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标题: [原创] 浅谈潜艇静音 [打印本页]

作者: zhaobs 时间: 2009-2-28 11:49 标题: 浅谈潜艇静音

说起潜艇的静音不得不先说海洋的声学特征.海洋不同于陆地,由于海水温度,盐度的变化,可以将海水分成若干层,层与层之间密度也有很大差异.这些因素导致层与层间声音传播速度的不同,正是由于上下层的声速不同,在层层相接处会发生折射，反映声波传播途径的声线，它总是弯向声速最低的地方。大部分声波在海水中经过这样的往复弯曲折射，而不与海面和海底接触，能量损失很小，纵向传播距离可以很远.同时每个层中间又会发生反射现象,在此层的上下间可以也传播相当远的距离.这种现象称之为声道.潜艇的探测就是依靠这些声道.
我们知道潜艇的主要搜索设备就是声纳,声纳有主动与被动之分,主动声纳是声纳发出声波照射目标,接收水中目标的反射波来寻的;被动声纳是接受水中目标发出的辐射噪音来确定方位.声纳波都是低频或者超低频波,声音在水中传播速度大概是1450到1540m/s,根据公式;速度=波长*频率,可以看出低频超低频声纳波波长比较长,波长越长受干涉越小,沿着海水声道探测距离就更远.甚至可以绕过消声瓦等设备.
知道了声纳的探测原理就明白如何防止被对方探测到.首先是降低噪音,其次改进外型结构,第三,外侧贴附吸波材料.
先说降噪,降噪又分为改进传动方式,优化推进装置,屏避内部声学/电磁等信号.
改进传动方式,潜艇内部的传动有齿轮箱,联轴器,轴等传动零件,其中齿轮箱噪声可达125~145分贝,是主要的噪声源,那么我们可以改进其结构和材料,比如齿轮采用人字齿,材料选用复合材料,润滑油有减震吸附噪音功能,连结处采用具有减震的零件或者包附减震材料等等,也可以改变传动方式,机械传动改为电磁推动或者液压传动等等.
优化推进装置,传统的推进是发电机组推进电机,带动螺旋桨前行.潜艇行进中,螺旋桨与海水之间相互作用产生很大噪声.目前螺旋桨噪声的改进有:
   (1)改进螺旋桨的结构,采用大侧斜、变距、多叶螺旋桨
      (2)叶片选用高阻尼合金材料,对叶片和海水产生的噪声降到最小
      (3)改进推进方式,采用泵浦推进
前段听报导说,国内成功研制了喷水磁流推进技术,如果是真的话,至少可以使噪音再降低20分贝以上.喷水推进是未来的趋势,消除了螺旋桨的种种弊端.
内部屏避声学/电磁信号,首先内部空间结构要合理,本身就能消除噪音,其次内壁贴附阻尼材料,第三是噪音较大的设备贴附或安装避振器.
再说外型结构,早期的潜艇大都采用的是”鲸鱼”形,具有良好的水下减阻外形,如我们的’R’级和”明”级潜艇都是这种外形,再到后来有了”鲸鱼”和”水滴”结合的外形,象我们的”宋”级潜艇就是,现在流行的是拉长的水滴形结构,目前世界各国先进的潜艇都是这种外形,不过每个国家采用的长宽比不同,有美国的”弗吉尼亚”级,我国的”元”级,法国的”梭鱼”级等等.”水滴”形具有更好的水下机动性和灵活性,阻力更小,当然对隐身,防止探测到更有利.
第三是外侧贴附吸波降噪材料, 早期国外大型攻击型核潜艇和弹道导弹核潜艇为减小水下声辐射，大多在艇体表面粘贴消声瓦或涂敷消声涂层。由于近年来声纳性能的改进，探测距离和分辨率灵敏度越来越好,迫使一些柴/电推进的常规潜艇也采用这种消声措施。消声瓦和消声涂层从以下两方面减小潜艇的特征信号：
   (1)减小潜艇本身向海洋辐射的噪声量级
      (2)减小潜艇反射声纳波的能量
消声涂层只有0.X毫米,主要是利用声波的互耦合来降低入射声波的反射.而消声瓦比较厚约30MM~50MM间,所以消声瓦会影响潜艇的性能,增大阻力,这也是为甚幺2000吨以下常规潜艇不装消声瓦的原因.消声瓦主要是消除自身产生的噪声,反射敌方潜艇声波,防止被探测.不过随着声纳技术的进步,超低频拖曳阵声纳的服役,消声瓦的优势正在逐步丧失.
目前,世界上各个潜艇制造国,都在研究潜艇降噪的新技术.这两天的报纸上曾报导,英国正在研发新型外壳材料,采用非金属复合结构,还有我国正在研制”艇外表面仿鲨鱼技术”,美国的高温气冷反应堆,全电力推进等等,随着技术的不断创新,潜艇将会更加安静,也更具威胁!
[PP=周郎]http://zhidao.baidu.com/question/53409729.html （http://www.defence.org.cn/article-13-63494.html）不过是一些专业知识性文字的重组而已。[/PP]
[ 本帖最后由周郎于 2009-2-28 13:49 编辑 ]

作者: 国产凌凌漆 时间: 2009-2-28 13:35

楼主是难得的军区走技术装备型路子的朋友，受教了！照您来看，中国的潜艇在封锁台湾海峡和日本海域方面有多大的可行性？

作者: arthas 时间: 2009-2-28 15:08

大力推举技术贴！比那些令人厌烦的战争贴有意义得多，yy贴更是垃圾不如，再次强烈支持楼主，请继续分享军事知识！

作者: wwping 时间: 2009-2-28 15:25

技术型装备关健在于对手的技术能力,中国的潜艇如果封锁索马里海域,攻击索马里海盗,足以让海盗们忘风殇胆,但要对付台湾和日本.目前只能靠意淫.东亚和东南亚,技术能力最强的就是日本和台湾.靠几只烂炮艇充门面的越南和印尼等国,都在南沙占岛夺地.故此二楼的想法太过离奇.虽天方夜谈也不敢如此故诌.

作者: zw305422 时间: 2009-2-28 18:22

难怪有潜艇相撞，只因为都太安静了，还是有点声响好，避免出事故！呵呵

作者: jesse7527 时间: 2009-2-28 22:34

对于潜艇的静音这属于高科技的东西不是哪个国家都有这种技术，不过我相信中国一定也有，很感谢楼主对于静音的概述，使我明白了潜艇的这种静音原理，谢楼主

作者: skytotosky 时间: 2009-3-1 00:07

潜艇的隐藏与探测是一对矛盾的统一体。在单一的舰艇上有可能实现有机的完美结合，但分开来说，又永远是对立的两面.
象不久前英法两国潜艇在海底相撞事件,一个重要原因就在于两国海军过度追求对潜艇自身的降噪,刻意形成一个相对的超静音环境,由于两艘潜艇的静音性能相当得好,才会让两艇上的被动声呐成为摆设,为两艇激情四射的相撞创造了"有利"条件.

作者: wain 时间: 2009-3-5 18:21

最好的静音就是不开动发动机，让潜艇静坐，这样久很难被探测到。。。

作者: haoseren 时间: 2009-3-8 08:14

受教了
算是学到了一点东西
虽然经常有看到我国的潜艇的报道，可是具体的技术却不知道
这下子，学到了一点
谢谢楼主

作者: 寒山石 时间: 2009-3-8 08:16

前段实际潜艇相撞事故，就是静音太出色了

双方潜艇静音设备都是顶级的，导致对方声纳探测不出来。

作者: peripats 时间: 2009-3-8 08:46

在没有航母的情况下，作为远程防御和远程核打击的重要手段之一，就是发展战略潜艇。
由此，估计我们的潜艇性能真的不差。

作者: xiaoshenyangbj 时间: 2009-3-8 09:24

朝鲜这种战争狂人说我们做潜艇这种没技术含量的东西，没有远程导弹打不到美国本土没关系，但我们有核武拼命的话自己炸地球一个大窟窿，一块玩玩，who怕who啊！

作者: smilezs 时间: 2009-3-24 14:33

受教了
但是高温期冷堆不是说是中国的吗

作者: YOGOWWY 时间: 2009-5-24 22:07

楼主很专业，只是很全面，听君一席话，甚是十年书，谢了。

作者: gsf110 时间: 2009-5-25 00:55

说实话
美国在这方面绝对是霸主
中国还差的很远

作者: mmtan 时间: 2009-5-26 21:44

潜艇的震动噪声问题，比汽车要负责得多了！

作者: cnmxrb 时间: 2009-5-28 14:17

静音技术升级了，声纳探测技术马上又更新了，打破与平衡，平衡再打破，事情就是这么循环的。

作者: ss党卫队 时间: 2009-5-28 14:42

我国的潜艇尤其是汉级，夏级噪音之大，远在美国西岸也能监听到，现在不知进步如何。

作者: leileihappy 时间: 2009-6-10 03:45

不知道咱们的潜艇怎么样啊说时候中国新式的潜艇都没见过长啥样都不知道~

作者: wxswen 时间: 2009-6-12 23:05

晕了，太专业了，原来静音还可以导致潜艇相撞，想不通。

作者: ustop 时间: 2009-6-15 15:39

潜艇相撞，只因为都太安静了，还是有点声响好，避免出事故！

作者: lsj1973715 时间: 2009-6-15 18:48

好像我们中国的潜艇是世界上最先进的，连美国人都怕啊。

作者: lordhxr8 时间: 2009-6-15 18:53

楼上太无视霉帝和鹅毛了。就天朝的精工水平仍需努力呀

作者: Bernard87 时间: 2009-6-16 07:53

曾听在军工部门工作的一个朋友说，中国在材料科学上落后美国太多，其实本身在电子技术上的落后还不至于影响很大，但当今磁感应技术的发达，材料的声光特性研究的越发精确，如果还不在复合材料上迎头赶上，那中国潜艇早晚会失去其突然性，看看美国制式装备有很多材料技术我们至今是无法突破的。还有现在美国还积极对中国近海进行测量，这无疑是想更加丰富他的数据库，好让他对正在隐蔽的中国潜艇感知力更强。

作者: 342366961 时间: 2009-6-16 15:58

在水下能见度差，又不会让对方声纳测到，有时擦身而过可能都不知道。

作者: qixj 时间: 2009-6-20 18:45

中国潜水艇在菲律宾附近水域撞坏美国海军声纳设施如果有关报道属实，这说明，中国潜水艇消音静音系统有了长足的发展和进步。

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