潜艇的消音降噪技术.ppt

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1、潜艇的消音降噪技术潜艇的消音降噪技术一、潜艇一、潜艇隐身技身技术重要性重要性潜艇潜艇隐身技身技术是指各国海是指各国海军为使其潜艇不使其潜艇不易被易被敌方方发现所研制和所研制和应用的技用的技术。随着。随着潜艇技潜艇技术的的发展，游弋于大洋深展，游弋于大洋深处的潜艇的潜艇将会更将会更隐蔽、更具突然攻蔽、更具突然攻击能力，真正成能力，真正成为隐蔽在大洋深蔽在大洋深处的利的利剑。潜艇潜艇隐身技身技术出出现于二于二战时期。当期。当时潜潜艇艇经常要浮出水面或在通气管状常要浮出水面或在通气管状态下下为蓄蓄电池充池充电，而，而这一一时期出期出现的雷达的雷达对其构成了巨大威其构成了巨大威胁。隐身性身性对于核潜艇

2、于核潜艇的生存和作的生存和作战性能有着直接的关系，而性能有着直接的关系，而噪声是破坏潜艇噪声是破坏潜艇隐身性的主要因素。身性的主要因素。降噪至关重要降噪至关重要对潜艇探潜艇探测的主要方式是探的主要方式是探测潜航潜艇声潜航潜艇声场的的变化，降低噪声是潜艇化，降低噪声是潜艇隐身最重要的身最重要的环节。据。据测算，潜艇的噪声每降低算，潜艇的噪声每降低20分分贝，可使己方被可使己方被动声声纳探探测距离增加一倍，距离增加一倍，敌方被方被动声声纳探探测距离减半，同距离减半，同时使本艇的使本艇的声模声模拟干干扰装置作装置作战效果提高效果提高15倍左右。倍左右。二、潜艇的噪音源二、潜艇的噪音源潜艇在水下活潜艇

3、在水下活动，以海水作掩，以海水作掩护，侦察察飞机、机、侦察察卫星都星都难以以发现它的行踪。但是，潜艇它的行踪。但是，潜艇航行航行时发动机和螺旋机和螺旋桨发出的声音，出的声音，庞大身大身躯躯对声波的反射，使潜艇很容易成声波的反射，使潜艇很容易成为声声纳捕捕捉的目捉的目标。不。不仅如此，潜艇的潜望如此，潜艇的潜望镜必要必要时对水面水面进行行观察，常察，常规动力潜艇的通气管不力潜艇的通气管不时伸出水面吸伸出水面吸进空气，空气，虽是是“蛛蛛丝马迹迹”，也，也会使会使敌搜索雷达有可乘之机。何况常搜索雷达有可乘之机。何况常规动力力潜艇潜艇还需定需定时浮出水面用柴油机推浮出水面用柴油机推进同同时给蓄蓄电池充

4、池充电（大（大约占巡占巡逻时间的的20），更），更无无隐蔽可言。蔽可言。从从产生根源有两个大方面，一是由本艇生根源有两个大方面，一是由本艇设备运作引起的噪声，二是由潜艇运运作引起的噪声，二是由潜艇运动和海和海水相互作用后水相互作用后产生的噪声。生的噪声。1、机械噪音、机械噪音 机械噪声是由于潜艇内主、辅机和轴机械噪声是由于潜艇内主、辅机和轴系的运转，以及与其相连的基座、管路系的运转，以及与其相连的基座、管路和潜艇结构的振动而引起的。和潜艇结构的振动而引起的。这种振动辐射到舱室引起舱室空气噪这种振动辐射到舱室引起舱室空气噪声，辐射到水中，构成潜艇的辐射噪声，声，辐射到水中，构成潜艇的辐射噪声，自

5、噪声等。自噪声等。2、螺旋、螺旋桨噪音噪音 螺旋桨噪声一般是潜艇中高速航行的主螺旋桨噪声一般是潜艇中高速航行的主要噪声源。即使在较低速度航行时，螺旋要噪声源。即使在较低速度航行时，螺旋桨噪声也是潜艇的主要噪声源。桨噪声也是潜艇的主要噪声源。与机械噪声不同，螺旋桨噪声产生在艇与机械噪声不同，螺旋桨噪声产生在艇体外面，由螺旋桨转动引起的，即主要由体外面，由螺旋桨转动引起的，即主要由螺旋桨叶片振动和螺旋桨空泡产生的。螺旋桨叶片振动和螺旋桨空泡产生的。3、水、水动力噪音力噪音 水动力噪声是由不规则或起伏的水流流过水动力噪声是由不规则或起伏的水流流过运动着的潜艇产生的。当不规则的水流流运动着的潜艇产生的

6、当不规则的水流流过艇体时。与之有关的压力起伏，作为声过艇体时。与之有关的压力起伏，作为声波直接辐射出去。波直接辐射出去。三、国外海三、国外海军采取的降噪措施采取的降噪措施a)改改进螺旋螺旋桨结构，采用大构，采用大侧斜、斜、变距、多叶（一般距、多叶（一般为7叶）叶）螺旋螺旋桨。这样可使叶片周向可使叶片周向载荷均匀，减少空泡，尾部伴流荷均匀，减少空泡，尾部伴流分布均匀。俄分布均匀。俄罗斯斯A k级潜艇的潜艇的螺旋螺旋桨叶片叶片为曲面，曲面，还可减少可减少涡凹声音。凹声音。b)叶片叶片选用高阻尼用高阻尼合金材料，可抑合金材料，可抑制制桨叶振叶振动，降，降低低辐射噪声。如射噪声。如美国的美国的镍锑合

7、金，合金，日本的日本的铁铬铝合合金等，使减振效金等，使减振效果提高了果提高了20倍。倍。c）气幕降噪。）气幕降噪。该技技术是西方国家海是西方国家海军较为推崇的一种用来提高推崇的一种用来提高舰艇水下声艇水下声隐蔽性的蔽性的高技高技术。其原理是通。其原理是通过在在舰壳水下部分和壳水下部分和螺旋螺旋桨部位向水中部位向水中喷射射压缩空气，从而形空气，从而形成一定厚度的气幕来有效屏蔽、衰减和散成一定厚度的气幕来有效屏蔽、衰减和散射射舰艇的水下艇的水下宽频带辐射噪声。射噪声。该技技术可可大幅度地降低大幅度地降低舰艇水下艇水下辐射噪声（达射噪声（达6-10dB），改），改变水下水下辐射噪声特征，衰减射噪声特

8、征，衰减敌主主动声声纳信号的反射。由于信号的反射。由于该技技术降噪效降噪效果果显著、造价低廉，因而广受各国海著、造价低廉，因而广受各国海军青青睐。d)泵喷推推进。随着潜艇航速的不断提高，有。随着潜艇航速的不断提高，有可能使螺旋可能使螺旋桨重新重新产生空泡，此外螺旋生空泡，此外螺旋桨尾尾流的旋流的旋转，使小部分耗散的能量，使小部分耗散的能量转化化为声能。声能。为此，国外研制了一种新型的低噪声推此，国外研制了一种新型的低噪声推进器器-泵喷推推进器来取代螺旋器来取代螺旋桨推推进。泵喷推推进器器由由转子、定子和减速阻尼子、定子和减速阻尼导管管组成。成。转子、子、定子定子产生的噪声被生的噪声被导管遮蔽，

9、管遮蔽，转子后的定子子后的定子又可减少尾流旋又可减少尾流旋转能量的能量的损失。减速型失。减速型导管管能能够延延迟转子空泡的起始，最子空泡的起始，最终达到降噪的达到降噪的目的。目的。四、四、较好的潜艇降噪好的潜艇降噪举例例俄俄罗斯的最新一斯的最新一级核核动力攻力攻击型型潜艇潜艇“北德文斯克北德文斯克”在潜艇在潜艇隐身方面身方面又有了新的又有了新的进展。展。艇上使用新型的艇上使用新型的KTP-6型一體化壓水反應堆，型一體化壓水反應堆，就是一種優良的壓水反應堆，不僅發出的就是一種優良的壓水反應堆，不僅發出的噪聲小，而且節約反應堆功率。噪聲小，而且節約反應堆功率。該艇還採用了全新的有源消聲技術，即在該艇還採用了全新的有源消聲技術，即在空氣噪聲較大的位置，針對該處的空氣噪空氣噪聲較大的位置，針對該處的空氣噪聲特徵，裝配一種反音響聲源系統，通過聲特徵，裝配一種反音響聲源系統，通過發出的振幅相同但相位相反的音響，以抵發出的振幅相同但相位相反的音響，以抵消原來的噪聲，達到真正靜音、隱身的目消原來的噪聲，達到真正靜音、隱身的目的。的。