ПЛЕНОЧНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ ПЬЕЗОМАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗВУКОПРОЗРАЧНЫХ КОНФОРМНЫХ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ АНТЕНН
В работе описана технология получения и основные диэлектрические и электрофизические свойства нового полимерного композиционного пьезоматериала; показаны его преимущества по сравнению с традиционными пьезокерамическими материалами; разработана технология изготовления активных элементов протяженной конформной приемной и излучающей антенн. Полимерный композиционный пьезоматериал получен на основе поливинилиденфторида (ПВДФ) и пьезокерамики системы цирконата-титаната свинца (ЦТС). Для материала определены частотные зависимости диэлектрических (тангенс угла диэлектрических потерь, относительная диэлектрическая проницаемость, добротность) и электромеханических (пьезомодуль при растяжении, акустический импеданс) свойств. Для активного элемента построены диаграммы направленности при различных частотах, определены эффективный пьезомодуль и частотная зависимость пьезочувствительности. Показано: разработанный композиционный материал обладает аналогичными традиционно используемым пленкам ПВДФ диэлектрическими свойствами и податливостью при повышенных электромеханических характеристиках. Разработанные конструкции пьезопреобразователей обладают равномерной частотной характеристикой чувствительности на излучение и прием в исследованном интервале частот, устойчивы при воздействии шумов обтекания. Благодаря применению новых для гидроакустики композитных конструкционных материалов разработанные конструкции элементов приемных антенн нечувствительны к паразитным вибрациям корпусных конструкций носителя. Показаны преимущества разработанного композиционного пленочного пьезоматериала по сравнению с традиционными пьезокерамическими при работе в составе гидроакустических устройств. Использование пленочных, в т.ч. композиционных материалов, обеспечивает пьезочувствительность на уровне керамических элементов при значительном повышении удельной площади приема и повышении массогабаритных показателей. Перспективным представляется дальнейшее повышение пьезомодулей используемых пленочных материалов при сохранении низкого акустического импеданса, что позволит достигнуть более высоких показателей эффективности работы приемных гидроакустических антенн.