×
05.02.2020
220.017.fe48

Антенный модуль

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к гидроакустической технике и может быть использовано при разработке и изготовлении корабельных приемных гидроакустических антенн, размещаемых на подводных лодках, надводных кораблях и подводных аппаратах. Достигаемый технический результат - повышение виброустойчивости гидроакустических приемников (ГАП), входящих в состав антенного модуля (AM). Указанный технический результат достигается за счет одновременного применения трех технических решений: 1) установка в каждом ГАП по оси их симметрии амортизирующих устройств в виде полимерных стержней, что позволяет снизить частоту собственных колебаний ГАП по сравнению с воздействующими на AM вибрационными колебаниями; 2) рассогласованием не менее чем в 2 раза частот собственных колебаний ГАП, входящих в состав AM, что достигается использованием полимерных стержней с разным коэффициентом жесткости; 3) размещением всех ГАП, входящих в состав AM, в герметичной оболочке, заполненной вибропоглощающим полимерным материалом, что обеспечивает дополнительное гашение колебаний приемников. 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к гидроакустической технике и может быть использовано при разработке и изготовлении корабельных приемных гидроакустических антенн, размещаемых на подводных лодках, надводных кораблях и подводных аппаратах.

Многоэлементные гидроакустические антенны (далее - антенны) состоят из антенных модулей (AM), в совокупности образующих антенную решетку. Каждый AM состоит из одного или нескольких гидроакустических приемников (ГАП) (пьезокерамических, волоконно-оптических, композитных), гидроакустического экрана, линий электрических либо волоконно-оптических коммуникаций и корпуса.

Одним из основных требований к AM гидроакустической антенны, является виброустойчивость ГАП, т.е. их способность надежно принимать слабые сигналы, излучаемые объектами поиска в условиях воздействия корабельных вибрационных помех, передаваемых на ГАП через узлы крепления AM к корпусу корабля.

Для снижения чувствительности ГАП к вибрации применяются различные амортизирующие устройства, обеспечивающие снижение частот собственных колебаний ГАП по сравнению с частотами воздействующих на AM вибрационных колебаний. Однако используемые амортизирующие устройства, имеют достаточно высокую жесткость, что не позволяет достичь существенного снижения частоты собственных колебаний ГАП.

В работе [1] показано, что эффективное снижение вибрационных помех достигается при снижении частоты собственных колебаний ГАП в 3-6 раз по отношению к частоте возмущающих колебаний. Отношение частоты собственных колебаний ГАП и частоты колебаний, воздействующих на AM, называется коэффициентом динамичности ГАП. Помехоустойчивость ГАП возрастает при уменьшении его коэффициента динамичности.

В работе [2] показано, что демпфирование вибрационных колебаний может быть достигнуто при рассогласовании частот собственных колебаний жестко связанных масс не менее чем в 2 раза.

В техническом решении, защищенном патентом [3], повышение помехоустойчивости ГАП к низкочастотным вибрационным колебаниям достигается применением нетекучего гелеобразного заполнителя. Недостатком такого технического решения является звукопрозрачность нетекучего гелеобразного заполнителя, что приводит к высокому уровню шума при воздействии гидродинамической помехи.

В качестве прототипа заявляемого изобретения выберем AM, описанный в патенте [4]. АМ-прототип может включать произвольное количество ГАП. Конструкция АМ-прототипа, включающего 2 ГАП, приведена на фиг. 1.

На фиг. 1-3 обозначены:

1 - цилиндрические пьезокерамические преобразователи;

2 - металлические штоки, предназначенные для размещения в них полимерных стержней;

3 - полимерные стержни;

4 - фланцы;

5 - вибропоглощающий полимерный материал;

6 - герметичная оболочка;

7 - ось вращения ГАП;

8 - ГАП;

9 - проводник.

На фиг. 2 изображен один ГАП, состоящий из 4-х цилиндрических пьезокерамических преобразователей.

Недостатком АМ-прототипа является отсутствие защиты от вибрационных помех.

Решаемая техническая проблема - совершенствование конструкции гидроакустических антенн.

Достигаемый технический результат - повышение виброустойчивости ГАП, входящих в состав AM.

Указанный технический результат достигается за счет одновременного применения в изобретении следующих технических решений:

1) установка в каждом ГАП по оси их симметрии амортизирующих устройств в виде полимерных стержней, что позволяет снизить частоту собственных колебаний ГАП по сравнению с воздействующими на стержни вибрационными колебаниями;

2) рассогласованием не менее чем в 2 раза частот собственных колебаний ГАП, входящих в состав AM, что достигается использованием полимерных стержней с разным коэффициентом жесткости;

3) размещением всех ГАП, входящих в состав AM, в герметичной оболочке (например, из резины), заполненной вибропоглощающим полимерным материалом, что обеспечивает дополнительное гашение колебаний ГАП.

На фиг. 3 представлена конструкция заявляемого AM, состоящего из двух ГАП на основе цилиндрических пьезокерамических преобразователей (количество ГАП, входящих в AM, может быть произвольным), оси вращения которых параллельны друг другу.

Функционирование антенного модуля осуществляется следующим образом.

Вибрация корпуса морского носителя через узлы крепления AM к корпусу корабля (на фиг. 3 не показаны) передается на герметичную оболочку 6 и возбуждает собственные колебания ГАП. Размещенные во внутреннем отверстии металлических штоков 2 и соединенные с центром тяжести ГАП полимерные стержни 3, концы которых закреплены во фланцах 4, снижают уровень вибрации ГАП. Дополнительное снижение уровня вибрации достигается рассогласованием не менее чем в 2 раза частот собственных колебаний ГАП (путем использования полимерных стержней с разным коэффициентом жесткости), а также заполнением внутренней полости герметичной оболочки 6 вибропоглощающим полимерным материалом 5 с низким модулем упругости (в пределах 1 МПа).

Эффективность заявляемого изобретения проверялась путем испытаний макета AM на сертифицированном вибростоле. На фиг. 4 представлены результаты испытаний в виде частотной характеристики виброчувствительности ГАП, входящих в состав AM. По оси абсцисс на фиг. 4 отложена частота в герцах, по оси ординат - уровень удельной виброчувствительности ГАП, выраженный в вольтах на lg вибрации (где g - ускорение свободного падения). Пунктирная линия соответствует АМ-прототипу. Сплошная линия соответствует заявляемой конструкции AM.

Из сопоставления графиков на фиг. 4 следует, что заявляемая конструкция AM снижает виброчувствительность ГАП, входящих в состав AM, в 2…10 раз (т.е. на 6÷20 дБ) в зависимости от частоты. Особенно явно эффект снижения виброчувствительности приемных каналов наблюдается в низкочастотной области на частотах 200÷700 Гц.

Таким образом, заявляемый технический результат - снижение виброчувствительности (т.е. повышение виброустойчивости) ГАП, входящих в состав AM - можно считать достигнутым.

Источники информации

1. Степанов А.Г. Динамика машин. // Екатеринбург, УРоРАН, 1999.

2. Талицкий Е.Н. Защита электронных средств от механических воздействий. Теоретические основы // Владимир: изд-во Владимирского гос. университета, 2001.

3. Патент РФ №2136019.

4. Патент РФ №2496119.

Антенный модуль, состоящий из гидроакустических приемников, гидроакустических экранов, линий электрических коммуникаций и корпуса, отличающийся тем, что по осям симметрии гидроакустических приемников размещены амортизирующие устройства в виде полимерных стержней, края которых закреплены во фланцах гидроакустических приемников, при этом в один антенный модуль помещают гидроакустические приемники с частотами собственных колебаний, отличающимися более чем в 2 раза, и все гидроакустические приемники с амортизирующими устройствами, входящие в состав антенного модуля, помещаются в герметичную оболочку (например, из резины), заполненную вибропоглощающим полимерным материалом.
Антенный модуль
Антенный модуль
Антенный модуль
Антенный модуль
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 87.
27.06.2015
№216.013.5a2b

Способ измерения физической неэлектрической величины

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве измерительных преобразователей неэлектрических величин типа датчиков угловых скоростей, датчиков линейных, угловых ускорений и т.д. Согласно заявленному изобретению преобразуют измеряемую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554624
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.5a2f

Способ выставки осевого зазора в газодинамическом подвесе оси вращения ротора гиромотора

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве гиромоторов с газодинамическим подвесом оси вращения ротора, состоящего из двух полусферических опорных узлов, каждый из которых содержит опору и фланец. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554628
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.5a32

Стенд для выработки угловых колебаний в двух плоскостях

Предложенное изобретение используется для оценки динамических погрешностей микромеханических и других малогабаритных инерциальных систем. Заявленный стенд предназначен для выработки угловых колебаний в двух плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554631
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.5e5e

Устройство для напыления тонкопленочных покрытий на сферические роторы электростатического гироскопа

Изобретение относится к устройствам для напыления покрытий на сферические роторы электростатических гироскопов и может быть использовано в точном приборостроении. Устройство содержит вакуумную камеру, внутри которой размещены источник распыления и механизм вращения ротора в виде двух рамок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555699
Дата охранного документа: 10.07.2015
27.07.2015
№216.013.6863

Способ обнаружения и сопровождения целей циклически работающей системой наблюдения, состоящей из нескольких разнородных приемных каналов

Изобретение относится к области создания систем наблюдения, состоящих из нескольких разнородных приемных каналов. Существо предлагаемого изобретения состоит в том, что если условию идентичности наблюдаемой и комплексной цели удовлетворяет несколько комплексных целей, то из них выбирается та,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558276
Дата охранного документа: 27.07.2015
20.08.2015
№216.013.72fc

Микромеханический вибрационный гироскоп

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании таких средств измерения угловой скорости движения основания, как вибрационные гироскопы. Микромеханический вибрационный гироскоп содержит основание, инерционный диск, имеющий одинаковую толщину и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561006
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.12.2015
№216.013.96cb

Способ определения погрешностей двухстепенного поплавкового гироскопа с газодинамическим подвесом ротора гиромотора

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов с газодинамическим подвесом оси вращения ротора гиромотора. Технический результат - повышение точности. Для этого в известном способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570223
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.03.2016
№216.014.ca96

Способ бесплатформенной инерциальной навигации на микромеханических чувствительных элементах

Изобретение относится к навигационной технике, а именно к способам бесплатформенной инерционной навигации малогабаритных движущихся объектов. Способ бесплатформенной инерциальной навигации заключается в том, что на борту подвижного объекта устанавливают микромеханические гироскопы и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577567
Дата охранного документа: 20.03.2016
10.06.2016
№216.015.4665

Способ изготовления ротора электростатического гироскопа

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при производстве электростатических гироскопов. Способ изготовления ротора электростатического гироскопа содержит этапы, на которых: формируют из сплошной заготовки сферическую поверхность ротора, выполняют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586396
Дата охранного документа: 10.06.2016
20.08.2016
№216.015.4bcf

Двухстепенной поплавковый гироскоп

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов. Двухстепенной поплавковый гироскоп содержит корпус с двумя торцевыми крышками, цилиндрическую поплавковую гирокамеру, установленную в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594628
Дата охранного документа: 20.08.2016
Показаны записи 1-10 из 42.
10.09.2013
№216.012.68ec

Способ обработки информации в гидроакустической антенне

Использование: изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способу обработки информации в гидроакустической антенне. Сущность: рассматривается способ снижения структурной составляющей помехи в сигнале гидроакустического приемника, жестко закрепленного на корпусе антенны,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492507
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.705b

Приемный гидроакустический блок

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при изготовлении гидроакустических антенн и антенных модулей. Гидроакустический приемный блок состоит из системы крепления гидроакустического блока к формообразующему каркасу гидроакустической антенны, гидроакустического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494414
Дата охранного документа: 27.09.2013
20.10.2013
№216.012.76fb

Антенный модуль

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при разработке антенн гидроакустических систем и комплексов. Технический результат - снижение мощности отраженной антенной гидроакустической волны и повышение чувствительности гидроакустических датчиков. Антенный модуль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496119
Дата охранного документа: 20.10.2013
10.11.2013
№216.012.7fa9

Способ оценки полного профиля вертикального распределения скорости звука

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при формировании оценки полного профиля вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) по его измеренному в некотором диапазоне глубин фрагменту. Сущность: в способе осуществляется достраивание полного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498354
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.11.2014
№216.013.0b10

Способ получения упругого и звукопоглощающего полимерного материала с термопластичными микросферами

Изобретение относится к технологии изготовления упругих, звукопоглощающих и звукоизолирующих композиций на основе полиуретанов и термопластичных микросфер. Способ получения композиции из полимерного материала и порошкообразного наполнителя содержит процессы смешения компонентов, удаления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534240
Дата охранного документа: 27.11.2014
20.12.2014
№216.013.1078

Бескорпусная гидроакустическая антенна

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к гидроакустическим антеннам, и может быть использовано в гидроакустических донных или опускаемых станциях различного назначения. Задача изобретения - повышение эффективности работы гидроакустических станций. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535639
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.130d

Рама бесчелюстной тележки тепловоза

Рама бесчелюстной тележки тепловоза содержит две связанные между собой междурамными креплениями боковины, шкворневую балку и колесно-моторные блоки с поводками и рессорными комплектами. Каждая боковина содержит шарнирно соединенные друг с другом концевые и средний участки. Боковины и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536300
Дата охранного документа: 20.12.2014
27.07.2015
№216.013.6863

Способ обнаружения и сопровождения целей циклически работающей системой наблюдения, состоящей из нескольких разнородных приемных каналов

Изобретение относится к области создания систем наблюдения, состоящих из нескольких разнородных приемных каналов. Существо предлагаемого изобретения состоит в том, что если условию идентичности наблюдаемой и комплексной цели удовлетворяет несколько комплексных целей, то из них выбирается та,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558276
Дата охранного документа: 27.07.2015
25.08.2017
№217.015.9b1b

Гидроакустический волоконно-оптический датчик давления

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при разработке датчиков физических величин на основе кольцевого волоконно-оптического интерференционного чувствительного элемента. Заявленный гидроакустический волоконно-оптический датчик давления содержит каркас с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610224
Дата охранного документа: 08.02.2017
10.05.2018
№218.016.4423

Способ определения координат (пеленга и дистанции) и параметров движения (курса и скорости) морской шумящей цели

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к пассивным способам определения координат (пеленга и дистанции) и параметров движения (курса и скорости) морской шумящей цели (далее КПДЦ) по информации шумопеленгаторных станций (далее ШПС), установленных на подвижных носителях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649887
Дата охранного документа: 05.04.2018
+ добавить свой РИД