ВЫНОСНОЕ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО
SELF-CONTAINED HYDROACOUSTIC DEVICE

Изобретение относится к области военно-морской техники, также может быть использовано для охраны водных акваторий важных промышленных объектов и является составной частью гидроакустических станции. Выносное гидроакустическое устройство входит в состав гидроакустических станций, расположенных на дне акваторий и предназначенных для охраны территориальных вод, с целью обнаружения подводных диверсионных сил и средств, в том числе пловцов, передвигающихся с помощью ласт или использующих подводные средства движения, классификации и слежения за ними.
Известные акваторные гидроакустические охранные системы используются, главным образом, для обнаружения аквалангистов. Эти системы состоят из ряда выносных гидроакустических устройств, устанавливаемых на дне охраняемой акватории и перекрывающих ее своими секторами обзора, кабельных линий связи и берегового поста. В ряде случаев акваторные гидроакустические станции являются частью охранных комплексов, включающих другие наземные станции наблюдения: радиолокационные, акустические. Известен способ и система мониторинга некоторой части моря, например патент США №4639900 от 21.1.87 г., МКИ: G01S 5/00; G01S 5/22; G01S 3/80; G01S 3/02. Указанная система содержит три прослушивающих прибора с последующей передачей информации по радиоканалу. В состав выносного гидроакустического устройства входит штанга или ферма, предназначенная для установки: акустической антенны кругового обзора, контейнера с электронной аппаратурой, якорь, муфта для соединения кабелей акустической антенны с кабелем связи, идущим на береговой пост.
Известна мобильная гидроакустическая станция обнаружения подводных пловцов-диверсантов "Анапа-МЭ", разработанная ЗАО "Аквамарин", Санкт-Петербург, приложение 6, на 2 листах. В состав указанной станции входит выносное гидроакустическое устройство, заглубленное на определенное углубление и состоящее из цилиндрической приемной антенны, вертикальной излучающей антенны, блока предварительной обработки сигналов, датчиков: курса, крена, дифферента. В данном случае выносное гидроакустическое устройство имеет отрицательную плавучесть и связано кабель-тросом с корабельной аппаратурой цифровой обработки информации, генерации сигналов и электропитанием. Установка указанной подводной части гидроакустической станции производится посредством лебедки. Также известна стационарная гидроакустическая система охраны территориальных вод МГК-607ЭМ-ПД, разработанная ОАО концерном "Океанприбор", Санкт-Петербург. Сборник продукции ОАО «Океанприбор»: «Открытое акционерное общество концерн Океанприбор. Гидроакустические системы. Российская гидроакустика», Санкт-Петербург, 2007 г., приложение 6, на 3 листах. Указанная система состоит из акустической антенны кругового обзора, контейнера с электронной аппаратурой, штанги, железобетонного основания, соединительной муфты, подводного электрического и волоконно-оптического кабеля. Указанная система выбрана в качестве прототипа. Указанная система МГК-607ЭМ-ПД имеет следующие недостатки:
- наличие акустической антенны кругового обзора является нерациональным и избыточным, так как не всегда необходима зона обнаружения 360°, а облучение лишних секторов в береговой зоне ухудшает помеховую обстановку в охраняемом районе и увеличивает стоимость выносного гидроакустического устройства;
- акустическая антенна устанавливается совместно с электронной аппаратурой на жесткой штанге с бетонным якорем на грунте, таким образом, при наличии наклонов грунта дна, течений, волнения моря, якорь может быть подмыт, что приведет к наклону антенны, что отрицательно будет влиять на их работу;
- отсутствие устройств: карданного и регулировочного поворотного вокруг вертикальной оси акустической антенны для установки ее на заданную рабочую зону предполагает выполнение работ по устранению больших углов наклона выносного гидроакустического устройства и установки акустической антенны на заданную рабочую зону посредством водолазов;
- отсутствие датчика наклона вертикальной оси выносного гидроакустического устройства приводит к отсутствию информации о положении акустической антенны;
- неудобна при транспортировке и хранении.
С целью ликвидации указанных недостатков нами были спроектированы и изготовлены выносные гидроакустические устройства четырех модификаций. Выносное гидроакустическое устройство, содержащее ферму, платформа которой одновременно является якорем, контейнер в качестве соединительной муфты для коммутации кабелей акустической антенны с магистральным кабелем, акустическую антенну, электронную аппаратуру, отличается следующим:
- акустическая антенна выполнена секционно, выносное гидроакустическое устройство имеет четыре модификации, которые снабжены разным количеством акустических антенн, обеспечивающими следующие рабочие зоны обзора в горизонтальной плоскости: первая снабжена - шестью акустическими антеннами с зоной обзора 360°, вторая - тремя акустическими антеннами с зоной обзора 180°, третья - двумя акустическими антеннами с зоной обзора 120°, четвертая - одной акустической антенной с зоной обзора 60°;
- каждая подвеска выносного гидроакустического устройства снабжена карданновым механизмом;
- фермы второй, третьей и четвертой модификации снабжены устройством регулировки рабочей зоны обзора в диапазоне 120° с шагом 5°;
- электронная аппаратура одной из акустических антенн снабжена датчиком угла наклона вертикальной оси выносного гидроакустического устройства.
Первая модификация выносного гидроакустического устройства фиг.1, фиг.2, фиг.3 содержит разборную ферму 1, шесть акустических антенн 2, имеющих суммарную зону обзора в горизонтальной плоскости 360°, два герметичных контейнера 3, предназначенных для коммутации кабелей акустических антенн с двумя магистральными кабелями 4. Ферма 1 состоит из основания-платформы 5, которая одновременно является якорем выносного гидроакустического устройства, к которой болтами крепятся три штанги 6, к верхним частям которых крепятся стойка 7 с рамой 8. Рама снабжена скобой 9 для подъема выносного гидроакустического устройства в собранном виде. В верхней части рамы вварена втулка 10, предназначенная для установки подвески 12. Подвеска 12 состоит из карданного механизма, траверсы 13 и платы 14, к которой крепятся шесть акустических антенн 2. В состав карданного механизма входит вилка 15, ось которой вставляется в отверстие втулки 10 и крепится гайкой 11, вилка 16, фланец которой крепится к траверсе 13, соединеной болтами с платой 14 и кубик 17, соединяющий обе вилки. Вилки 15, 16 соединены с кубиком 17 соответственно осью 18 и двумя полуосями 19. Ось 18 и полуоси 19 крепятся четырьмя вилкообразными фиксаторами 20, которые входят в проточки оси 18 и полуосей 19. Фиксаторы 20 крепятся винтами 21 с шайбами гровера 22. Для уменьшения трения между поверхностями кубика 17 и вилок 15, 16 на ось 18 и полуоси 19 установлены четыре фторопластовые шайбы 23. Два контейнера 3 крепятся болтами к стойкам двух штанг 6. Наличие карданного механизма обеспечивает вращение подвески с акустической антенной вокруг двух горизонтальных осей на угол - ±25°±2°, что компенсирует установку выносного гидроакустического устройства на неровном грунте. Три талрепа 24 предназначены для удержания акустических антенн в исходном положении при транспортировке. Отверстия Б на платформе предназначены для установки дополнительных грузов, состоящих из шпилек, установленных в отверстие Б, одетых на них грузов-дисков, поджатых с двух сторон гайками. Грузы предназначены для увеличения держащей силы якоря при больших скоростях морского течения. Вторая модификация выносного гидроакустического устройства фиг.4, фиг.5, фиг.6, фиг.7 аналогична первой модификации за исключением того, что она снабжена тремя акустическими антеннами 2 с зоной обзора 180°, одним герметичным контейнером 3, предназначенным для коммутации кабелей трех акустических антенн с одним магистральным кабелем 4. Ферма 1 аналогична ферме первой модификации за исключением:
- в верхней части фермы установлена перекладина 6, снабженная отверстием для установки оси вилки 7, площадкой для установки сектора 8 и скобой 9 - для подъема выносного гидроакустического устройства в собранном виде;
- подвеска 12 снабжена платой 14 для крепления трех акустических антенн;
- для точной регулировки угла обзора на площадке перекладины 6 установлен сектор 8, имеющий двадцать четыре конических отверстия с шагом 5° и отверстие для оси вилки 7, имеющей квадрат, предназначенный для установки поводка 10, снабженного подпружиненным стопором 13, конец которого также выполнен коническим. При сборке ось вилки 7 проходит через отверстие перекладины 6, отверстие сектора 8, а на квадрат оси вилки 7 установлен поводок 10, две шайбы 11, 15, которые поджимаются рукояткой 16. При вращении поводка 10 подпружиненный конический стопор 13 попадает в конические отверстия на секторе 8, т.е. мы имеем «трещотку», по щелчкам которой можно считать, на какой угол повернут поводок 10, а следовательно, и плата 14 подвески 12 вместе с тремя акустическими антеннами. Карданный механизм выносного гидроакустического устройства второго исполнения аналогичен карданному механизму первой модификации, а следовательно, плата 14 подвески 12 вместе с акустическими антеннами может вращаться вокруг вертикальной оси с последующей контровкой рукояткой 16. В верхней части оси вилки 7 установлена чека 17, предназначенная для исключения самооотвинчивания. Для предохранения антенн при транспортировке подвеска закреплена двумя талрепами 18. Модификации третья и четвертая отличаются от второй модификации только количеством акустических антенн, а следовательно, размерами плат подвесок. Для третьей модификации - две акустические антенны с рабочей зоной обзора - 120°, для четвертой модификации - одна акустическая антенна с рабочей зоной обзора - 60°.
В каждом исполнении одна акустическая антенна снабжена датчиком угла наклона, фиксирующим угол наклона вертикальной оси выносного гидроакустического устройства, находящегося на грунте и указывающего необходимость корректировки установки выносного гидроакустического устройства при углах наклона более заданного.