ГИБКИЙ БЕЗРЕБЕРНЫЙ ОБТЕКАТЕЛЬ АНТЕННЫ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ Российский патент 2016 года по МПК H01Q1/42 

Изобретение относится к области судостроения, а именно к обтекателям антенн гидроакустических станций, и касается вопросов их конструирования.

Обтекатель является частью рабочего отсека антенны гидроакустической станции, расположенного в носовой части судна.

Известен безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции, у которого обшивка армирована полиарамидной тканью и содержит связующее в виде эластомера (А.В. Ионов, Н.А. Панфилов, В.Н. Ривкинд, А.Г. Таубин, Л.Е. Бувайло, А.П. Старостин, М.Ю. Ильин. Безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции, РФ, патент на изобретение №2461925) - прототип (рис. 1). Узел крепления к корпусу судна выполнен в виде утолщенной кромки обшивки обтекателя 1, изготовленной из полиарамидной ткани в качестве армирующего материала и эпоксидного связующего, расположенной в зажиме с двумя металлическими пластинами 2, 3. В зоне перехода от узла закрепления к остальной оболочке обтекателя 4 эпоксидное связующее постепенно замещено на связующее из эластомера.

Недостатком прототипа является конструкция узла крепления обтекателя к корпусу. Участок зоны перехода основной обшивки оболочки к структуре участка крепления находится вне зоны фланцевого сжатия крепежными болтами и вынесен на край безреберной оболочки в область действия экстремальных осевых перерезывающих усилий и изгибающих моментов. Кроме того, граница зоны перехода в прототипе недостаточно точно определена и отсутствуют конкретные указания по схеме осуществления плавного замещения эпоксидного связующего в районе болтового крепления. Также не учтено введение дополнительных слоев ткани, так как эпоксидная композиция, в отличие от эластомера, требует более плотной укладки ткани. Количество слоев должно быть в 2,5÷4 раза больше, чем в эластомере, в зависимости от применяемой технологии формования зажимного участка оболочки.

Задачами предлагаемого изобретения являются: повышение прочности, эксплуатационной надежности обтекателя антенны гидроакустической станции, улучшение акустических свойств и технологичности его изготовления.

Это достигается тем, что у гибкого безреберного обтекателя антенны узел крепления к корпусу судна в виде кромки обшивки, расположенной в металлическом зажиме, выполнен в виде двух сужающихся пучков ткани с заложением зоны перехода структур под металлические обечайки.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где на рис. 1 представлен обтекатель, на рис. 2 - фрагмент узла крепления обтекателя гидроакустической станции - прототип, а на рис. 3 - фрагмент предлагаемого изобретения - конструкции узла крепления гибкого безреберного обтекателя антенны гидроакустической станции из армированного эластомера.

В обеих конструкциях узел крепления к корпусу судна выполнен в виде утолщенной кромки обшивки обтекателя 1, расположенной в зажиме с двумя металлическими пластинами 2, 3. Конструкции узла крепления обеспечивают требуемые усилия зажима оболочки и не позволяют выйти ей из узла крепления при воздействии расчетных ожидаемых нагрузок.

В предлагаемом изобретении основным отличием от прототипа является наличие зоны плавного замещения эпоксидного связующего на связующее из эластомера 5. Наличие этой зоны в виде двух сужающихся пучков ткани внутри узла крепления позволяет уменьшить трение оболочки обтекателя о металлические пластины. Также уменьшает осевое усилие на переходную зону, линейные и угловые перемещения сформированной обшивки обтекателя при ее выходе из металлических пластин узла крепления.

Работа устройства обтекателя осуществляется следующим образом. Под воздействием внешних гидродинамических нагрузок на обтекатель от потока возникает совместная деформация всех слоев обшивки гибкого безреберного обтекателя антенны. Приложенное изнутри постоянное давление на обтекатель за счет рационального выбора начальной раскройной формы и возникающих в оболочке растягивающих усилий обеспечивает на большей части поверхности обтекателя, кроме окрестности узла крепления, безмоментное напряженное состояние.

Преимуществами предлагаемого узла крепления гибкого безреберного обтекателя антенны к корпусу корабля по сравнению с прототипом являются повышенная прочность и эксплуатационная надежность, которые обеспечиваются за счет устранения резких изменений его пространственной жесткости введением дополнительных и плотно уложенных слоев ткани. Кроме того, существенно упрощается технология изготовления обшивки обтекателей и узла крепления к корпусу.

Предлагаемый гибкий безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции обладает повышенной прочностью, сопротивляемостью местным динамическим нагрузкам и улучшенными акустическими характеристиками, что его выгодно отличает от прототипа.

Использование: область судостроения, а именно при разработке конструкций гидроакустических станций, и касается наружных форм и размеров обтекателя антенны. Сущность: разработана конструкция гибкого безреберного обтекателя антенны гидроакустической станции, конструкция которой содержит узел крепления, имеющий зону плавного перехода от участка локального усиления к остальной части оболочки обтекателя, выполненного в виде двух сужающихся пучков ткани. Технический результат: повышение прочности, сопротивляемость местным динамическим нагрузкам и улучшение акустических характеристик. 3 ил.

Гибкий безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции с узлом его крепления к корпусу судна, выполненным в виде двух параллельных металлических пластин, заключающих между собой участок оболочки обтекателя, изготовленного из полиарамидной ткани и эпоксидного связующего, отличающийся тем, что узел крепления имеет зону плавного перехода от участка локального усиления к остальной части оболочки обтекателя и обеспечивает постепенное замещение эпоксидного связующего на связующее из эластомера в виде двух сужающихся пучков ткани.