潛艇的消音降噪技術(shù).ppt

潛艇的消音降噪技術(shù) 一 潛艇隱身技術(shù)重要性 潛艇隱身技術(shù)是指各國海軍為使其潛艇不易被敵方發(fā)現(xiàn)所研制和應(yīng)用的技術(shù) 隨著潛艇技術(shù)的發(fā)展 游弋于大洋深處的潛艇將會更隱蔽 更具突然攻擊能力 真正成為隱蔽在大洋深處的利劍 潛艇隱身技術(shù)出現(xiàn)于二戰(zhàn)時(shí)期 當(dāng)時(shí)潛艇經(jīng)常要浮出水面或在通氣管狀態(tài)下為蓄電池充電 而這一時(shí)期出現(xiàn)的雷達(dá)對其構(gòu)成了巨大威脅 隱身性對于核潛艇的生存和作戰(zhàn)性能有著直接的關(guān)系 而噪聲是破壞潛艇隱身性的主要因素 降噪至關(guān)重要 對潛艇探測的主要方式是探測潛航潛艇聲場的變化 降低噪聲是潛艇隱身最重要的環(huán)節(jié) 據(jù)測算 潛艇的噪聲每降低20分貝 可使己方被動(dòng)聲納探測距離增加一倍 敵方被動(dòng)聲納探測距離減半 同時(shí)使本艇的聲模擬干擾裝置作戰(zhàn)效果提高15倍左右 二 潛艇的噪音源 潛艇在水下活動(dòng) 以海水作掩護(hù) 偵察飛機(jī) 偵察衛(wèi)星都難以發(fā)現(xiàn)它的行蹤 但是 潛艇航行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳發(fā)出的聲音 龐大身軀對聲波的反射 使?jié)撏Ш苋菀壮蔀槁暭{捕捉的目標(biāo) 不僅如此 潛艇的潛望鏡必要時(shí)對水面進(jìn)行觀察 常規(guī)動(dòng)力潛艇的通氣管不時(shí)伸出水面吸進(jìn)空氣 雖是 蛛絲馬跡 也會使敵搜索雷達(dá)有可乘之機(jī) 何況常規(guī)動(dòng)力潛艇還需定時(shí)浮出水面用柴油機(jī)推進(jìn)同時(shí)給蓄電池充電 大約占巡邏時(shí)間的20 更無隱蔽可言 從產(chǎn)生根源有兩個(gè)大方面 一是由本艇設(shè)備運(yùn)作引起的噪聲 二是由潛艇運(yùn)動(dòng)和海水相互作用后產(chǎn)生的噪聲 1 機(jī)械噪音 機(jī)械噪聲是由于潛艇內(nèi)主 輔機(jī)和軸系的運(yùn)轉(zhuǎn) 以及與其相連的基座 管路和潛艇結(jié)構(gòu)的振動(dòng)而引起的 這種振動(dòng)輻射到艙室引起艙室空氣噪聲 輻射到水中 構(gòu)成潛艇的輻射噪聲 自噪聲等 2 螺旋槳噪音 螺旋槳噪聲一般是潛艇中高速航行的主要噪聲源 即使在較低速度航行時(shí) 螺旋槳噪聲也是潛艇的主要噪聲源 與機(jī)械噪聲不同 螺旋槳噪聲產(chǎn)生在艇體外面 由螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)引起的 即主要由螺旋槳葉片振動(dòng)和螺旋槳空泡產(chǎn)生的 3 水動(dòng)力噪音 水動(dòng)力噪聲是由不規(guī)則或起伏的水流流過運(yùn)動(dòng)著的潛艇產(chǎn)生的 當(dāng)不規(guī)則的水流流過艇體時(shí) 與之有關(guān)的壓力起伏 作為聲波直接輻射出去 三 國外海軍采取的降噪措施 a 改進(jìn)螺旋槳結(jié)構(gòu) 采用大側(cè)斜 變距 多葉 一般為7葉 螺旋槳 這樣可使葉片周向載荷均勻 減少空泡 尾部伴流分布均勻 俄羅斯Ak級潛艇的螺旋槳葉片為曲面 還可減少渦凹聲音 b 葉片選用高阻尼合金材料 可抑制槳葉振動(dòng) 降低輻射噪聲 如美國的鎳銻合金 日本的鐵鉻鋁合金等 使減振效果提高了20倍 c 氣幕降噪 該技術(shù)是西方國家海軍較為推崇的一種用來提高艦艇水下聲隱蔽性的高技術(shù) 其原理是通過在艦殼水下部分和螺旋槳部位向水中噴射壓縮空氣 從而形成一定厚度的氣幕來有效屏蔽 衰減和散射艦艇的水下寬頻帶輻射噪聲 該技術(shù)可大幅度地降低艦艇水下輻射噪聲 達(dá)6 10dB 改變水下輻射噪聲特征 衰減敵主動(dòng)聲納信號的反射 由于該技術(shù)降噪效果顯著 造價(jià)低廉 因而廣受各國海軍青睞 d 泵噴推進(jìn) 隨著潛艇航速的不斷提高 有可能使螺旋槳重新產(chǎn)生空泡 此外螺旋槳尾流的旋轉(zhuǎn) 使小部分耗散的能量轉(zhuǎn)化為聲能 為此 國外研制了一種新型的低噪聲推進(jìn)器 泵噴推進(jìn)器來取代螺旋槳推進(jìn) 泵噴推進(jìn)器由轉(zhuǎn)子 定子和減速阻尼導(dǎo)管組成 轉(zhuǎn)子 定子產(chǎn)生的噪聲被導(dǎo)管遮蔽 轉(zhuǎn)子后的定子又可減少尾流旋轉(zhuǎn)能量的損失 減速型導(dǎo)管能夠延遲轉(zhuǎn)子空泡的起始 最終達(dá)到降噪的目的 四 較好的潛艇降噪舉例 俄羅斯的最新一級核動(dòng)力攻擊型潛艇 北德文斯克 在潛艇隱身方面又有了新的進(jìn)展 艇上使用新型的KTP 6型一體化壓水反應(yīng)堆 就是一種優(yōu)良的壓水反應(yīng)堆 不僅發(fā)出的噪聲小 而且節(jié)約反應(yīng)堆功率 該艇還採用了全新的有源消聲技