Нелинейная гидроакустика

Рассмотрены основные положения нелинейной волновой теории применительно к решению проблемы широкополосного направленного излучения и приема в гидроакустике. Изложено современное состояние вопросов исследования конструирования, испытания и применения гидроакустической аппаратуры с параметрическими и оптотермоакустическими антеннами.
Книга предназначена для исследователей и инженеров, занимающихся разработкой, испытанием и эксплуатацией гидроакустической аппаратуры, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

Оглавление
Условные обозначения и сокращения
Предисловие
Глава 1. О параметрических излучателях и приемниках звука
Глава 2. Методы расчета нелинейных взаимодействий в звуковых пучках
§ 2.1. О малых параметрах, используемых при расчете волновых взаимодействий
§ 2.2. Решение уравнений гидродинамики методом последовательных приближений
§ 2.3. Расчет вторичного поля методом функций Грина. Формула Вестервельта
§ 2.4. Оценки основных характеристик параметрических излучателей с помощью номограмм
§ 2.5. Метод медленно изменяющегося профиля и упрощенные уравнения нелинейной акустики
Глава 3. Нелинейное взаимодействие плоских волн
§ 3.1. Уравнение Бюргерса. Распространение гармонического сигнала
§ 3.2. Взаимодействие волн при слабом проявлении нелинейности
§ 3.3. Взаимодействие мощных акустических волн
Глава 4. Метод параболического уравнения и основные результаты линейной теории дифракции
§ 4.1. Дифракция круглых гауссовых пучков
§ 4.2. Расчет диаграмм направленности в параболическом приближении
§ 4.3. Дифракция круглого пучка при равномерном распределении амплитуды на излучателе
§ 4.4. Дифракция сфокусированных и дефокусированных гауссовых пучков
§ 4.5. Дифракция плоских (щелевых) пучков
Глава 5. Параметрические излучатели звука с недифрагирующими пучками волн накачки
§ 5.1. Общая схема расчета и решение для произвольных распределений амплитуд и фаз на преобразователе накачки
§ 5.2. Диаграмма направленности
§ 5.3. Процесс формирования параметрического излучения в поле недифрагирующих волн накачки
Глава 6. Расчет различных режимов работы параметрических излучателей
§ 6.1. Влияние дифракции незатухающих волн накачки на формирование разностной волны
§ 6.2. Расчет параметрических излучателей в средах с диссипацией
§ 6.3. Влияние дисперсии на характеристики параметрического излучателя
§ 6.4. Параметрический излучатель с фокусированными и дефокусированными пучками накачки
§ 6.5. Параметрические излучатели низкочастотных широкополосных сигналов
§ 6.6. Область применимости рассмотренной модели излучателя
Глава 7. Приемные параметрические антенны
§ 7.1. Неколлинеарное взаимодействие плоских акустических волн
§ 7.2. О работе приемной параметрической антенны
§ 7.3. Квазиоптическое приближение в задачах расчета НПАП. Влияние нелинейных, диссипативных и дифракционных эффектов
Глава 8. О работе параметрических излучателей при больших интенсивностях волн накачки
§ 8.1. Расчет генерации низкочастотных гармоник и особенности структуры диаграмм направленности
§ 8.2. Форма низкочастотного сигнала в дальней зоне, режим насыщения
§ 8.3. Численные результаты
Глава 9. Тепловые оптоакустические антенны
§ 9.1. Возбуждение плоских волн, передаточные функции
§ 9.2. Акустические сигналы, возбуждаемые одиночными световыми импульсами в однородных и оптически неоднородных средах
§ 9.3. Поэтапный подход и дифракционное искажение оптоакустических импульсов
§ 9.4. Движущиеся оптоакустические антенны
Глава 10. Особенности конструирования параметрических гидроакустических приборов
§ 10.1. Схемы формирования сигналов
§ 10.2. Конструктивные особенности элементов параметрических антенн
§ 10.3. Влияние нелинейности активных материалов на характеристики параметрических антенн
Глава 11. Экспериментальные исследования и испытания параметрических антенн
§ 11.1. Особенности гидроакустических измерений характеристик нелинейных антенн
§ 11.2. Испытательный стенд параметрических приборов
§ 11.3. Распределение первичного и вторичного полей на оси параметрической антенны
§ 11.4. Диаграммы направленности
§ 11.5. Фазовые характеристики
§ 11.6. Амплитудно-частотные характеристики
§ 11.7. Амплитудные и фазово-амплитудные характеристики. «Насыщение» ПИ
§ 11.8. Основные характеристики параметрических приемников
§ 11.9. Влияние свойств среды на характеристики параметрических антенн
§ 11.10. Возможности управления основными характеристиками нелинейных антенн
Глава 12. Параметрические приборы и области их использования
§ 12.1. Измерительные излучатели типа НАИ
§ 12.2. Измерительный параметрический приемник типа НПАП
§ 12.3. Приемные параметрические антенны
§ 12.4. Параметрические приборы для передачи широкополосной информации
§ 12.5. Нелинейные гидроакустические приборы активной локации
§ 12.6. Параметрические эхолоты и приборы для записи профиля грунта
§ 12.7. Параметрические гидролокаторы и приборы морской геолокации
Заключение
Приложение
Указатель литературы