RU43084U1 - ACOUSTIC ANTENNA - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к технике морских гибких протяженных антенн, которые буксируют за кораблями. Подобные антенны предназначены для измерения акустического поля в воде и применяются в геофизике и гидроакустике для наземной и морской сейсмической разведки. Задача предлагаемого решения - повышение механической прочности, стабильности диаграммы направленности, а также повышение помехоустойчивости акустической антенны. Для решения поставленной задачи в акустическую антенну, содержащую кожух 1 цилиндрической формы, размещенные внутри него электронное оборудование 2, включающее акустические датчики, монтажные провода и кабели, и силовые тросы 4, а также заполнитель 3, внесены конструктивные усовершенствования. В качестве заполнителя 3 применены смолы полиуретановые, в частности, литьевые полиуретаны. Кроме того компоновка внутреннего оборудования обеспечивает возможность пропускания через него технологической трубки 5 для подачи в кожух 1 заполнителя 3. Для обеспечения процедуры введения в кожух заполнителя на входе кожуха смонтирован герметичный штуцер 7 с манометром 6 и краном, а также уплотнитель 8 для технологической трубки 5.The utility model relates to the technique of marine flexible long antennas that are towed behind ships. Such antennas are designed to measure the acoustic field in water and are used in geophysics and hydroacoustics for ground and marine seismic exploration. The objective of the proposed solution is to increase the mechanical strength, the stability of the radiation pattern, as well as increase the noise immunity of the acoustic antenna. To solve the problem, an acoustic antenna has been introduced into the acoustic antenna, which contains a cylindrical casing 1, electronic equipment 2 inside it, including acoustic sensors, mounting wires and cables, and power cables 4, as well as filler 3. Polyurethane resins, in particular injection molding polyurethanes, are used as filler 3. In addition, the layout of the internal equipment provides the possibility of passing through it a process tube 5 for feeding filler 3 into the casing 1. To ensure the procedure for introducing filler into the casing, a sealed fitting 7 with a pressure gauge 6 and a valve, as well as a seal 8 for the process tube 5 are mounted at the inlet of the casing.

Description

Полезная модель относится к технике морских гибких протяженных антенн, которые буксируют за кораблями. Подобные антенны предназначены для измерения акустического поля в воде и применяются в геофизике и гидроакустике не только для морской, но и для наземной сейсмической разведки и охраны.The utility model relates to the technique of marine flexible long antennas that tow behind ships. Such antennas are designed to measure the acoustic field in water and are used in geophysics and hydroacoustics not only for marine, but also for ground-based seismic exploration and protection.

Наиболее близким решением к предлагаемому можно считать гидрофонную кабельную систему по патенту ЕПВ №0 508904 от 10.04.92 г., приоритет Австралии от 11.04.91 г., МПК: G 01 S 7/52. Система имеет кожух цилиндрической формы, внутри которого размещены акустические датчики, соединенные кабелями, силовые и информационные кабели, а также кольца укрепления кожуха и силовые тросы. Свободное пространство модулей заполнено пенопластом для обеспечения прочности крепления аппаратуры внутри системы, а также специальным жидким заполнителем с небольшой плотностью для обеспечения гибкости всей системы в целом. В качестве заполнителя, как правило, используют дизельное топливо (см. описание изобретения).The closest solution to the proposed one can be considered the hydrophone cable system according to EPO patent No. 0 508904 from 04.10.92, the priority of Australia from 04.11.91, IPC: G 01 S 7/52. The system has a cylindrical casing, inside which are placed acoustic sensors connected by cables, power and data cables, as well as casing reinforcement rings and power cables. The free space of the modules is filled with polystyrene to ensure the strength of the hardware fastening inside the system, as well as a special liquid filler with a low density to ensure flexibility of the entire system. As a filler, as a rule, diesel fuel is used (see the description of the invention).

Указанная система имеет следующие недостатки.The specified system has the following disadvantages.

Применяемый заполнитель является электроизолирующей и акустически прозрачной массой с малой вязкостью. Низкая вязкость заполнителя в процессе эксплуатации может привести к следующим отрицательным последствиям:The aggregate used is an electrically insulating and acoustically transparent mass with low viscosity. The low viscosity of the aggregate during operation can lead to the following negative consequences:

- при возможном нарушении герметичности кожуха заполнитель с малой вязкостью изливается наружу и загрязняет окружающую среду, а также не препятствует проникновению внешней среды во внутреннюю полость системы, что - in the event of a possible violation of the tightness of the casing, a filler with a low viscosity is poured out and pollutes the environment, and also does not interfere with the penetration of the external environment into the internal cavity of the system, which

приводит к возможным повреждениям оборудования, размещенного внутри кожуха;leads to possible damage to equipment located inside the casing;

- при перемещении такой кабельной системы в осевом направлении кожух может сместиться относительно силовых тросов;- when moving such a cable system in the axial direction, the casing may shift relative to the power cables;

- деформация кабельной системы при сворачивании ее в бухту и разворачивании в рабочее состояние может привести к смещению блоков и монтажных кабелей внутри кожуха, вызвать их обрыв и короткое замыкание;- deformation of the cable system when folding it into a bay and deploying it to a working state can lead to the displacement of blocks and mounting cables inside the casing, causing them to break and short circuit;

- низкая вязкость заполнителя не обеспечивает сохранение формы кабельной системы и может привести к изменению ее конфигурации в продольном и поперечном направлениях, что влечет за собой изменение диаграммы направленности и возникновение акустических помех.- low viscosity of the filler does not ensure the preservation of the shape of the cable system and can lead to a change in its configuration in the longitudinal and transverse directions, which entails a change in the radiation pattern and the occurrence of acoustic noise.

Задача предлагаемого решения - повышение механической прочности акустической антенны, повышение стабильности её диаграммы направленности и помехоустойчивости.The objective of the proposed solution is to increase the mechanical strength of the acoustic antenna, increase the stability of its radiation pattern and noise immunity.

Для решения поставленной задачи в акустическую антенну, содержащую кожух цилиндрической формы, размещенные внутри него акустические датчики, монтажные провода и кабели, силовые тросы, также заполнитель, внесены конструктивные усовершенствования. В качестве заполнителя применены смолы полиуретановые, в частности, литьевой полиуретан.To solve this problem, an acoustic antenna containing a cylindrical casing, acoustic sensors placed inside it, mounting wires and cables, power cables, as well as a filler, made structural improvements. Polyurethane resins, in particular injection molded polyurethane, are used as filler.

Кроме того компоновка внутреннего оборудования кожуха выполнена с возможностью пропускания технологической трубки для подачи в кожух заполнителя.In addition, the layout of the internal equipment of the casing is made with the possibility of passing a process tube for feeding filler into the casing.

Дополнительно на входе корпуса смонтирован герметичный штуцер с манометром и краном, а также уплотнитель для технологической трубки.Additionally, a sealed fitting with a pressure gauge and a crane, as well as a seal for the process tube, is mounted at the inlet of the housing.

Кожух может быть выполнен из тканевого материала, например, лавсановой ткани, причем шов, соединяющий края ткани, размещен во внутренней полости кожуха.The casing may be made of fabric material, for example, lavsan fabric, and the seam connecting the edges of the fabric is placed in the inner cavity of the casing.

Использование в качестве заполнителя вещества из класса полиуретановых смол позволяет устранить указанные выше недостатки, а технологическая трубка, штуцер с The use of a substance from the class of polyurethane resins as a filler eliminates the above disadvantages, and the process tube, fitting with

манометром и краном и уплотнитель на входе кожуха обеспечивают подачу предлагаемого заполнителя и более качественное распределение его по пустотам внутри кожуха антенны.a pressure gauge and a crane and a seal at the inlet of the casing provide the supply of the proposed aggregate and better distribution of it along the voids inside the antenna casing.

Предлагаемое решение иллюстрируется рисунком фиг.1, где показан общий вид кожуха антенны.The proposed solution is illustrated in the figure of figure 1, which shows a General view of the casing of the antenna.

Антенна включает эластичный кожух 1, выполненный как правило, из полиуретана Витур или ПХВ. Кожух имеет форму удлиненного цилиндра и внутри него смонтировано электронное оборудование 2, включающее акустические датчики, электронные блоки, монтажные провода и кабели и силовые тросы 4.The antenna includes an elastic casing 1, usually made of Vitur polyurethane or PVC. The casing has the shape of an elongated cylinder and inside it is mounted electronic equipment 2, including acoustic sensors, electronic components, mounting wires and cables and power cables 4.

Кожух 1 может быть выполнен из тонкого герметичного и прочного тканого материала, например, лавсановой ткани, сшитого прочной нитью, причем шов вывернут во внутреннюю полость кожуха.The casing 1 can be made of thin sealed and durable woven material, for example, mylar fabric sewn with a strong thread, and the seam is turned into the inner cavity of the casing.

Пустоты кожуха заполняются специальным составом 3. В предлагаемом решении в качестве заполнителя 3 используется любое вещество из класса полиуретановых смол. Наиболее предпочтителен для решения поставленной задачи литьевой полиуретан.The voids of the casing are filled with a special composition 3. In the proposed solution, as a filler 3, any substance from the class of polyurethane resins is used. Most preferred for solving the task of injection molding polyurethane.

Предлагаемый заполнитель представляет собой двухкомпонентный полиуретан холодного отверждения твердостью от 10 до 25 по Шору, шкала А, поставляемый ООО «С.П.Б.», Санкт-Петербург.The proposed aggregate is a two-component cold cure polyurethane with a hardness of 10 to 25 Shore, scale A, supplied by S.P.B., St. Petersburg.

Предлагаемый заполнитель в полимеризованном состоянии обладает свойством упругости, которое отсутствовало у ранее применявшихся заполнителей.The proposed aggregate in the polymerized state has the property of elasticity, which was absent in previously used aggregates.

Кроме того он дает возможность обеспечить адгезию с внутренней поверхностью кожуха для повышения прочности и упругости акустической антенны.In addition, it makes it possible to ensure adhesion with the inner surface of the casing to increase the strength and elasticity of the acoustic antenna.

Наличие у предлагаемого заполнителя упругости и адгезионной связи с кожухом требуют иного подхода к процессу введения его в полость корпуса. Это обстоятельство учтено путем изменения компоновки внутреннего оборудования. Оборудование смонтировано с возможностью протягивания внутри кожуха технологической трубки 5 для подачи The presence of the proposed aggregate elasticity and adhesive bond with the casing require a different approach to the process of introducing it into the cavity of the housing. This fact was taken into account by changing the layout of the internal equipment. The equipment is mounted with the possibility of pulling inside the casing of the process tube 5 for feeding

заполнителя. Заполнение пустот начинается с дальнего конца кожуха. По мере заполнения очередного модуля технологическая трубка 5 вытягивается, а после заполнения всего кожуха - удаляется.placeholder. Void filling begins at the far end of the casing. As the next module is filled, the process tube 5 is pulled out, and after filling the entire casing, it is removed.

Для обеспечения процедуры введения заполнителя 3 в кожух 1 антенны на входе кожуха смонтированы манометр 6 с краном и герметичный штуцер 7, а также уплотнитель 8 для технологической трубки 5.To ensure the procedure for introducing filler 3 into the casing 1 of the antenna, a pressure gauge 6 with a tap and a tight fitting 7, as well as a seal 8 for the process tube 5 are mounted at the inlet of the casing.

В процессе введения заполнителя из кожуха через штуцер 7 выводится воздух под давлением, что позволяет постоянно поддерживать форму кожуха 1. В технологическую трубку 5 заполнитель подается под давлением, превышающим давление воздуха, имеющегося в кожухе 1. Это позволяет более эффективно закачивать заполнитель в пустоты кожуха. Контроль давления воздуха производится по манометру 6.In the process of introducing the filler from the casing through the nozzle 7, air is discharged under pressure, which allows you to constantly maintain the shape of the casing 1. In the process tube 5, the filler is supplied under a pressure exceeding the pressure of the air present in the casing 1. This allows the filler to be more efficiently pumped into the voids of the casing. Air pressure is controlled by pressure gauge 6.

Использование предлагаемого решения позволило устранить недостатки прототипа.Using the proposed solution allowed to eliminate the disadvantages of the prototype.

Адгезионные свойства заполнителя обеспечили его прочную связь с внутренней поверхностью кожуха, что позволило повысить стойкость кожуха к механическим повреждениям и предотвратить возможное при этом вытекание заполнителя в окружающую среду. Кроме того, это позволило исключить кольца укрепления внутри кожуха. Эти же свойства позволяют предотвратить смещение кожуха относительно силовых тросов при продольном протягивании антенны, а также предотвратить смещение электронных блоков и монтажных проводов внутри кожуха, что исключает возможность их обрыва, короткого замыкания и выхода антенны из строя.The adhesive properties of the filler ensured its strong bond with the inner surface of the casing, which made it possible to increase the resistance of the casing to mechanical damage and prevent the possible outflow of the filler into the environment. In addition, this eliminated the reinforcement rings inside the casing. These same properties prevent the casing from shifting relative to power cables during longitudinal pulling of the antenna, as well as preventing the displacement of electronic components and mounting wires inside the casing, which eliminates the possibility of breakage, short circuit and failure of the antenna.

Кроме того предлагаемый заполнитель имеет способность восстанавливать первоначальную форму акустической антенны.In addition, the proposed placeholder has the ability to restore the original shape of the acoustic antenna.

Таким образом предлагаемые конструктивные усовершенствования позволяют повысить прочность антенны, стабильность ее диаграммы направленности и помехозащищенность.Thus, the proposed design improvements can increase the strength of the antenna, the stability of its radiation pattern and noise immunity.

Claims (5)

1. Акустическая антенна, содержащая кожух цилиндрической формы, размещенное внутри него электронное оборудование, а также заполнитель, отличающаяся тем, что в качестве заполнителя использовано вещество из класса смол полиуретановых.1. An acoustic antenna containing a casing of cylindrical shape, electronic equipment placed inside it, as well as a filler, characterized in that a substance from the class of polyurethane resins is used as a filler. 2. Акустическая антенна по п.1, отличающаяся тем, что в качестве заполнителя использован литьевой полиуретан.2. The acoustic antenna according to claim 1, characterized in that molded polyurethane is used as a filler. 3. Акустическая антенна по п.1, отличающаяся тем, что кожух выполнен из тканевого материала, например лавсановой ткани, причем шов, соединяющий края ткани, размещен во внутренней полости кожуха.3. The acoustic antenna according to claim 1, characterized in that the casing is made of fabric material, for example, lavsan fabric, and the seam connecting the edges of the fabric is placed in the inner cavity of the casing. 4. Акустическая антенна по п.1, отличающаяся тем, что электронное оборудование внутри кожуха смонтировано с возможностью пропускания через него технологической трубки для подачи в кожух заполнителя.4. The acoustic antenna according to claim 1, characterized in that the electronic equipment inside the casing is mounted with the possibility of passing through it a process tube for feeding filler into the casing. 5. Акустическая антенна по п.4, отличающаяся тем, что на входе кожуха смонтированы герметичный штуцер с манометром и краном, а также уплотнитель для технологической трубки.5. The acoustic antenna according to claim 4, characterized in that a sealed fitting with a pressure gauge and a crane, as well as a sealant for the process tube, are mounted at the inlet of the casing.