专利名称:被动测距声纳接收声阵的制作方法
本发明涉及一种被动测距声纳接收声阵。
被动测距声纳接收声阵的原理是把接收目标的声信号转换成电信号，对信号进行放大、相关处理及显示，按声程差(时间差)准确测出目标的方位和距离。
目前被动测距声纳接收声阵，有棒条阵、线列阵、振元材料大多选用电压晶体；导流罩采用玻璃钢硫化橡胶；透声介质用传声液体或蓖麻油，如已有技术里的美国AN／BG－2.4被动测距声阵就是采用长棒线列换能器布阵，后面配置软性障板，用玻璃钢作透声窗，中间填充传声液作透声介质，又如法国DUUX－2被动声纳声阵，虽也采用与以上相同的声阵结构，而材料确选用磷酸二氢氨ADP45切割晶片多片粘合而成，用软木包围隔声，导流罩用硫化橡胶，中间填充蓖麻油作透声介质，它们的缺点是工艺复杂、稳定性差、测距精度低、成本高、自重重。
为克服以上缺点，本发明接收声阵采用了平面复合振元结构，即把单面接收组合振元，以镶嵌式结构，镶嵌在阵板上，阵板安放在用槽形钢焊接成的阵架上，用具有相同声程差与振元接收面平行的透声胶包封组成接收小方阵，每个方阵有11条线列，每条线列有十个振元。因此一个方阵上共镶嵌有110个振元。
下面结合附图详细说明本发明图1被动测距声纳接收声阵结构图。
图2振元结构图。
图3阵板示意图。
图4阵架结构图。
图1表示被动测距声纳接收声阵结构图，振元1镶嵌在阵板2中，阵板下垫有垫板3，并一起固定在阵架4上，贴板6、7、11、12分别盖在阵架上、下、左、右位置，声阵固定螺栓8、顶杆5及电缆出线口9焊接在阵架上，各部分附件用螺钉连接成一体，外面用聚氨酯橡胶10密封。
图2表示振元结构，它是由橡皮环14，上垫块15，固定环16，接收阵板17，电极环18，后压块19，后垫片20，下垫块21，陶瓷环22组成。每个振元内装二片陶瓷环，每个振元以电极环18的中心线C－C将振元结构分为上、下两部分，要求这上、下两部分的质量相近，陶瓷环材料采用灵敏度高、抗压及稳定性好的锆钛酸铅接收型压电材料，橡皮环14选用真空橡皮，上垫块15及下垫块21选用硬泡沫塑料。由于声波到达声阵时，一部分经过振元幅射面传入振元，另一部分到达障板，并经振元与障板接触的尾部和侧部传入振元，振元所接收的信号与障板从后部及四周传来的声信号迭加，这就使振元的灵敏度升高，后幅射及旁辨随频率变化较大，因而如图3阵板示意图中所示在障板17的后表面开有纵、横方向的深沟槽，使障板与阵板之间，振元与振元之间相互隔离，而且在振元的尾部与障板的接触处及振元的幅射面与障板的接触处分别垫上泡沫塑料以减少障板上的声波信号传入振元。
图4表示阵架结构示意图用三层槽钢，纵、横垂直交叉焊接成阵架，槽钢阵架中间腔空气是很好的反声、隔声障板，因而接收声阵具有尺寸位置精确，抗震耐压，声性能不随压力而变化，性能稳定，以及自重轻、刚性好、形变小等优点。
整个声阵用透声性好的聚氨酯橡胶24包敷水密，并直接作为导流罩侧面的一部分，这种封灌水密简单，透声性能好，加上透声胶与振元接收面平行，胶层厚薄均匀，使声信号入射时的声程误差消除。
本发明由于采用了平面复合振元结构，垂直交叉槽钢阵架，及有抗震能力强、灵敏度高的振元以及无声程差的聚氨酯透声窗，因而使声纳接收声阵能承受潜艇水下航行高于30大气压的静压力和航速高于18节的动阻力和高的抗震动能力，保证了被动测距精度。
权利要求
1.被动测距声纳接收声阵，是由振元、阵板、阵架、垫块、贴板、胶层组成，其特征在于所述的接收声阵采用平面复合振元结构，其中单面组合振元以镶嵌式结构，镶嵌在阵面板上，所述的阵架用槽型钢焊接构成，所述的阵面板安置在阵架上，整个接收声阵用具有相同声程差的与振元接收面平行的透声胶包裹密封。
2.按照权利要求
1所说的接收声阵，其特征在于所述的振元是由橡皮环14、上垫块15、固定环16、接收阵板17、电极环18、后压块19、后垫片20、下垫块21、陶瓷环22组成，每个振元内装有二片陶瓷环，每个阵元以电极环18的中心线C－C，将振元结构分成上、下两部份，要求上、下两部份的质量相近。
3.按照权利要求
2所说的接收声阵，其特征在于所述的陶瓷环22采用锆钛酸铅接收型压电材料，橡皮环14用真空橡皮、上垫块15及下垫块21均用硬泡沫塑料。
4.按照权利要求
1所说的接收声阵，其特征在于所述的阵板可选用钢或铝，阵板背面开有纵横方向的深沟槽，使振元与振元、阵板与障板之间隔离。
5.按照权利要求
1所说的接收声阵，其特征在于所述的阵架是采用三层槽形钢垂直交叉焊接而成，阵架中空腔的空气形成良好的声隔障板，消除阵两边的信号干扰。
6.按照权利要求
1所说的接收声阵，其特征在于所述的胶层采用聚氨酯胶封灌在接收面上，透声胶与振元接收面平行，胶层厚薄均匀，这样既做密封用又作导流罩的透声窗用。
专利摘要
本实用新型是一种被动测距声纳接收声阵，采用平面复合振元结构。其中振元镶嵌在阵板上，阵板设置在垂直交叉的阵架上，并采用无声程差的聚氨酯透声窗，因而具有自重轻、刚性大、组装精度高、隔振效果好、工艺简单、性能稳定等优点。本实用新型可承受潜艇在水下航行时的静压力，动阻力，以及高抗震动能力。良好的时差精度，保证了被动测距的需要。
文档编号G01S15/06GK86201612SQ86201612
公开日1987年3月25日 申请日期1986年3月26日
发明者林向真, 明代都, 刘怀芳, 高秀珍 申请人:中国科学院北海研究站导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan