книги / Справочник по судовой акустике

р у б ка х , а т а к ж е на кр ы л ь я х ходового м остика м орских транспортны х судов. Н а

25д Б .

Слы ш им ость зв уко вы х сигналов. Н овы е М еж дународны е правила п р е дупр е ж ­

дения столкновения судов в море (М П П С С -72), утверж денны е М еж дународной к о н ­ венцией (И М К О ) и введенные в действие с 1 января 1976 г ., определяю т: дальность слыш имости зв у ко в ы х сигналов, и х частотны й состав и уровни зв уко в о го давле­ н и я в зависим ости о т размеров судов (табл. 9 .4). П равила Регистра СССР преду­ сматриваю т обеспечение слыш имости зв у ко в ы х сигналов на расстоянии 2 м иль не ­ зависимо о т размеров судов.

С лыш имость сви стка зависит о т ур о вня его зв уко в о го давления, за туха н и я в атмосфере и о т ур о вн я ш ум овы х помех в месте приема. Местом приема сигнал а, к а к правило, являю тся кры ло ходового м остика и рулевая р уб ка . Общ ие ур о вни и частоты основного тона не которы х современных сигнальны х средств, прим еняе­ мых на суд а х, д а ны в табл. 9.5.

Таблица 9.4

Требования МППСС-72 к звуковым сигнальным средствам морских судов

Таблица 9.5

Акустические характеристики некоторых современных судовых звукосигнальных средств [12]

Согласно МППСС-72 в местах прослушивания уровень звука собственного сигнала должен быть не более 110 дБА и по возможности практически не более 100 дБА. В большинстве случаев судовой свисток может быть установлен-не далее 20—30 м от ходового мостика. На таком расстоянии уровень звукового давления по сравнению с уровнем на расстоянии 1 м будет меньше на 25—30 дБ. Поэтому, исходя из требований МППСС-72, уровень звукового сигнала на расстоянии 1 м

Таблица 9.6

Уровни шумовых помех на ходовых мостиках морских судов, дБ [7]

табл. 9.6), можно рассчитать дальность слышимости сигналов судов при соответ­ ствующих уровнях помех и при допустимой норме ПС-45 на расстоянии т= 1 миля и г = 2 м или. "

Снижение уровня звукового давления с увеличением расстояния обусловлено убыванием звуковой энергии из-за.сферического распространения фронта волны, потерями за счет перехода звуковой энергии в тепловую и искривления звуковых лучей вследствие влияния градиентов ветра и температуры, а также турбулент­ ностью атмосферы.

Снижение уровня сигнала за счет сферического распространения фронта зву­

где Lr и LrQ — уровень звукового давления сигнала на расстояниях г и г0 = 1м (или 10 м).

Затухание уровня звукового давления AL± за счет перехода звуковой энер­ гии в тепловую, вызванного молекулярным поглощением, влажностью, тепло­ проводностью и некоторыми другими причинами, сравнительно невелико и за­

Значительно большее влияние на снижение уровня сигнала оказывают ветер, градиент температуры по высоте и турбулентность атмосферы, создающие допол­ нительное затухание. Градиенты ветра и температуры искривляют звуковые лучи и создают так называемую зону молчания, или звуковую тень, в которой слыши­ мость сигнала дополнительно падает на 20—30 дБ. Звуковая тень образуется обычно с наветренной стороны от источника звука (распространение звука против

Уровень шумовых помех в третьоктавной. полосе7 дб

Рис. 9.12. К ривы е для определения ур о вня зв уко в о го сигнала, слы ­ ш им ого на фоне ш ум овы х помех.

,Рис. 9.13. Схема образования звуковой тени.

Рис. 9.14. Кривые дополнительного затухания звука [21].

--------- подветренная сторона; — « — наветренная сторона.

Рис. 9.15. Количественная оценка затухания звука на рас­ стоянии 2 морских миль.

выше методике с учетом кр и в ы х рис. 9.14. Результаты показы ваю т, что уровни зв уко в ы х сигналов в местах и х прослуш ивания значительно ни ж е уровней помех, и в больш инстве случаев свистки не буд ут слы ш ны на расстоянии не только 2 м идь,

слуш иваемые с вероятностью 90% на фоне ф актических ш ум овы х помех в местах приема и на фоне ш ум овы х помех, не превы ш аю щ их предельные спектры П С -45— ПС -55. Сравнение данны х табл. 9.8 и 9 .7 показы вает, что для обеспечения слы ш и­ мости зв уко вы х сигналов по требованиям М П П С С и П ра в ил Регистра СССР уровни

команды повышенным голосом с расстояния 7— 8 м, т. е. с расстояния, обычного для судна средних размеров, между рулевым, стоящим за штурвалом, и штурманом, ( находящимся на крыле ходового мостика, уровень помех не должен превышать 40— 45 дБ на частотах 500, 1000, 2000, 4000 Гц, что соответствует примерно ПС-45.

Пути снижения шумовых помех. Пути снижения шума выпуска машиннокотельной вентиляции, систем кондиционирования и структурного ш ^ а от вин­ тов и двигателей рассмотрены в соответствующих разделах Справочника. Они сво­ дятся к установке эффективных глушителей шума на выпуске, на всасывании системы вентиляции, к виброизоляции выпускных трактов дизелей, максимально возможному удалению воздушных заборных устройств системы вентиляции и вы­ пуска от помещений ходового мостика. Для снижения структурного шума приме­ няется установка рулевой и штурманской рубки на амортизаторы и другие спо­ собы звукоизоляции.

Наибольшие шумовые помехи в рулевой и штурманской рубках на частотах свыше 250 Гц создает электрорадионавигационное оборудование, включающее в себя гидрокомпасную систему с репитерами на крыльях ходового мостика, курсограф, авторулевой, радиолокационную станцию, радиопеленгатор, эхолот, лаг, стеклоочиститель и др.

На современных судах устанавливаются пульты, включающие в себя ком­ плексы приборов по управлению судном и его энергетической установкой. На рис. 9.17 представлены результаты замеров шума ряда навигационных приборов, наиболее широко применяемых на судах; даны средние значения для этих прибо­ ров по замерам на 10— 12 судах. Уровень шума приборов одной и той же марки может колебаться в широких пределах. Источником шума большинства навига­ ционных приборов являются микромашины бесконтактного типа, главным обра­ зом сельсины. Шумность бесконтактного сельсина нестабильна, она зависит от угла поворота его ротора и сильно изменяется в различных машинах. Особо шумные сельсины, используемые в приборах на судах, составляют примерно 20%. Нередки случаи, когда один шумный сельсин повышает уровень шума в рулевой рубке или на крыле ходового мостика на 10— 15 дБ [2].

Особое значение имеет выбор подшипников по моменту трения. Для сельсинов должны применяться подшипники самого высокого класса, например классов А и АВ с радиальным биением не более 10 мкм, причем необходима последующая обкатка и приработка подшипников в течение 2— 12 ч.

Непосредственной причиной перемещения ротора в подшипниках являются переменные электромагнитные силы. Поэтому в конечном итоге для снижения шума навигационных приборов необходима тщательная отбраковка микромашин в сборе.

Колебания через шасси передаются и усиливаются кожухом прибора. По­ этому один из эффективных способов снижения шума навигационных приборов в источнике— виброизоляция шасси от кожуха. Виброизоляция может, быть осу­ ществлена с помощью амортизаторов. В судовых условиях объединение оборудова­ ния в пульты дает существенный эффект, если приборы будут звукоизолированы кожухом пульта, а показывающие приборы плотно закрываться звукоизолирован­ ной прозрачной крышкой.

Применяя последовательно изложенные выше мероприятия, можно снизить шум навигационных приборов на 25— 30 дБ.

Стеклоочиститель относится к редко включаемым приборам рулевой рубки. Однако он включается, как правило, во время плохой погоды и плохой видимости, т. е. в моменты, когда необходима особая тишина для прослушивания сигналов. Поэтому его шум не должен повышать уровень помех па ходовом мостике.

В электронном радионавигационном оборудовании используются шумные охлаждающие вентиляторы. При компоновке прибора в этих случаях необходимо предусматривать установку глушителей со стороны всасывания и нагнетания и использовать малошумные вентиляторы.

Борьба с шумом в источнике должна включать усовершенствование электро­ механических устройств и разработку принципиально новых приборов на полу­ проводниках и интегральных схемах.