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

Новый трассовый радиолокационный комплекс (ТРЛК) «Сопка-2» поступил в одно из радиолокационных подразделений объединения ВВС и ПВО Восточного военного округа (ВВО) в Забайкальском крае. Он будет введен в эксплуатацию в 2018 г.
Боевым расчетом РВСН с полигона Капустин Яр в Астраханской области 26 сентября проведен испытательный пуск межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) РС-12М «Тополь» с целью испытание перспективного боевого оснащения МБР.
В Государственном Кремлевском дворце 12 октября 2017 г. впервые отмечался День московской промышленности.
Российская боевая машина поддержки танков (БМПТ) была опробована в боевых условиях в Сирии, сообщил генеральный директор – главный конструктор АО «Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения» Андрей Терликов.
За проявленное мужество, героизм и высокий профессионализм при испытании и освоении новой авиационной техники министр промышленности и торговли Денис Мантуров посмертно наградил летчика-испытателя Корпорации «МиГ» Сергея Рыбникова высшей государственной наградой – медалью «Золотая Звезда» и вручил орден Мужества летчику-испытателю второго класса Вадиму Селиванову.
В Минобороны России приступили к реализации уникального инновационного проекта по созданию современного высокотехнологичного военного технополиса.
В ходе шестого арктического похода отряда боевых кораблей и судов обеспечения Северного флота во главе с БПК «Североморск» личный состав подразделений арктической мотострелковой бригады отработал высадку десанта с большого десантного корабля «Кондопога» на необорудованное побережье и рейдовые действия в полярных условиях.
Новейшая самоходная артиллерийская установка «Лотос» калибра 120 мм будет принята на вооружение ВДВ России в 2019 г., сообщил РИА «Новости» генеральный директор предприятия-разработчика (ЦНИИточмаш) Дмитрий Семизоров.
Вооруженные Силы РФ в рамках Госпрограммы вооружения 2018-2025 гг. получит 540 модернизированных боевых машин пехоты и десанта БМП-2 и БМД-2, заявил генеральный директор ГК «Ростех» Сергей Чемезов в ходе торжественной церемонии открытия нового цеха модернизации легкобронированной техники на тульском предприятии «Щегловский Вал».
В ходе совместного стратегического учения «Запад-2017» впервые проведена апробация функционирования высокоскоростной защищенной мультисервисной сети передачи данных Вооруженных Сил Российской Федерации.

 

 

 

 

 

 

 

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