Буксируемое подводное устройство
Полезная модель относится к области гидроакустики и может быть использована в гидроакустических станциях подводных кораблей, а также при проведении подводных геологических и гидротехнических работ, и при исследованиях Мирового Океана. Техническими результатами использования введенных признаков для предлагаемого подводного устройства являются увеличение излучаемой акустической мощности и уменьшения порогового значения принятого сигнала. Для достижения указанных технических результатов в буксируемом подводном устройстве, содержащем механически соединенный с многожильным кабель-буксиром и приемной гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА) полый звукопрозрачный корпус, внутри которого размещена излучающая линейная гидроакустическая антенна, состоящая из соосных цилиндрических преобразователей, внутри полого звукопрозрачного корпуса дополнительно размещены устройство электрического согласования излучающей линейной гидроакустической антенны, вход которого соединен электрически с излучающей линейной гидроакустической антенной, и блок первичной обработки сигналов, вход которого электрически соединен с ГПБА, а выходы устройства электрического согласования и блока первичной обработки сигналов электрически соединены с соответствующими жилами кабель-буксира. Предложено также конструктивное выполнение полого звукопрозрачного корпуса, и схемотехническое выполнение введенных блоков.
Полезная модель относится к области гидроакустики и может быть использована в гидроакустических станциях надводных кораблей, а также при проведении подводных геологических и гидротехнических работ, и при исследованиях Мирового Океана.
Известны буксируемые подводные устройства, содержащие механически соединенный с многожильным кабель-буксиром полый звукопрозрачный корпус, внутри которого размещены электроакустические преобразователи [1, 2].
Известно буксируемое подводное устройство, содержащее полый звукопрозрачный корпус, механически соединенный с многожильным кабель-буксиром и приемной гибкой протяженной буксируемой антенной, внутри которого размещена излучающая линейная гидроакустическая антенна, состоящая из соосных цилиндрических преобразователей, при этом излучающая линейная гидроакустическая антенна и приемная гибкая протяженная гидроакустическая антенна электрически соединены с соответствующими жилами кабель-буксира [3].
Известное устройство наиболее близко к предлагаемому по совокупности существенных признаков и вследствие этого принято за прототип.
Недостатками известного буксируемого подводного устройства являются:
- ограниченная акустическая мощность, излучение которой производится линейной излучающей гидроакустической антенной;
- падение электрических сигналов, принятых ГПБА, на кабель-буксире, при передаче их по кабель-буксиру на корабельную аппаратуру для последующей обработки.
Недостатки известного буксируемого подводного устройства объясняются следующим образом.
Электроакустические преобразователи, из которых состоит излучающая линейная гидроакустическая антенна, обладают реактивной емкостной составляющей входного электрического импеданса [4], что приводит к возникновению в кабель-буксире реактивной составляющей протекающего
электрического тока. Последнее, в свою очередь, при ограничении амплитуды и плотности тока в кабель-буксире, приводит к ограничению величины излучаемой линейной гидроакустической антенной акустической мощности.
Кабель-буксир обладает как омическим (активным), так и емкостным сопротивлением, в результате чего при передаче принятого ГПБА сигнала на вход приемного тракта, размещенного на корабле, происходит падение сигнала на кабель-буксире, что приводит к увеличению порогового сигнала ГПБА.
Техническими результатами использования предлагаемого подводного буксируемого устройства являются:
- увеличение излучаемой акустической мощности;
- уменьшения порогового значения принятого сигнала.
Для достижения указанных технических результатов в буксируемое подводное устройство, содержащее механически соединенный с многожильным кабель-буксиром и приемной гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА) полый звукопрозрачный корпус, внутри которого размещена излучающая линейная гидроакустическая антенна, состоящая из соосных цилиндрических преобразователей, введены новые признаки, а именно: - внутри полого звукопрозрачного корпуса дополнительно размещены устройство электрического согласования излучающей линейной гидроакустической антенны, вход которого соединен электрически с излучающей линейной гидроакустической антенной, и блок первичной обработки сигналов, вход которого электрически соединен с ГПБА, а выходы устройства электрического согласования и блока первичной обработки сигналов электрически соединены с соответствующими жилами кабель-буксира.
Для обеспечения наибольшей эффективности устройство электрического согласования может быть выполнено в виде дросселя с отводами, а устройство первичной обработки сигналов может содержать предварительные усилители, входы которых электрически соединены с выходами приемных элементов ГПБА, и блок аналого-цифрового преобразования (АЦП), вход которого соединен с выходами предварительных усилителей.
Конструктивно целесообразно устройство электрического согласования и блок первичной обработки сигналов разместить в герметичном отсеке полого звукопрозрачного корпуса.
Для уменьшения электромагнитной помехи устройство электрического согласования и блок первичной обработки сигналов могут быть разделены электромагнитным экраном.
Техническими результатами использования введенных признаков для предлагаемого подводного устройства являются:
- увеличение излучаемой акустической мощности;
- уменьшения порогового значения принятого сигнала.
Сущность предложенной полезной модели поясняется Фиг.1, на которой схематически изображено буксируемое подводное устройство.
Предложенное буксируемое подводное устройство состоит из полого звукопрозрачного корпуса 1, внутри которого размещены излучающая линейная гидроакустическая антенна 2, состоящая из соосных цилиндрических электроакустических преобразователей 3, устройство электрического согласования излучающей линейной гидроакустической антенны с кабель-буксиром 4 (например, дроссель с отводами); блок первичной обработки сигналов 5 (например, предварительный усилитель или несколько предварительных усилителей по числу приемных элементов ГПБА и блок АЦП), при этом устройство электрического согласования излучающей линейной гидроакустической антенны с кабель-буксиром 4 и блок первичной обработки сигналов размещены в герметичном отсеке 6 полого звукопрозрачного корпуса 1 и разделены электромагнитным экраном 7. Полый звукопрозрачный корпус 1 механически соединен с кабель-буксиром 8 и приемной гибкой протяженной буксируемой антенной 9. Устройство согласования излучающей линейной гидроакустической антенны с кабель-буксиром электрически соединено с кабель-буксиром 8 и излучающей антенной 2; блок первичной обработки сигналов 5 электрически соединен с кабель-буксиром 8 и приемной гибкой протяженной буксируемой антенной 9.
Работа предлагаемого буксируемого подводного устройства осуществляется следующим образом.
При подаче на излучающую линейную гидроакустическую антенну 2 через кабель-буксир 8 и устройство электрического согласования излучающей линейной гидроакустической антенны с кабель-буксиром 4 электрического напряжения с возбуждающего электрического генератора (не показан), преобразователи 3 начинают колебания, возбуждая в рабочей среде акустические волны,
распространяющиеся через звукопрозрачный корпус 1. Принятые гибкой протяженной буксируемой антенной 9 сигналы через блок первичной обработки сигналов 5 и кабель-буксир 8 передаются в приемный тракт (не показан).
Наличие устройства электрического согласования позволяет существенно уменьшить реактивную составляющую электрического тока в кабель-буксире, что позволяет излучать большую мощность а наличие устройства первичной обработки сигналов позволяет понизить минимальный уровень сигнала, передача которого производится по кабель-буксиру.
Заявляемая модель может быть использована в гидроакустических станциях надводных кораблей, а также для исследовательских целей.
Источники информации
1. Заявка на патент Германии №19516727
2. Патент США №6404701
3. Заявка на патент Германии 19719306
4. Добровольский Ю.Ю., Кудашева О.А., Рубанов И.Л. «О влиянии взаимодействия резонансных электроакустических преобразователей на параметры излучающей линейной антенной решетки.» Акустический ж., 1983, т.29, вып.3, с.341-346.
1. Буксируемое подводное устройство, содержащее механически соединенный с кабель-буксиром и приемной гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА) полый звукопрозрачный корпус, внутри которого размещена излучающая линейная гидроакустическая антенна, состоящая из соосных цилиндрических электроакустических преобразователей, отличающееся тем, что внутри полого звукопрозрачного корпуса размещены устройство электрического согласования, вход которого электрически соединен с излучающей линейной гидроакустической антенной, и блок первичной обработки сигналов, вход которого электрически соединен с приемной гибкой протяженной буксируемой антенной, при этом выходы устройства электрического согласования и блока первичной обработки сигналов электрически соединены с соответствующими жилами кабель-буксира.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство электрического согласования выполнено в виде дросселя с отводами.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство первичной обработки сигналов содержит предварительные усилители, входы которых электрически соединены с выходами приемных элементов ГПБА и блок аналого-цифрового преобразования, вход которого соединен с выходами предварительных усилителей.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство электрического согласования и блок первичной обработки сигналов размещены в герметичном отсеке полого звукопрозрачного корпуса.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство электрического согласования и блок первичной обработки сигналов разделены электромагнитным экраном.
