Науково-дослідна та інноваційна діяльність ЧДТУ

1. НАЗВА ПРОЕКТУ

Створення та впровадження нових технологій синтезу п'єзоелектричних перетворювачів і на цій основі розроблення та впровадження високоефективних низькочастотних гідроакустичних перетворювачів

2. ПРІОРИТЕТНИЙ НАПРЯМ РОЗВИТКУ НАУКИ І ТЕХНІКИ

Інформаційні та комунікаційні технології

3. ПОТЕНЦІЙНІ ЗАМОВНИКИ

Міністрерство освіти і науки, молоді та спорту України, Державний комітет України з питань науки, інновацій та інформатизації

4. АВТОРИ ПРОЕКТУ ТА ВІДПОВІДАЛЬНІ ВИКОНАВЦІ

Прізвище, ім'я, по батькові
Місце роботи, посада, науковий ступінь, телефон, e-mail

Науковий керівник проекту

Шарапов Валерій Михайлович

д.т.н., професор. зав. кафедри компю'теризованих та інформаційних технологій у приладобудуванні

тел.: 0472-730211   тел. дом.: 0472-666634     тел.моб.:099-5531675  

e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду

Відпрвідальний виконавець

Базіло Костянтин Вікторович

к.т.н., ст. викладач кафедри компю'теризованих та інформаційних технологій у приладобудуванні

тел.: 0472-730260   тел. дом.: 0472-457577

Відпрвідальний виконавець

Сотула Жанна Василівна

к.т.н., ст. викладач кафедри компю'теризованих та інформаційних технологій у приладобудуванні

тел.: 0472-730211   тел. дом.: 0472-765581

Автор проекту

Шарапов Валерій Михайлович

д.т.н., професор. зав. кафедри компю'теризованих та інформаційних технологій у приладобудуванні

тел.: 0472-730211   тел. дом.: 0472-666634     тел.моб.:099-5531675

e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду


5. МЕТА ПРОЕКТУ ТА ЙОГО СТИСЛИЙ ЗМІСТ

Метою проекту є створення та впровадження нових інформаційних технологій синтезу п'єзоелектричних перетворювачів і на цій основі розроблення та впровадження високоефективних перетворювачів інформації для електро- та гідроакустики.

П'єзоефективні перетворювачі широкого застосовуються в гідроакустиці, електроакустиці, в ультразвуковій, медичній, вимірювальній техніці, в скануючих зондових наномікроскопах, п'єзодвигунах та в інших галузях науки і техніки.

Особливе місце п'єзоелектричні перетворювачі займають в гідроакустиці. де вони є. по суті вухами і очима підводних і надвводних кораблів.

При проектуванні п'єзокерамічних перетворювачів зазвичай використовують п'єзоелементи певної форми і розмірів, з певного п'єзокерамічного матеріалу з певними електрофізичними властивостями (характеристиками). При цьому традиційно вектор сили F (тиску і тому подібне), що діє на п'єзоелемент, паралельний вектору поляризації Р.

Такий тип перетворювача відомий і названий традиційним. Для цього випадку для конкретного п'єзоелемента можна отримати лише один перетворювач з конкретними характеристиками (резонансна частота, чутливість, діапазон робочих частот і ін.). Для отримання перетворювача з іншими характеристиками необхідно використовувати інший п'єзоелемент, іншого розміру, іншої форми, з іншого п'єзоматеріалу. Це є суттєвим недоліком відомоє технології синтезу п'єзокерамічних перетворювачів.

Для гідроакустики з частотою 50-100 Гц і зменшиними, порівняно з відомими пристроями. Для усунення цього недоліку автором проекту запропоновано шість основних інформаційних технологій синтезу:

1. Технологія, яка враховує просторову енергосилову структуру.

2. Технологія, яка враховує просторове розташування та взаємну орієнтацію електродів п'єзоелемента.

3. Технологія просторового електромеханічного зворотного зв'язку.

4. Технологія включення п'єзоелементів в схеми електричних фільтрів.

5. Технологія добавочних елементів.

6. Технологія, яка враховує форму сигналів, що поступають на п'єзоелемент.

На основі створення та впровадження цих технологій запропоновано розробити та впровадити високоефективні перетворювачі для електро- та гідроакустики.

1. Зокрема, розробити електроакустичний перетворювач, звуковий тиск якого перевищує при однакових умовах випробування на 20-25 дБ тиск, який створює відомий перетворювач.

2. Окрім того, запропоновано розробити і впровадити перетворювач, габаритами.

Відома, що низькочастотний звук поширюється у воді практично без згасання на відстані до декілької тисяч кільметрів завдяки формуванню у верхньому шарі океану підводного звукового каналу - акустичного хвилеводу типу рефракції. Саме завдяки цьому низькочастотна акустика має очевидні переваги у вирішенні широкого кола завдань, у тому числі, і оборонних. Серед цих завдань можна також відзначити створення звукових каналів на відстані до декількох тисяч кільметрів, наприклад, Камчатка - Гаваї (4700 км.), а також створення системи ультразвукового освітлення підводної обстановки та ін. Для зниження габаритів випромінювача запропоновано використовувати відоме в інших галузях рішення. Однак, враховуючи специфіку п'єзоелектричних пристроїв, це потребує додаткових досліджень.