[实用新型]带有仿生鲨鱼盾鳞肋条结构的船用导流罩透声窗结构

说明书

本实用新型公开了一种带有仿生鲨鱼盾鳞肋条结构的船用导流罩透声窗结构，包括基层、第一阻尼层、第一约束层、第二阻尼层和第二约束层，五层依次紧密粘合，基层为最外层；其中基层材料为玻璃钢，表面为仿生鲨鱼盾鳞肋条结构；第一约束层材料为碳纤维复合材料，第二约束层材料为玻璃钢，第一阻尼层和第二阻尼层采用透声性材料；仿生鲨鱼盾鳞肋条结构能够优化航行体表面流体边界层的流体结构，从而能有效减小水体阻力，起到降低船体震动，减少噪声产生的效果；五层复合层结构，使导流罩透声窗结构具有良好的透声性能和强度。

技术领域

本实用新型涉及一种导流罩透声窗结构，特别涉及一种带有仿生鲨鱼盾鳞肋条结构的船用导流罩透声窗结构。

背景技术

水声探测设备对于航行体来说，主要指的是声呐基阵，为了避免水流对声呐基阵的冲击，不使基阵受到“伪声”的直接干扰，通常在声呐基阵外面配置透声外罩，即为导流罩透声窗结构。导流罩透声窗结构设计需要具有足够的强度用以保护声呐基阵不受水流冲击和外部声辐射的影响。除此之外，在能满足结构强度的要求下，良好的透声性能是选择导流罩透声窗结构材料的首要条件。

早期的导流罩透声窗结构一般采用不锈钢材料，但是其透声率低、质量大、成品率低。上世纪六、七十年代出现过透声性好、噪声低的橡胶导流罩透声窗结构，但是它需要一套维持外型的加压系统，制造和安装价格昂贵。此后导流罩透声窗结构普遍改用透声性能好、比强度高的玻璃钢材料，它具有易于成型、价格便宜、维修方便、透声性好等优点。但是玻璃钢材料受到激振动响应的影响，在表面湍流脉动激励下产生自噪声。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型目的是提供一种能有效降低水介质与航行体表面或水流边界面之间相对运动而产生的噪声的带有仿生鲨鱼盾磷肋条结构的船用导流罩透声窗结构。

技术方案：本实用新型的带有仿生鲨鱼盾磷肋条结构的船用导流罩透声窗结构，所述导流罩透声窗结构包括基层、第一阻尼层、第一约束层、第二阻尼层和第二约束层，五层依次紧密粘合，基层为最外层；其中基层材料为玻璃钢，表面为仿生鲨鱼盾鳞肋条结构；第一约束层材料为碳纤维复合材料，第二约束层材料为玻璃钢，第一阻尼层和第二阻尼层采用透声性材料。

盾鳞是包括鲨鱼在内的一些软骨鱼类所特有的鳞片，盾鳞上的脊状突起称为肋条，肋条之间构成具有圆弧底的沟槽，整体构成盾磷肋条结构，鲨鱼皮肤表面粗糙的盾磷肋条结构可以大大减少水流的摩擦力，使身体周围的水流更高效地流过，抑制和延迟紊流的发生，从而有效减小水体阻力，使鲨鱼得以快速游动。基层采用玻璃钢材料，表面为仿生鲨鱼盾鳞肋条结构，采用热压成型法制备。仿生鲨鱼盾鳞肋条结构基于本身不光滑表面，能够优化航行体表面流体边界层的流体结构，从而能有效减小水体阻力，起到降低船体震动，减少噪声产生的效果。第一约束层采用碳纤维复合材料，第二约束层采用玻璃钢材料，比起单层钢板或玻璃钢结构，强度大大增加，有效抑制了结构的振动，从而减少了振动噪声。

优选的，所述第一阻尼层和第二阻尼层为聚氨酯材料。聚氨酯材料的特性阻抗与海水特性阻抗十分接近，声波几乎可以无损耗地全部透过，满足所需声学性能的要求，且聚氨酯具有良好的密封、防水等性能。在结构中间设立了第一阻尼层和第二阻尼层，均采用聚氨酯材料，保证了导流罩透声窗结构的透声性。

优选的，所述第一阻尼层和第二阻尼层为蜂窝状结构，蜂窝结构的骨架材料为碳纤维，填充料为聚氨酯。采用以碳纤维为骨架，填充聚氨酯的蜂窝夹芯结构，具有良好透声性的同时增强了整体结构的强度，且蜂窝结构非常稳定，可有效抑制振动产生噪声。相对于其他结构直接使用碳纤维板放在结构中，蜂窝结构可以使用更少的材料而达到同样的强度，减轻了结构的重量，节省了材料的费用。

所述第一约束层和第二约束层为实体平板结构。