[发明专利]一种水听器嵌套式纤维阻尼阵列及加工方法

说明书

本发明公开了一种水听器嵌套式纤维阻尼阵列及加工方法，包括主缆、嵌套于所述主缆上的若干个水听器阵元以及设置于所述主缆内部的与若干个所述水听器阵元连接的信号线，若干个所述水听器阵元沿着主缆长度方向间隔排列；所述水听器阵元包括水听器外壳、设置于所述水听器外壳内的水听器主体元件以及套设在所述主缆外周的撑件，所述水听器主体元件套设于支撑件外周。本发明水听器采用管状结构嵌套在主缆外周，主缆从水听器中间圆孔穿过，把水听器固化在阵缆上成为一体，无需支出水听器，给阵缆使用带来极大方便，且本发明的水听器嵌套阵的阵元体积较小，可以方便实现水听器密排，使得水听器嵌套阵的波束形成角度更加丰富。

技术领域

本发明涉及一种降低水下传感器阵列受到拖曳或水流作用产生抖动的纤维阻尼阵结构系统，特别涉及一种用于水下声波信息拾取的水听器嵌套式纤维阵列结构及加工方法。

背景技术

水听器阵列系统在水声工程领域得到广泛应用，主要应用于拾取水下环境噪声信息和目标声信息，降低接收阵缆本底噪声和提高阵缆使用方便性是关注的两个焦点。通常线列阵的阵元数较多，信号传输主缆因芯数较多，常见的充油缆或者充凝胶的固体缆信号传输线离开水听器一些距离从侧面经过，避免传输线对声波的遮蔽而对水听器的接收指向性产生不利影响，这加大了整条阵缆的外径，提高了使用难度。另一种电缆阵的解决办法是把水听器安装在信号传输主缆侧边，并且支出一定距离，避免主缆对水听器接收声波产生影响，这加大了阵缆的制造难度和制造成本，并且给使用带来麻烦和安全隐患。

针对阵缆降低本底噪声需求，有两种解决方法，一种是在阵缆前端加几十米减振段，减振段越长减振效果越明显，因信号传输缆需要穿过减振段，信号间的串扰和衰减会更大，这与提高接收信号的初衷又矛盾，并且明显增加了阵缆的成本。另一种办法是在主缆外侧绑缚一定长度的飘带，也能产生一定的降噪效果，但受飘带宽度限制，加装密度受限，在飘带密度受限的情况下加长飘带的长度也能起到降低阵缆本底噪声的效果，但是长飘带存在互相缠绕损坏风险，不宜超过20cm。

发明内容

发明目的：为测量微弱的水下环境噪声和目标声信息，克服现有阵列系统存在的一些不足之处，本发明提供了一种水听器嵌套式纤维阻尼阵列，水听器采用管状结构，主缆从水听器中间圆孔穿过，把水听器固化在阵缆上成为一体，无需支出水听器，给阵缆使用带来极大方便。另外，相比较大的水听器支出的结构，水听器嵌套阵的阵元体积较小，可以方便实现水听器密排，使得水听器嵌套阵的波束形成角度更加丰富，嵌套阵缆的应用范围更大。

技术方案：本发明所述的一种水听器嵌套式纤维阻尼阵列，包括主缆、嵌套于所述主缆上的若干个水听器阵元以及设置于所述主缆内部的与若干个所述水听器阵元连接的信号线，若干个所述水听器阵元沿着主缆长度方向间隔排列；所述水听器阵元包括水听器外壳、设置于所述水听器外壳内的水听器主体元件以及套设在所述主缆外周的支撑件，所述水听器主体元件套设于支撑件外周。

作为本发明的一种优选结构，所述主缆和/或所述水听器阵元外周设置有周向分布的若干束间隔分布的阻尼纤维束；和/或所述阻尼纤维束呈纤维蓬松结构；和/或所述阻尼纤维束在所述主缆和/或所述水听器阵元的圆周上呈90°均布；和/或所述阻尼纤维束为呈弯曲状的阻尼纤维束。

作为本发明的一种优选结构，所述水听器主体元件通过限位凹槽套设于所述支撑件外周；和/或所述限位凹槽的尺寸与所述水听器主体元件的尺寸相匹配。

作为本发明的一种优选结构，所述水听器主体元件以及支撑件的外周设置有第一灌封层。

作为本发明的一种优选结构，包括设置在主缆顶端的仪器舱以及设置在所述主缆底端的沉块。

作为本发明的一种优选结构，所述沉块通过尾端承力吊环与所述主缆连接，所述沉块与尾端承力吊环之间设置有并联释放器。

作为本发明的一种优选结构，所述主缆通过水密接插件与所述仪器舱连接。