СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОЭЛЕМЕНТНОЙ СЕКЦИИ ДЛЯ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ
METHOD FOR FABRICATION OF MULTI-ELEMENT SECTION FOR HYDROACOUSTIC ANTENNA

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к технологии изготовления гидроакустических антенн надводных кораблей и подводных лодок.
Антенны гидроакустических комплексов надводных кораблей и подводных лодок для работы в режиме эхо и шумопеленгования состоят, как правило, из большого количества преобразователей, электрических коммуникаций и имеют большие габариты и вес. Последнее время наметилась тенденция изготавливать их из отдельных секций, которые можно монтировать в антенну уже на корабле [1, 2, 3]. Технология изготовления секций антенн является сложной и дорогостоящей и включает сборочные, электромонтажные операции, операции по герметизации секции. Ситуация усугубляется, если многоэлементная секция для гидроакустической антенны должна иметь сложную форму.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому изобретению является способ изготовления секции многоэлементной гидроакустической антенны, описанный в полезной модели РФ №147370 [4] на многоэлементную секцию гидроакустической антенны.
Способ содержит изготовление негерметичных стержневых преобразователей, установку их в отверстия общей металлической пластины, имеющей форму сегмента цилиндрической поверхности и герметизацию многоэлементной секции.
Этот способ является дорогим и нетехнологичным. Использование дорогостоящего коррозионностойкого материала пластины (титановые сплавы, нержавеющая сталь), придание этой пластине на карусельном станке цилиндрической формы, и изготовление в этой пластине большого количества классных отверстий под стержневые пьезокерамические преобразователи на координатно-расточном станке, что сопровождается большим количеством отходов дорогостоящего материала, приводит к большим затратам времени и повышенной стоимости изделия.
Задачей заявленного изобретения является снижение трудоемкости и себестоимости изготовления многоэлементной секции для гидроакустической антенны.
Технический результат изобретения заключается в использовании технологии, позволяющей заменить дорогостоящие материалы с механической обработкой полимерными, обрабатываемыми литьем, что и решает поставленную задачу. Кроме того, предложенным способом, не меняя технологию, можно изготовить секцию любой сложной формы.
Для решения поставленной задачи в способ изготовления многоэлементной секции для гидроакустической антенны, содержащей пьезоэлектрические стержневые преобразователи, включающий изготовление негерметичных стержневых преобразователей, установку их в отверстия общей пластины и герметизацию многоэлементной секции, введены новые признаки, а именно: каждый стержневой преобразователь устанавливают в свой герметичный корпус,
общую пластину изготавливают из эластичного полимерного материала первоначально плоской, имеющей с тыльной стороны глухие отверстия глубиной 0,2-0,3 наружного диаметра герметичного корпуса стержневого преобразователя,
каждый стержневой пьезоэлектрический преобразователь устанавливают в предназначенное ему глухое отверстие общей пластины, лежащей на верстаке в горизонтальном положении, фиксируя в глухом отверстии внатяг,
помещают общую пластину с пьезоэлектрическими стержневыми преобразователями в заливочную форму, конфигурация которой соответствует форме готовой многоэлементной секции, при этом придают общей пластине нужную форму,
производят электрический монтаж многоэлементной секции,
устанавливают и закрепляют в заливочной форме, элементы монтажа и элементы крепления многоэлементной секции в гидроакустической антенне и
производят заливку формы полимерным компаундом, имеющим адгезию с эластичным полимером общей пластины.
Таким образом, с помощью простых и дешевых операций удается получить законченную многоэлементную секцию для гидроакустической антенны, что и решает поставленную задачу.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1 и фиг. 2.
На фиг. 1 приведена общая пластина 1, первоначально изготовленная плоской, с пьезоэлектрическими стержневыми преобразователями 2. Преобразователи 2 установлены в глухие отверстия 3 общей пластины 1.
На фиг. 2 приведена многоэлементная секция для гидроакустической антенны с элементами крепления 4 в гидроакустической антенне и электрическим монтажом 5, залитая полимерным компаундом 6.
Предложенный способ имеет следующую последовательность операций.
- Каждый изготовленный заранее негерметичным преобразователь 2 устанавливают в герметичный корпус.
- Общую пластину 1 изготавливают литьем или методом прямого прессования из эластичного полимерного материала плоской (фиг. 1), имеющей с тыльной стороны глухие отверстия 3 глубиной 0,2-0,3 наружного диаметра герметичного корпуса стержневого преобразователя 2 и диаметром несколько меньше наружного диаметра корпуса преобразователя 2 для обеспечения натяга. Указанная глубина глухих отверстий выбирается из условия фиксации преобразователей 2 при электрическом монтаже.
- Каждый преобразователь 2 устанавливают в предназначенное ему глухое отверстие 3 пластины 1, лежащей на верстаке в горизонтальном положении. Фиксируют преобразователи 2 в глухих отверстиях внатяг.
- Помещают пластину 1 с преобразователями 2 в заливочную форму, конфигурация которой соответствует форме готовой многоэлементной секции, в данном примере форму сегмента цилиндрической поверхности. При этом общая пластина приобретает нужную форму, которая определяется формой гидроакустической антенны.
- Прямо в заливочной форме производят электрический монтаж многоэлементной секции. Устанавливают и закрепляют элементы крепления 4 многоэлементной секции в гидроакустической антенне и элементы электрического монтажа 5.
- Производят заливку формы полимерным компаундом 6, имеющим адгезию с эластичным полимером общей пластины 1. После чего производят полимеризацию и получают законченную многоэлементную секцию для гидроакустической антенны (фиг. 2).
Предложенный способ изготовления многоэлементной секции для гидроакустической антенны позволяет уменьшить использование дорогостоящего металла путем замены его на полимер, уменьшить цикл изготовления за счет замены металлообработки на литье, упростить сборочные работы, уменьшить вес секции и тем самым существенно снизить ее себестоимость и повысить технологичность изготовления. При этом многоэлементной секции может быть придана форма любой кривизны.
Источники информации
1. Патент РФ на полезную модель №18866, опубликовано 20.07.2001.
2. Патент РФ на изобретение №2554281, опубликовано 27.06.2015.
3. Л. Камп. «Подводная акустика», М., 1978.
4. Патент РФ на полезную модель 143370, опубликовано 10.11.2014.