Измерение шумности – технологии двойного назначения
В недалеком будущем определенные ограничения будут наложены на эксплуатацию гражданских судов и морских сооружений, не отвечающих требованиям по уровням подводного шума

Проблема измерения шумности кораблей, поиска и выявления источников повышенного шумоизлучения традиционно связана с военным кораблестроением. Однако эти проблемы актуальны не только для военного кораблестроения.

Сергей ЦЫГАНКОВ

Григорий ТЕВЕРОВСКИЙ

Уже во второй половине XIX века, с появлением кораблей с механическими движителями, пришла и проблема обеспечения приемлемых уровней шумов и вибрации. Спущенный на воду в 1900 г. великолепный лайнер «Дойчланд», обладатель «Голубой ленты Атлантики», из-за сильнейшей вибрации вскоре был переоборудован в тихоходное круизное судно. Известен также случай, когда построенный в ФРГ турбоход не был принят заказчиком из-за его чрезмерной шумности.

Сергей Григорьевич ЦЫГАНКОВ – начальник комплекса ФГУП «ВНИИФТРИ», доктор технических наук, лауреат Государственной премии РФ

Внешний шум судна является источником шумового загрязнения окружающей среды, отрицательно влияющего на морских животных. Например, сделанная в конце 1950-х гг. в СССР попытка использования для подводных исследований рыбных запасов боевой дизельной подводной лодки проекта 613 не увенчалась успехом: субмарина не годилась для наблюдений за рыбами не только из-за большого размера, но и шумности.

У современных морских судов весьма существенным элементом оснащения являются гидроакустические навигационные средства (эхолоты, лаги, гидролокаторы), а у судов рыболовного флота – также и рыбопоисковые эхолокационные приборы, обеспечивающие промысловую деятельность. Для них шумы судна являются помехой.

В 2009 г. Акустическим обществом Америки (ASA) принят первый в мире стандарт измерения подводного шума гражданских судов ANSI/ASA S12.64-2009 в связи с возрастающим шумовым загрязнением окружающей среды.

С 1 января 2010 г. в Норвегии вступила в силу Глава 24 Части 6 Правил классификации судов новой постройки (Rules for Classification of Ships Newbuildings), утвержденная DNV в декабре 2009 г. Данная глава (Silent Class Notation) содержит классификацию судов по уровням подводного шума. Изложенные в ней требования будут предъявляться к подводному шуму судов для снижения воздействия на окружающую среду и/или для обеспечения гидроакустической эксплуатационной пригодности судов, эксплуатация которых напрямую зависит от использования гидроакустического оборудования.

Григорий Вениаминович ТЕВЕРОВСКИЙ – ведущий научный сотрудник ФГУП «ВНИИФТРИ», кандидат технических наук

По аналогии с гражданской авиацией можно предположить, что в недалеком будущем определенные ограничения будут наложены на эксплуатацию гражданских судов и морских сооружений, не отвечающих требованиям по уровням подводного шума.

Практическая реализация и оценка эффективности каждого отдельного технического решения, принимаемого для снижения шумности, возможны только на основе достоверных результатов натурных акустических испытаний кораблей.

Во ФГУП «ВНИИФТРИ» создано семейство стационарных и судовых измерительных гидроакустических комплексов. Основным их отличием от зарубежных аналогов является возможность измерения уровней шумоизлучения при соотношении сигнал/помеха значительно меньше 1: до –6 дБ… –10 дБ, тогда как вся измерительная аппаратура, основанная на традиционных подходах, допускает проведение измерений только при соотношении сигнал/помеха не менее +6 дБ.

Созданные компанией «ВНИИФТРИ» измерительные комплексы, основанные на использовании уникальных методов обработки сигналов, оригинального программно-алгоритмического и методического обеспечения, позволяют значительно сократить время проведения испытаний, практически исключив периоды ожидания благоприятных погодных условий.

Рис. 1. Измерение шумности гражданского судна

Методика измерения шумов движущегося судна заключается в следующем: звук принимается приемниками стационарной, либо мобильной подводной приемной системы, находящейся на некотором расстоянии от трассы движения объекта (рис. 1), и анализируется спектральный состав в момент прохода объекта вблизи приемника с использованием помехоустойчивых алгоритмов. Измеряемыми параметрами являются уровни звукового давления в стандартных (октавных, третьоктавных) полосах при контроле, а также в узких полосах при определении причин превышения норм и выявлении источников повышенного шума. Подводный шум неподвижного судна или морского нефтегазового сооружения может быть измерен с использованием подводной стационарной приемной системы, расположенной вокруг сооружения, либо с использованием мобильной буксируемой системы (рис. 2).

Рис. 2. Измерение шумности морских сооружений

Созданные ФГУП «ВНИИФТРИ» методы и алгоритмы помехоустойчивых измерений применяются для решения достаточно широкого круга задач. Одна из них – поиск течей в подводных трубопроводах, находящихся на большой глубине (рис. 3). Гидроакустическое приемное подводное устройство (рис.4) буксируется измерительным судном над трассой донного трубопровода. Контрольно-измерительная аппаратура на борту судна производит накопление и помехоустойчивую обработку гидроакустического сигнала (рис. 5).

Программное обеспечение обработки сигналов реализует широкий круг алгоритмов анализа данных, таких как направленный и сверхнаправленный прием, узкополосная фильтрация и слежение за частотой, помехоустойчивые алгоритмы измерения уровней подводного шума, алгоритмы апертурного синтеза, сонографический анализ. Благодаря этому обеспечивается высокая помехоустойчивость измерений – в 3-10 раз больше, чем у аналогичных комплексов, например, таких, как ALD sensor фирмы Co.L.Mar.

Рис. 3. Поиск течи в подводном трубопроводе с помощью гидроакустического приемного устройства

Рис. 4. Приемное подводное устройство «Катран-5» (ФГУП «ВНИИФТРИ»)

Рис. 5. Помехоустойчивая обработка гидроакустических данных

Таким образом, методы решения проблем измерения шумности кораблей, возникшие исключительно в интересах военного кораблестроения и ВМФ, также находят широкое применение и в гражданских отраслях промышленности.

ФГУП «ВНИИФТРИ»

Россия, 141570, Московская обл.,

Солнечногорский р-н, п. Менделеево

Тел.: + 7 (495) 744-8141, 744-8140

director@vniiftri.ru

onti@vniiftri.ru

www.vniiftri.ru


 

НОВОСТИ

Истребительный авиаполк из состава 6-й Ленинградской Краснознаменной армии ВВС и ПВО Западного военного округа (ЗВО), дислоцированный в Курской области, получил на вооружение первую партию многоцелевых истребителей Су-30СМ.
Командующий 2-й общевойсковой армией Центрального военного округа генерал-майор Рустам Мурадов провел на Тоцком полигоне сборы с руководящим составом соединений и воинских частей, а также отдельных подразделений, дислоцированных в Поволжье.
Дальняя авиация расширяет спектр и масштаб выполняемых задач, заявил в интервью газете «Красная звезда» командующий дальней авиацией Герой Российской Федерации генерал-лейтенант Сергей Кобылаш.
Артиллеристы общевойсковой армии Западного военного округа получили на вооружение противотанковые ракетные комплексы «Штурм-С».
На Лужском полигоне в Ленинградской области артиллерийские подразделения Западного военного округа (ЗВО) и специалисты Михайловской военной артиллерийской академии в ходе исследовательского учения отработали применение разведывательно-ударного и разведывательно-огневого контуров.
Новейшая бесшумная снайперская винтовка калибра 12,7 мм будет продемонстрирована на выставке «Армия-2018».
В соединении спецназа Южного военного округа (ЮВО) военные водители завершили обкатку новейших бронеавтомобилей КамАЗ-53949 «Тайфуненок» и приступили к их эксплуатации в ходе тактико-специальных занятий.
Россия решила вопросы импортозамещения в области авиационного и военно-морского двигателестроения, заявил вице-премьер Юрий Борисов на лекции для слушателей Академии Генерального штаба ВС РФ.
Военнослужащие инженерного батальона штурма и разграждения инженерно-саперной бригады, дислоцируемой во Владимирской области, впервые прошли курс подготовки по действиям в горной местности в летних условиях. Сборы проходили на базе ФГКУ «Центр горной подготовки и выживания «Терскол» Минобороны России.
Работы по созданию еще трех новых производственно-технологических центров (ПТЦ) по выпуску компонентов турбовального двигателя ВК-2500, предназначенного для большинства вертолетов «Ми» и «Ка», начаты на уфимском ПАО «ОДК-УМПО». Первый центр – ПТЦ №185 – ранее уже начал свою работу.

 

 

 

 

 

 

 

Учредитель и издатель: ООО «Издательский дом «Национальная оборона»

Адрес редакции: 109147, Москва, ул. Воронцовская, д. 35Б, стр. 2, офис 636

Для писем: 123104, Москва, а/я 16

Свидетельство о регистрации: Эл № ФС 77-22322 от 17.11.2005

 

 

 

Дизайн и разработка сайта - Группа «Оборона.Ру»

Техническая поддержка - Группа Компаний КОНСТАНТА

Управление сайтом - Система управления контентом (CMS) InfoDesignerWeb

 

Rambler's Top100