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深水換能器研究進展
深海空間是目前海上軍事競爭的新的制高點,我國的海洋戰(zhàn)略目標之一就是走向深藍,深海水聲裝備發(fā)展推動著深水換能器研究不斷取得突破。本文?1.1?節(jié)介紹的低頻換能器中,溢流腔結(jié)構(gòu)的彎曲圓盤換能器和管梁耦合圓環(huán)換能器也是深水換能器的設計實例,在此不做重復,另介紹一些典型的深水換能器研究新成果。
圖?7a?為采用末端激勵和中間激勵的?2?種主要的?Helmholtz?水聲換能器結(jié)構(gòu)形式,桑永杰等對彈性壁條件液腔諧振頻率進行了理論研究。圖?7b?為?Lu?等設計的采用溢流圓管換能器作為激勵源的多液腔低頻寬帶換能器。圖?7c為桑永杰和藍宇設計的低頻大功率?Janus-Helmholtz?換能器;桑永杰和藍宇還通過將?Janus-Helmholtz?換能器的腔體圓筒向活塞輻射面前方延長,在?Janus?輻射器喇叭口處形成新的液腔,研制了多液腔?Janus-Helmholtz?換能器(圖?7d),使換能器具有更寬的工作頻帶。圖?7e?為?Liu設計的用于水聲通信的溢流環(huán)深水換能器,設計中利用了液腔共振與圓環(huán)徑向振動的耦合作用,實現(xiàn)了寬帶工作特性。圖?7f?為童暉等設計的半空間指向性的溢流環(huán)深水寬帶換能器,通過金屬底座改善換能器的垂直方向性和抑制后輻射。圖?7g?為夏鐵堅和郝浩琦設計的深水寬帶縱向換能器,換能器利用縱向振動和前蓋板彎曲振動耦合作用實現(xiàn)寬帶工作,換能器封裝在鈦合金耐壓外殼中,外殼及換能器內(nèi)部充有硅油,通過壓力平衡裝置實現(xiàn)深水工作。
圖 7 深水換能器