Эхолоты и GPS-навигаторы - [4]

При использовании преобразователя «In-hull» звуковые волны проходят через стеклопластиковую обшивку корпуса, теряя при этом часть энергии, в результате чего снижается максимальная глубина и возможность обнаружения рыбы.

Преобразователь с установкой на транец

Преобразователи этого типа (рис. 4.) используются, как правило, на небольших тихоходных судах.

Преобразователи этого типа устанавливаются на расположенный на транце специальный кронштейн ниже уровня воды. Конструкция кронштейна позволяет преобразователю откидываться при наезде на какое-либо препятствие, предотвращая тем самым повреждение преобразователя и транца.

Достоинства такой установки – простота монтажа, демонтажа и обслуживания. Недостаток – нахождение рядом с гребными винтами, вращение которых приводит к возмущениям воды, снижающим эффективность преобразователя. Если на малых оборотах еще можно найти подходящее место на транце, то на больших и скоростных судах работающие на больших оборотах винты создают сильное возмущение воды, насыщают воду пузырьками воздуха, которые экранируют преобразователь, практически исключая возможность работы.

Преобразователь с установкой на корпусе («Truehull»)

Устанавливаемые на корпус преобразователи типа «True Hull» (рис. 5) вставляются в отверстие, вырезанное в днище судна. Этот тип преобразователя обладает наилучшими характеристиками, но и наибольшей ценой. Они предназначены для установки на большие и скоростные суда с подвесными и стационарными двигателями. Размещаются обычно на плоской части днища перед винтами в местах с плавным обтеканием водой. Если судно имеет V-образные обводы, то для горизонтального расположения преобразователя используют специальные прокладки из пластмассы, что на большой скорости приводит к появлению кавитации и, соответственно, к снижению эффективности эхолота (о кавитации – см. ниже). Для улучшения обтекаемости излучателя существуют специальные обтекатели, снижающие турбулентность и кавитацию.

Рис. 4. Преобразователь с установкой на транец

Достоинством такого преобразователя является высокая эффективность, к недостаткам можно отнести сложность установки и обслуживания, необходимость регулярной очистки от обрастания водорослями.

Влияние скорости движения на работу преобразователя

Первыми с влиянием скорости на эффективность работы эхолота столкнулись военные моряки, использовавшие сонары на скоростных противолодочных кораблях.

Рис. 5. Преобразователь с установкой на корпусе

Перед рыбакам, профессионалами и любителями долгое время никаких проблем, связанных с использованием эхолотов на их судах, не возникало – скорости у тех и других были невелики. Но по мере роста скоростей владельцы эхолотов стали замечать нарушения в работе эхолотов – пропадания отражений, появление шумовых помех на экране, ослабление отраженных сигналов.

Главным источником таких помех является кавитация – нарушение непрерывности текущей жидкости. При движении правильно сконструированного судна в воде его подводная часть обтекается плавно. Если на корпусе имеются какие-либо выступающие части – фланец заборной или сливной трубы, заклепки, головки болтов и пр., вокруг них при движении начнут образовываться завихрения, т.е. поток станет турбулентным, а при достижении какой-то критической скорости начнут возникать наполненные паровоздушной смесью кавитационные пузырьки, переходящие в каверны. Воздушные пузырьки, вследствие малой плотности заполняющего их газа, отражают звуковые волны и частично или полностью маскируют пространство под судном.

Наиболее подвержены помехам преобразователи, устанавливаемые на транце: мало того, что они сами являются источником кавитации, они еще получают все пузырьки, образовавшиеся на корпусе судна. Но основным источником помех для транцевого преобразователя является высокооборотный гребной винт.

В наилучшем положении находятся преобразователи «In Hull» и «True Hull» при их правильном расположении в местах с плавным обтеканием. При установке преобразователя «True Hull» на скоростных судах его рабочая поверхность, во избежание образования на нем кавитации, не должна выступать из корпуса, но и не должна располагаться в углублении.

Чувствительность эхолота

Понятие «чувствительность» характеризует способность эхолота выделять слабые отраженные сигналы на фоне акустических помех и шумов приемника. Величина чувствительности определяет возможность обнаружения мелких предметов на больших глубинах.

Приемник эхолота работает в очень широком диапазоне напряжений – ведь мощность принимаемых отраженных сигналов пропорциональна четвертой степени глубины. Поэтому он должен хорошо принимать слабые сигналы от мелких предметов как на максимальных глубинах, так и на предельно малых.

Необходимость работы в столь широком диапазоне уровней сигналов приводит к определенному противоречию в выборе чувствительности. С одной стороны, высокая чувствительность позволяет получать большое количество информации о различных объектах на предельно больших глубинах, но, вместе с тем, на малых глубинах такой эхолот будет принимать сигналы вне главного луча боковыми лепестками диаграммы направленности преобразователя.