[实用新型]透声导流罩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水下设备声基阵的部件，特别是一种由聚氨酯橡胶及增强构件组成的，能满足宽频带水下声基阵性能要求透声导流罩。

背景技术

导流罩是水下设备声基阵的重要部件。导流罩的用途主要一是保护换能器，二是减小航行时声基阵流噪声。导流罩的一般要求是：(1)有良好的透声性能，对换能器方向性不造成畸变(尽量小的插入损失)；(2)有满足规定航速要求的动态强度；(3)有良好的线型。从导流罩-换能器相互作用参数分析可知，要使导流罩满足规定要求，声基阵性能与导流罩罩膜材料密度、膜厚和换能器工作频率关系密切，在换能器频率一定的情况下，要改善导流罩性能，就应采用低密度的材料，使导流罩声特性阻抗尽量接近海水，导流罩厚度尽量小。所以选择合适的导流罩材料和结构形式设计是导流罩设计能否满足要求的重要因素。以往导流罩多为增强复合材料(玻璃钢)以及不锈钢材料。玻璃钢的透声性能是优于玻璃钢的，但由于玻璃钢导流罩多为手糊成型，保证其厚度的均匀性和不产生气泡存在较大困难，而产生的气泡对导流罩的声学性能影响是很大的；其次玻璃钢的密度虽比不锈钢小，但近乎是水的两倍，其内部声场环境也较为复杂。由于不锈钢材料密度较高，对罩膜厚度的要求要小，过小的厚度和导致不锈钢导流罩表面刚性很差，同时不锈钢导流罩的内部声场较之玻璃钢更为复杂

发明内容

本实用新型的目的是提供一种声学性能满足水下设备声基阵指标要求的新型材料的透声导流罩。

本实用新型的目的是这样实现的：一种透声导流罩，包括导流罩主体1，导流罩主体1采用聚氨酯橡胶制成，形状为半椭球，其水平截面从导流罩主体1顶部到开口部为半径渐大的圆，在导流罩主体1内设有相互交叉的横向加强构件2和纵向加强构件3。横向加强构件2和纵向加强构件3采用扁钢制成，被由聚氨酯制成的导流罩主体1包覆。

本实用新型所提供的透声导流罩，采用了聚氨酯橡胶作为主体，辅助以加强构件的结构，由于聚氨酯橡胶具有较低的密度，其声特性阻抗同海水近乎一致，所以采用聚氨酯橡胶作为导流罩具有较明显的优点。(1)具有良好的透声性能；(2)由于它是软性的，所以用它作导流罩时，在声波轰击或波浪拍击的情况下，其受力较之刚性罩的为小，从而减少了由冲击而引起的导流罩破损；(3)当航速较高时，导流罩的噪声主要是由罩外流体的扰动引起的，这些扰动引起罩膜的弯曲振动，象压缩波一样，通过水传递到导流罩里面，由于橡胶为一种阻尼材料，所以用橡胶做导流罩就能减小导流罩自身发生的噪声；(4)橡胶具有较小的弹性模量，局部水动乱引起的高频波通过橡胶中的切变损失，将迅速地丢失能量，低频波通过罩子边界的反射也将迅速地丢失能量，因此橡胶罩能提高信噪比；(5)橡胶具有自洁、防腐、不污染等特性；(6)橡胶导流罩易于成型，良好的工艺手段能有效抑制气泡的产生；(7)采用扁钢作为加强构件，合理设置加强构件的间距，能有效减小导流罩的插入损失；(8)加强构件包覆在聚氨酯橡胶内，其自振产生的噪声大为减小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型采用以下结构：一种透声导流罩，包括导流罩主体1，导流罩主体1采用聚氨酯橡胶制成，形状为半椭球，其水平截面从导流罩主体1顶部到开口部为半径渐大的圆，在导流罩主体1内设有相互交叉的横向加强构件2和纵向加强构件3。横向加强构件2和纵向加强构件3采用扁钢制成，被由聚氨酯制成的导流罩主体1包覆。

本实用新型中导流罩主体1形状为半椭球，截面形状为不等径圆，可以减小声波波形畸变，提高信噪比：

本装置在制作时，在满足刚性强度的前提下，设计时尽量减小构件的几何尺寸，尤其是在声辐射方向的尺寸；横向加强构件2的布局避开换能器辐射面；纵向加强构件3的数量尽量少，可以均布，由于高频换能器在导流罩主体1顶部位置，纵向加强构件3不延伸到顶部；焊接时采用专有工装及热处理控制加强构件的变形。

导流罩主体1采用模具一次灌注成型的方式，控制灌注的温度时间，加强橡胶的流动性，以避免过多的气泡产生。