潜水艦の船首ソナー

潜水艦の船首パッシブソナーは例えばゴルフボールみたいな球形アレイだったりしますが、これに艦首の構造殻（ノーズ）を被せると音がきちんと聞こえなくなるんじゃないでしょうか。そのあたりの構造やしくみについて教えて下さい。

質問者からの補足コメント

• 質問の内容が曖昧ですみません。想像ですが、ソナーの外皮は小型であれば金網を薄いゴム膜を張ったようなカバーでいいのではないかと思います。ハイドロフォンとカバーの隙間は海水で満たされ、内外の圧力はバランスしているものと思います。でも数ｍもあるような巨大なゴルフボールみたいなハイドロフォンアレイだと潜水艦の先端（ノーズ）全体を音波を透過する膜で覆う必要があると思うのです。それはどんな構造になっているのでしょうか。また、膜の質量をできるだけ小さく抑えたとしてもハイドロフォンをダイレクトに水中に露出した場合に比べて空間分解能（定位）は相当低下するのではないかと感じました。あれこれ調べても分からなかったので教えて下さい。

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/02/16 11:10

• 2番目の方がおっしゃるように、「そうりゅう」型の船首ハイドロフォンがほぼむき出しで付いているのを見て、よく理解できたのですが、逆にハイドロフォンアレイと船首カバーとの間に大きな隙間があるような構造に疑問を持った次第です。これまでは何気なく見ていたのですが。

    補足日時：2017/02/16 12:31

No.2 回答者： Hoyat_for_goo 回答日時： 2017/02/16 12:03

よく考えてみれば球体のソナー (spherical sonar) はアクティブソナーです。

>ソナーの外皮は小型であれば金網を薄いゴム膜を張ったようなカバーでいいのではないかと思います。

水圧で負けてしまいますし、その様なカバーでは逆にノイズ発生の原因になってしまいます。
強風の時に傘を指して見てください。それと同じ事です。

>ハイドロフォンとカバーの隙間は海水で満たされ、内外の圧力はバランスしているものと思います。

海水を満たすなら常時注水状態でなければならず、それでは浮上時にフロントヘビー状態になってしまいます。
或は内外の水圧を調整するならば「穴があいている」状態でなければ無理なので、そこでノイズ発生の原因を作ってします。

海自のそうりゅう型では艦首のカバーに密着するように配置されている様です。
https://matome.naver.jp/odai/2147176629872626701

この回答へのお礼

回答たいへんありがとうございました。

お礼日時：2017/02/24 10:07

No.1 回答者： Hoyat_for_goo 回答日時： 2017/02/16 10:40

ノーズは水流を整える役割がありますが、水流を整えると言うのは水流によって生じる雑音（ノイズ）を防ぐことになります。

逆にカバーを付けないと雑音によって肝心の音が拾えなくなります。
理屈としてはテレビ局の屋外でのロケや取材の時にマイクがむき身ではなくマイクカバーが付いているのと同じ事です。
またカバー自体も音を伝える事が出来ますし（カバー被せた内部が真空であれば音は伝わらなくなりますが）空気も音を伝えるので、デメリット（多少音が小さく（弱く）なる）よりもメリット（雑音を発生しない、雑音を拾わない）の方が大きいのです。