Введение к работе
Акустичесіске ангевни являются частью устройств, с понощьо которых осуществляется зиск, обнаружение и сопровождение целей в водной срэде. ориентация подводных и надводных объектов, навигация, исследование гидрофизических параметров водной среды и другие функции в прбкгг:э освоєння Мирового Океана.
При разработке различных технических устройств в течение длительного времени сохраняется устойчивый интерес к круговым цдапщрпческкм антеннам, коториэ в настоящее время получили широкое распространение.
До недавнего времени расчёт параметров таких аыекн производился по иарчстной схеме, в соответствует с которой направленность антенны в дальнем поле определялась с учётом того что направленность преобразователя представляет собой характеристику направленности (ХН),близкую к кардиоиде,а затем с использованием теоре??ы решения,определялась направленность рабочего сектора антешм.Энергетические характеристики антенны определялись также,используя энергетические характеристики, отдельного преобразователя с последующ!?! суммированием по количеству участвующих в работе элементоз.
Переход в нивкзчастотную пасть ' диапазона и связанное с этим уменьшение волнового размера преобразователя а значитесь- ной степени изменило ситуацию, т.к.- акустические колебания-соседних излучателей в "антенна стали оказывать заметное влияние на параметры механической колебатедыюй систем остальных преобразователей. Этот э^ект получил название ^акустического взаимодействие . преобразователей по поли.' Он особенно проявился а
полосе частот механического ревон::са у.-.с/чатзлй,в которой,как правило, и&юодее эффективно расові л г ивлучшщиз антеннії.Воздействие этого эффекта лгиводкз1 к мну,что взашолействиэ.как флвіїческий аффакт,вносит достаточно веские коррективы в расчет параметров антенны.Отказ от учёта взаимодействия в антеннах,гы-полиешшх ка основе высокоэффективных преобразователей,ПрИЕОДіїТ к вамегноыу различия ыезд раечигккш и экспериментальными данными. Необходимость учета перч;:алешшх факторов, их сисхеыати-сашш, а такм необходимость реализации потенциальных возиза-восзей иалучажщцх антенн таюхе определяй? актуальность диссертационно»! работы.
БЕЛЬЮ РАБОТЫ является:
-иссА-доваяие ьвуковых полей излучащда круговых цшшндри-чесюм антенных решеток с учёте;-.! характерных особегдостей их рабози ь уедозіш акустического взаимодействия}
-ее основе полученных соотношений проведение- расчетов параметров исследуемых "чтешшх реветок,анализ полученых результатов, выявление их вакоиоиериосчей к особенностей а вироком диапазоне изменения волнових размеров гак самих антенн,так и их преобразователей;определение условий,при шторах энергетическая еФСэклоность иалучаодях антенн максимальна,реализация их по-теициззыпй возможностей при наличии кшпгацнонных ограничений}
-экспериментальная проверка подученных расчётных реьульта-тов.учитывакэдх определенные ыоделькые допуцевкя;
-ра&рсботка іводов и рекомендаций, штекавдк яв результатов исследований звуковых п дай рассиатриваеьш антенн применительно к реш&няэ прикладных технических вадач.
НАУ'ЙАЯ НОЗШНА
1. и помощью усоаерпенствовачноа методики расчета циякнд-
- .о - '. . рически глтот, построенных на основе высогааг$фэктивнмс пора-зєеік преобразователей с чалымк мешшескими потеряй!, было обеспечено проведение большого объем! расчетов параметров ач-теннн в пнроком ""иапаасне изменения их золковьы размеров. Кроме того, усовершенствова: іая методика позволила определить пара-мэтры . не толыю тел иреобрагават«лей, к наоторкм псдводіиось электрическое Еогвутедш7,эе ьалрякение, но текиз и тех, которые не входят з соотйз рабочего сектора аэтзккм, сісглідзся слият,-на рзботкозио преобразователи как пассивные резонаторы.
-
Псл/ченные методом коротковолновой асимптотики расчет-ИШ5 соотношения позволяли определить зззкмноо сопротивление излучения if характеристики направленности для случая антенны с малым волновкн размером ка (2га < 10. где к - волновое число, !: -2іг/л, X - длина болпы, а - радиус цилиндрической антенны).
-
Полученные расчетные соогясшякп поэводшли определяй распределение звукового давленім ка поверхности .шуившш трек-мерной цилиндрической реиетки, иго дало вовмолюсть определить наиболее кавитациокио опасные гона расчетным пуней.
-
Разработан расчегко-экспери^нтаяъный способ определения глзитатисяно опасных зон из поверхности излучения антенны.
-
Показано, что в цилиндрической ачтенш при несоблюдении условия независимости преобразователей до таш на частотах вблизи.реоокакса изменение козффздіеата'ганцентрааки носит аномальный характер, «го обусловлено поведением высокоэйгектизпьк неработающих преобразователей з антенне как пассивных резонаторе". Это приводит к г.аметш.г/ укзЕЬшенет .диссипации энергии на них и создаш-зо условий для распространения волги поверхностного типа на 'злементач антенны,.
а.. Рассчитанное и экспериментально подтвержденные распре-
деления электрических иапримсзшй, подводиьш к преобразователям аятеїшь, ирл иесоблэдеш.ч условий аесовкоимости преобразователей ко полю обеспечивают;
равномерное распределение колебательных, скоростей преобразователей в антенне, позволяющее максимизировать акустическое давление, на ( 15 - 25 ) % превыиаощее давление при равномерном распределении подводкшх электри-.зских напряжений, при работе каждого преобразователя антенны на пределе механических напряжений;
равномерное распределение акустического давления на по-, верхности излучения, что обеспечивает раооту антенны в режиме, когда все преобразователи излучают акустическую мсяность на пределе лредкавитациокного порога, в результате чего обцее акустическое давление антенны увеличивается на (30 - 60) X.
7. Разработанные и апробированные способы обнаружения кавитации с применением разработанных способов обнаружения кавк-тационко опасних вон позвсшявт адаптировать иадучающуг антенну, к изыеняадеыуся в пшрокзм пределах кавитащюнному порогу и обеспечиваю? увеличение акустического давления,развиваемого ая-' теикей, в два и более рао.
ПРАКТИЧЕСКАЯ йНАЧИШЗТЬ PABOiU
1. Полученные в работе ачачитич'еские соотношения авуковых полей цилиндрических антенн, состоящих из поршневых преобраво-вателей, дозволяют гассчитать параметры реальных антенн в широком диапазоне их волновых раг <ероз с реальные! параметрам:!' входящая в ні"', преобразователей. В результате этого расчета определены рел.-шн работы ивлучаюцих антенн, обеспечиваящие повышение знерге гической эффективности излучения от (15- 25)Х до 507.,
2. Рд:<:.тЛстрш;ып ног-::» этЪчетЕЪ'Ь методягн обнаружения ка-виїсдиоішо опяслід сен га поі-~Пл';;осзи ;шучеш-:.~ лнтекн псавагя-вт Едалїіїпозчть излучэкпуп ант-гшг/ np:s работе я условиях кази-тащіоакого ограчичегия и гем согьгч уз? тгтешать еэ зяергетичес-і;ую эффективность со дааленго з xj:x и солеэраз,
ДОСТОВЕРНОСТЬ пелуч&шак результатов обеспечивается попа» зоганием физичосіег оиос?озанных маге.мггичесюй неделей,при-у.знгш:см к роаеккэ гадач строгих матекатичэских котолоз расчет -скалярных звуюшых полей аа основе асюттотическнх мегодоз ро-еэкия уравнения ГЕЛВГйЖй,соглаоог<,=:«асйю паіучеяшх результатов расчета с акспзршеатальннки данішми.
Результаты диссертационной роботи кскольгозшч прк выполнении ШЕФ п в процессе раарабозпш ісзкструктсрсію"; докуцента-цки ошгнкх обраецоз изяуч-эдих трглтез изделий, бьтш-лєнішх Е Киевском НПО "Славутич" в плачозск порядка.
Изобрвтевня по . гене двесертадаонией рабеги кспольэоваки з ШР. я гнедрзиы в ОКР при разработка прамалгназс озргацов. -. ЛПРОЗДШЇЯ РАБОТЫ '
Результаты, по^"чекныэ в настоящей работе докладывались. п
"обсукдалкоь ка : . :, '
-JV Бсесож.чо.4 сиішсз:іуій по Фиш«<т акустодгааздческик явленій И' оптоакусткко.Ащ:аЗад.183Б г., .
-IV Дальневосточной гкустігчесной конфзрс'іида "Анемические истода и средства нсслодовашм океана", Владивосток,1985 г,.,
"ІГВсессгазйОй конференции "Техника и методика вондкрова-шія океача^Намаш-анД-Зо? г.»
. -У, каучпо-чекитыкал .чочфарэищи молода ученых и спещга-
листов,Ленинград,108? г. '
Работа в цзлоа докзадішезась на ваущш'семіясрах в Кесїе-їУїє гид,..здинаыики и на кафедре nrjanms' и гкусгоэлектроникй . Киевского политехизческого тасшгда. . .
ПУБЛИКАЦИИ Рг2ШЬТАШ РАБОГ
По шгеркасйы дксс&ртсциощой ргйогы опубліковано Q печат-шх рйбог. Рееультьты исследований сгрзкены в оэтэтех. Часй. иатерпааов, свяешшя с диссергациогшой ро\лой, ..отражена в 9 авторских свидетельсгша, 8 за которых шкшвовакы, гибо внедрены в ЮТ я ОКР ШЮ "Caasyssra" ...
ОШМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ ' '.
Дизсерадиояная работа состоят вэ бь<цошш, ярех глав,
егкизченйя, а тагам списка использованной гигературы. Содерва-
кие ду,ссртапш ивжозмко на 210 п., из них 143 л. ужккописного
текста и Б5 рис.; список литературы на 7 гчстах, вклачащиЯ 76
цаименований. " ' -. .' -
