Активний радіогідроакустичний буй

Активний радіогідроакустичний буй, який містить поплавкову частину з приймальнопередавальною апаратурою радіотракту і підводну частину, що містить приймально-передавальну апаратуру гідроакустичного тракту, який включає підсилювач потужності, приймально-випромінюючу C2 2 (19) 1 3 силювач, ущільнювач сигналів, компас і джерело електроживлення апаратури підводної частину. Апаратура підводної і поплавкової частин з'єднана між собою електричним кабелем. Недоліком аналогів і прототипу є те, що для перевірки функціонування в активному режимі (перевірка проходження імпульсного зондуючих сигналу, далі - сигналу "Зонд") РГБ у зібраному стані (перевірка такого РГБ проводиться в повітрі), необхідне використання герметизованого контрольного з'єднувача для подачі на вихідний (кінцевий) каскад підсилювача потужності зниженої напруги живлення. Перевірка функціонування РГБ у зібраному стані обов'язково проводиться на заключному етапі приймально-здавальних випробувань виробу, на періодичних стендових випробуваннях, на натурних випробуваннях перед постановкою і при підготовці до використання по призначенню в експлуатуючих організаціях. Необхідність подачі зниженої напруги електроживлення викликана тим, що при перевірці РГБ в активному режимі в повітрі при номінальній напрузі електроживлення вихідного каскаду підсилювача потужності відбувається ушкодження акустичної антени. У повітрі акустична антена при повній (номінальній) електричній потужності вихідного каскаду підсилювача потужності РГБ виходить з ладу (руйнуються п'єзокірамічні перетворюючі), тому що навантаження для акустичної антени в повітрі менше в [(ρс)вода/(ρс)повітря] раз (де ρ - щільність середовища, с - швидкість звуку в середовищі). Одночасно виходить з ладу підсилювач потужності через неузгодженість у повітрі вихідного опору підсилювача потужності (його вихідного каскаду) з опором випромінювання акустичної антени. Відкриття ж люку контрольного з'єднувача для підключення до нього (для подачі зниженої напруги живлення) вимагає перевірки герметичності РГБ після закриття люка контрольного з'єднувача. Все це знижує надійність РГБ і підвищує трудомісткість підготовчих робіт, необхідних для забезпечення функціонування РГБ. В основу винаходу поставлена задача удосконалення активного РГБ шляхом автоматичного керування акустичною потужністю, яка випромінюється, що , досягається автоматичним керуванням напругою електроживлення кінцевого каскада підсилювача потужності в залежності від середовища, в якому знаходиться РГБ. Таке удосконалення дозволить проводити без порушення герметичності РГБ перевірку функціонування РГБ в зібраному стані в активному режимі в повітрі при зниженій акустичній потужності і наступному автоматичному настроюванні РГБ у робочому середовищі на випромінювання повної (сертифікованої) акустичної потужності. Суттю винаходу є те, що в активний РГБ, який містить поплавкову частину з прийомопередаючою апаратурою радіотракту і з'єднану з нею підводну частину, що містить прийомопередаючу апаратуру гідроакустичного тракту, який включає підсилювач потужності, прийомно-випромінюючу акустичну антену, n-канальний підсилювач, компас, джерело електроживлення, що складається з k послідовно з'єднаних елементів електроживлення, комутатори прийом-передача, один із яких першим входом 86694 4 з'єднаний з прийомопередаючою апаратурою радіотракту, виходом через підсилювач потужності і другий комутатор прийом-передача - з прийомновипромінюючою акустичною антеною, з'єднаною через другий комутатор прийом-передача з nканальним підсилювачем, ущільнювач сигналів, вихід якого з'єднаний із другим входом першого комутатора, а входи - з виходами η-канального підсилювача і компаса введено пристрій керування напругою електроживлення, що містить датчик електропровідності і комутатор напруг електроживлення, при цьому, перший вхід комутатора напруг електроживлення з'єднаний з першим, другий вхід - з k-им елементами джерела електроживлення, керований вхід - з виходом датчика електропровідності, а вихід - з входом кола електроживлення кінцевого каскада підсилювача потужності. Суть винаходу пояснюється малюнком, на якому зображена структурна схема пристрою, що заявляється. Активний РГБ містить поплавкову частину 1 і підводну частину 2. У поплавковій частині 1 розміщена апаратура радіотракта 3. Апаратура радіотракта 3 з'єднана кабелем 4 з апаратурою підводної частини 2 через її комутатор прийом-передача 5. При цьомукабель 4 підключено до першого входу комутатора прийом-передача 5. У підводній частині 2 розміщені також другий комутатор прийом-передача 6, підсилювач потужності 7, прийомно-випромінююча акустична антена 8, nканальний підсилювач 9, компас 10, ущільнювач сигналів 11, джерело електроживлення 12, пристрій керування напругою електроживлення 13. Пристрій керування напругою електроживлення 13 містить датчик електропровідності 14 із вхідними (струмопровідними) контактами, що знаходяться поза герметичним відсіком підводної частини 2, і комутатор напруг електроживлення 15. При цьому, перший вхід комутатора напруг електроживлення 15 з'єднаний з першим, другий вхід - з k-им елементами джерела електроживлення 12, керований вхід - з виходом датчика електропровідності 14, а вихід - з входом кола електроживлення кінцевого каскада підсилювача потужності 7. До входу підсилювача потужності 7 підключено вихід комутатор прийом-передача 5. Вихід підсилювача потужності 7 через комутатор прийом-передача 6 з'єднаний з прийомно-випромінюючою акустичною антеною 8, котра через цей же комутатор прийомпередача 6 з'єднана з n-канальним підсилювачем 9. Виходи n-канального підсилювача 9 підключено до відповідних входів ущільнювача сигналів 11, до інших входів котрого підключено виходи компаса 10. Вихід ущільнювача сигналів 11 з'єднаний з другим входом комутатора прийом-передача 5. Активний РГБ працює таким чином. При перевірці функціонування РГБ у повітряному середовищі датчик електропровідності 14 не реагує на малу електропровідність (великий опір) повітряного середовища між його вхідними контактами і сигнал на виході датчика електропровідності 14 відсутній. При цьому комутатор напруги електроживлення 15 закритий по, другому входу, не пропускаючи напругу від k-го елемента джерела електроживлення 12, і відкритий по першому вхо 5 ду. Тому на вихід комутатора напруги електроживлення 15 подається напруга від першого елемента джерела електроживлення 12. У результаті до кола електроживлення кінцевого каскаду підсилювача потужності 7 через комутатор напруги електроживлення 15 підводиться напруга від першого елемента джерела електроживлення 12. Переданий по радіоканалу на РГБ сигнал "Зонд" приймається і дешифрується апаратурою радіотракта 3, надходить через кабель 4 і комутатор Прийомпередача 5 у підсилювач потужності 7 і далі через комутатор прийом-передача 6 на прийомновипромінюючу акустичну антену 8, що випромінює сигнал "Зонд". Комутатори прийом-передача 5 і 6 відкривається самим сигналом "Зонд" на час його проходження. Оскільки до кола живлення кінцевого каскаду підсилювача потужності 7 подається напруга від , першого елемента джерела електроживлення 12, то до прийомно-випромінюючої акустичної антени 8 від підсилювача потужності 7 подається зменшена електрична потужність. В натурних умовах після установки РГБ у робоче положення (після встановлення в воду) вхідні (струмопровідні) контакти датчика провідності 14, що знаходяться поза гермовідсіком підводної частини 1, замикаються водою. Датчик електропровідності 14 реагує на велику електропровідність води між його вхідними струмопровідними контактами. На виході датчика електропровідності 14 з'являється керуючий сигнал - напруга, що закриває комутатор напруги електроживлення 15 по першому входу і відкриває його по другому входу. При цьому напруга від k-го елемента джерела електроживлення 12 надходить на вихід комутатора напруги електроживлення 15. У результаті до кола живлення кінцевого каскаду підсилювачі потужності 7 подається напруга від k-го елемента джерела електроживлення 12. Переданий по радіоканалу на РГБ сигнал "Зонд" приймається і дешифрується апаратурою радіотракта 3, надходить через кабель 4 і комутатор прийом-передача 5 у підсилювач потужності 7 і далі через комутатор прийом-передача 6 на прийомно-випромінюючу акустичну антену 8, що випромінює сигнал "Зонд", Комутатори прийомпередача 5 і 6 відкриваються самим сигналом 86694 6 "Зонд" на час його проходження. Оскільки до кола електроживлення кінцевого каскаду підсилювача потужності 7 підводиться напруга від k-го елемента джерела електроживлення 12, то до прийомновипромінюючої акустичної антени 8 від підсилювача потужності 7 підводиться максимальна електрична потужність. Таким чином випромінювання сигналу "Зонд" у воду прийомно-випромінюючою акустичною антеною 8 відбувається при повній (максимальній) акустичній потужності. Шуми середовища і відбиті сигнали, прийняті прийомно-випромінюючою акустичною антеною 8, надходять через відкритий для цих сигналів у пасивному режимі (у відсутності сигналу "Зонд") комутатор прийом-передача 6 на n-канальний підсилювач 9. Після підсилення сигнали змішуються з сигналами компаса 9 в ущільнювачі сигналів 11, утворюючи груповий сигнал. Груповий сигнал через комутатор прийом-передача 5, відкритий по другому входу при відсутності сигнала "Зонд", надходить по кабелю 4 в апаратуру радіотракта 3 и випромінюється нею в ефір. Забезпечення перевірки функціонування в активному режимі РГБ у зібраному стані у повітрі при зменшеній (мінімальній) напрузі електроживлення кінцевого каскаду підсилювача потужності дозволяє робити перевірку функціонування в активному режимі РГБ у зібраному стані у повітрі без руйнування п'езокераміки акустичної антени і виходу з ладу підсилювача потужності. Забезпечення автоматичного переходу РГБ у робочий стан після потрапляння в воду на максимальну напругу електроживлення кінцевого каскаду підсилювача потужності дозволяє випромінювати повну акустичну потужність. Усе це дозволяє підвищити надійність РГБ та зменшити трудомісткість підготовчих робіт, необхідних для забезпечення перевірки функціонування РГБ. Джерела інформації: 1. РГБ-55А КЦ2.009.068. Схема електрична функціональна КЦ2.009.068 Е2. 2. РГБ-36 КЦ2.009.119. Схема електрична функціональна КЦ2.009.119 Е2. 3. Патент 3,444,508, США, МПК G01s1/72, 13 Травня 1969р. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 86694 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601