Научная статья на тему 'Reduction of technological risks of flight operation by artificial formation of the buffer zone to penetrating acoustic radiation'

Reduction of technological risks of flight operation by artificial formation of the buffer zone to penetrating acoustic radiation Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
27
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АБЕРАЦіЯ / ЗОНА КАУСТИКИ / ХВИЛЬОВЕ СПіВПАДАННЯ / БУФЕРНАЯ ЗОНА / БУФЕРНА ЗОНА / CAUSTIC ZONE / ПОЛіАГРЕГАТНА КОНСТРУКЦіЯ / АБЕРРАЦИЯ / ABERRATION / ВОЛНОВОЕ СОВПАДЕНИЕ / WAVE COINCIDENCE / ПОЛИАГРЕГАТНАЯ КОНСТРУКЦИЯ / BUFFERZONE / POLYAGGREGATE CONSTRUCTION

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Karachun V., Mel'Nick V., Fesenko S.

The possibility of reducing technological risks from the effect of penetrating acoustic radiation on flight equipment of flight elements is analyzed. The object of research is the process of elastic interaction of an ultrasonic beam with a metal bush in the form of two identical lengths and different shell radii connected at the ends by flat rings, the internal gap between them is filled with liquid. The disadvantage of the proposed technical solution is to recognize some complication in the design of the float gyro. Results of semi-detailed experimental studies of the float gyroscope in an acoustic medium are presented. As shown by experimental studies, the equipment of the float gyro from outside the thermal casing by a bush of two coaxial, identical lengths, circular shells makes it possible, with artificial irradiation with ultrasonic waves of the outer shell, to create conditions for formation of a caustic zone in the liquid between the shell spaces. This will lead to the creation of an increased energy state relative to the initial state, in the form of a surface coaxial with the internal cavity of the device body. The attainment of the incidence angle equal to the coincidence angle of the wave of the ultrasonic beam allows the outer shell to be converted into an acoustically transparent design. Thus, the entire energy of the ultrasonic radiator will go to the formation of the maximum energy state of the inter-shell liquid turbulent in structure and the available cavitation spaces. This will create a buffer zone for the propagation of external acoustic waves, in which intense dissipation of its energy takes place, and thus the level of the acoustic radiation passing through the device is reduced to zero. At the wave coincidence angle θс=10 degree, the offset of the output signal of the device is 1.24 mV. The measurement error is Δωav≈0.00282 degree·s-1.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Reduction of technological risks of flight operation by artificial formation of the buffer zone to penetrating acoustic radiation»

БОТ: 10.15587/2312-8372.2017.108546

ЗНИЖЕННЯ ТЕХНОЛОГ1ЧНИХ РИЗИК1В ЛЬОТНО1 ЕКСПЛУАТАЦП ШТУЧНИМ ФОРМУВАННЯМ БУФЕРНО1 ЗОНИ ПРОНИКАЮЧОМУ АКУСТИЧНОМУ ВИПРОМ1НЮВАННЮ

Карачун В. В., Мельник В. М., Фесенко С. В.

1. Вступ

Флуктуаци тиску повiтряного середовища дуже часто виявляються причиною коливань корпусу льотних виробiв i викликають, мабуть, бшьшу частину нерегулярних вiбрацiй фюзеляжу. Випадковi пульсаци через нестабiльнiсть потоку повпря мiстять областi, як викликають iнтенсивнi пульсаци тиску поблизу льотних виробiв.

У разi акустичних тисюв, хвилi перемiщаються з мюцевою швидкiстю звуку щодо навколишнього середовища. Однак, внаслiдок руху льотних виробiв, швидкiсть хвиль тиску на поверхш буде визначатися вже сумою мюцево! шви-дкостi звуку i швидкостi польоту. I оскiльки остання сильно змшюеться, а зву-ковi хвилi пiдходять до льотного виробу тд рiзними кутами, то стае очевид-ним, що швидкiсть перемщення хвиль тиску щодо корпусу льотного вироби може приймати безлiч значень.

Охарактеризуемо коротко причину виникнення на поверхш льотного вироби пульсацш тиску з позицш загально! теори генерування звукового поля не-стшким аеродинамiчним потоком. Теорiя пульсацiй тиску бере свш початок з двох класичних робiт [1, 2]. У них зазначаеться, що в натурних умовах звук акустично е^валентний звуку, що генеруеться в щеальному середовишд системою розподшених джерел, квадруполiв.

Характер i ступiнь акустичного впливу, так само як i вибiр мехашчно! роз-рахунково! моделi обуреного руху, знаходяться в прямiй залежност вiд сшв-вiдношення габаритiв вироби i половини довжини звуково! хвиль У тому випа-дку, коли ця величина в межах одинищ, тодi акустичне навантаження прирiв-нюеться до рiвномiрно розподiленим, а розрахункова модель - до твердого тша на пружних зв'язках. Якщо ж габаритний розмiр в кiлька разiв перевищуе половину довжини, тодi зовнiшнiй вплив розглядаеться як хвильовий, а вся конс-трукцiя - як система з розподшеними параметрами.

У лiтературi досить повно вщображеш досягнення науки в боротьбi з шумом низько! i середньо! штенсивносп (не вище 130 дБ) [3-6]. Що ж стосуеться вивчен-ня властивостей конструкцш при впливi акустичних полiв високо! iнтенсивностi (160...180 дБ), то вони проанашзоваш в небагатьох публжащях [7-9], в основному, стосовно до елеменпв конструкцiй лiтакiв. Питання ж акустично! стiйкостi деяких тишв бортово! апаратури i !х комплектуючих висвiтленi у робот [10].

В даний час в шженернш практищ шумоiзоляцil полiв високо! штенсивно-ст знаходять застосування тi ж методи i засоби, що i для акустичних полiв се-реднього та низького рiвнiв. Однак ефективнiсть i унiверсальнiсть цих методiв

досить низька. Так, наприклад, пасивш методи мають цiлий ряд iстотних недо-лiкiв, а перспективнi компенсацiйнi методи взаг^ не знайшли розвитку.

Разом з тим, силове акустичне навантаження призводить до якш стану багатьох конструкцш, бортово! електронно! апаратури i прила дно-вимiрювальних комплексiв. Деякi з них знаходяться в сташ оборотних деформацш, iншi вiдчувають напруги, що перевищую допустимi значення, третi - взагаш не можуть функцiонувати в номшальному ;жимь Ро-зсiювання звуково! енергп в елементах конструкцiй при коливаннж еханiчних систем призводить до порушення акустично! стiйкостi.

2. Об'ект дослiджень та його технологiчний аудит

Об'ектом досл1дженъ обрано процес пружно! взаемоди ультразвукового променя з металевою втулкою у виглядi двох однаково! довжини i рiзних радiу-Ыв оболонок, з'еднаних на торцях плоскими кшьцями, внутрiшнiй промiжок мiж якими заповнений рщиною. Аналiзуються умови випромшювання поверх-нею зовшшньо! оболонки у рщину звукових хвиль i формування на !х основi зони шдвищено! енергетики, турбулентно! за структурою. Окреслюються умови випромiнювання звукових хвиль в мiжоболонковий простiр з обов'язковим виконанням умови великого хвильового розмiру поверхш зовшшньо! оболонки. Розкриваеться структура шдвищення енергетичного стану зони каустики, яка виконуе функци буферно! зони зовшшньому проникаючому акустичному ви-промшюванню.

Певною вадою пропонуемого техшчного рiшення постае деяке збiльшення масо-габаритних характеристик приладу та необхщшсть доукомплектування додатково ультразвуковим випромiнювачем.

ромшюв ень

3. Мета та задачi дослiджень

Метою дослщжень обрано напiвнатурну реалiзацiю пропонуемого техшчного ршення з використанням сершно виготовляемого двоступеневого прос-кошчного приладу класу ДУСУ2. Крiм того доцшьно провести порiвняльний аналiз похибок приладу в акустичному середовищд без буферно! зони i з штучно формуемою буферною зоною на резонансному рiвнi хвильового спвпадання.

Для досягнення поставлено! мети необхщно виконати таю задача

1. Побудувати розрахункову модель явища за умови великого хвильового розмiру зовшшньо! оболонки.

2. Експериментально дослiдити величину зсуву нуля приладу для най-бiльш чутливого кута падшня випромiнювання i виникаючi при цьому похибки вимiрювань приладу.

3. Експериментально дослщити додатковi похибки приладу за умови штучного формування буферно! зони за допомогою ультразвукового випромшювача.

4. Дослщити кут падшня ультразвукового випромшювача, за якого прояв-ляеться максимальна ефектившсть буферно! зони. Обчислити зсув нуля приладу i похибку приладу за наявно!, штучно формуемо!, буферно! зони.

4. Дослвдження кнуючих р1шень проблеми

В робот [11] розкриваеться природа прояву резонансних явищ в пiдвiсi поплавкового двоступеневого проскопа в звукових полях гшерзвукового польоту, яка побудована на критичнш змш звукопроникностi корпуса приладу.

Експериментальне дослiдженнi турбулентного течи з вщкритим каналом мiж двома вбудованими натвсферичними перешкодами на поверхнi в тандем-ному розташуванш наведено в [12]. Серiя експериментiв виконуеться при об'е-днаному взаемоди хвильового струму з Ымома вiдносними iнтервалами:

Ь/Ь,

де Ь - вiдстань вiд центру до центру, а И - висота перешкоди для числа Рейнольдса Яе=5.88*104 (Яе = Число Рейнольдса (безразмерное)). Спостере-ження в основному зосереджеш на змiни, шдукованих в середнiх компонентах, швидкостi, штенсивност турбулентностi i напрузi зсуву Рейнольдса через на-кладення поверхневих хвиль на навколишнш потiк i порiвнюються зi змiнами плоско! поверхнi i однiе! пiвкулi. У роботi також дослщжуються домiнуючi ту-рбулентнi поди розриву, як вносять вклад в напругу зсуву Рейнольдса для рiз-но! вiдносно! глибини пiд впливом швкуль.

Звукоiзоляцiя одношарово! стiнки, обумовлена сферичною хвилею, розг-лядаеться в робот [13]. Теоретично анашзуеться передане звукове поле нескш-ченно! пружно! пластини при падiннi сферично! хвилi i розглядаеться мехашз-ми iзоляцi!. Витiснення пластини формулюеться з використанням перетворення Ханкеля в просторi хвильових чисел, а передане звуковий тиск в далекому полi отримано формулою Релея в явнш замкнуто! формь Закон маси для падшня сферично! хвилi вiдрiзняеться вiд закону нормального плоского хвилювання. Отже, подвоення ваги стши або частоти дае збшьшення на 3 дБ (на 6 дБ для нормального падшня плоско! хвил^, що також менше чим закон масового поля.

Детальна конвективна теплопередача спостер^аеться на плоскш поверхш, де цилшдр встановлений в надзвуковому потощ [14]. Шд час випробування те-плове зображення розподшу температури стiнки приймаеться iнфрачервоною камерою при постшному тепловому потоцi на плоскш поверхш. З шформаци вимiряно! температури стiнки обчислюються коефiцiенти теплопередача Тiньо-вий графiк i тести потоку масла проводяться для вивчення структури ударно! хвилi i потоку поверхневого зсуву навколо виступаючого тша, вщповщно. Весь потiк також моделюеться чисельно. Число Маха по потоку, загальний тиск i число Рейнольдса становлять близько 3,600 кПа i 2,3^106 (Яе = Число Рейнольдса (безразмерное))вщповщно. Розглянутий ефект цилшдра наближеного потоку розглядаеться в дiапазонi вiд 0° до 30°. З результапв видно, що в област взае-модi! ударно! хвилi/турбулентного прикордонного шару спостер^аеться велике зростання теплообмшу, а пiковий нагрiв проявляеться особливо в област повторного приеднання потоку.

У техшщ щеально пщбраного шару (1ПС) штучний шар вводиться при моделюванш поширення хвилi в якост граничного умови, що поглинае вЫ па-даючi хвилi без будь-якого вщображення [15]. Вважаеться, що такий шар не-можливий через його складне формування матерiалу. У цш роботi на основi

трансформацшно! еластодинамжи i комплексного перетворення координат пропонуеться новий метод проектування 1ПС для пружних хвиль. Застосовую-чи метод конформно! трансформаци, запропонований 1ПС формулюеться в те-рмiнах звичайних конститутивних параметрiв, а потiм може бути легко реашзо-ваний функщонально градуйованими в'язкопружними матерiалами.

Представленi моделi для розрахунку втрат передачi звуку на шаруватих композитних цилiндричних оболонках на основi тривимiрних рiвнянь ашзотро-пно! еластичностi в роботi [16]. Ця модель включае багатошарову композитну цилшдричну оболонку з нескшченно! завдовжки, а також повггряний зазор, що падае на похилу плоску хвилю i занурений в рiдину. Пропонуються рiвняння руху для кожного моноклшного анiзотропного шару обох стiн багатошарово! складово! цилшдрично! оболонки.

У робот [17] розглядаеться аналiтична модель, яка щеально пiдходить для шарiв згинних хвиль в межах подовжених стрижневих конструкцш. Модель за-снована на методах трансформаци оптики. Розглядаеться, як буде працювати ця модель тд час гармоншного та перехщного режиму. Проведено детальний по-рiвняльний аналiз мiж згинною i поздовжнiми хвилями. Доведено, що згинна хвиля вимагае спещальних умов для виршення.

У [18] дослщжуеться передача звуку через подвшш стiнки цилшдрично! оболонки з поропружшм матерiалом пiдкладки в активнш зонi, порушених ко-ливанням тиску через зовтшт турбулентнi прикордоннi шари. Модель Байотс використовуеться для опису звуково! хвил^ що розповсюджуеться в пористому матерiалi. Три типи конструкцш: примусовi зв'язки; пов'язаний - непов'язаний; скрiплений - непов'язаний. Спектральна щшьтсть потужностi (СПМ) кшетич-но! енерги внутршньо! оболонки розглядаеться для двох моделей турбулентно-стi в прикордонному шарi рiзно! глибини повiтряного зазору i трьох типiв полi-амiдних пiн, вiдповiдно.

В роботi [19] будуеться розрахункова схема пружно! взаемоди акустичного випромшювання з поплавковим проскопом при експлуатацшному використаннi в умовах гшерзвукового руху. Доводиться, що на низьких частотах, значно мен-ших за граничну частоту, колова хвиля в корпуш гiроскопа породжуе хвильове сшвпадання резонансного типу, коли корпус приладу стае акустично прозорим.

В матерiалах [20] наводяться результати аналiзу виникнення хвильового збiгу в пiдвiсi двоступеневого поплавкового гiроскопа в умовах гшерзвукового польоту. Будуеться розрахункова модель пружного взаемоди ультразвукового променя з полiагрегатним шдвюом i визначаються умови виникнення явища «акустично! прозоростi» в корпуЫ приладу для двох тишв генеруемих хвиль.

5. Методи дослвдження

Пропонуеться один iз технiчних варiантiв захисту поплавкового гiроскопа

вiд проникаючого ззовш акустичного випромiнювання.

На лабораторий установц MINI ULTRASONIC CLEANER MODEL 3560 ви-робництва КНР (рис. 1) проводиться практична ощнка ступеня ефективност про-понуемо!' конструкци, як буферно!' зони, вiд ди зовнiшнього проникаючого акус-тичного випромiнювання. Ультразвукова установка «модель 3560» складаеться з:

- джерело живлення напругою ~220 В (110 В) i частотою 50 Гц (60 Гц);

- подвшний вибiр режиму вiбраци потужнiстю 30 Вт (50 Вт);

- робоча частота 42 кГц;

- час роботи 1-30 хв (можливе регулювання);

- налагодження режимiв роботи - кнопкове;

- споЫб виведення шформаци здiйснюеться вiдтворенням на безкристаль

чному диспле!';

- випромiнювач плоский, п,езокерамiчний;

- iнтелектуальний привод MCU;

- установка використовуеться тшьки за наявност води у ваннi.

Рис. 1. Ультразвукова установка MINI ULTRASONIC CLEANER MODEL 3560

виробництва КНР

Зовшшнш вигляд випробувального стенду наведено на рис. 2.

Рис. 2. Зовшшнш вигляд випробувального стенду

Конструкщя являе собою поплавковий проскоп (ПГ). ПГ мютить цилшд-ричний корпус з внутршньою цилшдричною, частково заповненою робочою

рщиною, порожниною. В порожнинi корпуса розташований герметичний поп-лавковий пiдвiс з пдромотором та датчиками кута i моментiв для визначення курсу, встановленим на опорах в торцях корпуса. На зовтшнш частит корпуса розмщено тепловий кожух. Ззовнi вiн охоплений втулкою з двох сшввюних, однаково! довжини, колових оболонок i жорстко з'еднаних мiж собою на торцях плоскими кшьцями, мiжоболонковий прос^р герметичний i заповнений рь диною. Внутрiшнiй радiус втулки дорiвнюе радiусу теплового кожуха. Бiльша оболонка ззовш обладнана звуковим випромiнювачем з регулюемим, вiдносно 11 нормалi, напрямом променя (рис. 3). Це створюе в мiжоболонковому, запов-неного рiдиною, просторi зону каустики у виглядi сшввюно! з зовнiшньою обо-лонкою цилшдрично! поверхнi радiуса г [21]:

В2 2

з тдвищеним енергетичним станом. Таким чином, зона каустики надзвичайно збiльшить опiр проникаючому акустичному випромiнюванню та подальшому його проходженню в середину приладу i створить вкрай високе розсiяння його енергй.

Рис. 3. Конс

в поздовжньому перер131;

юплавкового проскопа: а ■ б - перер1з А-А:

1 - корпус поплавкового проскопа; 2 - внутршня порожнина корпуса з д1амет-ром D; 3 - робоча рщина; 4 - провузол; 5 - промотор; 6 - опори; 7 - датчик кута; 8 - датчик моменпв; 9 - зовшшня поверхня корпуса; 10 - тепловий кожух; 11 - оболонка рад1усом R; 12 - бшьша оболонка рад1усом R1; 13 - плоск кшьця; 14 - герметичний м1жоболонковий прост1р; 15 - рщина в м1жоболонкому простор! 14; 16 - звуковий випромшювач; 17 - ультразвуковий

пром1нь

Штучне формування хвильового сшвпадання ультразвукового променя з коловою хвилею бшьшо! оболонки досягаеться наступним чином. Змшюеться кут падшня в ультразвукового променя до значення кута сшвпадання вс, коли слщ ультразвуково! хвилi i колово! хвилi в оболонцi будуть ствпадати [22]. При досягненнi величини кута падшня в ультразвукового променя, рiвним ку-ту спiвпадання вс, тобто формування резонансно! ситуаци, миттево шдвищу-еться, турбулентний за структурою, енергетичний стан рщини. Таким чином, на шляху розповсюдження проникаючого акустичного випромшювання створю-еться «буферна зона», в якш здiйснюеться iнтенсивне гасшня звукових хвиль проникаючого акустичного випромшювання, як показують нашвнатурш випро-бування - до безпечно малого рiвня.

Таке збшьшення енергi! початково-статично! рщини унеможливить подальше вiльне проходження зовшшнього проникаючого випромiнювання всере-дину приладу, ^ таким чином, лжвщуе додаткову похибку приладу вiд проникаючого акустичного вимiрювання.

При ди на поплавковий гiроскоп променя 17 з частотою нижчою за грани-чну, в поверхш бiльшо! оболонки 12 генеруються коловi хвилi. Частота с променя 17 регулюеться звуковим випромшювачем 16 в межах, коли буде викону-ватися нерiвнiсть:

1 <<

V с у

де — - хвильове число; с - швидюсть звукову в рщит 15 мiжоболонково-

го простору 14, що охоплюе тепловий кожух 10; с - частота ультразвукового випромшювача; ^ - радiус зовшшньо! бiльшо! оболонки 12 (рис 3, б). Вико-нання ще! умови дозволяе елементарний вiдрiзок бшьшо! оболонки 12 сприй-мати за плоский фрагмент, який буде випромшювати в рщину 15 мiжоболонко-вого простору 14 звуковi хвилi шд кутом [22]:

с

81П« =—,

V

де V - швидюсть колових хвиль в бшьшш оболонщ 12, яю, в свою чергу, по всьому об'ему, побудують поверхню каустики, сшввюну з внутршньою поверх-нею зовнiшньо! бiльшо! оболонки 12, тобто у виглядi колового цилшдра [21]:

г= ^соБа,

яка змшить початковий статичний стан рщини 15 мiжоболонкового простору 14 на високоенергетичний, турбулетний за структурою. Цей промiжок, в формi зони каустики, створить нездоланну перешкоду проходженню зовшшнього акустичного випромшювання в середину приладу, шляхом дисипацп ене-

ргп зовтшшх звукових хвиль i буде, свого роду, «буферною зоною». Змшюючи напрям променя 17, генеруемих звуковим випромшювачем 16 до вели

(кута сшвпадання), можна сформувати резонансну ситуащю у вигляд_________

вого сшвпадання, коли слщ хвилi падаючого променя 17 i колово! хвии ствпа-дають [21]. Це явище призведе, з одного боку, до прояву «акустичноI прозоро-

ст1» поверхш бшьшо! оболонки 12, з шшого, значно збшьшит дешнього в середину ультразвукового променя. Таким чином енергiя променя 17 шде на рiзке шдвищення енергетичного виглядi максимально можливого, що дозволить повнiстю даючого зовнiшнього випромшювання в зонi каустики (рис.

от

0.003

0.002

0.001-

прой-з останку iдини 15 у енергiю па-

Рис. 4. Вплив акустичного випромшювання на вихщний сигнал поплавкового проскопа: 1 - без буферно! зони; 2 - з буферною зоною;

3 - стушнь зниження похибки

Таким чином, поверхня каустики, яка штучно формуеться в мiжоболонко-вому просторi 14 виконуе функцй «буферноИ зони». Забезпечуеться практично абсолютно повна дисипащя енергй пройдешнього ззовнi акустичного випромi-нювання. Шдвишуеться ступiнь турбулентностi зони каустики рщини 15 мiжо-болонкового простору 14 [22].

6. Результати дослщжень

Дослщження на випробувальному стендi (рис. 2) довели:

- найбшьш уразливий кут вщносно поздовжньо! осi приладу, а саме

Ф = 450 град ;

- при дД1" ультразвукового променя частотою 42 кГц за умови виключеного гiромотора полiагрегатний пiдвiс гiроскопа певним чином реагуе на виникаючу вiбрацiю Формуеться середнш iнтегральний зсув вихiдного сигналу приладу 1,24 мВ, що вщповщае середнш похибщ вимiрювань Аюср « 0,00282 град с_1.

Полiагрегатний пiдвiс гiроскопа, охоплений спiввiсними цилшдричними оболонками, якi роздiленi рiдиною, певним чином реагуе на виникаючу вiбра-

щю. Полiагрегатний пiдвiс гiроскопа формуе середнш iнтегральний зсув вихщ-ного сигналу приладу 0,156 мВ, що вщповщае середнiй похибцi вимiрю-вань Аюср « 0,00035 град с_1 (рис. 4).

7. SWOT-аналiз результат дослiджень

Strengths. Оригiнальний бiк запропоновано!' техшчно! реалiзацil полягае в тому, що, по сут справи, в зош каустики рiдинно-статичнiй частинi шдвюу ri-роскопа штучно формуеться шша, зовнiшня зона каустики у рщит втулки. Ультразвуковий опромiнювач з регулюемим напрямом променя надае можли-вють, у визначених межах, регулювати щшьшсть ще! зони каустики, яка по сут справи, стае антиподом каустики поплавкового шдвюу.

Weaknesses. Пропонуема техшчна реалiзацiя пристрою для гасiння впливу проникаючого акустичного випромшювання трохи ускладнюе конструкщю приладу i потребуе додаткову енергiю для забезпечення роботи ультразвукового ви-промiнювача.

Opportunities. Шдвищення точностi побудови триортогонально!' системи координат на рухомих об'ектах, в яких, о^м шшого, в якостi сенсорiв викори-стовуються поплавковi гiроскопи. Також використовуються для стабшзаци ра-дарiв та лiдарiв на рухомих об'ектах, як потребують максимально високо! точ-ностi побудови координатних осей. Пропонуема техшчна реашзащя приладiв дозволить, без аби яких фшансових ускладнень, хоча i трохи ускладнить конс-трукщю, але досягти високо! точностi вимiрювань. Остаточне вирiшення цього питання залежить вiд того, що являеться для даного апарата найбшьш головним - висока точшсть системи координат i точнiсть апаратури, яка знаходиться на стабшзованш платформi, чи мiнiмальнi габарити.

Threats. Додатковi витрати, при створенш пропонуемого захисного блоку, пов'язанi, перш за все, з компоновкою втулки на тепловому кожуЫ i забезпе-ченнi системи регулювання штучного ультразвукового випромшювача вiдносно поверхнi зовнiшньоl бшьшо! оболонки.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. Висновки

1. Прогнозування результатв експерименту довели, що побудована експе-риментальна модель вивчаемого явища вiдповiдае реалiям лабораторних дослi-дiв, як у звичайному режимi, так i при наявностi резонансно! ситуацп в пiдвiсi -хвильового сшвпадання.

2. Експериментальш дослiди за умови виконання великого хвильового ро-змiру зовнiшньо! оболонки та наявностi резонансно! ситуацп у виглядi хвильового сшвпадання при вс = 10 град показали, що зсув вихщного сигналу приладу становить 1,24 мВ (рис. 4).

3. Експериментально та анаштично отримана похибка вимiрювань у А^ср « 0,00282 град с"1. Очевидно, що наявшсть буферно! зони, штучно формуемо! ультразвуковим випромiнювачем, рiшучим чином, приблизно в 10 разiв, зменшуе вплив проникаючого акустичного випромшювання внаслщок розсiян-ня енерги падаючо! хвилi в зош каустики (в буфернш зонi).

4. Регулюема ситуащя прояву резонансу в пiдвiсi проскопа, а саме геомет-ричний резонанс, у виглядi хвильового сшвпадання, показуе, що наближення до кута сшвпадання вс = 10 град, коли слщ хвилi випромшювача i слiд колово! хвилi зовшшньо! оболонки спiвпадають. Рiшучим чином збшьшуе енергетич-ний стан буферно! зони, значно шдвищуе турбулентну структуру з наявними кавггацшними проявами i, вщповщно, iнтенсивно розсiюе енергiю падаючих хвиль до такого рiвня, коли вони не в змозi чинити зсув нуля приладу (рис. 4).

Таким чином, практично доведена ефективнють пропонуемо! конструкцй для штучного створення перешкоди зовнiшньому акустичному випромiнюванню.

5f

^irepaTypa

1. Lighthill, M. J. On Sound Generated Aerodynamically. I. General Theory [Text] / M. J. Lighthill // Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. - 1952. - Vol. 211, No. 1107. - P. 564-587. doi:10.1098/rspa.1952.0060

2. Lighthill, M. J. On Sound Generated Aerodynamically. II. Turbulence as a Source of Sound [Text] / M. J. Lighthill // Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. - 1954. - Vol. 222, No. 1148. -P. 1-32. doi:10.1098/rspa.1954.0049

3. Brehovskih, L. M. Volny v sloistyh sredah [Text] / L. M. Brehovskih. -Moscow: Nauka, 1973. - 344 p.

4. Ustroistvo dlia podavleniia shuma [Text]: A. s. No. 8836652 / Gusev V. P., Osinskii A. I. - 1981. - Bull. No. 21. - 1 p.

5. Ingerslev, F. Akustika v sovremennoi stroitel'noi tehnike [Text] / F. Ingerslev. - Moscow: Gosstroiizdat, 1957. - 295 p.

6. Karachun, V. Kolebaniia poristyh plastin pod deistviem akusticheskih vozmushchenii [Text] / V. Karachun // Prikladnaia mehanika. - 1986. - Vol. 22, No. 3. - P. 43-46.

7. Belyi, N. G. Issledovanie akusticheskoi vynoslivosti naturnyh panelei tonkostennyh obolochek [Text] / N. G. Belyi // Akusticheskaia vynoslivost'. - 1970. -Vol. 1222.

8. Matohniuk, L. E. Eksperimental'noe issledovanie napriazhenii v plasti-nah pod vozdeistviem akusticheskih nagruzhenii [Text] / L. E. Matohniuk, A. Yu. Kashtalian // Problemy prochnosti. - 1972. - Vol. 1. - P. 59-62.

9. Matohniuk, L. E. Issledovanie vynoslivosti splava D16AMO pri akus-ticheskom nagruzhenii [Text] / L. E. Matohniuk, Yu. A. Kashtalian, V. A. Samgin // Problemy prochnosti. - 1971. - Vol. 9. - P. 116-120.

10. Mel'nick, V. Nelineinye kolebaniia v poliagregatnom podvese giroskopa [Text]: Monograph / V. Mel'nick, V. Karachun. - Kyiv: Korneichuk, 2008. - 104 p.

11. Mel'nick, V. The emergence of resonance within acoustic fields of the float gyroscope suspension [Text] / V. Mel'nick, V. Karachun // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. - 2016. - Vol. 1, No. 7 (79). - P. 39-44. doi:10.15587/1729-4061.2016.59892

12. Barman, K. Turbulence between two inline hemispherical obstacles under wave-current interactions [Text] / K. Barman, K. Debnath, B. S. Mazumder //

Advances in Water Resources. - 2016. - Vol. 88. - P. 32-52. doi:10.1016/i.advwatres.2015.12.001

13. Yairi, M. Transmission of a spherical sound wave through a single-leaf wall: Mass law for spherical wave incidence [Text] / M. Yairi, T. Koga, K. Takebayashi, K. Sakagami // Applied Acoustics. - 2014. - Vol. 75. - P. 67-71. doi:10.1016/i.apacoust.2013.06.015

14. Yu, M. S. Heat transfer by shock-wave/boundary layer interaction on a flat surface with a mounted cylinder [Text] / M. S. Yu, J. Song, J. C. Bae, H. H. Cho // International Journal of Heat and Mass Transfer. - 2012. - Vol. 55, No. 5-6. - P. 1764-1772. doi:10.1016/i.iiheatmasstransfer.2011.11.033

15. Chang, Z. A facile method to realize perfectly matched layers for elastic waves [Text] / Z. Chang, D. Guo, X.-Q. Feng, G. Hu // Wave Motion. - 2014. -Vol. 51, No. 7. - P. 1170-1178. doi:10.1016/i.wavemoti.2014.07.003

16. Talebitooti, R. Wave propagation across double-walled laminated composite cylindrical shells along with air-gap using three-dimensional theory [Text] / R. Talebitooti, A. M. Choudari Khameneh // Composite Structures. - 2017. -Vol. 165. - P. 44-64. doi:10.1016/i.compstruct.2016.12.068

17. Morvaridi, M. Perfectly matched layers for flexural waves: An exact analytical model [Text] / M. Morvaridi, M. Brun // International Journal of Solids and Structures. - 2016. - Vol. 102-103. - P. 1-9. doi:10.1016/i.iisolstr.2016.10.024

18. Zhou, J. Sound transmission through double cylindrical shells lined with porous material under turbulent boundary layer excitation [Text] / J. Zhou, A. Bhaskar, X. Zhang // Journal of Sound and Vibration. - 2015. - Vol. 357. -P. 253-268. doi:10.1016/i.isv.2015.07.014

19. Boyko, G. The possibility of sound wave low-frequency resonance formation in float gyroscope [Text] / G. Boyko // Technology audit and production reserves. - 2014. - Vol. 6, No. 4 (20). - P. 10-12. doi:10.15587/2312-8372.2014.29867

20. Boiko, G. V. Coincidence resonance in hypersound flight conditions [Text] / G. V. Boiko // Kosmicna Nauka i Tehnologia. - 2014. - Vol. 20, No. 3 (88). - P. 28-33. doi:10.15407/knit2014.03.028

21. Shenderov, E. L. Volnovye zadachi gidroakustiki [Text]: Monograph / E. L. Shenderov. - Leningrad: Sudostroenie, 1972. - 352 p.

22. Zaborov, V. I. Teoriia zvukoizoliatsii ograzhdaiushchih konstruktsii [Text]: Monograph / V. I. Zaborov. - Ed. 2. - Moscow: Izdatel'stvo literatury po stroitel'stvu, 1969. - 187 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.