Носовая оконечность подводной лодки

 

Изобретение относится к судостроению, в частности к конструкции носовой оконечности подводной лодки. Носовая оконечность подводной лодки содержит конформную антенну и ее звукопрозрачный обтекатель. Формообразующая рабочую поверхность конформной антенны сопряженная полуокружность расположена в плоскости максимальных полуширот подводной лодки. Все нормальные сечения выполнены единым максимально возможным радиусом с серповидным зазором между поверхностью антенны и внутренней поверхностью обшивки обтекателя. Достигается уменьшение массогабаритных характеристик аппаратной части гидроакустического комплекса, упрощение обработки сигналов, принимаемых гидроакустическими преобразователями, и улучшение характеристик направленности антенны. 4 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" разд. 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 является 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 (поставочные модули) для их изготовления и монтажа.

В связи с большей сложностью математической обработки 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 достаточно простой формы, обеспечивающей близкие к потенциальным характеристики КА за счет регулярного расположения ГА преобразователей, технологичность изготовления секций КА, упрощение обработки сигналов, принимаемых ГА преобразователями путем введения единого (базисного) алгоритма расположения этих преобразователей на поверхности КА и улучшение характеристик направленности антенны.

Это достигается тем, что формообразующая рабочую поверхность конформной антенны сопряженная полуокружность расположена в плоскости максимальных полуширот ПЛ, а все нормальные сечения выполнены единым, максимально возможным радиусом с серповидным зазором между поверхностью антенны и внутренней поверхностью обшивки обтекателя.

Предлагаемая носовая оконечность ПЛ иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-4.

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

Формообразующая рабочую поверхность конформной антенны 1 сопряженная полуокружность радиуса R_ф (фиг.2) расположена в плоскости максимальных полуширот ПЛ, а все нормальные сечения (фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3) выполнены единым, максимально возможным радиусом R_m с серповидным 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, а также улучшить характеристики направленности КА за счет увеличения радиуса кривизны образующей по сравнению с соосным расположением антенны и обтекателя и уменьшения наклона нижней части КА к вертикали. При этом сохраняются преимущества конформных антенн: максимальная рабочая поверхность, помехоустойчивость, минимальный объем, что позволяет эффективно использовать остальной объем носовой оконечности для размещения цистерн главного балласта, торпедного вооружения, корабельных устройств, что особенно актуально для ПЛ среднего и малого водоизмещения.

Формула изобретения

Носовая оконечность подводной лодки, содержащая конформную антенну и ее звукопрозрачный обтекатель, отличающаяся тем, что формообразующая рабочую поверхность конформной антенны сопряженная полуокружность расположена в плоскости максимальных полуширот подводной лодки, а все нормальные сечения выполнены единым максимально возможным радиусом с серповидным зазором между поверхностью антенны и внутренней поверхностью обшивки обтекателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4