Маничева Н.В. «Энергетика затопленных конических струйных оболочек» КОНСОНАНС-2007. Акустический симпозиум (25–27 сентября 2007 г.), с. 176-182 (2007)

Осесимметричные гидродинамические излучатели противоточного типа моделируются затопленной струйной оболочкой в виде усеченного конуса. Динамика оболочки определяет характеристики генерируемого акустического поля, в частности, его интенсивность. Чем больше амплитуда деформации изгиба свободного края струйной оболочки, тем выше интенсивность звука, генерируемого при коллапсе паровых каверн. Этому соответствует оптимальная скорость струи, при которой частота пульсаций неустойчивого тороидального вихря совпадает с собственной частотой оболочки. Работа посвящена экспериментальному исследованию зависимости интенсивности акустического поля, генерируемого данными источниками звука, от геометрических, гидродинамических параметров струйной оболочки и свойств жидкости.

Гринченко В.Т., Макаренков А.П., Воскобойник В.А. «Гидродинамические шумы гибкой протяженной буксируемой антенны» КОНСОНАНС-2003. Акустический симпозиум (1–3 октября 2003 г.), с. 78-83 (2003)

Приведены результаты экспериментальных исследований по изучению гидродинамических шумов на гибкой протяженной антенне. Показано влияние площади чувствительной поверхности акустического приемника на регистрируемое поле пульсаций давления. Представлены спектральные плотности мощности пульсаций псевдозвукового давления турбулентного пограничного слоя на поверхности антенны. Установлено, что конвективная скорость убывает с ростом частоты и диаметра антенны.

Наседкин А.В. «Конечно-элементное моделирование гидроакустических пьезопреобразователей» КОНСОНАНС-2003. Акустический симпозиум (1–3 октября 2003 г.), с. 159-164 (2003)

Рассматриваются проблемы конечно-элементного моделирования пьезоэлектрических излучателей и приемников ультразвуковых волн, нагруженных на акустические среды. Описываются подходы, принятые в конечно-элементных пакетах ANSYS и ACELAN. Особо отмечается комплекс симметричных седловых алгоритмов, реализованных в разработанном на кафедре математического моделирования РТУ под руководством проф. А.В.Белоконя пакете ACELAN, предназначенном для решения динамических задач акустоэлектроупругости. Анализируется опыт расчетов по МКЭ конкретных пьезоустройств: многослойных пьезоизлучателей силовой антенной решетки ультразвукового литотриптора, сферических пьезоизлучателей и др. Отмечается, что в ряде случаев для гидроакустических применений оказываются эффективными пьезоизлучатели, выполненные из пористой керамики. В связи с этим уделено внимание реализации метода эффективных модулей для определения полного набора эффективных констант пористой пьезокерамики по конечно-элементным решениям специальных задач электроупругости для представительных объемов

Чесский Ю.В. «Многорезонансный изгибный электроакустический преобразователь» КОНСОНАНС-2003. Акустический симпозиум (1–3 октября 2003 г.), с. 271-274 (2003)

Рассмотрена конструкция многорезонансного изгибного электроакустического преобразователя и методика подбора его элементов, для обеспечения перекрытия широкой полосы частот. Приведены результаты исследования частотных характеристик преобразователя в гидроакустической трубе и в гидроакустическом бассейне.

Глазьев В.И., Зацерковский Р.А., Смидович О.В. «Обобщенный фазовый метод диаграммообразования для приемных антенных решеток широкополосных временных сигналов» КОНСОНАНС-2005. Акустический симпозиум (27–29 сентября 2005 г.), с. 136-141 (2005)

На базе критерия локальной пространственно-временной узкополосности получен обобщенный фазовый алгоритм диаграммообразования в приемных антенных решетках широкополосных временных сигналов на промежуточной частоте, показана связь обобщенного фазового метода с временным и фазовременным алгоритмами.

Гринченко В.Т., Макаренков А.П., Воскобойник В.А. «Снижение гидродинамических помех гидрофонов вертикальной дрейфующей антенны» КОНСОНАНС-2005. Акустический симпозиум (27–29 сентября 2005 г.), с. 159-164 (2005)

Представлены результаты экспериментальных исследований средств снижения гидродинамических шумов обтекания вертикальной дрейфующей антенны. Приведен ряд пассивных средств снижения помех в виде обтекателей гидрофонов и осуществлен сопоставительный анализ их эффективности. При малых скоростях обтекания (0.1–0.2) м/с наиболее эффективным устройством, снижающим гидродинамические помехи гидрофонов, является чечевицеобразный обтекатель. При более высоких скоростях обтекания (0.4–0.5) м/с предпочтительнее использовать флюгероподобный обтекатель покрытый сетчатой оболочкой. Рассмотрена физическая модель процесса обтекания дисковых гидрофонов и средств их защиты.

Шамарин А.Ю. «Взаимодействие плоской звуковой волны с цилиндрической решеткой, образованной из пьезокерамических цилиндрических преобразователей и акустического экрана» КОНСОНАНС-2005. Акустический симпозиум (27–29 сентября 2005 г.), с. 296-300 (2005)

При решении прикладных задач гидроакустики, возникает вопрос исследования динамических процессов в определенной гидроэлектроупругой системе, в том числе и взаимодействие плоской звуковой волны с цилиндрической решеткой, образованной из пьезокерамических цилиндрических преобразователей и акустического экрана. В данной работе исследуются физические характеристики полей системы состоящей в общем случае из произвольного числа погруженных в акустическую среду тонкостенных цилиндрических пьезопреобразователей, оси которых являются образующими некоторой воображаемой цилиндрической поверхности. Внутри решетки находится еще одна, не перемешивающаяся с внешней, акустическая среда, которая заполняет цилиндрический объем. Система возбуждается установившейся во времени плоской волной давления. Преобразователи поляризованы в радиальном направлении и могут иметь закороченные, разомкнутые и замкнутые через нагрузочное сопротивление электроды. Иными словами имеется круговая антенная решетка внутри, которой находится экран произвольной акустической жесткости.

Лейко Н.С., Липовецкая Г.Д., Маяцкий В.И., Климов А.Е., Савина И.В. «Один из подходов к анализу и обоснованию принципов построения векторных приемников» КОНСОНАНС-2007. Акустический симпозиум (25–27 сентября 2007 г.), с. 145-149 (2007)

При построении систем активного гашения звука по методу Г.Д. Малюженца используются приемные и излучающие поверхности, которые должны удовлетворять ряду условий. Принципиальными из них являются прозрачность для звука поверхностей, образованных из принимающих и излучающих преобразователей, и применение в качестве приемников и излучателей преобразователей, формирующих одностороннюю характеристику направленности. Первое условие обеспечивает неискажаемость звуковых полей структурными элементами акустической части систем активного гашения звука и реализуется обычно использованием преобразователей, малых по сравнению с длинами волн гасимых сигналов. Второе условие позволяет достичь в идеальном случае полного отсутствия акустической обратной связи между поверхностями, образованными из приемных и излучающих преобразователей. Одним из возможных путей практической реализации перечисленных условий является использование при построении акустической части систем активного гашения звука комбинированных акустических преобразователей. Они представляют собой многоканальные устройства, объединяющие в одной конструкции преобразователи различных типов – давления и колебательной скорости (векторные). В режиме приема регистрация колебательного движения частиц среды может быть осуществлена путем перемещения элементов векторного приемника, преобразующих механическое движение в электрические сигналы под действием на них движущихся частиц. Одним из таких приемников является цилиндрический преобразователь. Специфика его работы состоит в использовании определенных форм колебаний механической системы с распределенными параметрами. Собственными формами колебаний цилиндрической оболочки являются продольные колебания по окружности и изгибные колебания. При этом из всей совокупности форм колебаний векторную характеристику формируют только колебания, содержащие в разложении угловую зависимость вида cos_f. К ним могут относиться как продольные, так и изгибные колебания. Остальные формы колебаний, не используемые в процессе заданного преобразования энергии, являются причиной искажения характеристик векторного приемника при его работе на рассматриваемой моде. Целью работы является получение аналитических соотношений, позволяющих выполнить количественную оценку этого искажения.

Макаренков А.П., Воскобойник В.А. «Снижение гидродинамических помех антенн с векторными приемниками» КОНСОНАНС-2007. Акустический симпозиум (25–27 сентября 2007 г.), с. 169-175 (2007)

In the report are resulted experimental researches on hydrodynamic noise reduction of pressure gradient hydrophone aerials of drifting hydroacoustic stations. Flow processes of the small-sized aerial are considered. The influence of a flow velocity on a level of noise spectrum is investigated. Noise reduction means and constructions are offered and approved. Their action is directed on reduction of scales of vortex systems – noise sources that has allowed lowering their intensity essentially.

Коренбаум В.И., Тагильцев А.А. «Особенности разработки векторно-скалярных приемников для гибких протяженных буксируемых антенн» КОНСОНАНС-2013. Акустический симпозиум (1–2 октября 2013 г.), с. 144-149 (2013)

Применение векторных и комбинированных приемников в гибких приемных буксируемых антеннах (ГПБА) позволяет обеспечить пространственную избирательность не только в продольной, но и поперечной плоскостях. Это свойство векторных ГПБА представляет интерес для устранения неоднозначности пеленгования и определения угломестного направления на источник принятого сигнала. Внимание исследователей к разработке и исследованию векторных ГПБА вновь привлечено в последние годы. Основными проблемами использования векторно-скалярных приемников в низкочастотных гибких буксируемых протяженных антеннах являются защита от помех обтекания и необходимость достижения высокой чувствительности при малых поперечных волновых размерах. Цель работы – исследование характеристик векторно-скалярных приемников, помещенных в тело ГПБА из звукопрозрачного компаунда. Рассмотрены вопросы разработки векторно-скалярных приемников для низкочастотных гибких буксируемых протяженных антенн, связанные с оценкой резонанса подвеса, методами защиты от помех обтекания.

Гусак З.Т. «Свойства механических полей экранированных гидроакустических излучателей компенсированной конструкции в зависимости от параметров экрана» КОНСОНАНС-2015. Акустический симпозиум (29–30 сентября 2015 г.), с. 72-77 (2015)

Рассмотрен гидроакустический излучатель, состоящий из цилиндрического пьезокерамического излучателя с окружной поляризацией, помещенного в акустически мягкий экран. При этом считается, что тип конструктивного исполнения излучателя – компенсированный. Методами связанных полей и частичных областей решена задача и получены аналитические выражения, описывающие физические поля указанного излучателя. Выполнен численный анализ свойств механических полей таких излучателей. Сопоставительный анализ частотных свойств излучателей позволил выявить ряд тонких эффектов в формировании механических полей этих излучателей в зависимости от типа компенсированного исполнения конструкции и параметров их экранов.

Нижник А.И. «Физические поля планарных гидроакустических антенн, образованных из цилиндрических пьезокерамических излучателей с радиальной поляризацией» КОНСОНАНС-2015. Акустический симпозиум (29–30 сентября 2015 г.), с. 158-163 (2015)

В корабельной гидроакустике широкое применение нашли плоские (планарные) приемно-излучающие антенны. Развитые размеры гидроакустических антенн с плоской рабочей поверхностью, размещенных в корпусе корабля, обеспечивают возможности решения задач как обнаружения подводных объектов в области низких звуковых частот, так и гидроакустической навигации с использованием высоких частот. Исследованиям плоских гидроакустических антенн посвящено большое число работ. Однако практически во всех из них рассматриваются вопросы формирования и расчета только акустических полей, как без учета, так и с учетом взаимодействия элементов антенн по акустическому полю. Гидроакустические антенны в процессе своей работы выполняют две функции – функцию преобразования одного вида энергии (электрической в режиме излучения, акустической в режиме приема) в другой вид (акустическую и электрическую, соответственно) и функцию распределения акустической энергии в окружающем антенну пространстве. Таким образом, функционирование гидроакустической антенны характеризуется наличием нескольких видов взаимодействия, а именно, взаимодействия трех физических полей в процессе преобразования энергии (электрического, механического и акустического) и взаимодействием элементов антенн по акустическому полю в процессе пространственного распределения преобразованной энергии. В изложенной постановке изучалась только работа одиночного пьезокерамического цилиндрического излучателя. Целью данной работы является получение аналитических выражений, позволяющих описать закономерности формирования и свойства всех физических полей планарных антенных решеток, образованных из конечного числа пьезокерамических цилиндрических излучателей с радиальной поляризацией, с учетом всех видов взаимодействий полей, возникающих в процессе работы антенных решеток. Методом связанных полей в многосвязных областях решена задача излучения звука планарной антенной решеткой, образованной из цилиндрических пьезокерамических излучателей силовой и компенсированной конструкций с радиальной поляризацией, с учетом взаимодействия электрических, механических и акустических полей в процессе преобразования электрической энергии в акустическую и взаимодействия излучателей в решетке по акустическому полю, обусловленного многократным рассеянием волн на элементах решетки. Проведена физическая и математическая постановка задачи. Получены аналитические выражения, позволяющие выполнять расчеты параметров всех физических полей, участвующих в работе антенны.

Старовойт Я.И. «Физические поля круговых цилиндрических гидроакустических антенн с экраном и цилиндрическими пьезокерамическими излучателями с радиальной поляризацией» КОНСОНАНС-2015. Акустический симпозиум (29–30 сентября 2015 г.), с. 194-199 (2015)

Широкая область практического использования цилиндрических гидроакустических антенн в корабельной гидроакустике обусловила необходимость разработки методов расчета их параметров и исследования свойств антенн. Гидроакустические антенны характеризуются тем, что они не только формируют распределение акустического поля в окружающем пространстве, но и осуществляют преобразование одного вида энергии в другой, например, электрической энергии в акустическую в режиме излучения. Целью данной статьи является разработка методов расчета круговых цилиндрических антенн с экраном и различным конструктивным исполнением ее цилиндрических излучателей в так называемой «сквозной» постановке, когда величинам электрических напряжений на входе антенны ставятся в соответствие значения давлений в акустическом поле, формируемом антенной. Методом связанных полей в многосвязных областях решена задача об излучении звука круговой цилиндрической гидроакустической антенной, образованной из конечного числа цилиндрических пьезокерамических преобразователей силовой или компенсированной конструкций и цилиндрического акустического экрана, расположенного во внутренней полости антенны. Решение задачи сведено к бесконечной линейной системе алгебраических уравнений, которая является исходной для получения количественных данных о физических полях круговых цилиндрических антенн с экраном и их элементов.

Горелов А.А., Смарышев М.Д. «Моделирование алгоритмов обработки процессов на выходе каналов комбинированного приемника и комбинированной антенны» Акустический журнал, 64, № 2, с. 250-256 (2018)

Методом компьютерного моделирования рассматривается помехоустойчивость отдельного комбинированного приемника, состоящего из приемников звукового давления и колебательной скорости, и помехоустойчивость плоской звукопрозрачной антенны, состоящей из таких приемников. Результаты компьютерного моделирования подтверждают разработанный ранее аналитический метод расчета коэффициента помехоустойчивости гидроакустических антенн при мультипликативном алгоритме обработки процессов в их каналах. Показано, что при изменении в весьма широких пределах анизотропии поля помех, воздействующих на комбинированный приемник и антенну, максимальная помехоустойчивость обеспечивается не при мультипликативной, а при аддитивной обработке.

Дудзинский Ю.М. «Влияние параметров струйных оболочек и свойств жидкости на спектр звука гидродинамических излучателей» КОНСОНАНС-2007. Акустический симпозиум (25–27 сентября 2007 г.), с. 86-93 (2007)

Models of a direct-flow and counter-flow hydrodynamic radiator as a cylindrical environment with various boundary conditions are considered. The task of the compelled fluctuations of these dynamic systems consider revising. The received expressions for amplitude-frequency characteristics of jet environments are compared to experimentally measured spectra of a generated sound. The analysis has shown, that the spectrum of a generated acoustic signal is identical to the amplitude-frequency characteristic of the flooded jet environment. On a theoretical spectrum, time functions of a signal have been received and their comparison with experimental soundtracks is carried out. Dependence of a spectrum of an acoustic signal on geometrical parameters of a jet environment and hydrostatic pressure in a liquid is analyzed. The submitted model allows to expect spectral characteristics of the sound generated by axially symmetric hydrodynamic radiators.