ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПАКТНОГО 3D НЧИ — НИЗКОЧАСТОТНОГО ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПРОДОЛЬНО-ИЗГИБНОГО ТИПА СЛОЖНОЙ ФОРМЫ

Приведены результаты исследований в воздухе резонансных характеристик компактного гидроакустического преобразователя продольно-изгибного типа с цельнометаллической излучающей оболочкой сложной формы — 3D НЧИ — и анализ его электроакустических характеристик в воде. Исследование распределения по поверхности преобразователя амплитуды колебаний в воздухе и электроакустических параметров в воде, полученных в ходе натурных испытаний, подтверждает, что представленный в работе излучатель с габаритными размерами менее 120 мм и массой до 1.2 кг превосходит излучатели подобных размеров по ряду параметров, в частности, обладает более высокими значениями коэффициента механической трансформации и использования присоединенной массы воды. Несмотря на компактные размеры, представленный в работе 3D НЧИ имеет в воде чувствительность по напряжению 1.6 Па·м/В на частоте основного резонанса 1.6 кГц при относительной ширине полосы частот не менее 16% и КПД в рабочей полосе частот до 90%. Показано, что при помощи установки дополнительных элементов происходит повышение эффективности 3D НЧИ за счет снижения уровня колебаний торцевых фланцев за пределами основной полосы частот. Согласно расчетам, излучаемая акустическая мощность такого 3D НЧИ в режиме передачи бинарных фазоманипулированных сигналов может достигать 50 Вт и более, что позволяет с учетом высокой надежности (подтвержденный ресурс более 1011 циклов) и технологичности изготовления успешно применять подобные гидроакустические преобразователи для широкого спектра задач подводной гидроакустики, навигации и телекоммуникации.