Звукоизолирующее гидроакустическое покрытие

 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в пассивных гидроакустических конструкциях, применяемых при звукоизоляции. Техническим результатом является обеспечение улучшения звукоизоляции при больших гидроакустических давлениях. Покрытие содержит монолитные слои полимерного материала и слои с водозаполненными полостями, при этом полости выполнены в виде правильных трехгранных призм, одна грань которых размещена параллельно поверхности слоя, а две других - параллельно граням рядом расположенных призм. 3 ил.

Изобретение относится к пассивным гидроакустическим конструкциям, применяемым для целей звукоизоляции, и может быть использовано в гидроакустических антеннах для взаимной звукоизоляции частей антенны или отдельных преобразователей, а также в обтекателях, в бортовых системах и донных станциях для звукоизоляции гидроакустических антенн от источников шума.

В настоящее время известна следующая конструкция того же назначения, что и предлагаемое изобретение: это звукоизолирующее устройство, состоящее из чередующихся слоев монолитной резины и резины с цилиндрическими воздухонаполненными полостями, наносимых на прочный корпус подводной лодки для предотвращения излучения шума в окружающую среду.

Основным недостатком конструкции является зависимость ее параметров от давления вследствие сжимаемости полостей.

Цель настоящего изобретения заключалась в создании звукоизолирующего устройства, предназначенного на работу при высоких гидростатических давлениях до 500-600 атм и пропускающего малую часть энергии звуковой волны (5÷20%), падающей под произвольным углом.

Поставленная цель достигается тем, что используется свойство пластины из полиэтилена или другого подобного полимерного материала, которое проявляется в том, что при падении звука на пластину подобного материала под углом коэффициент прохождения звука сквозь пластину резко уменьшается по сравнению с нормальным падением. Для обеспечения углового падения звука устройство выполняется в виде слоя монолитного полимерного материала, внутри которого находятся один или несколько рядов полостей в виде правильных трехгранных призм, одна грань которых параллельна поверхности слоя. Полости в ряду располагаются так, что у двух расположенных рядом призм соседние грани параллельны, см. фиг.1. Полости не герметизируются, и при помещении устройства в воду заполняются ею. Толщина пластины-перегородки между призмами при этом должна быть около длины звуковой волны в воде. На фиг.2 представлены расчетные характеристики коэффициента прохождения звука сквозь пластину полимерного материала для различных углов падения звука. Материал обладает продольной скоростью распространения звука С=1,1·10 ⁵ см/с, поперечной скоростью С=0,4·10⁵ см/с и плотностью ρ=0,93 г/см³.

Видно, что, если звуковая волна падает на пластину под углом, большим 60°, то коэффициент прохождения будет достаточно малым. При падении звука на устройство звуковая волна проходит через одну или несколько пластин под углом, большим 60°. Устройство в виде одного слоя пропускает около 5% падающей на него энергии при соотношении толщины слоя к длине волны звука в свободной среде, равном 0,3÷0,5 (фиг.3), тогда как существующий тип звукоизолирующего устройства пропускает около 1% падающей энергии при давлении 10 атм и уже 80% - при 50 атм. Коэффициент прохождения сквозь предлагаемое устройство практически не зависит от гидростатического давления, так как устройство не имеет податливых включений, а упруго-вязкие характеристики полиэтилена при всестороннем сжатии весьма слабо зависят от давления (например, скорость звука в полиэтилене при изменении гидростатического давления от 0 до 600 атм изменяется не более чем на 10%). Для увеличения звукоизоляции можно использовать два или большее число слоев звукоизолирующего устройства.

Формула изобретения

Звукоизолирующее гидроакустическое покрытие, содержащее монолитные слои полимерного материала и слои с водозаполненными полостями, отличающееся тем, что, с целью обеспечения улучшения звукоизоляции при больших гидроакустических давлениях, в нем полости выполнены в виде правильных трехгранных призм, одна грань которых размещена параллельно поверхности слоя, а две другие - параллельно граням рядом расположенных призм.

РИСУНКИ