Ненаправленное гидрофонное устройство

Союз Советскии Социалистицеских Республик(23) Приоритет осударстаенный комитетСовета Миннстроа СССРпо делам изобретенийи открытий(54) НЕН ВЛЕННОЕ ГИДРОфОННОЕСТРОИСТВО 2 соб рэв паралразуюшие всех цил стройства в целэми еет ви ттт-г лельны ос эй и из епестторых и чувствидает всенаправпенную характеристепьности,О Наиболее су этого устройст диапазон часто недостаткам ннь а является узкии рабочии Наиболее близким ности к предложенном для всенаправленногэ полых цилиндрических преобразователей, же по техническои сушу является устройство поиска,состоящее из пьезокерамических тко связанных между ого, что расотражательвследствиебразователей оложение пре ых элементов ответствует лишь определ ои длине волн Изобретение относится к технике измерения гидроакустических сигналов и предназначено для поиска направления на источник звуковых и ультразвуковых сигналов в воде и их измерения. 5Известны и )пироко используются для всенаправленного поиска подводных целей устройства, состоящие из множества преобразователей или гидрофонов, соответствующим образом ориентированных относительно 1 О друг друга 13,2.формирование лепестка направленности и его поворот в горизонтальной плоскости осуществляются в этих системах путем совместной работы определенных групп преобра- т 5 зователей и их переключения. Основным недостатком таких устройств является большое число преобразователей, что значительно усложняет всю конструкцию,Устроиство м д ранн р мы (где тп = 34 6, 8),Каждая грань образует грань поиска, в ней помещается пара преобразователей, расположенных на расстоянии Л/2 друг от другат -длина волны в вэде, сэответствуюшая рабочей частоте устройства). Каждая пара преобразователей заэкранирэвана с трех сторон отражающими стенками, отдаленными эт преобразователей на 3/4 Для каждого сектора за счет интерференции и отражений формируется плавная напр авпенная хар актеристика, Устройство вцепом имеет )т) п ков направленности,совмещение коЦель изобретения - расширение рабочего диапазона час".от устройства.Цель достигается тем, что цилиндричеокие преобразователи расположены твк, что их оси, лежащие в одной плоскости, ориентированы относительно друг друга под углом, кратным 1 Цп, где ф 1 - общее число преобразователей ( и = 2,3,4).формирование характеристики направленности в предлвгаемоь; устройстве осушест- (О вляется зв счет того, что каждый цилиндрический преобразователь имеет плавную направленную характеристику в плоскости, проходящей через его ось, в широком диапазоне частот. 15На фиг. 1 схематично показано планарное расположение цилиндрических преобразователей в предлагаемом устройстве, состоящем из двух (фиг, 1 а), трех (фиг.1 б, в) и четырех (фиг, 1 г) преобразовв телей; на фиг. 2 - конструкция устройства из трех преобразователей; на фиг. 3 - (диаграмма направленности предлагаемогоустройства из трех преобразователей, снятая в плоскости расположения преобрвэова- И телей (горизонтальной плоскости) при условии малости размеров гидрофонного устройства по сравнению с расстоянием до источ ника сигнала.Устройство состоит из и цилиндриче ЭО ких преобразователей (гидрофонов) 1 с идентичными характеристиками, соединен- йых жестким держателем .2 так, что их оси лежат в одчой горизонтальной плоскости и повернуты относительно друг друга 8 на угол, кратный Я/м.В частности, для конструкции из трех преобразователей последние расположены в одной плоскости и повернуты относительно друг друга нв угол 1 20Они эвкреп лены в этом положении жестким держателем 2 и соединены им с коммутирующим приспособлением 3, которое подвешено на заданной глубине с помощью кабель-троса 4;, Устройство в целом стабилизировано по М отношению к сторонам горизонта вертикаль. ным стабилизатором 5. Устройство работает следующим обра Зома 60При определении азимутвльного направления на искочник гидроакустических сигналов предлагаемым устройством производятпоследовательный опрос всех его преобразователей дня нахождения преобразователя, Мнаиболее благоприятно ориентированногопо отношению к источнику сигнала,Опрос проводится с помощью коммутирующего приспособления 3 путем поочередного дистанционного подключения; каждого 60 преобразователя к измерительному тракту и индикации сигналов. Наиболее благоприятно ориентированным будет тот преобразователь, нормаль к оси которого составляет наименьший угол с направлением на источник сигнала. Направленность цилиндрических гидрофонов такова,что ориентированный таким образом гидрофон будет давать максимальный сигнал. В результате опрос преобразователей сводится к поиску максимального сигнала, даваемого одним иэ них,Очевидно, что в предлагаемом устройстве рабочие направления каждого преобразователя (т,е. те направления, откуда им принимается сигнал) будут лежать в угловом секторе 17 Ятот нормали к его оси. Неравномерностью характеристики направленности преобразователя в этом угловом сек-. торе и будет определяться общая неравномерность направленности устройства в це лом.Следует отметить, что предлагаемым устройством нельзя идентифицировать сигналы, проходящие с противоположных ,направлений. Однако для всенапрввленных измерений сигнала или для локализации и точникв шума методом триангуляции. двумя или более устройствами, разнесенными в пространствеэто не имеет значения.Основным преимуществом устройства является то, что оно, благодаря соответствующему рвсполож ению преобр зователей, полнее использует свойства цилиндри ческих преобразователей - неравномерность направленности в плоскости, совпадающей с его осью.Прецлагаемое устр ойство работает, в д остаточно широком частотном диапазоне, так как цилиндрические преобразователи, входящие в его состав, имеют плавную направленную характеристику в плоскости, проходящей через ось преобразователя, в большом диапазоне частот. Это,а свою очередь, повышает точность измерений, Конструкция устройства проста, так как не требует применения специальных отражательных экранов для формирования отдельных лепестков направленности, Вследствие того, что для формирования двух противоположных лепестков направленности требуется всего один преобразователь, сокращается и общее число этих гидрофонов.формула изобретенияНенаправленное гидрофонное устройство, содержащее и жестко связанных между собой цилиндрических преобразователей, например, гидрофонов, о т л и ч " ющ е е с я тем, что, с целью расширениярабочего диапазона частот, цилиндрические преобразователи расположены так, что их оси, лежащие в одной плоскости, ориентир ваны относительно друг друга под углом, кратным %/т 1, где и: 2,3,4,Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе; 1, Патент США %3135944, кл. 340-9,1964. 2. Патент США М 3409869, кл. 340 9,в 1968. 3, Патент США Ж 2961636 кл. 340-9, 1960 (прототип)./5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 138/32 Тираж ИИПИ Государственного по делам из 113035, Москва, Ж872 Подписноекомитета Совета Миннобретений и открытий35, Раушская наб., д. 4