен, жестко афеплены с каркасом.Known spherical sonar antenna Tpaicra. noise detection according to US patent No. 4207621 to CL 6013 3/80. published on 06/10/80 The antenna is a spherical frame, on which a visco-insulating coating is applied, with hydroacoustic receivers evenly placed on it. Hydroacoustic receivers, the number of which reaches several hundred, are rigidly apheplen with a frame.

Недостатком конструкции такого типа является зависимость чувствитальности приемников от изменения гидростатического давления, т.к. под действием гидростатического давления изменяются толщина и свойства экрана, а также расстояния от приемников до поверхности экрана, что ведет к изменению чувствительности.(см. В.Е.Глазанов Экранирование гидроакустических антенн.Судостроение 198вг., с. 23) Кроме того, изготовление такой антенны нетахнологично. поскольку требует закрепления на каркасе каждого отдельного приемника,число которых для современных аыпу1слых антенн может достигать нескольких тысяч.A disadvantage of this type of design is the dependence of the sensitivity of the receivers on the change in hydrostatic pressure, because under the influence of hydrostatic pressure, the thickness and properties of the screen change, as well as the distance from the receivers to the surface of the screen, which leads to a change in sensitivity. (see V.E. Glazanov Shielding hydroacoustic antennas. Shipbuilding 198vg., p. 23) In addition, the manufacture of such antennas are not technologically advanced. since it requires fixing on the frame of each individual receiver, the number of which for modern aerial antennas can reach several thousand.

По наибольшему количеству общих признаков наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является конструкция гидроакустической антенны выпуклой формы по патенту России №2153535 по (сл. G01S 7/32. опубликованная 16.09.1988г.According to the greatest number of common features, the closest analogue of the proposed utility model is the construction of a convex-shaped hydroacoustic antenna according to Russian patent No. 2153535 according to (word G01S 7/32. Published on 09.16.1988.

Антенна состоит из приемников, установленных на несущей конструкции над звукоизолирующим покрытием, закрепленном на каркасе, образующем форму антенны, и линий электрических коммуникаций. Уменьшение влияния гидростатического давления на параметры гидроакустической антенны достигается тем, что несущая конструкция выполнена в виде металлических лент, предварительно растянутых нормированным усилием и закрепленных концами к каркасу. При этом экранирующее покрытие предварительно деформируется до предельного гидростатического давления так, что ленты плотно прижаты к экранирующему покрытию.The antenna consists of receivers mounted on a supporting structure above a soundproof coating mounted on a frame forming the shape of the antenna, and electrical communication lines. Reducing the effect of hydrostatic pressure on the parameters of the hydroacoustic antenna is achieved by the fact that the supporting structure is made in the form of metal tapes, previously stretched by normalized force and fixed by the ends to the frame. In this case, the shielding coating is pre-deformed to the maximum hydrostatic pressure so that the tapes are tightly pressed against the shielding coating.

к недостаткам антенны-прототипа относятся:the disadvantages of the prototype antenna include:

-снижение эффективности антенны за счет изменения свойств экранирующего покрытля, связанного с предварительным его поджатием,-decrease in antenna efficiency due to changes in the properties of the shielding coating, associated with its preliminary preload,

-низкая Биброзащищенность антенны, поскольку вибрационная помеха передается гидроакустическим приемникам растянутыми металлическими лентами от металлического каркаса, являющегося ее источником,-low antenna biosafety, since vibrational noise is transmitted to hydroacoustic receivers by stretched metal tapes from the metal frame, which is its source,

-неполное использования площади антенн активным материалом.- Incomplete use of the antenna area with active material.

Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков и обеспечение повышения зфсЬективности заявляемой антенны и снижения влияния на ее параметры изменения гидроакустического давления.The objective of the utility model is to eliminate these drawbacks and to increase the efficiency of the claimed antenna and to reduce the influence of changes in hydroacoustic pressure on its parameters.

Для решения поставленной задачи в гидроакустическую антенну выпуклой формы,-состоящую из гидроакустичес1сих приемников с линиями эле ат ических коммуникаций, установленных на металлических лентах, предварительно растя.:: -5/ гг$7Я15To solve the problem in a convex hydroacoustic antenna, consisting of hydroacoustic receivers with power lines installed on metal tapes, previously growing. :: -5 / gg $ 7Я15

нутых нор.мирозанным усилием, и :снцами прикрепленных к каркасу, образующему форму антенны, над звукоизолирующим покрытием, введены новые признаки, а именно: звукоизолирующее пофытие содержит жесткие элементы, равномерно распределенные по звукоизолирующему покрытию, при этом со стороны, обращенной к звукоизолиругощериу пофытию, каждая металлическая лента покрыта слоем резины, который приклеен к звукоизолирующему покрытию а местах расположения жестких элементов.nouched with normalized frosted force, and: with the snaps attached to the antenna-shaped frame above the soundproofing coating, new features have been introduced, namely: soundproofing porphyry contains rigid elements uniformly distributed over the soundproofing cap, while on the side facing the soundproofing scaffold, each metal tape is covered with a layer of rubber that is glued to the soundproof coating at the locations of the rigid elements.

Такая конструкция антенны позволяет гидроакустические приемники с линиями электрических коммуникаций конструктивно объединить в гибкие линейные герметичные блоки.Such an antenna design allows hydroacoustic receivers with electrical communication lines to be structurally combined into flexible linear sealed units.

8 зависимости от формы антенны каждый герметичный линейный блок может быть установлен вдоль одной металлической ленты и С1феплен с ней или каждый герметичный линейный блок может быть установлен под углом к направлению металлических лент и скреплен с несколькими металлическими лентами.8, depending on the shape of the antenna, each sealed linear block can be installed along one metal tape and C1feplen with it, or each sealed linear block can be installed at an angle to the direction of the metal tape and fastened with several metal tapes.

Технические эффекты от использования предложенной гидроакустической антенны выпуклой формы заключается в том. что достигаетсяThe technical effects of using the proposed convex hydroacoustic antenna are as follows. what is achieved

-неизменность расстояния от гидроакустических приемников до поверхности звукоизолирующего покрытия при воздействии изменяющегося гидростатического давления за счет применения равномерно распределенных по покрытию жестких элементов, что обеспечивает постоянство чувствительности:- the invariance of the distance from the hydroacoustic receivers to the surface of the soundproof coating when exposed to varying hydrostatic pressure due to the use of rigid elements evenly distributed over the coating, which ensures a constant sensitivity:

-повышение эффеетизности снижения вибрационной акустической помехи демпфированием лент посредством двухслойной конструкции: слоя резины, адгезионно связанного с металлической лентой, и слоем звукоизолирующего покрытия;-increasing the effectiveness of reducing vibrational acoustic noise by damping tapes by means of a two-layer structure: a rubber layer adhering to the metal tape and a layer of soundproof coating;

((

усилия, соответствующего предельным гидростатическим давлениям.efforts corresponding to extreme hydrostatic pressures.

При этом применение герметичных линейных модулей позволяет:The use of sealed linear modules allows you to:

-снизить уровни злестрических помехи благодаря возникновению возможности применить более эффективное экранирование линий электрических коммуникаций.-decrease the levels of harmful interference due to the possibility of using more effective shielding of electrical communication lines.

-упростить технологию сборки гидроакустической антенны выпуклой формы, поскольку на каркас крепятся только герметичные линейнь(е блоки, которые могут объединять деся1т и гидроакустических приемников, изготовленных заранее в цеховых условиях.-to simplify the assembly technology of a convex-shaped hydroacoustic antenna, since only sealed linears are attached to the frame (e blocks, which can combine ten and hydroacoustic receivers made in advance in workshop conditions.

-повысить эффективность предложенной антенны за счет повышения коэффициента использования площади активным материалом.-increase the effectiveness of the proposed antenna by increasing the utilization of the area of the active material.

Сущность полезной медали поясняется фиг. 1, 2, где из фиг. 1 показано поперечное сечение гидроакустической антенны выпуклой формы, в данном примере цилиндрической формы, на фиг.2 - ее фрагмент.The essence of the useful medal is illustrated in FIG. 1, 2, where from FIG. 1 shows a cross section of a convex-shaped hydroacoustic antenna, in this example a cylindrical shape, and FIG. 2 is a fragment thereof.

Гидроакустическая антенна выпуклой формы (фиг 1) содержит металлический каркас 1 в данном примере выполненный в вйде цилиндра, на который нанесено звукоизолирующее покрытие 2, представляющее собой два слоя резины, ме;кду которыми равномерно размещены жесткие элементы 3 в виде герметичных металлических стаканов с ребрами. На металлическую ленгу 4 с помощью клеевого шва 5 установлен слой резйны 6. Металлические ленты 4 прикреплены по краям к металлическому каркасу 1 с помощью устройств 7 типа талрепов. Ленты 4 через слой резины 6 приклеены к звукоизолирующему покрытию 2 в местах, где находятся элементы 3.The convex-shaped hydroacoustic antenna (Fig. 1) contains a metal frame 1 in this example, made in the inlet of the cylinder, on which a soundproofing coating 2 is applied, which is two layers of rubber, me; to which rigid elements 3 are uniformly placed in the form of sealed metal glasses with ribs. A layer of rubber 6 is installed on the metal tape 4 using an adhesive seam 5. The metal tape 4 is attached at the edges to the metal frame 1 using devices 7 of the lanyard type. Tapes 4 through a layer of rubber 6 are glued to the soundproof coating 2 in places where the elements 3 are located.

Гидроакустические приемники 8 объединены конструктивно с линиями электричес их коммуникаций 9 в гибкие линейные блоки 10. В качестве гидроакустических приемников применены йзгибные пластинчатые приемники давления,.Hydroacoustic receivers 8 are structurally combined with the lines of their electrical communications 9 into flexible linear blocks 10. As hydroacoustic receivers, yzhibny plate pressure receivers are used.

например такие, которые описаны в книге Б.С.Ароноаа SneicrpoMxaHMMecKwe преобразователи из пьезоэлектрической керамики: Л.:Энергоатомиздат 1990г.с. 33. В качестве линий электрических коммуникаций 11 гидроакустическими приемниками использованы негерметичные провода типа МГ7ФЛ малого сечения с малым шагом поаива экранированных жил. Приемники 8 и линии олектрических коммуникаций Э, герметично размещенные внутри эластичных шлангов 10, заполненных полиуретаном 11, образуют гибкие линейные блоки (фиг 1, 2). В данном примере рассмотрена антенна цилиндрической формы. При этом металлические ленты 4 натянуты по нормалям к образующим цилиндра, и каждый линейный блокfor example, those described in the book of B.S. Aronoaa SneicrpoMxaHMMecKwe transducers made of piezoelectric ceramics: L.: Energoatomizdat 1990g.s. 33. As the lines of electrical communications, 11 hydroacoustic receivers used leaky wires of the type MG7FL of small cross section with a small pitch of soldering shielded cores. The receivers 8 and electric communication lines E, hermetically placed inside the flexible hoses 10 filled with polyurethane 11, form flexible linear blocks (Fig 1, 2). In this example, a cylindrical antenna is considered. When this metal tape 4 are tensioned along the normals to the generatrix of the cylinder, and each linear block

10 за1феплен под прямым углом к направлению металлических лент (фиг.2). При сферической форме антенны, целесообразно расположить ленты по меридианам сферы, а каждый гибкий герметичный линейный блок расположить вдоль одной ленты. Кроме того, в случае цилиндрической антенны каждый гибкий линейный блок может быть расположен на поверхности антенны вдоль винтовой линии, при этом его пересечение с направлением расположения лент может быть под произвольным углом.10 is fixed at right angles to the direction of the metal bands (Fig. 2). With the spherical shape of the antenna, it is advisable to arrange the tapes along the meridians of the sphere, and each flexible sealed linear block to be placed along one tape. In addition, in the case of a cylindrical antenna, each flexible linear block can be located on the surface of the antenna along a helix, while its intersection with the direction of the tape can be at an arbitrary angle.

Предложенная гидроакустическая антенна работает следующим образом. Акустическое давление в среде (в воде), окружающей антенну действует на гидроа устические приемники 8 , Б которых под действием прямого пьезоэффеета возникают электрические сигналы, с помощью линии электрических коммуникации передаваемые на аппаратуру предварительной обработки.The proposed sonar antenna works as follows. The acoustic pressure in the medium (in the water) surrounding the antenna acts on hydro-acoustic receivers 8, B of which electrical signals arise under the influence of a direct piezoelectric effect, which are transmitted to the pre-processing equipment via an electric communication line.

При воздействие на гидроакустическую антенну выпуклой формы гидростатического давления толщина звукоизолирующего покрытия и, следовательно, расстояние, от него до приемников практически не меняется, что обусловлено наличием в нем недеформируемых при действии гидростатического давления элементов (в нашем примере металлических стаканов с ребрами). Это обстоятельст80 приводит к стабилизации параметров антенны. При этом стабилизация не связана с потерей звукоизолирующих свойств покрытия, как это было в случае антенны -прототипа из-за вынум денно зысоксгс уровня натяжения металлических лент. Относительная величина чувствительности предлагаемой гидроакустической антенны при изменении гидростатического давления, например, в 12 раз как показали эксперименты не выходит за пределы 1 дБ, т.е. практически остается постоянной.When a hydrostatic antenna is exposed to a convex hydrostatic pressure, the thickness of the soundproof coating and, consequently, the distance from it to the receivers practically does not change, due to the presence of elements that are not deformed under the influence of hydrostatic pressure (in our example, metal glasses with ribs). This circumstance80 leads to stabilization of the antenna parameters. At the same time, stabilization is not associated with the loss of soundproofing properties of the coating, as was the case with the prototype antenna due to the obviously high level of tension of metal tapes. The relative sensitivity value of the proposed hydroacoustic antenna when the hydrostatic pressure changes, for example, 12 times, as shown by experiments, does not go beyond 1 dB, i.e. practically remains constant.

Предложенная антенна аффективно подавляет вибрационную (структурную) помеху, передающуюся при движении носителя гидроакустическим приемникам через металлические элементы конструкции. В данной конструкции подавление структурной помехи осуществляет сложная двухслойная система, состоящая из слоя резины, нанесенного на мeтзлличec iyю ленту и слоя армированной резины звукоизолирующего покрытия, нанесенного на каркас, при этом слои системы соединены склеиванием, увеличивающим вязкие потери.The proposed antenna affectively suppresses vibrational (structural) interference transmitted during movement of the carrier to hydroacoustic receivers through metal structural elements. In this design, the suppression of structural interference is carried out by a complex two-layer system consisting of a rubber layer deposited on a metal tape and a layer of reinforced rubber soundproofing coating applied to the frame, while the layers of the system are connected by bonding that increases viscous losses.

Подавление электромагнитной помехи в 2-3 раза по сравнению с прототипом обеспечивается применением тонкого негерметичного провода с малым шагом повива, что стало возможным в результате конструктивного объединения гидроакустических приемников с проводами (линиями электрических коммуникаций)в гибкие герметичные линейные модули. При этом высвобождается значительная часть приемной поверхности антенны под приемники, которая в случае применения отдельных герметичных приемников была занята их герметичными выводами.The suppression of electromagnetic interference by a factor of 2–3 compared with the prototype is ensured by the use of a thin, leaky wire with a small coil pitch, which became possible as a result of the constructive integration of hydroacoustic receivers with wires (electric communication lines) into flexible sealed linear modules. In this case, a significant part of the receiving surface of the antenna for the receivers is released, which, in the case of the use of individual sealed receivers, was occupied by their sealed terminals.

Предложенная антенна выпуклой формы имеет высокую помехозащищенность, стабильные параметры, высокую эффективность и технологична, что позволяет считать задачу полезной модели решенной.The proposed convex antenna has a high noise immunity, stable parameters, high efficiency and technological, which allows us to consider the problem of the utility model solved.

Claims

1. A convex-shaped hydroacoustic antenna, consisting of hydroacoustic receivers with electrical communication lines mounted on metal strips pre-stretched by normalized force and attached to the antenna-shaped frame above the soundproofing coating, characterized in that the soundproofing coating contains rigid elements uniformly distributed over a soundproof coating, with each metal tape being coated on the side facing the soundproof coating a layer of rubber that is glued to the soundproof coating at the locations of the rigid elements.

2. The antenna according to claim 1, characterized in that the hydroacoustic receivers with electrical communication lines are structurally combined into flexible linear sealed units.

3. The antenna according to claim 2, characterized in that each flexible linear sealed unit is installed along one metal tape and fastened with it.

4. The antenna according to claim 2, characterized in that each sealed linear unit is installed at an angle to the direction of the metal tapes and is attached to several metal tapes.