Дранников А.В., Козьмин С.Г., Исаев А.В. «Гидроакустическая ультракороткобазисная система позиционирования автономных необитаемых подводных аппаратов. Часть 1» Морской вестник, № 3, с. 84-87 (2025)

Данная статья является заглавной из серии подготавливаемых публикаций, посвященных разработке гидроакустического комплекса для проведения подводных работ силами группировки АНПА и корабля-носителя. В составе гидроакустического комплекса реализованы система высокоскоростной подводной связи, представленная вариантом корабельного высокопроизводительного исполнения и, размещаемым на АНПА, вариантом гидроакустического модема с низким энергопотреблением, и гидроакустическая система позиционирования. Подобный гидроакустический комплекс позволяет проводить подводные работы скрытно и с высокой эффективностью энергопотребления задействованных АНПА. Энергоэффективность и скрытность обеспечивается за счет исключения необходимости для АНПА подъема на поверхность с целью уточнения своего местоположения, обмена данными и корректировки своей миссии. Выводы 1. Представлены результаты авторских исследований конструкции гидроакустической приемной антенны, полученные при разработке УКБ ГАСП. 2. Показано, что для обеспечения удовлетворительной точности (менее 0,5°) определения пеленга оптимальная конструкция приемной антенны может включать в себя не более восьми приемных элементов.

Ильменков С.Л. «Характеристики рассеяния дискретных составляющих шума гребного винта моделью корпуса подводного аппарата» Морской вестник, № 3, с. 104-106 (2025)

Движитель и корпус подводного аппарата находятся в сложном гидродинамическом взаимодействии, поэтому при исследовании характеристик излучения звука такими объектами целесообразно рассматривать в целом систему «движитель–корпус». Компонента внешнего гидроакустического поля, связанная с переизлучением корпусом шума от движителя, в некоторых случаях может превышать уровень шума первичного источника за счет резонансов корпусных конструкций. Как известно, наиболее распространенными типами движителей в настоящее время являются гребные винты. При решении задач, связанных с акустическими характеристиками подводных аппаратов (мониторинг водной среды, поисковые работы, патрулирование и т.д.), существенную роль играют низкочастотные дискретные составляющие шума вращения гребных винтов: «объемная» и «силовая», которые проявляются на частотах, кратных числу оборотов винта и количеству его лопастей. Физическая основа «объемного» шума обусловлена периодическими вытеснениями объемов жидкости в области диска винта вследствие телесности его лопастей (монопольный источник), «силовая» – воздействием лопасти на среду (дипольный источник). Несмотря на то, что в шуме винта обычно доминирует уровень «силовой» составляющей, шум вытеснения является одним из важных компонентов акустического излучения системы «движитель–корпус» и требует отдельного анализа. Определение гидроакустического поля системы «движитель–упругий корпус» строгими аналитическими методами представляет значительные математические и вычислительные трудности и возможно лишь в некоторых частных случаях для тел простейших геометрических форм (сфера, сфероид, бесконечный цилиндр). В данной статье для оценки возможности применения численного подхода в первом приближении рассмотрена задача рассеяния звука упругим телом неаналитической формы под действием сосредоточенных источников, имитирующих низкочастотные пульсации, обусловленные «объемной» составляющей шума вращения. Заключение. В статье выполнены расчетные оценки характеристик рассеяния звука математической моделью корпуса подводного аппарата, возбуждаемой сосредоточенными источниками, расположенными вблизи ее кормовой оконечности. Источники имитируют низкочастотные пульсации, обусловленные «объемной» составляющей шума вращения гребного винта. Как показали полученные результаты, при уменьшении относительной длины конической оконечности модели и (или) увеличении ее волнового размера значения частотных характеристик рассеяния в целом возрастают, особенно на частотах контурных резонансов. При этом максимумы угловых характеристик с ростом волнового размера смещаются в траверсных направлениях с некоторым возрастанием обратного рассеяния. В рамках данного подхода возможно моделирование и дипольного характера излучения под действием периодических сил, возникающих вследствие гидродинамической нагрузки на лопасти гребного винта. Для этого необходимо ввести второй источник противоположного знака, расположенный на некотором расстоянии от первого, и вычислить суммарное давление от них в точке наблюдения. Замена газа-заполнителя вакуумом практически не сказывается на результатах расчетов характеристик рассеяния в данном диапазоне частот.