ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС НАДВОДНОГО КОРАБЛЯ

Полезная модель относится к области гидроакустики.
Известен гидроакустический комплекс надводного корабля (ГАК НК), содержащий приемо-излучающую антенну, расположенную в бульбовом обтекателе в носовой части корабля. Подобный комплекс предназначен для обнаружения подводных лодок (ПЛ) в режимах гидролокации (ГЛ) и шумопеленгования (ШП), а также торпед в режиме ШП.
Бульбовые обтекатели гидроакустических антенн нашли широкое применение при проектировании НК. Последнее объясняется тем, что обтекатели с одной стороны улучшают мореходные качества НК, с другой - обеспечивают эффективную экранировку антенны в режиме ШП от основного источника помехи - шумов винта НК - корпусом НК [1].
Известный ГАК НК, например AN/SQS-26, содержит пульт управления и индикации, приемо-излучающую гидроакустическую антенну, состоящую из m-обратимых электроакустических преобразователей, расположенную в бульбовом обтекателе, коммутатор приема-передачи, вход которого соединен с выходом приемо-излучающей антенны, m-канальный тракт излучения гидролокационных сигналов, выход которого соединен со входом коммутатора приема-передачи, а вход - с выходом пульта управления и индикации, m-канальный тракт приема гидроакустических сигналов режимов ГЛ и ШП, вход которого соединен с коммутатором приема-передачи, а выход с пультом управления и индикации [2].
Известный ГАК НК обеспечивает поиск ПЛ в режимах ГЛ и ШП, обнаружение торпед в режиме ШП.
Недостатком известного ГАК НК является наличие непросматриваемой («мертвой») зоны в области кормовых курсовых углов.
Известен ГАК НК, содержащий пульт управления и индикации, состоящую из обратимых электроакустических преобразователей, расположенную в бульбовом обтекателе первую цилиндрическую приемо-излучающую антенну, первый коммутатор приема-передачи, вход которого соединен с выходом первой цилиндрической приемо-излучающей антенны, первый многоканальный тракт излучения гидролокационных сигналов, выход которого соединен со входом первого коммутатора приема-передачи, а вход с первым выходом пульта управления и индикации, первый многоканальный тракт приема сигналов ГЛ и ШП, вход которого соединен с выходом первого коммутатора приема-передачи, а выход с первым входом пульта управления и индикации, вторую цилиндрическую приемо-излучающую антенну, расположенную в буксируемом при помощи кабель-троса носителе, второй коммутатор приема-передачи, вход которого соединен с выходом второй цилиндрической приемо-излучающей антенны, второй многоканальный тракт излучения гидролокационных сигналов, выход которого соединен со входом второго коммутатора приема-передачи, а вход со вторым выходом пульта управления и индикации, второй многоканальный тракт приема сигналов ГЛ и ШП, вход которого соединен с выходом второго коммутатора приема-передачи, а выход с вторым входом пульта управления и индикации [3].
Наличие второй приемоизлучающей антенны, буксируемой за надводным кораблем и соответствующих второго излучающего и приемного трактов позволяют обеспечить обнаружение ПЛ и торпед в области кормовых курсовых углов, однако недостатком известного ГАК НК является малая дальность действия в режиме ШП в этой области.
Этот недостаток объясняется тем, что вторая цилиндрическая приемо-излучающая антенна, расположенная в буксируемом носителе, принимает сигнал на фоне шумов обтекателя буксируемого носителя, кроме того, происходит ослабление сигнала при прохождении его через обтекатель буксируемого носителя.
По количеству общих признаков известный ГАК наиболее близок к предлагаемой полезной модели и вследствие этого принят за прототип.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение дальности действия ГАК НК в режиме ШП в области кормовых курсовых углов.
Для обеспечения указанного технического результата в известном ГАК НК, содержащем пульт управления и индикации, состоящую из обратимых электроакустических преобразователей, расположенную в бульбовом обтекателе цилиндрическую приемо-излучающую антенну, коммутатор приема-передачи, вход которого соединен с выходом цилиндрической приемо-излучающей антенны, первый многоканальный тракт излучения гидролокационных сигналов, выход которого соединен со входом коммутатора приема-передачи, а вход с первым выходом пульта управления и индикации, первый многоканальный тракт приема сигналов, вход которого соединен с выходом коммутатора приема-передачи, а выход с первым входом пульта управления и индикации, цилиндрическую излучающую антенну, расположенную в буксируемом при помощи кабель-троса носителе, второй многоканальный тракт излучения гидролокационных сигналов, выход которого соединен со входом второй излучающей антенны, а вход со вторым выходом пульта управления и индикации, второй многоканальный тракт приема сигналов, выход которого соединен со вторым входом пульта управления и индикации, введены новые признаки, а именно, буксируемая при помощи кабель-буксира, расположенная за пределами буксируемого носителя, приемная гидроакустическая антенна, состоящая из электроакустических приемников, при этом вход второго многоканального тракта приема сигналов соединен с выходом приемной гидроакустической антенны.
Наибольшая дальность действия может быть обеспечена если приемная гидроакустическая антенна выполнена в виде гибкой протяженной буксируемой антенны.
Достижение заявленного технического результата предложенной полезной модели основано на следующих предпосылках:
Буксируемая приемная антенна выполнена отдельной от излучающей антенны и вынесена за пределы буксируемого носителя, который необходим для функционирования буксируемой излучающей антенны. Это позволяет снизить воздействие на нее шумов обтекания буксируемого носителя и влияние его обтекателя.
Кроме того, буксируемые излучающая и приемная антенны могут буксироваться на различных глубинах, обеспечивающих наилучшие условия распространения сигналов в водной среде при данной гидрологии.
Буксируемые приемная антенна может буксироваться на значительном расстоянии от основных источников помехи - винтов НК и буксируемого носителя.
Технический результат подтверждается расчетным моделированием и прямыми натурными экспериментами.
Дальность действия ГАК НК может быть увеличена путем введения в состав ГАК НК третьего приемного тракта, вход которого по радиоканалу соединен с радиогидроакустическими буями (РГАБ), устанавливаемыми с НК, других НК или корабельной авиации, а выход - с третьим входом пульта управления и индикации.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется Фиг.1 и Фиг.2, на которых соответственно приведены схема размещения гидроакустических антенн на НК и блок схема предлагаемого ГАК НК.
На надводном корабле 1 размещены цилиндрическая приемо-излучающая антенна 2, состоящая из обратимых электроакустических преобразователей, расположенная в обтекателе 3, буксируемая при помощи кабель-буксира 4 и лебедки 5, расположенная в буксируемом носителе 6, цилиндрическая приемо-излучающая гидроакустическая антенна 7, состоящая из электроакустических преобразователей, буксируемая приемная антенна 8, состоящая из электроакустических приемников, например, гибкая протяженная буксируемая антенна (ГПБА) (Фиг.1).
Для уменьшения влияния на принятый буксируемой приемной антенной сигнал шумов обтекания буксируемого носителя ГПБА может состоять не только из секции с приемниками 9 [4], но также содержать кабель с нулевой плавучестью (плавучий кабель) 10.
Предлагаемый ГАК НК (фиг 2) содержит пульт 11 управления и индикации, состоящую из обратимых электроакустических преобразователей, расположенную в бульбовом обтекателе цилиндрическую приемо-излучающую антенну 2, коммутатор 12 приема-передачи, вход которого соединен с выходом цилиндрической приемо-излучающей антенны 2, первый многоканальный тракт 13 излучения гидролокационных сигналов, выход которого соединен со входом коммутатора 12 приема-передачи, а вход с первым выходом пульта 11 управления и индикации, первый многоканальный тракт 14 приема сигналов ГЛ и ШП, вход которого соединен с выходом коммутатора 12, а выход с первым входом пульта 11 управления и индикации, состоящую из электроакустических преобразователей вторую цилиндрическую излучающую антенну 7, расположенную в буксируемом при помощи кабель-троса носителе, второй многоканальный тракт 15 излучения гидролокационных сигналов, выход которого соединен со входом цилиндрической излучающей антенны 7, а вход со вторым выходом пульта управления и индикации, буксируемую при помощи кабель-буксира приемную гидроакустическую антенну 8, состоящую из электроакустических приемников, второй многоканальный тракт 16 приема сигналов, вход которого соединен с выходом приемной гидроакустической антенны 8, а выход со вторым входом блока 11 управления и индикации, третий тракт приема сигналов 17, вход которого по радиоканалу 18 соединен с радиогидроакустическими буями 19, а выход с третьим входом пульта управления и индикации.
Вследствие различных условий размещения (в бульбовом обтекателе, буксируемом носителе) антенны могут иметь различные габариты и различное число электроакустических преобразователей.
1
2
3
4
5,
Наиболее целесообразно, если цилиндрическая приемо-излучающая антенна 2, расположенная в бульбовом обтекателе, состоит из m, например 240, обратимых электроакустических преобразователей, первый многоканальный тракт 13 излучения содержит m - каналов; первый многоканальный тракт 14 приема сигналов содержит m каналов, цилиндрическая антенна 7, расположенная в буксируемом носителе, содержит m например 4, электроакустических преобразователя; второй многоканальный тракт 15 излучения содержит m, например 2, канала; второй многоканальный тракт 16 приема сигналов содержит m, например 100, каналов; буксируемая при помощи кабель-буксира приемная антенна 8 состоит из m, например 200, электроакустических приемников; третий тракт приема сигналов содержит m например 64, каналов.
Работа предлагаемого гидроакустического комплекса для надводных кораблей осуществляется следующим образом. С пульта управления и индикации в зависимости от выбора оператора комплекса на первый или второй тракт излучения гидролокационных сигналов подается сигнал на выработку мощного излучающего сигнала, который возбуждает в режиме излучения либо приемопередающую антенну, расположенную в бульбовом обтекателе, либо буксируемую излучающую гидроакустическую антенну, расположенную в буксируемом носителе. После завершения цикла излучения производится прием эхосигналов режима ГЛ и сигналов режима ШП при помощи приемо-передающей антенны, расположенной в бульбовом обтекателе, работающей в режиме приема и буксируемой при помощи кабель-буксира приемной антенной. Сигналы, принятые в режиме приема, обрабатываются первым и вторым приемными трактами и индицируются на пульт управления и индикации.
В случае обнаружения РГАБ наличия цели, информация по радиоканалу поступает на третий приемный тракт, обрабатывается им и индицируется пультом управления и индикации.
Наличие в зоне кормовых курсовых углов буксируемой при помощи кабель-буксира приемной антенны обеспечивает достижение заявленного технического результата.
Источники информации:
1. А.Л.Простаков. Гидроакустика и корабль. Л., «Судостроение», 1967, с.39-45.
2. Р.Дж. Урик. Основы гидроакустики. Л., «Судостроение», 1978, с.23-24.
3. Патент РФ на полезную модель №78954.
4. Ю.А.Корякин, С.А.Смирнов, Г.В.Яковлев. Корабельная гидроакустическая техника. Состояние и актуальные проблемы. С-Петербург, Наука, 2004, с.191-197.