Носовая оконечность подводной лодки

 

Изобретение относится к судостроению и касается носовой оконечности подводной лодки. Носовая оконечность подводной лодки содержит конформную антенну гидроакустического комплекса и ее звукопрозрачный обтекатель. Рабочая поверхность конформной антенны выполнена в виде полусферы или ее части, сопряжена с ее цилиндрической частью и расположена преимущественно соосно с ее обтекателем с кольцевым зазором между поверхностью антенны и внутренней поверхностью обшивки обтекателя. Это позволяет при сохранении оптимальных обводов подводной лодки с точки зрения минимальных гидродинамических помех существенно упростить математическую обработку принимаемых сигналов, уменьшить массогабаритные характеристики аппаратной части гидроакустического комплекса, его энергопотребление, тепловыделение и шумность подводной лодки, обеспечив основные преимущества конформных антенн гидроакустического комплекса на подводной лодке. 3 ил.

Изобретение относится к подводному судостроению.

Известны конструкции носовых оконечностей подводных лодок (ПЛ) с установленными в них антеннами гидроакустического комплекса (ГАК) и их обтекателями (см. И.А. Быховский "Атомные подводные лодки", Судпромгиз, Л., 1963, стр. 15, 54; Г. С. Габидулин, А.М. Тюрин, В.И. Нестеренко "Антенные устройства гидроакустических средств и их элементы", раздел 2, Л., 1982 г. Военно-морская академия им. Маршала Советского Союза Гречко А.А., стр.353).

Известны также конструкции носовых оконечностей ПЛ с конформными (приближающимися по форме к обводам ПЛ) антеннами (КА) ГАК. (см. " Справочник по гидроакустике". Л., "Судостроение", 1988, стр.300) Известны конструкции носовой оконечности (см. И.А. Быховский "Атомные подводные лодки " Судпромгиз, Л., 1963, стр.40), где для обеспечения минимальных гидродинамических помех работе антенн ГАК носовая оконечность выполняется, например, эллиптической формы - прототип изобретения.

При установке конформной антенны ГАК в такой оконечности пришлось бы расположить ее рабочую поверхность на одном, постоянном расстоянии от поверхности обтекателя (наружного обвода). Такая эквидистантная рабочая поверхность математически становится более сложной, чем поверхность наружного обвода (т. е. описывается более сложным математическим уравнением), и, следовательно, сложность обработки сигналов, принимаемых гидроакустическими (ГА) преобразователями КА, образующими эту рабочую поверхность, резко возрастает.

Кроме того, в этом случае крайне трудно создать КА с регулярным расположением ГА преобразователей, также трудно в составе антенны выделить конструктивно унифицированные секции (модули) для их изготовления и монтажа.

При этом резко увеличивается объем аппаратной части ГАК, энергопотребление и тепловыделение. Это, в свою очередь, заставляет развивать системы охлаждения (с ростом помех от этих систем) и, в целом, использование таких КА ГАК на ПЛ, особенно малого водоизмещения, становится невозможным.

Предлагаемым изобретением решается задача создания носовой оконечности ПЛ с оптимальной формой обводов с точки зрения минимальных гидродинамических помех при использовании конформной антенны наиболее простой формы, обеспечивающей близкие к потенциальным характеристики КА за счет регулярного расположения ГА преобразователей, технологичность изготовления секций КА и упрощение обработки сигналов, принимаемых ГА преобразователями КА, путем введения единого (базисного) алгоритма расположения этих преобразователей на поверхности КА.

Это достигается тем, что рабочая поверхность конформной антенны выполнена в виде полусферы (или ее части) и сопряжена с ее цилиндрической частью, при этом единым (базисным) алгоритмом расположения ГА преобразователей является дуга постоянного радиуса как полусферической, так и цилиндрической частей конформной антенны.

Взаимное, преимущественно соосное, расположение конформной антенны и ее обтекателя определяется кольцевым зазором между поверхностью антенны и внутренней поверхностью обшивки обтекателя.

Предлагаемая носовая оконечность ПЛ иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3.

Носовая оконечность (фиг. 1) содержит конформную антенну ГАК 1, размещенную внутри звукопрозрачного обтекателя 2.

Рабочая поверхность конформной антенны 1 выполнена в виде полусферы (или ее части, как показано на фиг. 1) и сопряжена с ее цилиндрической частью (см. фиг. 2), при этом взаимное, преимущественно соосное, расположение конформной антенны 1 и ее звукопрозрачного обтекателя 2 определяется минимально допустимым по акустическим и монтажно- технологическим требованиям кольцевым зазором между поверхностью антенны 1 и внутренней поверхностью обшивки обтекателя 2.

При работе такой антенны на ходу ПЛ обеспечивается минимальный уровень гидродинамических помех за счет оптимальной формы обводов носовой оконечности и существенное упрощение обработки сигналов, принимаемых гидроакустическими преобразователями предложенной КА, что позволяет, как показывают проработки и расчетные оценки, существенно уменьшить массогабаритные характеристики аппаратной части ГАК, энергопотребление, тепловыделение и шумность, сохранив, практически, преимущество конформных антенн: максимальную рабочую поверхность, помехоустойчивость, минимальный объем, что позволяет эффективно использовать остальной объем носовой оконечности для размещения цистерн главного балласта, торпедного вооружения, корабельных устройств, а это особенно актуально для ПЛ среднего и малого водоизмещения.

Формула изобретения

Носовая оконечность подводной лодки, содержащая конформную антенну и ее звукопрозрачный обтекатель, отличающаяся тем, что рабочая поверхность конформной антенны выполнена в виде полусферы или ее части, сопряжена с ее цилиндрической частью и расположена преимущественно соосно с ее обтекателем с кольцевым зазором между поверхностью антенны и внутренней поверхностью обшивки обтекателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3