1. Основные параметры акустического поля. Абсолютные и относительные единицы измерения.

ГА поле – область пространства, в котором распространяются ГА волны. По форме фронта волны: плоские, цилиндрические, сферические.

Колебательное смещение ε = ε_msinωt, где ε_m – амплитуда колебательного смещения в метрах.

Колебательная скорость – скорость, с которой частица колеблется относительно положения равновесия. ε' = ε_mωcosωt, где ε_mω – амплитуда колебательной скорости.

Колебательное ускорение ε'' = - ε_mω²sinωt. Эти параметры, в основном, используются в виброакустике.

Акустическая мощность – количество акустической энергии, проходящей через определенную поверхность за единицу времени. Wa=E/t Вт.

Интенсивность (сила) звука – определяет Wa, приходящуюся на единицу площади волновой поверхности. J [Вт/м²] В сферической волне интенсивность обратнопропорциональна квадрату расстояния. В цилиндрической волне интенсивность обратнопропорциональна расстоянию.

Звуковое давление – сила, с которой акустическая волна действует на единицу поверхности. P, Па, Н/м²

2. Основной закон акустики. Соотношение параметров в акустической волне.

Основной закон акустики (з. Ома в ГА) ε' = Р/(ρс), где ρс – акустическое сопротивление среды. J= Р²/(ρс). В сферической волне звуковое давление убывает обратнопропорционально расстоянию. Относительные единицы измерения – дБ. N_P=20lgP₀ P₀=2*10^-5Па N_P=20lg(20/2*10^-5)=120дБ – динамический диапазон слышимости человека. N_J=20lg(J/J₀), где J₀= P₀²/(ρс).

Относительные единицы частотных диапазонов (октавы и декады). n_ОКТ=log₂ f_B/f_H n_ДЕК=lgf_B/f_H lg2=0.3 lg3≈0.5

3. Первичное гидроакустическое поле корабля

ГА поле к – поле, пораждаемое в пространстве (непосредственно или косвенно) самим к. Первичное ГА поле – поле к – его шумоизлучение. Основные источники: гребные винты и другие движители; главные вспомогательные механизмы; гидродинамический шум (обтекание корпуса к водой). Шум к проявляется в очень широком диапазоне частот 1Гц – сотен кГц. Поэтому может использоваться как средствами обнаружения, так и средствами самонаведения торпед и в неконтактных взрывателях мин. Анализу подлежит спектр шумоизлучения. S(t)→(Фурье) (ω) (φ(ω), _A(ω)). ДС – дискретная составляющая. Вращение винта: валовые, винтовые. f_ВРАЩ = n*k/60. В спектре шумоизлучения может проявиться кавитационная составляющая. Первичное ГА поле используется в системах шумопеленгования. При этом ГА характеристикой являются: 1) Для широкополосных систем – приведенное значение звукового давления шумоизлучения корабля или его шумности. Р(1,1,1) – шумность Па*кГц/√Гц ∆f=1кГц, f_СР=1кГц, r =1м.

2) При использовании узкочастотного диапазона – уровни дискретных составляющих. При превышении шумности к запрещают выходить в море.

4. Вторичное гидроакустическое поле корабля

Вторичное – поле отраженных и рассеянных объектом акустических волн. Это поле эхо-сигнала. Вторичное ГА поле формируется за счет двух составляющих: зеркальной и диффузионной. Зеркальная образуется за счет отражения от участков объектом локации, линейные размеры которых сопоставимы или превышают длину волны зондирующего сигнала. Диффузионная составляющая – результат рассеивания звука вторичными излучателями. Для количественной оценки отражающих св-в объектов гидроакустики используют понятие СИЛА ЦЕЛИ. Т=10lg(J_ЭС/J_С), дБ Для более качественной оценки ввели понятие ЭКВИВАЛЕНТНОГО РАДИУСА ЦЕЛИ R_Э

R_Э зависит от: геометрических размеров ц; направления облучения объекта; формы корпуса; материала корпуса; частоты сигнала; длительности импульса; эффективности системы обработки сигнала; глубины и скорости ц. На пл используют ПротивоГидроЛокационные Покрытия (интерференционные и поглощающие). Т=20lg(R_Э/2)