RU67288U1

RU67288U1 - TOWABLE UNDERWATER UNIT

Info

Publication number: RU67288U1
Application number: RU2007116568/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Яковлевич Андреев; Сергей Николаевич Охрименко; Игорь Лазаревич Рубанов
Original assignee: ОАО "Концерн "Океанприбор"
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2007-10-10

Abstract

Полезная модель относится к области гидроакустики и может быть использована в гидроакустических станциях надводных кораблей (ГАС НК), а также при проведении работ по исследованию Мирового Океана.The utility model relates to the field of hydroacoustics and can be used in hydroacoustic stations of surface ships (GAS NK), as well as when conducting research on the World Ocean.

Техническим результатом использования предлагаемого буксируемого подводного устройства является уменьшение помех, создаваемых работе ГПБА.The technical result of using the proposed towed underwater device is to reduce the interference caused by the operation of the GPAA.

Для этого в буксируемом подводном устройстве, содержащем полый звукопрозрачный корпус, механически соединенный в носовой части с многожильным кабель-буксиром и в кормовой части с приемной гибкой протяженной буксируемой антенной, внутри которого размещены линейная излучающая гидроакустическая антенна, и по крайней мере один рефлектор, рефлектор расположен в верхней кормовой части звукопрозрачного корпуса, что обеспечивает экранирование ГПБА от отраженных от поверхности раздела вода-воздух акустических лучей.To do this, in a towed underwater device containing a hollow soundproof casing, mechanically connected in the fore part with a multi-conductor cable tug and in the aft part with a receiving flexible extended towed antenna, inside of which there is a linear emitting hydroacoustic antenna, and at least one reflector, the reflector is located in the upper aft part of the translucent hull, which provides shielding of the GPBA from acoustic rays reflected from the water-air interface.

Description

Полезная модель относится к области гидроакустики и может быть использована в гидроакустических станциях надводных кораблей (ГАС НК), а также при исследованиях Мирового океана, проведении подводных геологических и гидротехнических работ.The utility model relates to the field of hydroacoustics and can be used in hydroacoustic stations of surface ships (GAS NK), as well as in studies of the World Ocean, underwater geological and hydraulic works.

Известно буксируемое подводное устройство, содержащее механически соединенный с многожильным кабель-буксиром и приемной гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА) полый звукопрозрачный корпус, внутри которого размещена линейная излучающая гидроакустическая антенна, состоящая из соосных цилиндрических преобразователей [1].Known towed underwater device containing mechanically connected to a multi-conductor cable tug and receiving flexible extended towed antenna (GPBA) hollow soundproof housing, inside of which is placed a linear emitting hydroacoustic antenna, consisting of coaxial cylindrical transducers [1].

Недостатком известного устройства является то, что наличие излучения в направлении поверхности моря в области кормовых углов создает за счет отражения от поверхности моря и наличия поверхностной реверберации помехи работе приемной ГПБА.A disadvantage of the known device is that the presence of radiation in the direction of the sea surface in the area of the feeding angles creates due to reflection from the sea surface and the presence of surface reverberation of interference with the operation of the receiving GPBA.

Известно буксируемое подводное устройство, содержащее механически соединенный с многожильным кабель-буксиром в носовой части и ГПБА в кормовой части полый звукопрозрачный корпус, внутри которого размещены линейная излучающая гидроакустическая антенна, состоящая из соосных цилиндрических преобразователей и рефлекторов, при этом рефлекторы расположены вертикально попеременно справа и слева от продольной оси полого звукопрозрачного корпуса по высоте излучающей антенны [2].Known towed underwater device containing mechanically connected to a multi-strand cable tug in the bow and GPBA in the stern of the hollow soundproof body, inside of which there is a linear emitting hydroacoustic antenna, consisting of coaxial cylindrical transducers and reflectors, while the reflectors are vertically alternately left and right from the longitudinal axis of the hollow soundproof casing along the height of the radiating antenna [2].

Известное устройство наиболее близко к предлагаемому по совокупности технических признаков и вследствие этого принято за прототип.The known device is the closest to the proposed combination of technical features and, as a result, is taken as a prototype.

Недостатком известного устройства-прототипа являются создаваемые помехи работе ГПБА. Линейная излучающая гидроакустическая антенна, несмотря на наличие рефлекторов, в вертикальной плоскости является слабо направленной. Отражения сигнала, излученного этой антенной, от поверхности моря представляют собой для ГПБА реверберационную помеху.A disadvantage of the known prototype device is the interference with the operation of the GPBA. Despite the presence of reflectors, the linear emitting hydroacoustic antenna in the vertical plane is weakly directional. Reflections of the signal emitted by this antenna from the sea surface constitute reverberation for the GPAA.

Техническим результатом использования предлагаемого буксируемого подводного устройства является уменьшение уровня акустических помех на ГПБА путем устранения отражения от поверхности моря в направлении ГПБА сигнала, излученного линейной излучающей гидроакустической антенной.The technical result of using the proposed towed underwater device is to reduce the level of acoustic noise on the HBA by eliminating the reflection from the sea surface in the direction of the HBA signal emitted by a linear radiating sonar antenna.

Для достижения указанного технического результата в известное буксируемое подводное устройство, содержащее механически соединенный с многожильным кабель-буксиром в носовой части и приемной гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА) в кормовой части полый звукопрозрачный корпус, внутри которого размещены линейная излучающая гидроакустическая антенна, состоящая из соосных цилиндрических преобразователей, и по крайней мере одного рефлектора, введены новые признаки, а именно - как минимум один рефлектор расположен в верхней кормовой части звукопрозрачного корпуса так, что центральная проекция этого рефлектора с центром в центре линейной гидроакустической излучающей антенны на поверхность вода-воздух, образованная проектирующими лучами, проходящими через точки контура рефлектора, максимально удаленные от его центра, образует над приемной ГПБА область тени для отраженных от поверхности вода-воздух акустических лучей, излученных линейной излучающей гидроакустической антенной.To achieve the specified technical result, a well-known towed underwater device containing mechanically connected to a multi-conductor cable tug in the bow and a receiving flexible extended towed antenna (GPBA) in the aft part is a hollow soundproof casing, inside of which there is a linear emitting hydroacoustic antenna consisting of coaxial cylindrical converters, and at least one reflector, introduced new features, namely - at least one reflector is located in the upper feed th part of the translucent body so that the central projection of this reflector with the center in the center of the linear hydroacoustic emitting antenna on the water-air surface, formed by projecting beams passing through the contour points of the reflector as far as possible from its center, forms a shadow region above the GPBA receiver for reflected from the surface of the water-air acoustic rays emitted by a linear emitting hydroacoustic antenna.

Из условия целесообразности размещения электронной аппаратуры рефлектор, размещенный в верхней кормовой части звукопрозрачного корпуса может быть выполнен в виде гермоотсека.From the condition of the appropriateness of placing electronic equipment, the reflector located in the upper aft part of the soundproof enclosure can be made in the form of a pressurized compartment.

Оптимальный результат получается, если размеры буксируемого подводного устройства удовлетворяют заявленным соотношениям.The optimal result is obtained if the dimensions of the towed underwater device satisfy the stated ratios.

Сущность полезной модели поясняется Фиг.1 и Фиг.2, на которых схематически изображены соответственно предлагаемое буксируемое подводное устройство и схема распространения акустических лучей.The essence of the utility model is illustrated in figure 1 and figure 2, which schematically depict, respectively, the proposed towed underwater device and the distribution of acoustic rays.

Предложенное буксируемое подводное устройство состоит из полого звукопрозрачного корпуса 1, механически соединенного в носовой части с многожильным кабель-буксиром 2 и в кормовой части с приемной ГПБА 3. Внутри корпуса 1 размещены линейная излучающая акустическая антенна 4, состоящая из соосных цилиндрических преобразователей 5, и расположенный в верхней кормовой части звукопрозрачного корпуса 1 рефлектор 6 (например, гермоотсек). Рефлектор размещен так, что его центральная проекция с центром 7 в центре линейной антенны 4 на поверхность вода-воздух 8, образованная проектирующими лучами 9, проходящими через точки 10 контура рефлектора, The proposed towed underwater device consists of a hollow soundproof casing 1, mechanically connected in the fore part with a multi-conductor cable tug 2 and in the aft part with the receiving GPBA 3. Inside the case 1 there is a linear emitting acoustic antenna 4, consisting of coaxial cylindrical transducers 5, and located in the upper aft part of the translucent body 1 reflector 6 (for example, pressurized compartment). The reflector is placed so that its central projection with the center 7 in the center of the linear antenna 4 on the surface of the water-air 8 formed by projecting beams 9 passing through points 10 of the reflector contour,

максимально удаленные от центра 11 рефлектора (Фиг 2) образует над приемной гибкой буксируемой антенной 3 область тени 12 для отраженных от поверхности раздела вода-воздух лучей при этом наилучшие результаты достигаются в случае, если выполняются соотношения:maximally distant from the center 11 of the reflector (Fig 2) forms a shadow region 12 above the receiving flexible towed antenna 3 for the rays reflected from the water-air interface, while the best results are achieved if the ratios are satisfied:

где , ;Where , ;

Н - глубина расположения ГПБА;N is the depth of the GPBA;

L_A - длина ГПБА; (x_A,y_A) - расстояние от центра излучающей антенны до точки подсоединения ГПБА к звукопрозрачному корпусу по горизонтали и вертикали соответственно;L _A - the length of the GPA; (x _A , y _A ) is the distance from the center of the radiating antenna to the connection point of the GPA to the soundproof housing horizontally and vertically, respectively;

(x_p1,y_p1), и (x_р2,y_p2) - расстояние от центра излучающей антенны до крайних точек рефлектора, обеспечивающих затенение поверхности моря по горизонтали и вертикали соответственно.(x _p1 , y _p1 ), and (x _p2 , y _p2 ) - the distance from the center of the radiating antenna to the extreme points of the reflector, providing shading of the sea surface horizontally and vertically, respectively.

Работа предлагаемого буксируемого подводного устройства осуществляется следующим образом.The work of the proposed towed underwater device is as follows.

При подаче на излучающую линейную гидроакустическую антенну 4, состоящую из соосных цилиндрических преобразователей 5 электрического напряжения от возбуждающего генератора (не показан), преобразователи 5 начинают колебания, возбуждая в рабочей среде акустические волны, распространяющиеся через звукопрозрачный корпус 1. Наличие в области кормовых курсовых углов рефлектора 6 (Фиг.2) обеспечивает уменьшение акустической помехи на ГПБА вследствие прямого отражения лучей от поверхности раздела вода-воздух 8, а выполнение условия (1) обеспечивает полное отсутствие акустической помехи вследствие отсутствия прямого отражения лучей на ГПБА от поверхности моря.When applied to a radiating linear sonar antenna 4, consisting of coaxial cylindrical transducers 5 of electric voltage from an exciting generator (not shown), the transducers 5 begin to oscillate, exciting acoustic waves propagating through the soundproof enclosure in the working medium 1. The presence of a reflector in the aft directional angles 6 (Figure 2) provides a reduction in acoustic noise on the GPBA due to direct reflection of rays from the water-air interface 8, and the fulfillment of condition (1) by There is a complete absence of acoustic noise due to the absence of direct reflection of the rays on the GBA from the sea surface.

Рассмотрим ход акустических лучей от излучающей гидроакустической антенны, представленной на Фиг.2 как точечный источник звука 7, в направлении Consider the course of acoustic rays from a radiating sonar antenna, presented in figure 2 as a point source of sound 7, in the direction

поверхности моря 8 (все рассмотренное проводится в допущениях геометрической акустики, а также в предположении, что ГПБА горизонтальна).surface of the sea 8 (all of the above is carried out under the assumptions of geometric acoustics, as well as under the assumption that the GPA is horizontal).

Наличие рефлектора 6 обеспечивает на поверхности моря 8 наличие зоны акустической тени 12. Из геометрии видно, что выполнение условия (1) в свою очередь обеспечивает отсутствие отраженных от поверхности моря 8 акустических лучей 13 на всей длине ГПБА 3, что и приводит к полному отсутствию акустической помехи обусловленной прямым отражением сигнала от поверхности моря на ГПБА.The presence of a reflector 6 provides on the surface of the sea 8 the presence of an acoustic shadow zone 12. It can be seen from the geometry that the fulfillment of condition (1), in turn, ensures the absence of acoustic rays 13 reflected from the sea surface 8 over the entire length of GPBA 3, which leads to the complete absence of acoustic interference caused by direct reflection of the signal from the sea surface on the GPBA.

Заявляемая модель может быть использована в ГАС НК, а также для исследовательских целей.The inventive model can be used in the GAS NK, as well as for research purposes.

Источники информации:Information sources:

1. Патент DE 19719306.1. Patent DE 19719306.

2. Патент DE 19516727.2. Patent DE 19516727.

Claims

1. A towed underwater device comprising a hollow soundproof body mechanically connected in the fore part with a multi-conductor cable tug and in the aft part with a receiving flexible extended towed antenna, inside of which there is a linear emitting hydroacoustic antenna consisting of at least one coaxial cylindrical transducer reflector, characterized in that at least one reflector is located in the upper aft part of the translucent body, so that the central projection of this reflector with the center in the center of the linear hydroacoustic emitting antenna to the water - air surface, formed by projecting beams passing through the contour points of the reflector as far as possible from its center, forms a shadow region over the receiving flexible extended towed antenna for direct acoustic rays reflected from the water - air interface, radiated by a linear radiating sonar antenna.

2. The device according to claim 1, characterized in that the reflector located in the upper aft of the soundproof housing is made in the form of a pressurized compartment.

3. The device according to claim 1, characterized in that the geometric dimensions of the towed underwater device satisfy the ratios:

,

Where

,

;

H is the depth of the GPAA;

L _A - the length of the GPA;

(x _A , y _A ) is the distance from the center of the radiating antenna to the connection point of the GPAA to the hollow soundproof casing horizontally and vertically, respectively;

(x _p1 , y _p1 ), and (x _p2 , y _p2 ) is the distance from the center of the radiating antenna to the contour points of the reflector as far as possible from its center.