Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны

 

Жуков В.Б., Катунин А.А., Селезнев И.А. «Гидроакустические преобразователи на основе перспективных пьезоматериалов» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 29 (2017)

Приведены результаты исследований по возможности создания гидроакустических преобразо- вателей на основе перспективных пьезоматериалов – пьезокомпозитов на основе пьезокерамики, пьезокомпозитов на основе сегнетоэлектрических кристаллов сульфоиодида сурьмы SbSI, и пьезопленок. Обоснована необходимость создания новых конструкций преобразователей, связанная с расширением задач прикладной гидроакустики, перечислены основные достоинства таких преобразователей по отношению к традиционным датчикам на основе пьезокерамики, показана конструкция преобразователей и приведены основные характеристики, измеренные на макетах, созданных в ходе исследования. Работа выполнена в рамках проекта по заданию Фонда перспективных исследований.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 29 (2017) | Рубрики: 04.11 07.19

 

Нагаенко А.В., Свирская С.Н., Панич А.Е., Панич А.А. «Управление свойствами пьезокерамического материала системы ЦТС, используемого в гидроакустических излучателях» Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. 10-я междунар. конф., 1–4 окт. 2017 г., Суздаль, Россия. Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. сер. Акустоопт. и радиолок. методы измерений и обраб. инф., с. 151-154 (2017)

Пьезокерамика на основе фаз системы (1-х)PbTiO3-xPbZrO3 является основой большинства высокоэффективных пьезокерамических материалов. Управлять характеристиками таких материалов можно в зависимости от метода и температуры их спекания в результате изменения механизма формирования ее микроструктуры. А контроль механизма формирования микроструктуры получаемой керамики позволяет управлять её сегнетожесткостью, электрофизическими и механическими параметрами в том числе и добротностью. Актуальным представляется изучение влияния на свойства материалов системы ЦТС технологических приемов на этапах изготовления пьезокерамических образцов.

Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. 10-я междунар. конф., 1–4 окт. 2017 г., Суздаль, Россия. Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. сер. Акустоопт. и радиолок. методы измерений и обраб. инф., с. 151-154 (2017) | Рубрики: 04.11 07.19

 

Коротин П.И. «Исследования и разработки ИПФ РАН в области акустического проектирования» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 25-26 (2017)

Развитие вычислительных средств создает впечатление, что большинство задач акустики может быть решено с помощью численного анализа. При таком подходе на первый план выходит формулировка адекватной физической задаче математической модели, а беспокоиться о сложности этой модели не стоит, так как рано или поздно компьютер выдаст искомый результат. В самом деле: исходные уравнения известны, граничные условия могут быть заданы достаточно точно, от начальных условий «хорошее» решение не должно зависеть, физические параметры среды можно варьировать и исследовать зависимость решения от точности их задания. Эксперимент как бы отходит на второй план и может показаться необязательным довеском. Однако есть классы задач, в которых экспериментальный подход не может быть исключен или является полноценным партнером численных методов. К таким задачам относится в полной мере акустическое проектирование – создание конструкций с наперед заданными вибрационными и акустическими характеристиками. Здесь есть два, казалось бы, противоположных направления, которые с успехом развиваются в ИПФ РАН на протяжении уже весьма значительного времени: разработка мощных гидроакустических излучателей с высоким КПД и создание малошумных конструкций, которые, даже при наличии виброактивных элементов, будут плохо излучать звук. Наравне решения многочисленных технологических задач, продвижение в обоих этих направлениях требует решения проблем фундаментального характера. Именно в таком сочетании работы по акустическому проектированию ведутся в ИПФ РАН. Можно ли утверждать, что такие задачи имеют корректное решение? Даже при наличии множества дополнительных факторов, таких как габариты и масса конструкции, ударопрочность и требования по гидростатике, множества прочих ограничений и условий, на начальном этапе разработчик имеет дело с прототипом, построенным по каким-то иным – и часто не акустическим критериям. Прототип задает начальные условия, отталкиваясь от которых, надо предложить варианты модернизации конструкции, оптимальным образом соответствующие главному параметру – максимальному или минимальному уровню акустического давления в заданной полосе частот. Ведущая роль эксперимента – верифицировать исходную численную модель, которая в принципе может и должна быть построена по чертежам прототипа, но её корректность и точность определяет возможность дальнейшей оптимизации конструкции. Оптимизация конструкции состоит в совмещении численных и физических экспериментов по проверке различного рода предложений по изменению параметров изделия, или в автоматической подгонке этих параметров под изначально заданные требования. Представлен обзор ряда конкретных исследований и разработок ИПФ РАН в области акустического проектирования сложных конструкций, таких как корабельные корпуса и мощные низкочастотные излучатели, и тех передовых методов, которые предложены для реализации комплексного подхода к решению соответствующих задач, включая опытную верификацию и оптимизацию акустических характеристик.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 25-26 (2017) | Рубрики: 07.01 07.19

 

Завольский Н.А., Малеханов А.И., Раевский М.А., Смирнов А.В. «О влиянии ветрового волнения на коэффициент усиления горизонтальной антенной решетки в мелком море» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Анализируется влияние ветрового волнения на коэффициент усиления протяженной горизонтальной антенной решетки в мелком море при использовании различных, в том числе, оптимальных методов пространственной обработки сигнала. Численное моделирование выполнено для гидрологических условий, характерных для Баренцева моря в зимний период, и модели Пирсона–Московица для спектра ветровых волн. Демонстрируется возможность значительного влияния развитого волнения на усиление АР в зависимости от ее волновых размеров, дистанции распространения сигнала и скорости ветра.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрики: 07.02 07.19

 

Завольский Н.А., Малеханов А.И., Раевский М.А., Смирнов А.В. «Влияние ветрового волнения на характеристики горизонтальной антенны в условиях мелкого моря» Акустический журнал, 63, № 5, с. 501-512 (2017)

Анализируется влияние статистических эффектов распространения акустического сигнала, возбуждаемого тональным источником в канале мелкого моря с взволнованной поверхностью, на эффективность горизонтальной фазированной антенной решетки. В качестве характеристик антенны рассматриваются функция углового отклика при заданном направлении на источник и коэффициент усиления выходного отношения сигнал/шум (антенный выигрыш). Численное моделирование выполнено применительно к зимним гидрологическим условиям Баренцева моря в широкой области параметров, определяющих условия формирования пространственных корреляций сигнала. Полученные результаты демонстрируют основные физические эффекты влияния ветрового волнения на характеристики антенны и позволяют дать количественный прогноз эффективности работы протяженных горизонтальных антенн в реалистичных условиях мелкого моря.

Акустический журнал, 63, № 5, с. 501-512 (2017) | Рубрики: 07.04 07.19

 

Петников В.Г., Григорьеа В.А., Кочетов О.Ю., Луньков А.А., Черноусов А.Д., Шатравин А.В. «Физические основы построения многоэлементной системы акустического мониторинга арктического шельфа России» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 39 (2017)

Проект направлен на разработку физических основ и информационных технологий многоэлементной системы акустического мониторинга Арктического шельфа России. Предполагается, что мониторинг должен включать в себя наблюдение за популяцией морских млекопитающих в этом районе, т.е. их обнаружение по издаваемым ими звуковым сигналам. Также должен осуществляться контроль над подводными антропогенными шумами, способными оказать негативное воздействие на этих животных, находящихся под угрозой исчезновения и внесенных в Красную книгу. Под информационными технологиями подразумеваются акустические методы (“сотовая” звукоподводная связь и навигация), обеспечивающие возможность оптимального использования стационарных гидроакустических станций и движущихся аппаратов широкого промышленного применения. Главным требованием к указанным технологиям является их ориентированность на автономную аппаратуру, способную длительно (до года) функционировать в акваториях, полностью либо частично покрытых морским льдом. В предлагаемой распределенной системе гидроакустические сигналы будут использованы не только для мониторинга подлёдной среды, но и для оперативной передачи информации от одного элемента сети к другому. Одним из результатов первого этапа стал анализ вокализации четырех видов крупных китообразных, встречающихся на Арктическом шельфе: белухи, гренландского кита, горбача и финвала. Часть из них входит в так называемый Красный список особо охраняемых морских животных (гренландский кит, горбач, финвал) или являются индикаторами устойчивого состояния морских экосистем Арктической зоны Российской Федерации (белуха). Были составлены выборки характерных акустических сигналов, излучаемых указанными крупными китообразными. Спектральный анализ указанных выборок показал, что большинство из указанных животных излучают сигналы с частотами в несколько сотен герц. Именно для этих частот была развита модель мелководного акустического волновода, характерного для Арктического шельфа. Модель предназначена для расчетов передаточной функции волновода в рамках модового представления звукового поля при небольших расстояниях r от источника звука (r<250H, H – глубина волновода). При этом условии для адекватной оценки комплексной амплитуды поля следует учитывать не только “распространяющиеся”, но и “вытекающие” моды, а также межмодовое взаимодействие. Модель учитывает следующие особенности мелководного волновода, существенные для выбранного диапазона частот: 1. Нижняя граница (дно) представляет собой жидкий слой, лежащий на твердом упругом полупространстве (вечной мерзлоте). Скорость звука в слое может быть и меньше, чем скорость звука в воде, что обусловлено присутствием в слое пузырьков природного газа. 2. Для верхней границы характерны случайные неровности, связанные как с поверхностным волнением в летний период времени, так и с шероховатостями нижней границы ледового покрова зимой. Расчеты распространения звука в рамках указанной модели позволили выявить следующие особенности затухания акустических волн на Арктическом шельфе: • при толщине жидкого донного слоя большей, чем длина волны, влияние нижнего упругого полупространства можно не учитывать; при скорости звука в жидком донном слое, близком к скорости звука в воде, затухание акустических волн резко возрастает; неровности верхней границы (и ледовый покров и поверхностное волнение) заметным образом влияют на затухание на расстояниях в несколько десятков километров при скоростях звука в водном слое бо?льших, чем скорость звука в воде. Например, при ветровом поверхностном волнении, отвечающем скорости ветра 12 м/с, и частоте звука 300 Гц затухание может увеличится на ∼6 дБ на расстоянии 30 км. Примерно, такое же увеличение затухания имеет место и при наличии ледового покрова. Следует также отметить, что величина затухания зависит от направленных свойств источника звука. Для моделирования поверхностного волнения применялся спектр Пирсона–Неймана. При моделировании неровностей, связанных с ледовым покровом, были использованы экспериментальные данные, полученные с помощью гидролокаторов, установленных на двигающихся подо льдом носителях. Луч гидролокаторов был направлен вертикально вверх. Указанные выше особенности затухания акустических волн важны не только для оценки возможностей разрабатываемой многоэлементной системы акустического мониторинга. С их учетом оказывается возможным оценить и скорость звука, а, следовательно, и газонасыщенность верхнего осадочного слоя. Соответствующая методика изложена в работе этой конференции (Григорьев В.А., Петников В.Г., Шатравин А.В.). Эти результаты имеют самостоятельное междисциплинарное значение. Во-первых, они могут быть важны применительно к проблеме оценки массированного выброса метана в атмосферу, вызывающего глобальное потепление климата. Во-вторых, они значимы, если верна гипотеза, что концентрация газовых пузырьков в дне зависит от объема залежей углеводородного сырья. Еще одним значимым результатом работы стал сравнительный анализ известных в литературе протоколов динамической маршрутизации для сетей передачи данных с точки зрения возможности их применения к каналам с низкой пропускной способностью, а именно, к придонному акустическому волноводу арктического типа. Было показано, что для сети звукоподводной связи в Арктике наилучшим образом подходят реактивные протоколы, а именно, облегченная модификация протокола AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector), называемая AODVjr. Отметим также, что для частот порядка 1 кГц, которые планируются использовать в звукоподводной связи, получена лучевая структура звукового поля в волноводе арктического типа со слоем газонасыщенных осадков.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 39 (2017) | Рубрики: 07.14 07.19

 

Долгих Г.И. «Разработка технологии томографии земной коры шельфа и глубокого моря на основе применения береговых лазерных деформографов и широкополосных низкочастотных гидроакустических излучателей» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 40 (2017)

Рассмотрены особенности разработки технологии томографии морской земной коры на основе применения береговых лазерных деформографов и низкочастотных гидроакустических излучателей. При изучении закономерностей распространения гидроакустических сигналов, создаваемых гидроакустическими излучателями, по клиновидному шельфу уменьшающейся глубины с оценкой доли гидроакустической энергии, трансформированной в сейсмоакустическую энергию, установлено, что при глубинах меньше половины гидроакустической волны практически весь сигнал распространяется в дне. При выполнении экспериментальных исследований, проведенных в бухте Витязь Японского моря с применением береговых лазерных деформографов и гидроакустического излучателя, генерирующего сложные фазоманипулированные сигналы с центральной частотой 33 Гц, отработаны основы создания технологии томографии земной коры шельфовых областей различных морей. С целью решения подобных задач при больших глубинах моря разработан и создан мощный низкочастотный гидроакустический излучатель на 19–26 Гц, предназначенный для генерации сигналов различной сложности с амплитудой до 10 кПа. В ходе его испытаний на шельфе Японского моря определены скорости волн Рэлея, Стоунли и Лява на трассе «излучатель–лазерный деформограф».

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 40 (2017) | Рубрики: 07.14 07.19 09.10

 

Максимов Г.А., Денисов Д.Н., Ларичев В.А., Лесонен Д.Н., Григорьев А.Г., Корольков З.А. «Цифровая твердотельная буксируемая сейсмокоса малого диаметра для морской инженерной сейсморазведки» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 102 (2017)

Приводятся сведения о цифровой твердотельной буксируемой сейсмокосе малого диаметра для морской инженерной сейсморазведки, разработанной в АО «Акустический институт им. Н.Н. Андреева». Разработанное оборудование прошло проверку в реальном коммерческом проекте на шельфе Карского моря, зарекомендовало себя как удобное средство во время эксплуатации и позволило получить геофизические данные кондиционного качества.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 102 (2017) | Рубрики: 07.14 07.19

 

Максимов Г.А., Денисов Д.М., Ларичев В.А., Лесонен Д.Н., Григорьев А.Г., Корольков З.А. «Цифровая твердотельная буксируемая сейсмокоса малого диаметра для морской инженерной сейсморазведки» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Приводятся сведения о цифровой твердотельной буксируемой сейсмокосе малого диаметра для морской инженерной сейсморазведки, разработанной в АО «Акустический институт им. Н.Н. Андреева». Разработанное оборудование прошло проверку в реальном коммерческом проекте на шельфе Карского моря, зарекомендовало себя как удобное средство во время эксплуатации и позволило получить геофизические данные кондиционного качества.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрики: 07.14 07.19

 

Лабутина М.С., Малеханов А.И., Смирнов А.В. «Моделирование выигрыша антенной решетки в океаническом волноводе в условиях приема многомодового сигнала на фоне модовых помех» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Рассматривается задача пространственной фильтрации многомодового сигнала, представляющего собой суперпозицию конечного числа регулярных мод со случайными амплитудами и принимаемого антенной решеткой (АР) на фоне помех, содержащих интенсивную компоненту модового спектра. В качестве характеристики эффективности метода фильтрации определен коэффициент усиления (выигрыш) АР. Численное моделирование выполнено для случая вертикальной АР, расположенной в океаническом волноводе, в предположении взаимно-некоррелированных модовых амплитуд полезного сигнала и помех. Проведено сравнение оптимального метода пространственной фильтрации с эвристическим методом согласованной фильтрации отдельных мод. Показано, что величина коэффициента усиления АР варьирует в широких пределах в зависимости как от взаимного соотношения спектров интенсивности сигнальных и помеховых мод, так и разрешающей способности АР в модовом пространстве.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрики: 07.15 07.19

 

Есипов И.Б. «Томография шельфа и морской акватории на основе применения параметрического излучателя звука» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 40 (2017)

Представлены результаты компьютерного моделирования особенностей распространения направленного широкополосного акустического сигнала в условиях Баренцева моря и Черного моря в различные сезоны. Моделирование позволяет оценить дисперсионные характеристики мелководных волноводов и особенности распространения в них направленного широкополосного сигнала параметрической антенны. Обсуждаются результаты натурных экспериментов, в которых исследовались особенности распространения направленного широкополосного сигнала параметрической антенны в мелком море и результаты лабораторных исследований возможности томографии потоков в частотной области с применением многочастотных сигналов. Показана возможность одномодового возбуждения мелководного морского волновода в полосе частот 2 октавы. Обсуждается перспектива применения направленного широкополосного акустического излучения для развития междисциплинарных направлений.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 40 (2017) | Рубрики: 07.16 07.19

 

Кузнецов Г.Н., Глебова Г.М. «Исследование однонаправленности приема, оценки дальности и глубины источника с использованием скалярных и векторно-скалярных антенн» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 95 (2017)

Анализируются пространственные спектры на выходе линейной скалярной или векторно-скалярной антенны (СА или ВСА) при обработке сигналов методами, имеющими различную разрешающую способность, согласованными или несогласованными с передаточной функцией волновода. Эксперименты проводились в мелководном бассейне при стационарном расположении антенны и излучателя и в режиме буксировки антенны с движущимся источником шума. ВСА, в отличие от СА, подавляет сигналы, приходящие по «зеркальному» лепестку и обладает однонаправленностью пеленгования, а при использовании согласованной обработки в пассивном режиме однозначно определяет расстояние и глубину источника.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 95 (2017) | Рубрики: 07.19 07.20

 

Бритенков А.К., Боголюбов Б.Н. «Возможности 3D-печати на основе селективного лазерного сплавления для развития технологии изготовления низкочастотных гидроакустических излучателей продольно-изгибного типа» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 101 (2017)

Низкочастотные гидроакустические излучатели необходимы в широком спектре задач: от дальней звукоподводной связи и телеуправления до сейсмоакустической разведки. В связи с этим разработка компактных излучателей высокой удельной мощности, излучающих в достаточно широкой полосе частот, является актуальной задачей. Понижение частоты с увеличением мощности излучения в сочетании с высоким КПД при больших гидростатических давлениях предъявляет особые требования к технологии изготовления гидроакустических преобразователей. Корпус излучателя является одной из самых сложных составляющих в процессе создания мощных низкочастотных гидроакустических преобразователей. Оптимизация излучателя возможна путём поиска глобальных экстремумов многопараметрической модели по совокупности критериев: распределению динамических и статических напряжений, геометрических параметров и характеристик материалов. Получаемая геометрия деталей корпуса излучателя уже нереализуема с помощью традиционной металлообработки. Изготовление корпуса излучателя с помощью SLM-технологии из металлических порошков исключает проблемы герметизации, устойчивости к гидростатическому давлению и разброса электроакустических параметров. При этом корпус может иметь достаточно сложную форму. Предложенный излучатель продольно-изгибного типа c волнообразной излучающей поверхностью корпуса обладает рядом преимуществ при сборке и настройке, что позволяет использовать его в различных областях гидроакустики, для подводных систем телеуправления и связи.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 101 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Коренбаум В.И. «Методы виброзащиты векторных приемников» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 101 (2017)

Проблема виброзащиты векторных приемников вытекает из повышенной вибрационной чувствительности этого класса гидроакустических датчиков. Для виброзащиты векторных приемников потенциально пригодны: виброизоляция, виброкомпенсация, интенсиметрическое виброподавление. В зависимости от значений собственной частоты подвеса, конструктивных особенностей векторных приемников инерционного и силового типов рассмотрены возможности и ограничения этих методов. Разработаны оригинальные технические решения.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 101 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Шахворостов Д.Ю., Горинов И.А., Щёголева Т.В. «Особенности разработки, создания и исследования пьезокомпозита связности 1-3-0 для гидроакустической аппаратуры» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 106-107 (2017)

Рассматриваются принципы создания пьезокомпозита связности 1-3-0 на основе пьезокерамики типа ЦТС с повышенной пористостью, особенности конструирования устройств на основе пьезокомпозита 1-3-0. Показано преимущество использования пьезокомпозита связности 1-3-0 по сравнению с пьезокомпозитом 1-3 и монолитной пьезокерамикой. Полимерно-пьезокерамические композиты позволяют получить, по сравнению с пьезокерамикой, в гидроакустических антенных решётках, преимущества, которые состоят в относительно хорошем акустическом согласовании между устройстволМ и средой при высоких значениях чувствительности к принимаемому сигналу. Существуют различные конфигурации пьезокомпозитов 1-3: из столбиков квадратного сечения, из цилиндров и др. В данной работе реализован конструктив, представляющий собой пьезокерамические стержни из материала ЦТС, которые в свою очередь являются композитом 3-0, и заливочного материала на основе эпоксидной смолы. Рассмотрены три варианта пьезокомпозита: пьезокерамические столбики квадратного сечения и заливочный материал на основе эпоксидной смолы (композит 1-3); пористые пьезокерамические столбики квадратного сечения и заливочный материал на основе эпоксидной смолы (композит 1-3-0); пористые пьезокерамические столбики квадратного сечения и заливочный материал на основе эпоксидной смолы с наполнителем (композит 1-3-0). Экспериментально показано, что переход от пьезокомозита 1-3 из высокотвёрдой низкопористой керамики ЦТС к пьезо керамическим столбикам на основе материала с высоким содержанием пор позволяет получать значительно лучшие значения чувствительности по напряжению γU (чувствительность к звуку в пьезокерамике) по сравнению с обычной керамикой, как показано в таблице. Кроме того, использование пьезокомпозита 1-3-0 снижает массу изделия на 30–40%.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 106-107 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Лабутина М.С., Малеханов А.И., Смирнов А.В. «Моделирование выигрыша антенной решетки в волноводе в условиях приема многомодового сигнала на фоне модовых помех» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 108 (2017)

Рассматривается задача пространственной фильтрации многомодового сигнала, представляющего собой суперпозицию конечного числа регулярных мод со случайными амплитудами и принимаемого антенной решеткой (АР) на фоне помех, содержащих интенсивную компоненту модового спектра. В качестве характеристики эффективности метода фильтрации определен коэффициент усиления (выигрыш) АР. Численное моделирование выполнено для случая вертикальной АР, расположенной в океаническом волноводе, в предположении взаимно-некоррелированных модовых амплитуд полезного сигнала и помех. Проведено сравнение оптимального метода пространственной фильтрации с эвристическим методом согласованной фильтрации отдельных мод. Показано, что величина коэффициента усиления АР варьирует в широких пределах в зависимости как от взаимного соотношения спектров интенсивности сигнальных и помеховых мод, так и разрешающей способности АР в модовом пространстве.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 108 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Вичевич Д.С., Салин М.Б., Суворов А.С. «Расчет дифракционных компонент высокочастотного акустического поля методом граничных элементов для решения задач гидроакустической совместимости» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 147 (2017)

При работе нескольких гидроакустических систем на борту одного носителя, в одном частотном диапазоне встает вопрос об их гидроакустической совместимости. Если приемник и передатчик находятся в зоне геометрической тени друг относительно друга, то наводка возникает за счет так называемых дифракционных волн (огибающих волн и волн соскальзывания), распространяющихся в среде вдоль корпуса. В настоящем докладе представлен опыт применения метода граничных элементов к задачам исследования гидроакустической совместимости.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 147 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Шатохин А.В., Полканов К.И., Селезнев И.А., Жуков В.Б. «Концепции проектирования современных гидроакустических антенн ВМФ» Морская радиоэлектроника, № 2, с. 26-28 (2017)

Рассмотрены задачи и перспективы развития антенных гидроакустических систем ВМФ, дан анализ направлений развития.

Морская радиоэлектроника, № 2, с. 26-28 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Макаров Д.В., Коньков Л.Е. «О точности измерения углов прихода звуковых импульсов с помощью вертикальной антенны» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Рассматривается алгоритм расчета угловой структуры акустических импульсов в подводном звуковом канале. В основе алгоритма лежит преобразование Хусими, позволяющее приближенно установить связь между волновым полем и соответствующими лучевыми приходами. Важным преимуществом алгоритма является возможность его реализации с помощью вертикальной антенны, перекрывающей малую часть толщи океана. Вводятся понятия фундаментальной и алгоритмической погрешностей измерения углового спектра. Первая соответствует фундаментальным ограничениям, устанавливаемым соотношением неопределенностей. Вторая связана со способностью антенны обеспечивать точное вычисление функции Хусими. Приводится оценка минимально возможной фундаментальной погрешности для антенны длиной 300 метров.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Артельный П.В., Вировлянский А.Л., Казарова А.Ю., Коротин П.И., Любавин Л.Я., Стуленков А.В. «Наблюдение устойчивых компонент звуковых полей в натурных измерениях в Ладожском озере» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Представлены результаты обработки данных измерений пространственно-временных структур звуковых полей в Ладожском озере с помощью протяженной приемной вертикальной решетки. Целью обработки было выделение компонент поля, которые устойчивы по отношению к неизбежной неточности математической модели среды. В терминах лучевого подхода устойчивая компонента формируется узким пучком лучей. С точки зрения модового представления поля она образована небольшой группой мод. В обсуждаемом эксперименте анализировались звуковые поля, возбужденные точечным источником, излучавшим широкополосные импульсы, а также поля волновых пучков, возбужденных на фиксированных частотах с помощью излучающей вертикальной решетки. Сравнение результатов обработки данных с численным расчетом полей показывает, что, как и ожидалось, устойчивые компоненты могут быть предсказаны точнее, чем полное звуковое поле.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Коренбаум В.И. «Методы виброзащиты векторных приемников» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Проблема виброзащиты векторных приемников вытекает из повышенной вибрационной чувствительности этого класса гидроакустических датчиков. Для виброзащиты векторных приемников потенциально пригодны: виброизоляция, виброкомпенсация, интенсиметрическое виброподавление. В зависимости от значений собственной частоты подвеса, конструктивных особенностей векторных приемников инерционного и силового типов рассмотрены возможности и ограничения этих методов. Разработаны оригинальные технические решения.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Глебова Г.М., Кузнецов Г.Н. «Исследование однонаправленности приема, оценки дальности и глубины источника с использованием скалярных и векторно-скалярных антенн» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Анализируются пространственные спектры на выходе линейной скалярной или векторно-скалярной антенны (СА или ВСА) при обработке сигналов методами, имеющими различную разрешающую способность, согласованными или несогласованными с передаточной функцией волновода. Эксперименты проводились в мелководном бассейне при стационарном расположении антенны и излучателя и в режиме буксировки антенны с движущимся источником шума. ВСА, в отличие от СА, подавляет сигналы, приходящие по «зеркальному» лепестку и обладает однонаправленностью пеленгования, а при использовании согласованной обработки в пассивном режиме однозначно определяет расстояние и глубину источника.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Бритенков А.К., Боголюбов Б.Н., Смирнов С.А., Перфилов В.А. «Перспективы использования 3D-печати для изготовления компактных гидроакустических преобразователей продольно-изгибного типа со сложной геометрией излучающей оболочки» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Низкочастотные гидроакустические излучатели применяются от дальней звукоподводной связи и телеуправления до сейсмоакустической разведки. Разработка компактных преобразователей высокой удельной мощности с достаточно широкой полосой излучаемых частот по-прежнему остаётся актуальной задачей. Изготовление корпуса излучателя является одной из самых трудоёмких и сложных технологических процедур в процессе создания и настройки. С другой стороны, оптимизация излучатели продольно-изгибного типа с пьезоэлектрическим активным элементом приводит к такой геометрии деталей корпуса, которая уже нереализуема с помощью традиционной металлообработки. Применение SLM-технологии послойного лазерного сплавления из металлических порошков путем лазерной 3D-печати корпуса предложенного излучателя со сложной волнообразной излучающей оболочкой позволяет исключить проблему герметизации, устойчивости к гидростатическому давлению, уменьшить разброс параметров и повысить надёжность гидроакустического преобразователя.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Белов А.И., Кузнецов Г.Н. «Акустическая калибровка района установки антенн с использованием векторно-скалярных модулей» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Оцениваются параметры модели поверхностных слоев грунта в мелком море. Для анализа модовой структуры используются импульсы буксируемого пневмоисточника и преобразование Вигнера. Вертикальные векторные приемники выделяют семь мод. Скалярные приемники или горизонтальные векторные приемники выделяют только три моды. Показано, что использование вертикальных векторных приемников повышает точность оценки параметров модели слоистого дна.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Долгих Г.И., Долгих С.Г., Пивоваров А.А., Самченко А.Н., Швырёв А.Н., Чупин В.А., Яковенко С.В., Ярощук И.О. «Излучающая гидроакустическая система на частотах 19–26 Гц» Приборы и техника эксперимента, № 4, с. 137-141 (2017)

Описана излучающая гидроакустическая система, предназначенная для генерации гармонических и фазоманипулированных гидроакустических сигналов в полосе частот 1 Гц при центральной частоте в диапазоне 19–26 Гц. Максимальное изменение объема излучателя может достигать 0.0123 м3. На частоте 20 Гц в безграничном водном пространстве это соответствует излучаемой акустической мощности 1000 Вт. Результаты испытаний на шельфе Японского моря показали перспективность использования системы при проведении исследовательских работ.

Приборы и техника эксперимента, № 4, с. 137-141 (2017) | Рубрика: 07.19

 

Коренбаум В.И., Тагильцев А.А., Горовой С.В., Костив А.Е., Ширяев А.Д. «Низкочастотные приемники градиента давления инерционного типа для океанологических исследований» Приборы и техника эксперимента, № 4, с. 142-146 (2017)

Разработаны технические решения по построению приемников градиента давления инерционного типа. Чувствительность по звуковому давлению в плоской волне на частоте 100 Гц изготовленного макета размером 110 × Ø32 мм составила 70–80 мкВ/Па, а макета размером 112 × Ø80 мм – около 500 мкВ/Па. Достигнуто улучшение технических характеристик гидроакустических приемников градиента давления, обеспечивающих проведение океанологических исследований в диапазоне частот существенно ниже 1 кГц.

Приборы и техника эксперимента, № 4, с. 142-146 (2017) | Рубрика: 07.19