Гидроакустический экран на корпусе судна

 

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к устройствам снижения шумности судов за счет установки гидроакустических экранов на их смачиваемой поверхности, и решает задачу снижения весовой нагрузки на судно и уменьшения сопротивления его движению без снижения акустической эффективности экрана. Предложен гидроакустический экран на корпусе судна, включающий пластину резиноподобного материала, имеющую сквозные воздушные каналы, герметично закрытые с обеих сторон слоями жесткого материала. При этом в качестве одного из герметизирующих слоев использован корпус судна, а другого - жесткий полимерный материал. Экран по периметру огражден комингсом, причем узел сопряжения корпуса судна с экраном выполнен проницаемым в виде пояса пластин из жесткого материала, расположенного по контуру экрана и скрепленного с одной стороны с корпусом судна, а с другой - с кромкой комингса. Предлагаемый гидроакустический экран, примыкающий одной стороной к борту судна, не вызывая заметного возрастания сопротивления движению судна, позволяет снизить весовую нагрузку на судно, повысить акустическую защищенность корабля и уменьшить шумовую загрязненность мирового океана. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам подавления шума и может быть использовано для снижения шумности судов за счет установки гидроакустических экранов на их смачиваемой поверхности. Из патентной и научно-технической литературы известно большое число гидроакустических экранов, например, экран из пористой резины (см. патент США №3094696), представляющий собой слой пористой резины, наносимый на шумящую конструкцию.

Недостатком этого устройства является его низкая прочность при действии гидродинамического потока, обтекающего корабль.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является акустический поглотитель и изолятор по патенту США №4164727 (публ. 14.08.79 г., МПК G 10 k 11/00), состоящий из перфорированной пластины из резиноподобного материала, герметизированной по торцам слоями жесткого материала (металла). Однако известное устройство существенно увеличивает весовую нагрузку на судно за счет слоев металла и, кроме того, при использовании на судах увеличивает сопротивление движению судна и нагрузку на узел крепления экрана за счет плохого обтекания торцевых поверхностей экрана набегающим потоком.

Задачей настоящего изобретения является снижение весовой нагрузки на судно и уменьшение сопротивления его движению без снижения акустической эффективности экрана.

Это достигается тем, что у гидроакустического экрана на корпусе судна, включающего пластину резиноподобного материала, имеющую сквозные воздушные каналы, герметично закрытые с обеих сторон слоями жесткого материала, в качестве одного из герметизирующих слоев используется корпус судна, а другой - жесткий полимерный материал; экран по периметру ограждается комингсом, причем узел сопряжения корпуса судна с экраном выполнен проницаемым в виде пояса пластин из жесткого материала, расположенного по контуру экрана и скрепленного с одной стороны с корпусом судна, а с другой - с кромкой комингса.

Выполнение наружного герметизирующего слоя экрана в виде масло-бензо-озоностойкого материала полимерного материала позволяет снизить весовые характеристики экрана и обеспечить эксплуатацию гидроакустического экрана в условиях загрязненной нефтепродуктами акватории, а также в условиях действия на него солнечной радиации.

Ограждение по периметру гидроакустического экрана комингсом увеличивает прочность крепления экрана к корпусу судна при действии набегающего потока.

Сопряжение наружного слоя экрана с корпусом судна с помощью обтекателя обеспечивает плавное обтекание экрана и малое увеличение сопротивления движению судна.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На смачиваемой части корпуса судна 1 установлен с обеспечением герметичности гидроакустический экран 2, состоящий из пластины резиноподобного материала 3, пронизанной (перфорированной) воздушными каналами 4 и закрытой снаружи пластиной 5 в виде герметизирующего слоя полимерного материала, обладающего масло-бензо-озоностойкими свойствами. Экран огражден по периметру комингсом 6, который скреплен с пластиной из жесткого материала по линии 8, образующей проницаемый для воды обтекатель 7, соединенный с другой стороны с корпусом судна по линии 9.

Предлагаемое устройство подвержено действию гидродинамического потока, возникающего при движении судна.

Устройство работает следующим образом.

Под действием вибраций, вызванных судовыми двигателями и механизмами, корпус судна 1 становится излучателем акустической энергии в воду. На пути распространения акустической энергии располагается предлагаемый гидроакустический экран, который эффективно работает за счет изоляции и поглощения звука.

В резиноподобном материале 3 деформации звукового сжатия-разрежения экрана преобразуются в деформации сдвига вышеуказанного материала, которые интенсивно поглощаются.

Поглощение и изоляция шума в экране обеспечивается герметичностью воздушных каналов 4. Это обеспечивается корпусом судна 1 и пластиной из масло-бензо-озоностойкого полимера 5, имеющей жесткость существенно (в 2-5 раз) выше жесткости перфорированного резиноподобного материала 3. Полимерная пластина выполняет свои функции, отраженные в ее названии. Благодаря наличию обтекателя 7, плавно изменяющего поперечное сечение судна, набегающий на экран поток не вызывает заметного возрастания сопротивления движению судна.

Проницаемость обтекателя для воды позволяет избежать автоколебательных процессов, связанных с проникновением и развитием в водном пространстве внутри обтекателя нестационарных воздушных пузырей. Комингс 6, ограждая экран от гидродинамических усилий со стороны потока, увеличивает надежность крепления экрана на корпусе корабля, которая может быть обеспечена подходящим адгезивом.

Таким образом, предлагаемый гидроакустический экран, примыкающий одной стороной к борту судна, не вызывая заметного возрастания сопротивления движению судна, позволяет снизить весовую нагрузку на судно, по сравнению с экраном-прототипом, повысить акустическую защищенность корабля и уменьшить шумовую загрязненность мирового океана.

Формула изобретения

Гидроакустический экран на корпусе судна, включающий пластину резиноподобного материала, имеющую сквозные воздушные каналы, герметично закрытые с обеих сторон слоями жесткого материала, отличающийся тем, что в качестве одного из герметизирующих слоев экрана использован корпус судна, а наружный слой выполнен в виде масло-бензо-озоностойкого полимерного слоя, при этом гидроакустический экран огражден по периметру комингсом, а наружный слой экрана сопряжен с корпусом судна с помощью обтекателя, выполненного в виде проницаемого пояса пластин из жесткого материала, расположенного по контуру экрана и скрепленного с корпусом судна и с наружной кромкой комингса.

РИСУНКИ