АКУСТИЧЕСКАЯ АНТЕННА

Полезная модель относится к технике морских гибких протяженных антенн, которые буксируют за кораблями. Подобные антенны предназначены для измерения акустического поля в воде и применяются в геофизике и гидроакустике не только для морской, но и для наземной сейсмической разведки и охраны.
Наиболее близким решением к предлагаемому можно считать гидрофонную кабельную систему по патенту ЕПВ №0 508904 от 10.04.92 г., приоритет Австралии от 11.04.91 г., МПК: G 01 S 7/52. Система имеет кожух цилиндрической формы, внутри которого размещены акустические датчики, соединенные кабелями, силовые и информационные кабели, а также кольца укрепления кожуха и силовые тросы. Свободное пространство модулей заполнено пенопластом для обеспечения прочности крепления аппаратуры внутри системы, а также специальным жидким заполнителем с небольшой плотностью для обеспечения гибкости всей системы в целом. В качестве заполнителя, как правило, используют дизельное топливо (см. описание изобретения).
Указанная система имеет следующие недостатки.
Применяемый заполнитель является электроизолирующей и акустически прозрачной массой с малой вязкостью. Низкая вязкость заполнителя в процессе эксплуатации может привести к следующим отрицательным последствиям:
- при возможном нарушении герметичности кожуха заполнитель с малой вязкостью изливается наружу и загрязняет окружающую среду, а также не препятствует проникновению внешней среды во внутреннюю полость системы, что
приводит к возможным повреждениям оборудования, размещенного внутри кожуха;
- при перемещении такой кабельной системы в осевом направлении кожух может сместиться относительно силовых тросов;
- деформация кабельной системы при сворачивании ее в бухту и разворачивании в рабочее состояние может привести к смещению блоков и монтажных кабелей внутри кожуха, вызвать их обрыв и короткое замыкание;
- низкая вязкость заполнителя не обеспечивает сохранение формы кабельной системы и может привести к изменению ее конфигурации в продольном и поперечном направлениях, что влечет за собой изменение диаграммы направленности и возникновение акустических помех.
Задача предлагаемого решения - повышение механической прочности акустической антенны, повышение стабильности её диаграммы направленности и помехоустойчивости.
Для решения поставленной задачи в акустическую антенну, содержащую кожух цилиндрической формы, размещенные внутри него акустические датчики, монтажные провода и кабели, силовые тросы, также заполнитель, внесены конструктивные усовершенствования. В качестве заполнителя применены смолы полиуретановые, в частности, литьевой полиуретан.
Кроме того компоновка внутреннего оборудования кожуха выполнена с возможностью пропускания технологической трубки для подачи в кожух заполнителя.
Дополнительно на входе корпуса смонтирован герметичный штуцер с манометром и краном, а также уплотнитель для технологической трубки.
Кожух может быть выполнен из тканевого материала, например, лавсановой ткани, причем шов, соединяющий края ткани, размещен во внутренней полости кожуха.
Использование в качестве заполнителя вещества из класса полиуретановых смол позволяет устранить указанные выше недостатки, а технологическая трубка, штуцер с
манометром и краном и уплотнитель на входе кожуха обеспечивают подачу предлагаемого заполнителя и более качественное распределение его по пустотам внутри кожуха антенны.
Предлагаемое решение иллюстрируется рисунком фиг.1, где показан общий вид кожуха антенны.
Антенна включает эластичный кожух 1, выполненный как правило, из полиуретана Витур или ПХВ. Кожух имеет форму удлиненного цилиндра и внутри него смонтировано электронное оборудование 2, включающее акустические датчики, электронные блоки, монтажные провода и кабели и силовые тросы 4.
Кожух 1 может быть выполнен из тонкого герметичного и прочного тканого материала, например, лавсановой ткани, сшитого прочной нитью, причем шов вывернут во внутреннюю полость кожуха.
Пустоты кожуха заполняются специальным составом 3. В предлагаемом решении в качестве заполнителя 3 используется любое вещество из класса полиуретановых смол. Наиболее предпочтителен для решения поставленной задачи литьевой полиуретан.
Предлагаемый заполнитель представляет собой двухкомпонентный полиуретан холодного отверждения твердостью от 10 до 25 по Шору, шкала А, поставляемый ООО «С.П.Б.», Санкт-Петербург.
Предлагаемый заполнитель в полимеризованном состоянии обладает свойством упругости, которое отсутствовало у ранее применявшихся заполнителей.
Кроме того он дает возможность обеспечить адгезию с внутренней поверхностью кожуха для повышения прочности и упругости акустической антенны.
Наличие у предлагаемого заполнителя упругости и адгезионной связи с кожухом требуют иного подхода к процессу введения его в полость корпуса. Это обстоятельство учтено путем изменения компоновки внутреннего оборудования. Оборудование смонтировано с возможностью протягивания внутри кожуха технологической трубки 5 для подачи
заполнителя. Заполнение пустот начинается с дальнего конца кожуха. По мере заполнения очередного модуля технологическая трубка 5 вытягивается, а после заполнения всего кожуха - удаляется.
Для обеспечения процедуры введения заполнителя 3 в кожух 1 антенны на входе кожуха смонтированы манометр 6 с краном и герметичный штуцер 7, а также уплотнитель 8 для технологической трубки 5.
В процессе введения заполнителя из кожуха через штуцер 7 выводится воздух под давлением, что позволяет постоянно поддерживать форму кожуха 1. В технологическую трубку 5 заполнитель подается под давлением, превышающим давление воздуха, имеющегося в кожухе 1. Это позволяет более эффективно закачивать заполнитель в пустоты кожуха. Контроль давления воздуха производится по манометру 6.
Использование предлагаемого решения позволило устранить недостатки прототипа.
Адгезионные свойства заполнителя обеспечили его прочную связь с внутренней поверхностью кожуха, что позволило повысить стойкость кожуха к механическим повреждениям и предотвратить возможное при этом вытекание заполнителя в окружающую среду. Кроме того, это позволило исключить кольца укрепления внутри кожуха. Эти же свойства позволяют предотвратить смещение кожуха относительно силовых тросов при продольном протягивании антенны, а также предотвратить смещение электронных блоков и монтажных проводов внутри кожуха, что исключает возможность их обрыва, короткого замыкания и выхода антенны из строя.
Кроме того предлагаемый заполнитель имеет способность восстанавливать первоначальную форму акустической антенны.
Таким образом предлагаемые конструктивные усовершенствования позволяют повысить прочность антенны, стабильность ее диаграммы направленности и помехозащищенность.