[发明专利]一种复合空腔声障板

说明书

本发明提供的是一种复合空腔声障板。包括空腔障板，在空腔障板上粘合有橡胶层，所述橡胶层内部有周期排列的空腔。本发明可以通过在矩形空腔障板上覆盖较薄的带空腔的橡胶层材料结构，使得在550Hz‑3000Hz的频段范围内，复合声障板具有很好的隔声性能，且复合声障板下矢量传感器的有效工作频段为全频段，有利于信号的接收，改善了矢量舷侧阵声纳系统的性能。本发明具有结构简单，制作工艺简单的特点。

技术领域

本发明涉及的是一种声障板，尤其涉及一种改善声障板下矢量传感器接收性能的复合声障板。

背景技术

上世纪九十年代，我国成功研制了矢量传感器，突破了我国海洋检测系统中依靠声压传感器的限制，推动了我国声纳技术的发展。矢量传感器可以同时获取水下声场中的声压和质点振速信息，通过对水下介质质点振速与声压信号进行联合处理，能够很好的抑制各向同性背景噪声，当使用由矢量传感器组成的声纳基阵时，能获得比相同数量的声压阵更好的性能；同时矢量传感器的振速通道的指向性为偶极子形，形状不根据频率变化而变化，这有利于声纳系统向低频方向发展。矢量水听器的诸多优势使其成功应用在很多水声设备上，如浮标声纳、拖曳阵声纳中，并取得了设备简单、重量轻、可靠性高、目标探测能力强等一系列较为理想的效果，矢量传感器的优良性能使人们试图将其应用于舷侧阵声纳系统中。

声纳基阵是声纳系统的重要组成部分，往往由水声换能器、导流罩和声障板组成。声障板是声纳系统的重要组成部分，因此关于声障板的公开报道也较多，例如：申请号为201520028881.2、名称为“一种用于声呐基阵的声障板”；申请号为201720012288.3、名称为“一种用于水下障碍物探测装置的隔声障板”；申请号为201810935550.0、名称为“一种模块式水下耐压隔声障板”等专利文件中公开的技术方案等。

舷侧阵声纳系统的声纳基阵使用时安装在舷侧上，由于安装空间有限，其声障板为较薄的矩形平面声障板，声障板具有屏蔽或降低基阵载体的结构振动辐射噪声，均化局部声场，保证信号的空间相关性，提高基阵信噪比等作用。在声纳基阵中通常使用反声障板，这需要障板材料为与水严重失配的材料，且能够承受高流体静压力的作用，在深水中使用时不会变形。为了解决这个问题，采用由金属薄板焊接成空气腔的空腔障板作为反声障板，封闭的空气腔和水阻抗严重失配，起着良好的去耦和反声作用，但是在矩形空腔障板条件下矢量传感器的反射增益变化范围大，矢量传感器的有效工作频段较窄，从而影响了矢量舷侧阵声纳系统的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够改善矢量传感器接收性能的复合空腔声障板。

本发明的目的是这样实现的：包括空腔障板，在空腔障板上粘合有橡胶层，所述橡胶层内部有周期排列的空腔。

本发明还可以包括：

1.所述的所述的空腔为圆台空腔。

2.所述的橡胶层包括空腔层和封口层，所述的空腔设置在空腔层中，空腔在空腔层中的底部为封口、上部为敞口，所述的封口层粘合在空腔层上使空腔的上部敞口密闭。

3.圆台空腔的轴线之间距离为10mm，圆台空腔的轴线方向垂直于圆台表面。

4.所述空腔层的厚度为19.5mm，所述圆台空腔的高度为16mm，圆台上表面直径为4.2mm，圆台下表面直径为5.2mm；所述封口层的厚度为0.5mm。

5.所述空腔障板是由金属薄板焊接成的带空气腔的空腔障板，所述的金属薄板的厚度为5mm，空气腔厚度不超过空气介质中适用频段最高频率对应波长的一半。

本发明提供的是一种应用于矢量舷侧阵声纳系统的复合矩形空腔声障板，包括依次设置的橡胶封口层、橡胶空腔层和由金属薄板焊接成空气腔的空腔障板，所述橡胶空腔层上内嵌周期排列的圆台空腔，应用时封口层上方一定距离处置放矢量传感器。