Устройство для калибровки приемников в составе гибких протяженных буксируемых антенн

Полезная модель относится к области гидроакустических измерений. Устройство содержит цилиндрический водопроницаемый звукопрозрачный корпус, на который в один слой намотана гибкая протяженная буксируемая антенна (ГПБА). По оси корпуса установлен излучатель. Измерительные гидрофоны размещены на координатном устройстве, обеспечивающем установку гидрофонов около любого приемника ГПБА. Размеры корпуса могут выбраны таким образом, чтобы на нем размещалась вся ГПБА целиком, независимо от ее длины. Измерения параметров приемников ГПБА производятся, когда корпус с намотанной на него ГПБА помещен в рабочую среду. Устройство позволяет калибровать ГПБА любой длины в условиях полигона или опытового бассейна.

Полезная модель относится к области гидроакустики и может быть использована для калибровки приемников гибких протяженных буксируемых антенн (ГПБА) в опытовых бассейнах или на испытательных полигонах.

Гибкие протяженные буксируемые антенны (ГПБА) широко применяются в настоящее время в гидроакустических станциях надводных кораблей (ГАС НК) и гидроакустических станциях подводных лодок (ГАС ПЛ) [1-3].

Известна установка для калибровки линейных гидроакустических антенн, содержащая корпус цилиндрической формы, гидроакустические излучатели, расположенные внутри корпуса, приемные калиброванные гидрофоны, устройство закрепления калибруемой антенны, при этом корпус цилиндрической формы выполнен в виде герметичной гидрокамеры, внутри которой размещаются приемные гидрофоны, устройство закрепления калибруемой антенны и сама антенна в процессе измерений [4].

Известное устройство предназначенно для калибровки и поверки линейных гидроакустических антенн, в том числе и ГПБА, в растянутом состоянии в лабораторных условиях, наиболее близко к предлагаемому по совокупности технических признаков и вследствие этого принято нами за прототип.

Недостатками известного устройства-прототипа является невозможность его применения в реальных условиях, например, на испытательном полигоне, а также существенные ограничения по длине калибруемой линейной антенны.

Недостатки известного устройства-прототипа объясняются следующим образом.

Известное устройство принципиально предназначено для стационарной установки в лабораторных условиях, а вследствие того, что измерения проводятся при растянутом положении линейной антенны, оно имеет существенные ограничения по длине ГПБА, которые могут быть откалиброваны таким способом, поскольку длина существующих гидрокамер не превышает 48 м [5].

Техническим результатом от использования полезной модели является обеспечение калибровки приемников в составе ГПБА в опытовых бассейнах и на испытательных полигонах без ограничения длины ГПБА.

Для обеспечения указанного технического результата в устройство для калибровки приемников в составе гибких протяженных буксируемых антенн (ГПБА), содержащее корпус цилиндрической формы, гидроакустические излучатели расположенные внутри корпуса, приемные гидрофоны, устройство закрепления ГПБА, введены новые признаки, а именно корпус цилиндрической формы выполнен водопроницаемым и звукопрозрачным, излучатели установлены на оси корпуса цилиндрической формы, приемные гидрофоны установлены внутри и снаружи корпуса на штангах координатного устройства, с возможностью перемещения приемных гидрофонов и их фиксацию возле калибруемого приемника ГПБА, а устройство закрепления ГПБА выполнено с возможностью ее пошлаговой укладки на корпус устройства.

Для того чтобы ГПБА были полностью уложены на корпус цилиндрической формы высота корпуса Н, его диаметр D, диаметр и максимальная длина ГПБА d и L должны быть связаны соотношением: .

Достижение технического результата объясняется тем, что выполнение корпуса цилиндрической формы водопроницаемым и звукопрозрачным обеспечивает отсутствие искажения акустического поля, создаваемого излучателями, а выполнение условий (1) обеспечивает испытания антенн принципиально любой длины L.

Сущность полезной модели поясняется Фиг.1-Фиг.3, на которых приведены соответственно конструкция предлагаемого устройства, блок-схема измерений, фотография предложенного устройства с закрепленной на нем калибруемой антенной.

Предложенное устройство содержит (Фиг.1) водопроницаемый звукопрозрачный корпус 1, излучатели 2, установленные на оси цилиндрического водопроницаемого звукопрозрачного корпуса 1, приемные гидрофоны 3, установленные на штангах 4 координатного устройства, двигатель в герметичном исполнении 5, обеспечивающий перемещение и фиксацию приемных гидрофонов 3, устройство закрепления измеряемой антенны 6, обеспечивающее ее однослойную пошлаговую укладку на корпусе 1, стяжки 7, обеспечивающие жесткость устройства, установочный фланец 8, обеспечивающий подвеску устройства.

Блок-схема измерений содержит ГПБА 9, размещенную на устройстве 10, задающий генератор 11, усилитель мощности 12, пульт управления координатным устройством 13, блок предварительных усилителей 14, АЦП 15, РС16, самописец уровня 17, анализатор спектра 18 (Фиг.2).

Калибруемая ГПБА 9 однослойно пошлагово размещалась на цилиндрическом водопроницаемом звукопрозрачном корпусе 1, на оси которого размещены излучатели 2, при помощи устройства закрепления измеряемой антенны 6 (Фиг.3).

Предлагаемое устройство для калибровки ГПБА работает следующим образом.

Измеряемая антенна 9 однослойно пошлагово равномерно размещается на корпусе устройства 1, на оси которого размещены излучатели 2, при помощи устройства закрепления измеряемой антенны 6. После этого при помощи фланца 8 устройство с намотанной на него антенной погружается в рабочую среду в условиях опытового бассейна или испытательного полигона (Фиг.3).

Электрический сигнал, вырабатываемый задающим генератором 11, усиливается при помощи усилителей мощности 12 и подается на излучатели 2, которые создают в воде акустическое поле, которое не искажается водопроницаемым звукопрозрачным корпусом устройства. Акустические колебания принимаются гидрофонами 3 и приемниками ГПБА, усиливаются предварительными усилителями 14, а их уровень фиксируется самописцем уровня 17, анализатором спектра 18, а через АЦП 15 персональным компьютером 16 (Фиг.2), что позволяет определить чувтвительность приемников в сотаве ГПБА в условиях приближенных к реальным.

Применение предложенного устройства позволяет производить калибровку ГПБА длины L при выполнении условия (1) в условиях опытовых бассейнов и на испытательных полигонах.

Источники информации:

1 Ю.А.Корякин, С.А.Смирнов, Г.В.Яковлев. Корабельная гидроакустическая техника. Состояние и актуальные проблемы. Санкт-Петербург, Наука. 2004, с.54-66.

2 С.В.Симоненко, М.Я.Андреев, В.В.Клюшин, С.Н.Охрименко. Новое поколение гидроакустических средств с гибкими протяженными гидроакустическими антеннами. "Морской сборник" 2005, №9, С.44-46.

3 М.Я.Андреев, В.В.Клюшин, С.Н.Охрименко, B.C.Перелыгин. Оптимизация гидроакустического вооружения надводных кораблей в современных условиях. "Морской сборник" 2006, №3, С.29-35.

4 Патент РФ №2258326.

5 В.Н.Некрасов, Ю.М.Савостин. Первые результаты измерений параметров линейных гидроакустических антенн в КТС "Стенд". В сб. Материалы Научно-технической конференции "Проблемы метрологии гидрофизических измерений ПМГИ-2006" М., 2006, с.83-87.

1. Устройство для калибровки приемников в составе гибких протяженных буксируемых антенн (ГПБА), содержащее корпус цилиндрической формы, гидроакустические излучатели, расположенные внутри корпуса, приемные гидрофоны, устройство закрепления ГПБА, отличающееся тем, что корпус цилиндрической формы выполнен водопроницаемым и звукопрозрачным, излучатели установлены на оси корпуса цилиндрической формы, приемные гидрофоны установлены внутри и снаружи корпуса на штангах координатного устройства с возможностью перемещения приемных гидрофонов и их фиксации возле калибруемого приемника ГПБА, а устройство закрепления ГПБА выполнено с возможностью ее однорядной пошаговой укладки на корпус устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что высота корпуса цилиндрической формы Н, его диаметр D, диаметр и максимальная длина ГПБА d и L связаны соотношением .