ОПТИМИЗАЦИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПРИЕМНИКА В ГИДРОЛОКАТОРЕ БОКОВОГО ОБЗОРА С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ МАТЕРИАЛА ГЕРМОКОНТЕЙНЕРА НА АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлено исследование влияния материала гермоконтейнера на гидроакустические характеристики гидролокатора бокового обзора (ГБО). Целью работы является анализ влияния материала ВТ6 гермоконтейнера на звуковое давление и определение приемлемого положения приемника для обеспечения максимальной эффективности приема сигнала. Для достижения цели выполнено численное моделирование распространения звука с использования метода конечных элементов. На основе полученных данных определено приемлемое расположение приемника, обеспечивающего максимальный уровень принимаемого сигнала.

Ключевые слова: ВТ6, гермоконтейнер, ГБО, распространение звука, положение приемника, численное моделирование.

Звуковые волны, излучаемые гидролокатором, сначала должны пройти через стенку гермоконтейнера, прежде чем распространиться в воде и достичь цели. Материал гермоконтейнера, в свою очередь, взаимодействует с данными звуковыми волнами, что может вызывать разные акустические эффекты [1].

Все эти эффекты оказывают влияние на амплитуду, фазу, частоту, а также на направленность звукового сигнала, что в конечном итоге может сказаться на качестве получаемого изображения и эффективности работы ГБО. Именно поэтому определение предпочтительного расстояния установки приёмника является важной задачей.

Материал: титановый сплав ВТ6.

Толщина стенки: 16 мм

Рабочий частотный диапазон: 200±20 кГц

Модель состоит из двух колец: внешнее кольцо представляет собой водой, а внутреннее кольцо представляет тело гермоконтейнера (рисунок 1).

Рисунок 1. Модель воды и гермоконтейнера в квазиплоской постановке

Определяем возбуждение падающей волны. Задаём амплитуду давления равной 1 Па и направляем её от внешней стенки гермоконтейнера (рисунок 2).

Рисунок 2. Определение падающей волны

Теперь будем выводить результаты для гермоконтейнера, состоящего из материала ВТ6. Вывод звукового будет проведён по частотам от 180 кГц до 220 кГц.

На рисунке 3 видно, что предпочтительное расположение для приемника находится на расстоянии примерно 19 мм от внешней стенки гермоконтейнера, так как на этом расстоянии у всех линий звукового давления приближенно возникает максимум.

Рисунок 3. Вывод звукового давления при действии частот от 180 кГц до 220 кГц

Таким образом, можно сделать вывод о том, что расположение приёмника на расстоянии 19 мм от внешней стенки гермоконтейнера является приемлемым для частотного диапазона от 180 кГц до 220 кГц для материала ВТ6.

Список литературы:

1. Андреева И.В. Физические основы распространения звука в океане. – Л.: Гидрометеоиздат, 1975. – 190 с.