Акустичні властивості глибоководного екранованого гідроакустичного випромінювача
DOI:
https://doi.org/10.34169/2414-0651.2021.2(30).66-72Ключові слова:
циліндричний п’єзокерамічний випромінювач, жорсткий екран, акустичне полеАнотація
Обґрунтована необхідність застосування в гідроакустичних станціях з глибоководними антенами змінної глибини акустичних екранів жорсткого типу.
Методом зв’язаних полів в багатозв’язних областях для антен, утворених із циліндричних п’єзокерамічних випромінювачів з жорсткими екранами у вигляді незамкнутих кілець кінцевої товщини одержані аналітичні вирази для розрахунків акустичних полів таких випромінювачів. При розв’язку задачі «наскрізного» випромінювання екранованим випромінювачем враховані взаємодії: електричних, механічних і акустичних полів при перетворенні енергії; акустичних полів оболонки і екрану при формуванні енергії; процесів перетворення і формування енергії. Наведені кількісні результати
розрахунків акустичних полів за одержаними виразами.
Виконано аналіз акустичних властивостей випромінювачів, екранованих жорстким екраном. Показано, що в гідроакустичних станціях з глибоководними антенами змінної глибини найбільш доцільним Методом зв’язаних полів в багатозв’язних областях розв’язана «наскрізна» задача випромінювання звуку циліндричними п’єзокерамічним гідроакустичним перетворювачем, екранованим акустичним екраном жорсткого типу у вигляді незамкнутого кільцевого шару конечної товщини. При цьому враховані зв’язок електричного, механічного і акустичного полів при перетворенні енергії, зв’язок акустичних полів п’єзо-керамічної оболонки і екрану при формуванні акустичних полів випромінювача з екраном і взаємодія процесів перетворення і формування енергії між собою. Виконані кількісні розрахунки направлених властивостей акустичних полів екранованих випромінювачів в залежності від частоти випромінювання звуку та кута розкриву жорсткого екрану і проведено їх фізичний аналіз.
Результати виконаних досліджень можуть бути використані при розробці та експлуатації гідроакустичних станцій з глибоководними антенами змінної глибини.
Завантаження
Посилання
Koriakin, Y. A., Smirnov, S. A. & Yakovlev, H. V. (2005), “Korabelnaia gidroakusticheskaia tekhnika: sostoianie i aktualnye problemy” [Ship sonar technology: state and current problems], Nauka, SPb. 410 p.
Derepa, A. V., Leiko, A. G. & Melenko, Yu. Ya. (2016), “Kompleksnaia sistema «gidroakusticheskoe vooruzhenie – nadvodnyi korabl». Problemnye aspekty sistemy «gidroakusticheskaya stantsiia – nadvodnyi korabl» s antennami peremennoi glubiny” [Integrated system “hydroacoustic armament – surface ship”. Problematic aspects of the system “hydroacoustic station – surface ship” with antennas of variable depth], D. Buraho Publ. house. K. 400 p.
Derepa, A. V., Leiko, A. G. & Melenko, Yu. Ya. (2014), “Kompleksnaia sistema «gidroakusticheskoe vooruzhenie – nadvodnyi korabl». Problemnye aspekty sistemy “gidroakusticheskaia stantsiia – nadvodnyi korabl» s antennami, razmeshchennymi v korpuse korablia” [Integrated system “hydroacoustic armament – surface ship”. Problematic aspects of the system “hydroacoustic station – |surface ship” with antennas located in the ship’s hull], D. Buraho Publ. house. K. 426 p.
Grinchenko, V. T., Vovk, I. V. & Matsypura, V. T. (1986), “Volnovye zadachi rasseyaniia zvuka na uprugikh obolochkakh” [Wave problems of sound scattering by elastic shells], Naukova dumka. K. 240 p.
Grinchenko, V. T., Vovk, I. V. & Matsypura, V. T. (2018), Acoustic Wave Problems. Begell House. 439 p.
Shenderov, E. L. (1972), “Volnovye zadachi gidroakustiki” [Volnovyye zadachi gidroakustiki], Sudostroenie. L. 374 p.
Gusak, Z. T., Leiko, O. G., Derepa, A. V. & Didkovskyi, V. S. (2020), “Fizicheskie polia priemoizluchayushchikh sistem pyezokeramicheskikh elektroakusticheskikh preobrazovatelei. T. 1. Tsilindricheskie preobrazovateli s vneshnim akusticheskim ekranom” [Physical fie lds of receiving-emitting systems of piezoceramic electroacoustic transducers. Vol. 1. Cylindrical transducers with an external acoustic screen], D. Buraho Publ. house. K. 274 p.
Grinchenko, V. T., Ulitko, A. F. & Shulga, N. A. (1989), “Mekhanika sviazannykh polei v elementakh konstruktsii. T. 5. Elektrouprugost” [The mechanics of related fie lds in structural members. Vol. 5. Electroelasticity], Naukova dumka. K. 280 p.
Korzhyk, A. V., Kuroiedova, T. S. & Philippova, N. Y. (2013). The analysis of electromechanical characteristics of radiating cylindrical piezoceramic transducer with surface coated by solid electrodes located in the closed ring layer. Electronics and Communications. Vol. 18 (1). Pp. 102—109. https://doi.org/10.20535/2312-1807.2013.18.1.189189. DOI: https://doi.org/10.20535/2312-1807.2013.18.1.189189
Didkovsky, V. S., Naida, S. A., Drozdenko, O. I. & Drozdenko, K. S. (2020). Experimental researching of biological object noninvasive passive acoustothermomentry features. Eastern-European J. of Enterprise Technologies. Vol. 1 (5 (103)). Pp. 6—12. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.192594. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.192594
Korzhyk, O. V. (2013), The impedance characteristics of 0-mode wave-stratum transducer. Electronics and Communications, Vol. 18 (3). Pp. 49—55. https://doi.org/10.20535/2312-1807.2013.18.3.158499. DOI: https://doi.org/10.20535/2312-1807.2013.18.3.158499
Didkovskiy, V. S., Naida, S. A. & Zaets, V. P. (2019). Experimental study into the Helmholtz resonators resonance properties over a broad frequency band. Eastern-European J. of Enterprise Technologies. Vol. 1. |No 5(97). Pp. 34—39.https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155417. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155417
Pozdniakova, O., Derepa, A., Lastivka, I., Leiko, A., Drozdenko, O. & Osadcha, A. (2021). Vypromіnuvannia zvuku cylindrychnym piezokeramichnym gidroakustychnym peretvoruvachem z dynamichno kerovanymy parametramy [Sound radiation by cylindrical piezoceramic hydroacoustic transducer with dynamically controlled parameters], Weapons and Military Equipment. No 1(29). Рp. 64—70. https://doi.org/1034169/2414-0651.2021.1(29).64-70.
Starovoit, Y. I. & Leiko, O. H. (2017). Mechanical fi elds of the piezoceramic radiator of strength design situated near acoustical baffl e. Microsystems, Electronics and Acoustics. Vol. 22. No 6. Pp. 48—55. https://doi.org/10.20535/2523-4455.2017.22.6.99700. DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2017.22.6.99700
Starovoit, Y. I., Kurdiuk, S. V. & Leiko, O. H. (2018). Physical fi elds of hydroacoustic sonar arrays with baffle and cylindrical piezoceramic radiators with radial polarization. Microsystems, Electronics and Acoustics. Vol. 23. No 1. Pp. 30—36. https://doi.org/10.20535/2523-4455.2018.23.1.99725. DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2018.23.1.99725
Shyshkova, K. A. & Leiko, O. H. (2019). Radiation of Sound by a Cylindrical Piezoceramic Converter with Radial Polarization and a Rigid Screen. Microsystems, Electronics and Acoustics. Vol. 24. No 4. Pp. 68—73. https://doi.org/10.20535/2523-455.2019.24.4.184027. DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2019.24.4.184027
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
