Просторова вибірковість навігаційних і спеціальних гідроакустичних станцій

Анотація

Ряд корабельних гідроакустичних станцій формують просторову вибірковість спеціального виду: навігаційні, станції визначення наявності гідроакустичного сигналу, станції постановки завад. Такі гідроакустичні станції мають ненаправлені властивості в азимутальній площині і направлені – в площинні визначення кута місця. Це досягається введенням до складу гідроакустичних станцій рупорних гідроакустичних антен. Визначені вибіркові властивості гідроакустичної станції, рупорна антена якої складається із циліндричного гідроакустичного перетворювача і двох розміщених на його торцях акустично м’яких урізаних просторових конусів. В сферичній системі координат розроблена розрахункова модель такої антени і методом часткових областей розв’язана хвильова задача визначення її звукових полів. При цьому врахована взаємодія акустичних полів, утворених різними частинами конструкції антени. Така взаємодія обумовлена багатократним перевідбиттям звукових хвиль, випромінених гідроакустичним перетворювачем і відбитих рупорним екраном і самим перетворювачем. Отримані аналітичні співвідношення використані для чисельного визначення залежностей просторової вибірковості гідроакустичних станцій від хвильових розмірів гідроакустичних перетворювачів і обох конусних частин рупора та кута його розкриву при вершинах конусів. Встановлено, що при збільшенні кута розкриву для більшості значень хвильових розмірів спочатку має місце звуження основної пелюстки діаграми направленості та збільшення коефіцієнту концентрації гідроакустичної станції, а потім, після певного значення кута розкриву, подальше зростання кута розкриву обумовлює зворотній процес. Визначені фізичні причини такої поведінки просторової вибірковості гідроакустичної станції. Встановлена також залежність її стабілізації при певних значеннях кута розкриву і співвідношення радіусів сферичного випромінювача і конусного рупора в діапазоні частот 1−1,5 октави.