Буксируемая часть гидроакустической станции для надводного корабля

Полезная модель относится к области гидроакустики и может быть использована в гидроакустических станциях надводных кораблей, а также научно-исследовательских судов и судов экологического контроля.

Предложена буксируемая часть (БЧ) гидроакустической станции для надводного корабля (НК), содержащая гибкую протяженную буксируемую антенну (ГПБА), линейную низкочастотную излучающую антенну (НИА), состоящую из электроакустических преобразователей, каждый из которых герметизирован с обеспечением звукопрозрачности и кабель-буксир. Электроакустические преобразователи линейной НИА размещены в единой шланговой звукопрозрачной оболочке, заполненной гелеобразным заполнителем. При этом снижаются шумы и вибрации БЧ ГАС при буксировке за НК. Максимальный результат может быть получен, если наружные диаметры оболочки линейной НИА и ГПБА равны.

Полезная модель относится к области гидроакустики и может быть использована в гидроакустических станциях надводных кораблей, а также научно-исследовательских судов и судов экологического контроля.

Известны активно-пассивные гидроакустические станции (ГАС) с гибкими протяженными буксируемыми антеннами (ГПБА) для надводного корабля (НК) (ГАС с ГПБА для НК), в состав, которых входят[1]:

- комплект бортовой (аналоговой и цифровой) части, размещаемой на НК;

- спуско-подъемное устройство (СПУ), при помощи которого производится перемещение буксируемой части станции из транспортного положения в рабочее и обратно (процесс постановки - выборки);

- буксируемая часть ГАС, в транспортном положении находящаяся на борту НК, а в рабочем - за его кормой. В состав (БЧ ГАС) входят ГПБА, обладающая нулевой плавучестью, обеспечивающая прием сигналов в режимах гидролокации (ГЛ) и шумопеленгования (ШП), низкочастотная излучающая антенна (НИА) и кабель - буксир, обеспечивающий буксировку ГПБА и НИА на удалении от НК, передачу принятых ГПБА сигналов на борт НК и сигналов возбуждения излучающей антенны с НК на НИА.

Известна БЧ ГАС, содержащая ГПБА, НИА, состоящую из электроакустического преобразователя, размещенного в заполненном звукопроводящей жидкостью звукопрозрачном корпусе буксируемого носителя (БН), кабель-буксир [2].

Недостатком известной БЧ ГАС является необходимость нахождения на НК манипулятора, обеспечивающего захват БН и его перемещения в процессе проведения операций спуска-подъема БН.

Манипулятор является сложным, массивным и весьма дорогостоящим устройством, занимающим по массе до 40% всего СПУ [3, 4], что делает проблемным размещение ГАС с ГПБА для НК с известной БЧ ГАС на объектах - носителях малого и среднего водоизмещения.

От указанного недостатка свободна БЧ ГАС для НК, содержащая ГПБА, линейную НИА, состоящую из N электроакустических преобразователей, каждый из которых герметизирован с обеспечением звукопрозрачности путем размещения в своем отдельном герметичном звукопрозрачном корпусе, заполненном звукопроводящей жидкостью и кабель - буксир [5].

Герметичные корпуса, в которых размещены электроакустические преобразователи низкочастотной излучающей антенны, соединены между собой кабелями, обеспечивающими транзит электрических сигналов, при этом диаметр кабеля меньше диаметра герметичного корпуса.

Для проведения операций спуска - подъема известной БЧ ГАС для НК не требуется манипулятор. Операция может проводиться с использованием только корабельной лебедки, что резко уменьшает массогабаритные характеристики СПУ, его энергопотребление и стоимость.

Известная БЧ ГАС для НК наиболее близка к предлагаемой по совокупности технических признаков и вследствие этого принята за прототип.

Недостатками известной БЧ ГАС для НК является наличие при буксировке БЧ ГАС шумов и вибраций, вызванных обтеканием корпусов электроакустических преобразователей, соединенных между собой кабелями, диаметр которых меньше диаметра корпусов. Перепад диаметров в местах соединения кабеля и преобразователей вызывает возникновение турбулентных вихрей при обтекании НИА в процессе буксировки, которые в свою очередь являются источниками гидродинамических шумов и вибраций, представляющих собой помеху работе ГПБА.

Задачей полезной модели является повышение помехоустойчивости ГПБА, входящей в состав БЧ ГАС.

Техническими результатами предложенного устройства - БЧ ГАС для НК - является уменьшение шумов и вибраций при буксировке БЧ ГАС;

Для достижения указанного технического результата в БЧ ГАС для НК, содержащую ГПБА, линейную НИА, состоящую из электроакустических преобразователей, каждый из которых герметизирован с обеспечением звукопрозрачности, и кабель - буксир, введены новые признаки, а именно: электроакустические преобразователи линейной низкочастотной излучающей антенны размещены в единой шланговой звукопрозрачной оболочке, заполненной гелеобразным заполнителем.

Наилучшие результаты достигаются в случае, если электроакустические преобразователи линейной низкочастотной излучающей антенны выполнены продольно изгибными. Эти преобразователи позволяют обеспечить низкую частоту и требуемую мощность, при поперечном размере преобразователей, не превышающем диаметр ГПБА. При этом ГПБА и шланговая оболочка, в которой размещены излучатели линейной НИА, могут иметь равные наружные диаметры. В этом случае шумы обтекания и вибрации БЧ ГАС минимальны.

Технический результат подтверждается расчетным моделированием и прямым натурным макетированием.

Сущность полезной модели поясняется Фиг.1 и Фиг.2, на которых приведены соответственно предлагаемая БЧ ГАС с ГПБА для НК в рабочем положении за бортом надводного корабля и конструкция НИА.

Предложенная БЧ ГАС 1 для НК - содержит ГПБА 2; линейную НИА 3; кабель - буксир 4 (Фиг.1).

Буксировка БЧ ГАС 1 осуществляется надводным кораблем 5 при помощи входящего в состав БЧ ГАС кабель - буксира 4 и корабельной лебедки 6.

Линейная НИА 3 содержит N электроакустических преобразователей 7, (Фиг.2) например, продольно - изгибных [6], размещенных в звукопрозрачной шланговой оболочке 8, выполненной из полиуретана и заполненной гелеобразным заполнителем 9. Наружный диаметр шланговой оболочки 9 равен диаметру ГПБА 2. ГПБА в данном примере выполнена в виде полиуретановой оболочки, заполненной гелеобразным заполнителем, в котором размещены гидрофоны.. Электропитание к преобразователям 7 подводится кабелями 10. Передача сигналов ГПБА производится транзитными проводами 11, например, волоконно-оптическими. Герметичные концевые разъемы 12, обеспечивают механическое и электрическое соединение линейной НИА 3 с ГПБА 2. (Фиг.2).

Работа предложенной БЧ ГАС для НК осуществляется следующим образом.

При подаче с борта надводного корабля 5 по кабель-буксиру 4 напряжения от многоканального тракта излучения сигналов, расположенного на НК, происходит возбуждение преобразователей 7 линейной НИА 3, в режиме излучения сигнала, при этом излученный преобразователями 7 сигнал через звукопрозрачную шланговую оболочку 8 проходит в воду.

После завершения цикла излучения эхо- сигналы принимаются ГПБА 2 и по транзитным проводам 11 передаются через кабель - буксир 4 на борт НК 5.

Обеспечение заявленного технического результата достигается за счет того, что: электроакустические преобразователи линейной НИА, размещены в единой звукопрозрачной шланговой, например, полиуретановой оболочке, заполненной гелеобразным наполнителем, при этом, если диаметр линейной НИА равен диаметру ГПБА, результат максимален.

Источники информации

1 М.Андреев, Ю.Александров, С.Козловский, С.Охрименко, И.Рубанов. Особенности разработки и проведения испытаний гидроакустических станций с гибкой протяженной буксируемой антенной для НК. // Морской сборник, 2009, 8, стр.54-56.

2 Ю.А.Корякин, С.А.Смирнов, Г.В.Яковлев. Корабельная гидроакустическая техника. Состояние и актуальные проблемы. С-Петербург, Наука, 2004, стр.188-191

3 Ю.Л.Бородин, А.Ф.Цибулькин, В.А.Евгеньев, М.Я.Андреев, Р.СПахомов. Создание спуско-подъемного устройства для изделия «Минотавр-М»// Судостроительная промышленность, серия Технология и организация производства. С-Петербург, 2007, стр.16-20.

4 М.Я.Андреев, С.Н.Охрименко, И.Л.Рубанов. Разработка гидроакустической станции с гибкой протяженной буксируемой антенной для освещения подводной обстановки. // Датчики и системы, 2008, 11, стр.29-31.

5 Патент WO 2004065985, публикация. 05.08.2004 г.

6 Патент РФ на полезную модель 81104, публикация 10.03.2009 г.

1. Буксируемая часть гидроакустической станции для надводного корабля, содержащая гибкую протяженную буксируемую антенну, линейную низкочастотную излучающую антенну, состоящую из электроакустических преобразователей, герметизированных с обеспечением звукопрозрачности, и кабель-буксир, отличающаяся тем, что электроакустические преобразователи линейной низкочастотной излучающей антенны размещены в единой шланговой звукопрозрачной оболочке, заполненной гелеобразным заполнителем.

2. Буксируемая часть по п.1, отличающаяся тем, что электроакустические преобразователи линейной низкочастотной излучающей антенны выполнены продольно-изгибными.

3. Буксируемая часть по п.1, отличающаяся тем, что наружные диаметры гибкой протяженной буксируемой антенны и шланговой оболочки, в которой размещены преобразователи линейной низкочастотной излучающей антенны, равны.