(BTL), сконструированный в 1942 г. для Лаборатории гидроакустических измерений ВМС [23]. Расположение его катушки и

Частота, кГч

Рис. 5.41. Частотная характеристика чувствительности в свободном поле гидрофона 1А.

магнита показано на рис. 5.40. Магнит был подвешен на легком каркасе, относительно которого считался неподвижным. Типичная частотная характеристика показана на рис. 5.41. Как и у других преобразователей, эту характеристику искажают паразитные колебания. Гидрофон типа 1А имеет очень малую чувствительность. Некоторые более поздние конструкции гидрофонов, в которых используется принцип подвижной катушки, управляемой массой, имеют более высокую чувствительность в диапазоне от -110 до -120 дБ. На рис. 5.42 показано расположение магнита и катушки гидрофона, изготовленного Бауэром, сотрудником Лаборатории радиовещательной компании «Колумбия» (CBS) [27].

Звуковое поле, показанное стрелками на рис. 5.40 и 5.42,

не является точным изображением поля вокруг гидрофона, но-ими иллюстрируется в общем виде дополнительный акустический, путь Ах (см. рис. 5.46).

Рис. 5.42. Расположение катушки и магнита в гидрофоне CBS.

На рис. 5.43 показана другая .конструкция, предложенная -Лесли и др. из Лаборатории военно-морского оружия (NOL) [28]. Сферическая оболочка этого гидрофона вместе с установленным внутри нее магнитом совершает колебания, тогда как

Паддерживаюиши---rW,V /

каркас

Пружины

7777777777;

Р и с. 5.43. Устройство гидрофона колебательной скорости NOL.

катушка удерживается неподвижно за счет инерции внутренней массы, которая приблизительно в 3 раза превышает массу вытесненной воды. При изготовлении гидрофона масса оболочки и магнита рассчитывается так, чтобы она равнялась массе вытесненной воды. В таком случае средняя плотность гидрофона равна плотности воды, а колебательная скорость сферы равна колебательной скорости частиц плоской звуковой волны в плоскости, проходящей через центр сферы. Следовательно, чувстви-

тельность можно получить непосредственно из уравнений" (5.15) и (5.17):

ejpBLjpc. (5.22>

Резонансная частота системы, состоящей из внутренней массы и ее подвески, лежит ниже рабочего диапазона частот, так что эта система управляется массой. Следовательно, предположение о неподвижности катуилки, обусловленной инерцией,, справедливо.

5.12.2. Гидрофоны градиента давления

На рис. 5.44 изображен гидрофон, разработанный Бойером (опытовый бассейн Дэвида Тэйлора - DTMB) [29]. Конструкция гидрофона DTMB подобна конструкции гидрофона колебательной скорости NOL (рис. 5.43). Средняя плотность обоих

Рис. 5.44. Устройство гидрофона градиента давления DTMB.

гидрофонов равна плотности воды, поэтому их колебательная скорость равна -колебательной скорости частиц жидкой среды или, более строго, средней колебательной скорости ча-. стиц в пределах длины гидрофона, т. е. 75 мм. У обоих гидрофонов на чувствительных элементах установлена внутренняя масса, а по конструкции они являются типичными акселерометрами. Однако гидрофон DTMB воспринимает колебания