БУКСИРУЕМОЕ ПОДВОДНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области гидроакустики и может быть использована в гидроакустических станциях надводных кораблей (ГАС НК), а также при исследованиях Мирового океана, проведении подводных геологических и гидротехнических работ.
Известно буксируемое подводное устройство, содержащее механически соединенный с многожильным кабель-буксиром и приемной гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА) полый звукопрозрачный корпус, внутри которого размещена линейная излучающая гидроакустическая антенна, состоящая из соосных цилиндрических преобразователей [1].
Недостатком известного устройства является то, что наличие излучения в направлении поверхности моря в области кормовых углов создает за счет отражения от поверхности моря и наличия поверхностной реверберации помехи работе приемной ГПБА.
Известно буксируемое подводное устройство, содержащее механически соединенный с многожильным кабель-буксиром в носовой части и ГПБА в кормовой части полый звукопрозрачный корпус, внутри которого размещены линейная излучающая гидроакустическая антенна, состоящая из соосных цилиндрических преобразователей и рефлекторов, при этом рефлекторы расположены вертикально попеременно справа и слева от продольной оси полого звукопрозрачного корпуса по высоте излучающей антенны [2].
Известное устройство наиболее близко к предлагаемому по совокупности технических признаков и вследствие этого принято за прототип.
Недостатком известного устройства-прототипа являются создаваемые помехи работе ГПБА. Линейная излучающая гидроакустическая антенна, несмотря на наличие рефлекторов, в вертикальной плоскости является слабо направленной. Отражения сигнала, излученного этой антенной, от поверхности моря представляют собой для ГПБА реверберационную помеху.
Техническим результатом использования предлагаемого буксируемого подводного устройства является уменьшение уровня акустических помех на ГПБА путем устранения отражения от поверхности моря в направлении ГПБА сигнала, излученного линейной излучающей гидроакустической антенной.
Для достижения указанного технического результата в известное буксируемое подводное устройство, содержащее механически соединенный с многожильным кабель-буксиром в носовой части и приемной гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА) в кормовой части полый звукопрозрачный корпус, внутри которого размещены линейная излучающая гидроакустическая антенна, состоящая из соосных цилиндрических преобразователей, и по крайней мере одного рефлектора, введены новые признаки, а именно - как минимум один рефлектор расположен в верхней кормовой части звукопрозрачного корпуса так, что центральная проекция этого рефлектора с центром в центре линейной гидроакустической излучающей антенны на поверхность вода-воздух, образованная проектирующими лучами, проходящими через точки контура рефлектора, максимально удаленные от его центра, образует над приемной ГПБА область тени для отраженных от поверхности вода-воздух акустических лучей, излученных линейной излучающей гидроакустической антенной.
Из условия целесообразности размещения электронной аппаратуры рефлектор, размещенный в верхней кормовой части звукопрозрачного корпуса может быть выполнен в виде гермоотсека.
Оптимальный результат получается, если размеры буксируемого подводного устройства удовлетворяют заявленным соотношениям.
Сущность полезной модели поясняется Фиг.1 и Фиг.2, на которых схематически изображены соответственно предлагаемое буксируемое подводное устройство и схема распространения акустических лучей.
Предложенное буксируемое подводное устройство состоит из полого звукопрозрачного корпуса 1, механически соединенного в носовой части с многожильным кабель-буксиром 2 и в кормовой части с приемной ГПБА 3. Внутри корпуса 1 размещены линейная излучающая акустическая антенна 4, состоящая из соосных цилиндрических преобразователей 5, и расположенный в верхней кормовой части звукопрозрачного корпуса 1 рефлектор 6 (например, гермоотсек). Рефлектор размещен так, что его центральная проекция с центром 7 в центре линейной антенны 4 на поверхность вода-воздух 8, образованная проектирующими лучами 9, проходящими через точки 10 контура рефлектора,
максимально удаленные от центра 11 рефлектора (Фиг 2) образует над приемной гибкой буксируемой антенной 3 область тени 12 для отраженных от поверхности раздела вода-воздух лучей при этом наилучшие результаты достигаются в случае, если выполняются соотношения:
где , ;
Н - глубина расположения ГПБА;
A
A
A
L - длина ГПБА; (x,y) - расстояние от центра излучающей антенны до точки подсоединения ГПБА к звукопрозрачному корпусу по горизонтали и вертикали соответственно;
p1
p1
р2
p2
(x,y), и (x,y) - расстояние от центра излучающей антенны до крайних точек рефлектора, обеспечивающих затенение поверхности моря по горизонтали и вертикали соответственно.
Работа предлагаемого буксируемого подводного устройства осуществляется следующим образом.
При подаче на излучающую линейную гидроакустическую антенну 4, состоящую из соосных цилиндрических преобразователей 5 электрического напряжения от возбуждающего генератора (не показан), преобразователи 5 начинают колебания, возбуждая в рабочей среде акустические волны, распространяющиеся через звукопрозрачный корпус 1. Наличие в области кормовых курсовых углов рефлектора 6 (Фиг.2) обеспечивает уменьшение акустической помехи на ГПБА вследствие прямого отражения лучей от поверхности раздела вода-воздух 8, а выполнение условия (1) обеспечивает полное отсутствие акустической помехи вследствие отсутствия прямого отражения лучей на ГПБА от поверхности моря.
Рассмотрим ход акустических лучей от излучающей гидроакустической антенны, представленной на Фиг.2 как точечный источник звука 7, в направлении
поверхности моря 8 (все рассмотренное проводится в допущениях геометрической акустики, а также в предположении, что ГПБА горизонтальна).
Наличие рефлектора 6 обеспечивает на поверхности моря 8 наличие зоны акустической тени 12. Из геометрии видно, что выполнение условия (1) в свою очередь обеспечивает отсутствие отраженных от поверхности моря 8 акустических лучей 13 на всей длине ГПБА 3, что и приводит к полному отсутствию акустической помехи обусловленной прямым отражением сигнала от поверхности моря на ГПБА.
Заявляемая модель может быть использована в ГАС НК, а также для исследовательских целей.
Источники информации:
1. Патент DE 19719306.
2. Патент DE 19516727.