Гибкий приемный модуль гидроакустической антенны Российский патент 2020 года по МПК H04R1/44 

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к конструированию многоэлементных антенн шумопеленгования гидроакустических комплексов.

Антенны шумопеленгования обычно состоят из приемников, акустических экранов и линий электрических коммуникаций. Эффективность антенн шумопеленгования в существенной степени определяется их размерами, поэтому наряду с ростом требований к гидроакустическим комплексам в последние годы наблюдается тенденция к увеличению габаритов антенн шумопеленгования.

Стремление к увеличению габаритов антенн приводит к необходимости создания конформных, покровных антенн, повторяющих обводы носителя [1], [2], а это, в свою очередь, приводит к необходимости выполнять такие гидроакустические антенны из гибких антенных модулей, которые удобно поставлять и монтировать на объекте.

При разработке антенных модулей необходимо учитывать, что их конструкция в виде приемных блоков с акустическими экранами должна предусматривать установку на носителе практически без зазоров друг относительно друга.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемой конструкции является линейный модуль гидроакустической антенны, описанный в [3]. В соответствии с [3] такой модуль (фиг. 1) состоит из приемных элементов, состоящих из герметичных приемников 1 и акустических экранов 2, стыковочных узлов 3, предназначенных для механического соединения соседних приемных блоков и обеспечения гибкости модуля, линий электрических коммуникаций 4, выходящих из каждого приемного блока, проходящих через перфорированные пластины 5 и объединенных в герметичной кабельной колодке 6, из которой выходит многожильный кабель 7. Стыковочные узлы 3 с помощью винтовых соединений прикрепляются к корабельной конструкции 8.

К недостаткам описанного линейного модуля можно отнести:

- применение дискретных, отдельно герметизированных приемных элементов, от каждого из которых отходят кабели, объединяемые в герметичной колодке. Большое количество герметичных кабелей на поверхности антенны значительно усложняет конструкцию антенны и, как следствие, увеличивает ее стоимость и снижает надежность в период эксплуатации.

- наличие стыковочных узлов сложной конструкции, предназначенных для подвижного механического соединения соседних приемных блоков, обеспечивающих гибкость приемного модуля, и наличие перфорированных пластин, предназначенных для укладки кабелей, отходящих от каждого из приемных блоков, усложняет конструкцию приемного модуля, увеличивая ее стоимость.

- необходимость размещения на поверхности антенны большого количества объединяющих отдельные кабели герметичных кабельных колодок требует выделения места для их размещения на носителе и усложняет монтаж антенны.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции гидроакустической антенны

Технический результат полезной модели заключается в исключении избыточных конструктивных элементов, повышении технологичности ее изготовления, снижение веса и стоимости и повышение надежности в период эксплуатации.

Для решения этой задачи в гибкий приемный модуль гидроакустической антенны, содержащий приемные элементы, линии электрических коммуникаций, акустические экраны, элементы крепления акустических экранов и элементы крепления гибкого приемного модуля к носителю, расположенные в тыльной части акустических экранов, введены новые признаки, а именно: приемные элементы с линями электрических коммуникаций объединены в один приемный блок, герметизированный эластичным компаундом в едином полимерном шланге, а акустические экраны в их части, обращенной к приемному блоку, соединены между собой с помощью эластичной полиуретановой пластины с встроенными в нее элементами крепления акустических экранов к приемному блоку

В предлагаемой конструкции гибкого приемного модуля приемные элементы с линиями электрических коммуникаций объединены в один приемный блок, герметизированный эластичным компаундом, что исключает необходимость размещения на поверхности антенны большого количества герметичных кабелей и объединяющих их герметичных кабельных колодок. Введенная в конструкцию полиуретановая пластина обеспечивает гибкость модуля, заменяя собой сложную систему стыковочных узлов, используемых в прототипе, при этом элементы крепления гибкого приемного модуля к носителю расположены в тыльной части акустических экранов и не связаны между собой.

Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, и фиг. 4, где на фиг. 1 представлена конструкция линейного приемного модуля - прототипа, на фиг. 2 - конструкция предлагаемого гибкого приемного модуля, на фиг. 3 показан узел крепления приемного блока к экрану и на фиг. 4. - узлы крепления гибких приемных модулей к основанию носителя.

Предложенный модуль содержит приемный блок 9, состоящий из приемных элементов (гидроакустических преобразователей) 1 и линий электрических коммуникаций 4 между ними, залитых эластичным компаундом 10, осуществляющим крепление приемных элементов 1 в приемном блоке и его герметизацию в едином полимерном шланге 11, обеспечивая при этом гибкость приемного блока. Акустические экраны 2 соединены между собой в верхней части, обращенной к приемному блоку 9 полиуретановой пластиной 12, выполненной методом заливки. В полиуретановую пластину 12 встроены элементы крепления приемного блока к экранам, выполненные в виде скоб 13, охватывающих приемный блок 9. За счет общей герметизации приемных элементов и линий электрических коммуникаций мест крепления приемного блока к экранам может быть в несколько раза меньше, чем при применении дискретных приемных элементов. Как показано на фиг. 3, приемный блок 9 укладывается в скобы 13, прижимается планками 14,15, которые стопорятся шпильками 16. Такое крепление позволяет устанавливать гибкие приемные модули на носителе 8 рядами с минимальным зазором друг относительно друга, равным толщине скобы 13 (1,5-2,0 мм.).

Конструкция и расположение узлов крепления гибких приемных модулей к основанию носителя (фиг. 4), выполненных в виде фигурных металлических фланцев 17, имеющих выступы и пазы, позволяет осуществлять крепление акустических экранов модуля к основанию носителя 8 на минимальном расстоянии друг относительно друга. Настоящие крепления совместно с эластичной полиуретановой пластиной 12 и эластичным приемным блоком 9 позволяют устанавливать гибкие приемные модули на криволинейные поверхности носителя.

В процессе изготовления предложенного гибкого приемного модуля гидроакустической антенны акустические экраны 2 с прикрепленными к ним элементами крепления модуля к носителю 17 и элементами крепления приемного блока к акустическим экранам 13 закладываются в заливочную форму и производится заливка полиуретанового компаунда, формирующая гибкую, эластичную полиуретановую пластину 12. Далее в элементы крепления 13 укладывается приемный блок и производится его крепление в соответствии с фиг. 3.

Таким образом, технический результат в предлагаемой конструкции модуля достигается за счет применения приемного блока с приемными элементами и линиями электрических коммуникаций в единой герметизации, что позволяет исключить большое количество кабелей, располагавшихся на поверхности антенны, а также исключить герметичные кабельные колодки, необходимые для объединения этих кабелей. Вместо сложной системы стыковочных узлов, предназначенных для механического соединения соседних дискретных приемных блоков и обеспечивающей гибкость модуля, используется простая эластичная полиуретановая пластина, функционально обеспечивающая и соединение соседних акустических экранов и гибкость модуля.

Источники информации

1. Справочник по гидроакустике изд. 2 Л Судостроение 1988 г.

2. Патент РФ №2259643 от 27.08.2005 г. Гидроакустическая антенна.

3. Патент РФ №2167499 от 01.06.1999 г. Линейный модуль гидроакустической антенны

4. Патент РФ №2618961 от 09.03.2016 г. Многоэлементный линейный модуль гидроакустической приемной антенны.

5. Патент РФ №2269875 от 12.07.2004 г. Многоэлементный линейный модуль гидроакустической приемной антенны.

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к конструированию многоэлементных антенн шумопеленгования гидроакустических комплексов. Предложен гибкий приемный модуль гидроакустической антенны, содержащий приемные элементы, линии электрических коммуникаций, акустические экраны, элементы крепления акустических экранов и элементы крепления гибкого приемного модуля к носителю, расположенные в тыльной части акустических экранов, в котором приемные элементы с линями электрических коммуникаций объединены в один приемный блок, герметизированный эластичным компаундом, а акустические экраны в их части, обращенной к приемному блоку, соединены между собой с помощью эластичной полиуретановой пластины с встроенными в нее элементами крепления акустических экранов к приемному блоку. Это позволяет исключить избыточные конструктивные элементы, повысить технологичность ее изготовления, снизить вес и стоимость и повысить надежность в период эксплуатации. 4 ил.

Гибкий приемный модуль гидроакустической антенны, содержащий приемные элементы, линии электрических коммуникаций, акустические экраны, элементы крепления акустических экранов и элементы крепления гибкого приемного модуля к носителю, отличающийся тем, что приемные элементы с линиями электрических коммуникаций объединены в один приемный блок, герметизированный эластичным компаундом, а акустические экраны в их части, обращенной к приемному блоку, соединены между собой с помощью эластичной полиуретановой пластины с встроенными в нее элементами крепления акустических экранов к приемному блоку, при этом элементы крепления гибкого приемного модуля к носителю расположены в тыльной части акустических экранов и не связаны между собой.