hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.7868/S2073667319040117hydrophysics-54Research ArticleГИДРОАКУСТИКАHYDROACOUSTICSАппроксимация закономерностей ослабления звукового давления в зонах интерференционных максимумовApproximation of the laws of attenuation of sound pressure in zones of interference maximaКузнецовГ. Н.KuznetsovG. N.

Москва

Moscow

skbmortex@mail.ruСтепановА. Н.StepanovA. N.

Москва

Самара

Moscow

Samara

stepanovanni@gmail.comИнститут общей физики им. А.М. Прохорова РАНРоссияProkhorov General Physics Institute, Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут общей физики им. А.М. Прохорова РАН; Самарский национальный исследовательский университетРоссияProkhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences; Samara National Research UniversityRussian Federation20192911202112494104Copyright © Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н., 20212021Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н.Kuznetsov G.N., Stepanov A.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/54

Получены и исследуются аналитические зависимости, определяющие связанные с увеличением расстояния закономерности ослабления звукового давления низкочастотных сигналов, формируемых в волноводе в зонах интерференционных максимумов. Применительно к волноводу Пекериса и ненаправленному монопольному источнику найдены удобные аппроксимирующие выражения, которые хорошо согласуются с точными законами спадания поля давления в этих зонах.

Analytic dependences determining the propagation-related laws of attenuation of the sound pressure of low-frequency signals formed in a waveguide in zones of interference maxima are obtained and investigated. As applied to the Pekeris waveguide and a non-directional monopole source, convenient approximating expressions are found that are in good agreement with the exact laws of the drop in the pressure field in these zones.

монопольволноводослабление звукового давления в зонах интерференционных максимумовmonopolewaveguideattenuation of sound pressure in zones of interference maximaРабота выполнена по программе «Акустика мелкого моря, нелинейная акустическая диагностика, нелинейная динамика волн» (номер гос. регистрации AAAA-A18-118021390174-1)ReferencesБреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 502 с.Brekhovskikh L.M. Waves in layered media. Moscow, Izd-vo AN SSSR, 1957. 502 p. (in Russian).Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н. Аппроксимирующие модели регулярной составляющей инфразвукового поля мультипольных источников в плоском волноводе // Акуст. журн. 2013. Т. 59, № 3. С. 378—390.Kuznetsov G.N., Stepanov A.N. Approximating models for the regular component of the infrasound field produced by multipole sources in planar-stratified waveguide. Acoust. Phys. 2013, 59, 3, 378—390.Урик Р.Дж. Основы гидроакустики. Л.: Судостроение, 1978.Urick R.J. Principles of underwater sound. N.Y., McGraw-Hill, 1975. 384 p.Грачев Г.А., Кузнецов Г.Н. О средней скорости изменения фазы акустического поля вдоль плоского волновода // Акуст. журн. 1985. Т. 31, № 2. С. 266—268.Grachev G.A., Kuznetsov G.N. On the average rate for phase variation in the acoustic field along the flat waveguide. Sov. Phys.-Acoust. 1985, 31, 2, 266—268.Kuznetsov G.N., Stepanov A.N. Interference and phase structure of the low-frequency vector-scalar field in shallow water for variable reception or transmission depths // Phys. Wave Phenom. 2015. V. 23, N 4. P. 279—291.Kuznetsov G.N., Stepanov A.N. Interference and phase structure of the low-frequency vector-scalar field in shallow water for variable reception or transmission depths. Phys. Wave Phenom. 2015, 23, 4, 279—291.Kuznetsov G.N., Lebedev O.V. The use of effective phase velocity to decrease the direction finding error for a low-frequency signal in a waveguide // Phys. Wave Phenom. 2012. V. 20, N 1. P. 58—66.Kuznetsov G.N., Lebedev O.V. The use of effective phase velocity to decrease the direction finding error for a low-frequency signal in a waveguide. Phys. Wave Phenom. 2012, 20, 1, 58—66.Rouseff D., Zurk L.M. Striation-based beam forming for estimating the waveguide invariant with passive sonar // J. Acoust. Soc. Am. Exp. Lett. 2011. V. 130, N 2. P. 76—81.Rouseff D., Zurk L.M. Striation-based beam forming for estimating the waveguide invariant with passive sonar. J. Acoust. Soc. Am. Exp. Lett. 2011. V. 130, N 2. P. 76—81.Никифоров С.Л., Попов В.А., Попов О.Е., Селезнев И.А. Концепция создания единой базы геоакустических данных морского дна и технологии геоакустического моделирования // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2010. № 3(9). С. 49—61.Nikiforov S.L., Popov V.А., Popov O.Е., Seleznev I.A. The concept of common sea-bottom geoacoustic database creation and geoacoustic modeling ‎techniques. Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika. 2010, 3(9), 49—61 (in Russian).Белов А.И., Кузнецов Г.Н. Методы и результаты акустической калибровки локальных зон мелкого моря // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2015. № 8(1). С. 1—11.Belov A.I., Kuznetsov G.N. Methods and results of acoustic calibration of shallow sea local zones Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika. 2015, 8(1), 68—78 (in Russian).Волженский М.Н., Родионов А.А., Семенов Е.В., Филатов Н.Н., Зимин А.В., Булатов М.Б. Опыт верификации оперативной модели для мониторинга гидрофизических полей Белого моря в 2004–2008 гг. // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2009. № 3(5). С. 33—41.Volzhenskij M.N., Rodionov A.A., Semenov E.V., Filatov N.N., Zimin A.V., Bulatov M.B. Experience of verification of operative model of monitoring of the White ‎sea in 2004–2008. Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika. 2009, 3(5), 33—41 (in Russian).Пархоменко В.Н., Пархоменко В.В. Снижение шумности отечественных атомных подводных лодок в период с 1965 по 1995 год // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2012. Т. 5, № 2. С. 52—58.Parkhomenko V.N., Parkhomenko V.V. Reduction of noise of domestic nuclear submarines in the period from 1965 to 1995. Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika. 2012, 5, 2, 52—58 (in Russian).Родионов А.А., Семенов Е.В., Зимин А.В. Развитие системы мониторинга и прогноза гидрофизических полей морской сред в интересах обеспечения скрытности и защиты кораблей ВМФ // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2012. Т. 5, № 2. С. 89—109.Rodionov A.A., Semenov E.V., Zimin A.V. Advancement of the real-time analysis and forecast hydrological sea fields in behalf of the defense and the conceal of naval ships. Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika. 2012, 5, 2, 52—58 (in Russian).Калью В.А., Таровик В.И., Чижов В.Ю. Уменьшение подводной шумности коммерческих судов – актуальная задача судовой акустики // Сборник трудов XXIV сессии РАО. Саратов, 2011. Т. 2. С. 218—222.Kal’yu V.A., Tarovik V.I., Chizhov V.Yu. Reduction of the underwater noise of commercial vessels is an actual task of ship acoustics. Proc. of the XXIV Session of the RAO. Saratov, 2011, 2, 218—222.Орлов Е.Ф., Шаронов Г.А. Интерференция звуковых волн в океане. Владивосток: Дальнаука, 1998. 196 c.Orlov E.F., Sharonov G.A. Interference of the sound waves in ocean. Vladivostok, Dal’nauka, 1998. 196 p. (in Russian).Чупров С.Д. Интерференционная структура звукового поля в слоистом океане // Акустика океана. Современное состояние. М.: Наука, 1982. С. 71—82.Chuprov S.D. Interference structure of sound in a layered ocean. Ocean Acoustics. Current State. Moscow, Nauka, 1982, 71—82 (in Russian).Касаткин Б.А. Инвариантные характеристики звукового поля в слоистом океане // Докл. АН СССР. 1986. Т. 291, № 6. С. 1483—1487.Kasatkin B.A. Invariant characteristics of a sound field in a layered ocean. Dokl. AN USSR. 1986, 291, 6, 1483—1487 (in Russian).Каришнев Н.С., Кузнецов Г.Н., Луньков А.А. Анализ надводной обстановки с использованием векторно-скалярной цилиндрической антенны // Гидроакустика. 2015. Вып. 23(3). С. 27—40.Karishnev N.S., Kuznetsov G.N., Lunkov A.A. Analysis of surface conditions using vector-scalar cylindrical array. Gidroakustika. 2015, 23(3), 27—40 (in Russian).Кузнецов Г.Н., Кузькин В.М., Переселков С.А. Спектрограмма и локализация источника звука в мелком море // Акуст. журн. 2017. Т. 63, № 4. С. 406—418.Kuznetsov G.N., Kuz’kin V.M., Pereselkov S.A. Spectrogram and localization of a sound source in shallow water. Acoust. Phys. 2017, 63, 4, 449—461.Кузнецов Г.Н. и др. Помехоустойчивость интерферометрического метода оценки скорости источника звука в мелком море // Акуст. журн. 2016. Т. 62, № 5. С. 556—572.Kuznetsov G.N. et al. Interference immunity of an interferometric method of estimating the velocity of a sound source in shallow water. Acoust. Phys. 2016, 62, 5, 559—574.Грачев Г.А., Кузнецов Г.Н. Ослабление интерференционных максимумов акустического поля в мелком море // Акуст. журн. 1985. Т. 31, № 5. С. 675—678.Grachev G.A., Kuznetsov G.N. Attenuation of Interference Maxima of the Acoustic Field in the Shallow Sea. Sov. Phys.- Acoust. 1985, 31, 5, 408—410.Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. 4-е изд. М.: Физматгиз, 1963.Gradshteyn I.S., Ryzhik I.M. Tables of Series, Products and Integrals. 4th Ed. Moscow, Nauka, 1963 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.