[发明专利]一种船底换能器舱

说明书

技术领域

本发明涉及一种船底换能器舱，属于船舶业技术领域。

背景技术

高技术含量的勘察科考船舶因功能需要，要携带特有的换能器，如多波束、单波束、多普勒声学流速计等声学设备，这些声学设备若放置在船底的船壳板外接收和释放信号的范围会更广，所以先进的勘察科考船舶会设有一个换能器舱在船底的船壳板外来放置这些设备。

但是若换能器舱布置在船底船壳板外会增大船舶的所受到的阻力，增加能耗，降低船舶运行效率，同时对船速有一定影响，现有的换能器舱没有良好的流线型，不能很好地降低作为附体的阻力；

同时，外界的运动流体对声纳换能器的干扰也比较大，不能满足如今信息采集的精度要求，布置在换能器舱内的声学设备，也会因为换能器外的湍流而影响使用效果，例如，换能器仓内设置的一对长条形的相互垂直的多波束换能器，受到湍流的影响比较明显；此外，现有的换能器舱，各种换能器在其内部难以进行合理布置，造成换能器布置不够紧凑，这也一定程度上加大了换能器舱的总体积，造成材料的浪费，对船的航行造成了较大阻力。

发明内容

为了尽可能降低船底所附的换能器舱给船只航行所带来的阻力，并减小运动流体对换能器设备使用的影响,更利于紧凑、优化换能器舱内各种换能器的布置，换能器舱的外形起到至关重要的作用。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种船底换能器舱，所述换能器舱1内能够置放至少两种换能器，所述换能器舱1呈侧周曲面平滑的扁平块状壳体结构，其内设有一对相互垂直的、长条形的换能器的置放位，所述换能器舱1过中心的长度方向设为X向，宽度方向设为Y向，所述换能器舱1紧贴船底竖直向上的方向设为Z向；所述换能器舱1分为左半部和右半部，所述左、右半部各自的前后侧相互对称；所述换能器舱1垂直于所述Z轴的各平面定义为水线面，垂直于所述X轴的各平面定义为横剖面，垂直于所述Y轴的各平面定义为纵剖面；所述换能器舱1左半部的水线面沿Z向逐渐增大，右半部的水线面沿Z向先逐渐增大后逐渐减小；所述换能器舱1的纵剖面沿所述Y向逐渐减小；所述换能器舱1左半部的横剖面沿X轴逐渐增大，右半部的横剖面沿X轴逐渐减小。

进一步的，所述水线面的边缘呈流线型。

进一步的，所述换能器1内设有一对长条形的相互垂直的多波束换能器2，所述一对多波束换能器2其中一个设于X轴上，另一个沿Y向设置。

进一步的，所述换能器舱1内还设有至少一个单波束换能器5。

更进一步的，所述换能器舱1内还设有海流剖面仪3和探测仪4。

进一步的，所述换能器舱1的长度为5～5.5米，宽度为3.5～4米，厚度为0.2～0.4米。

本发明总的思路是：设计一种船底换能器舱，使其随着勘察科考船舶航行时，尽可能的降低对船只航行带来的阻力，同时，要使得换能器舱内部的各种换能器受到湍流的影响降至最小，从而增强换能器的使用效果；同时，要尽可能使得换能器舱结构更加紧凑，并且其形状要适合放置一对长条形的多波束换能器，从而减小换能器舱的总体积，进一步降低船只航行阻力。

本发明的特点是：

换能器舱呈两头尖中间宽的的扁平壳体结构，其与水流直接接触的侧周面呈平滑的曲面形，而且，右半部沿着Z向的水线面先增大后减小，当船底换能器舱随船只向X向移动时，与水流正面向碰的面积大大减小，大大减小了水流的阻力，左半部沿着Z向的水线面逐渐增大，其左半部即尾部呈上大下小的结构，实践正面，这种结构，具有良好的导流作用，从而进一步减小了航行阻力；一对长条形的相互垂直的多波束换能器2，其中一个设于X轴上，另一个沿Y向设置，使得结构更加紧凑；换能器舱移动时，受到水流冲击很小，因此受到湍流的影响大大减小，换能器舱内部的换能器能够更加稳定精确的进行数据采集和交换，如图1所示，尤其是一对多波束换能器2，受到湍流的影响大大降低。

本发明的有益效果在于：

1）换能器舱的外型设计直接影响到声学设备的工作环境、探测能力和综合性能，经过对其外型的优化，作为附体产生的阻力大大减小；

2）水流对仪器的干扰也明显减弱，使得换能器舱周围的水流尽量避免分离现象，避免了产生旋涡噪声，提高了声学设备的使用效果。

3）线型流畅，最大限度地减小阻力和运动流体对声纳换能器的干扰；

4）可以极大地改善设备的工作环境，减少船底来流及空泡的影响，而且能使传感，探测设备的工作范围增大，避免一些工作盲区，使得设备的工作效率及准确性大大提高。

附图说明