Модулятор с возвратно-поступательным движением

Цилиндрический модулятор может быть сделан скользящим вдоль своей оси внутри статора, а щели расположены по его окружности и по окружности статора (см. рис. 5.2в).

Модуляция сжатого воздуха происходит при колебательном движении модулятора вдоль оси. Такая конструкция применяется в мощных сигнальных корабельных излучателях. Периодическое движение модулятора осуществляется с помощью поршневой

машины, аналогичной двигателю пневматического отбойного молотка. Поршень и золотниковое устройство составляют одно целое с модулятором, и этот двигатель питается тем же сжатым воздухом, что и модулятор излучателя. Для целей технических испытаний, при которых необходимо менять частоту в заданном диапазоне или получить шумовой сигнал, в качестве двигателя применяется электродинамический преобразователь, подвижная катушка которого жестко связана с модулятором.

Как видно из (5.16), излучаемая пневматическим излучателем мощность пропорциональна квадрату коэффициента модуляции сечения вентиля. Поэтому для получения частотнонезависимой характеристики чувствительности излучателя требуется постоянство амплитуды колебания модулятора во всем частотном диапазоне.

Электродинамический преобразователь создает частотнонезависимую силу при неизменной амплитуде питающего тока. Это означает, что механическое сопротивление подвижной системы должно быть чисто упругим. Задемпфировав подвижную систему достаточно сильно, можно, как это обычно делается, выбрать собственную частоту несколько ниже верхней частоты рабочего диапазона. При допуске неравномерности характеристики резонансная частота может быть вдвое ниже верхней частоты диапазона а коэффициент затухания при этом должен составлять При этих условиях гибкость системы составит При массе подвижной системы и верхней частоте диапазона 6000 рад/с (~1000 Гц) гибкость составит около и для получения амплитуды колебаний в потребуется на большей части диапазона сила около 500 Н (ускорение ~500g).

Помимо того, что электродинамический преобразователь, развивающий силу в 500 Н, является весьма громоздким устройством, его подвижная катушка вместе с модулятором должны быть особо прочными, чтобы выдерживать столь большие ускорения. Золотник должен иметь большое число узких щелей для уменьшения необходимого ускорения при сохранении необходимого сечения вентиля. Однако чрезмерно узкие щели приводят к большим потерям на трение воздуха о стенки щелей из-за вязкого сопротивления.

Пневматический излучатель с электродинамическим управлением модуляцией воздуха, как видно из проведенных прикидочных расчетов, может оказаться эффективным только для узкого диапазона низких и средних звуковых частот.