[發(fā)明專利]一種水雷模塊化嵌入式圓柱共形聲基陣

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611155116.8
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106644043B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 付繼偉;汪小亞;蘆廷彬;趙鵬濤;曹振宇
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一0研究所
• 主分類號: G01H11/08
• 分類號: G01H11/08;G01S7/526
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 郭德忠;仇蕾安

本發(fā)明公開了一種水雷模塊化嵌入式圓柱共形聲基陣，屬于水雷技術領域，它包括：換能器單元、水密插座、水密電纜及導線；兩個以上換能器單元沿圓周方向均勻固定在儀表艙段殼體的外圓周面，且換能器單元的長度方向與儀表艙段殼體的軸向一致，換能器單元的一端與水雷圓柱殼體的端面相抵觸，另一端固定有水密插座，所述水密插座的一端分別通過導線分別與兩個壓電陶瓷圓片的正負極板連接，另一端通過水密電纜與水雷儀表艙內(nèi)的插座連接，實現(xiàn)換能器單元與水雷儀表艙內(nèi)儀器的電氣連接；本發(fā)明通過采用多個壓電敏感元件整體模塊化灌封、集束安裝，以及通過水密插座傳輸信號的方式，減少殼體上的開孔數(shù)目與開孔孔徑。

技術領域

本發(fā)明屬于水雷技術領域，具體涉及一種水雷模塊化嵌入式圓柱共形聲基陣。

背景技術

水雷武器為了滿足對水中目標的探測功能要求，其探測系統(tǒng)通常采取多個聲學換能器構成傳感器陣列的方法。由水聲學基本原理可知，構成基陣陣列的換能器個數(shù)越多，陣列信號處理的增益就越高，對水中目標的探測效果相應就越好。以往水雷武器所用圓環(huán)型壓電陶瓷換能器的機械結構與安裝方式，通常要求在水雷殼體上開相應的安裝孔座。而開孔數(shù)目越多，對水雷殼體強度的影響越不利，對總體結構水下密封性的要求也越高。同時，開孔安裝的方式可能破壞水雷總體的流體外形，引起水下系留穩(wěn)定性降低、流噪聲增大等不良后果。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種水雷模塊化嵌入式圓柱共形聲基陣，能夠解決以往水雷殼體上單個換能器體積較大以及獨立開孔安裝方式引發(fā)的一系列問題，通過采用多個壓電敏感元件整體模塊化灌封、集束安裝，以及通過水密插座傳輸信號的方式，減少殼體上的開孔數(shù)目與開孔孔徑。

本發(fā)明是通過下述技術方案實現(xiàn)的：

一種水雷模塊化嵌入式圓柱共形聲基陣，包括：換能器單元、水密插座、水密電纜及導線；

其外圍設備包括同軸對接的水雷圓柱殼體和儀表艙段殼體；水雷圓柱殼體的直徑大于儀表艙段殼體的直徑；

所述換能器單元用于將聲波信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺ǎ簤涵h(huán)、絕緣環(huán)、壓電陶瓷圓片、透聲橡膠及支撐體；所述支撐體為長條狀結構，且在一側(cè)端面沿其長度方向加工有兩個并列的柱形凹槽；兩個絕緣環(huán)分別嵌裝在兩個柱形凹槽內(nèi)，兩個壓電陶瓷圓片分別抵觸在兩個絕緣環(huán)的臺階面上，使壓電陶瓷圓片與所述柱形凹槽的內(nèi)底面間有間隙；兩個壓環(huán)分別固定在兩個絕緣環(huán)上，并分別將兩個壓電陶瓷圓片壓緊；兩個透聲橡膠分別將兩個所述凹槽封閉，并使兩個透聲橡膠的外側(cè)面與支撐體的側(cè)面平齊，內(nèi)側(cè)面與所述電陶瓷圓片之間有間隙；

整體連接關系如下：兩個以上換能器單元沿圓周方向均勻固定在儀表艙段殼體的外圓周面，且換能器單元的長度方向與儀表艙段殼體的軸向一致，換能器單元的一端與水雷圓柱殼體的端面相抵觸，另一端固定有水密插座，所述水密插座的一端分別通過導線分別與兩個壓電陶瓷圓片的正負極板連接，另一端通過水密電纜與水雷儀表艙內(nèi)的插座連接，實現(xiàn)換能器單元與水雷儀表艙內(nèi)儀器的電氣連接。

進一步的，還包括吸聲障板，所述吸聲障板為弧形的導流板；

吸聲障板安裝在每兩個相鄰的換能器單元之間，使吸聲障板與換能器單元組成的圓筒狀結構的外圓周面與水雷圓柱殼體的外圓周面平齊，構成圓柱共形聲基陣。

進一步的，所述吸聲障板的材料采用吸聲橡膠。

進一步的，所述絕緣環(huán)的材料采用聚四氟乙烯。

進一步的，所述壓電陶瓷圓片采用PMg-51壓電陶瓷圓片。

進一步的，每個所述換能器單元中的兩個壓電陶瓷圓片圓心的距離為1/2工作頻率的波長。