Гидроакустический волноводный направленный преобразователь

Название разработки

Гидроакустический волноводный направленный преобразователь.

Новизна

- предложен новый способ возбуждения гидроакустического волноводного преобразователя;

- представлены новые типы гидроакустических высокоэффективных обратимых волноводных антенн с пониженными массогабаритными характеристиками. 

Назначение

Разработка относится к области гидроакустики, а именно к конструированию волноводных направленных преобразователей, способных работать в широкой полосе частот для информационно-измерительных гидроакустических средств широкого спектра применения.

Описание, характеристики

Гидроакустический волноводный направленный преобразователь содержит изолированный от внешней среды газозаполненный прочный корпус, в котором размещен активный элемент в виде армированного стержневого пьезопакета, жестко состыкованный с упругим цилиндрическим волноводом через крепежно-герметизирующую накладку, обеспечивающую гибкое соединение с корпусом. Волновод преобразователя выполнен из композитного материала и представляет собой периодическую мелкослоистую структуру, состоящую из одинаковых, чередующихся звеньев равной толщины; при этом ориентация звеньев волновода, выполненных из композитного материала, перпендикулярна оси волновода, а волновод армирован тонкими упругими стержнями, изготовленными из титана. Авторами предложен новый способ возбуждения гидроакустического волноводного преобразователя, включающий в себя процесс преобразования электрической энергии стержневого пьезопакета в энергию распространяющейся в волноводе вытекающей продольной нормальной волны.  При этом возбуждение волны производят стержневым пьзопакетом, инверсно расположенным во внутреннем пространстве полого газозаполненного цилиндрического волновода, а инверсию фронта продольной волны в пространстве обеспечивают её отражением от внешней ненагруженной поверхности согласующей накладки.

Научная и практическая значимость

Предлагаемые устройства отличаются от известных волноводных цилиндрических антенн наличием специальных волноводов, позволяющих получать заданные диаграммы направленности, в том числе и узкие, в широкой полосе частот при существенном снижении массогабаритных параметров, это существенно расширяет технические возможности антенн.

Преимущества перед известными аналогами

- улучшены технические характеристики гидроакустического преобразователя, а именно – достигаются: возможность формировать различные диаграммы направленности в том числе и узкие, высокая чувствительность и мощность излучения; повышена прочность конструкции преобразователя, её надежность при меньших массогабаритных характеристиках волновода и высоком электроакустическом кпд;

- обеспечивается обратимость при высокой чувствительности как в режиме излучения, так и приема наряду с простотой конструкции и сокращении практически вдвое продольных габаритных размеров преобразователя.

Область(и) применения

Морская техника: гидроакустический волноводный направленный преобразователь способен работать в полосе частот для гидроакустических средств различного назначения в том числе и буксируемых, в качестве антенн в системах гидролокации, связи, навигации, профилирования, акустической томографии, подсветки подводной обстановки и т.д.

Правовая защита

Патент № 2543684 на изобретение «Способ возбуждения гидроакустического волноводного преобразователя и его устройство», зарегистрирован 02.02.2015 г.

Стадия готовности к практическому использованию

Разработаны конструкции и технологии изготовления и контроля технических параметров волноводных антенн; изготовлены макеты антенн на различные диапазоны рабочих частот, в том числе малыми опытными сериями.

Авторы

Прокопчик  С.Е., Мальцев Ю.В.