现代攻击核潜艇噪声成分及主要降噪措施简介

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 02:26:38
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(接上楼)的艇尾伴流之中,如俄亥俄平滑过度的艇尾,可使其大直径螺桨工作在平稳的水流中。螺旋桨的振动还可通过主轴传到艇体上,导致很难避免的甚低频线谱噪声。推进器的噪声随航速的提高而提高,而且幅度很大,到20节时其噪声为潜艇主要噪声,覆盖连续谱和线谱两端,很容易被对方察觉。
水动力噪声第二方面为艇体和海水摩擦产生的噪声,高航速时艇体表面的层流变为涡流,水流各部分压力不均匀,产生噪声。同时导致艇壳振动,产生艇壳振动噪声。艇壳表明的靠孔会使水流产生管风琴效果,数量多时噪声很严重(E级乃其中姣姣者....)。第一个类型的噪声可通过控制流经艇体的水流压力不均衡,进行有效控制。如减少突出物、柔性表皮、粘性高分子液体等(如B级试验艇)。艇壳振动可通过敷设吸振瓦、加强艇壳刚度(实际是用更厚的艇壳,轻壳则用较多的加强框)。流水孔减噪,可以使用开孔少的设计,加开关机构(V级,从V1开始就有了),采用纵缝孔等(西方喜欢,国内贬褒不一)。总体来讲这类噪声相互关联,需通过综合设计来减弱。
最后说下连续谱与线谱的区别。两类谱线潜艇低速分界点在100到500HZ,上面是连续谱,强度不高,需要较近距离才被监听到(与衰减快也有有关)。后者在某些频率强度很高,很容易被拖曳阵声呐发现,需要重视,技术上需要很精细的机械加工精度来弥补。高航速后连续谱占主要成分,延伸到几十HZ的低频,强度很高,此时潜艇的隐蔽性就变的很差,因此潜艇巡航、接敌时必须控制航速,提高声隐蔽性。
先说这些,大家意见或疑问的可以发贴说明,我尽力解答,说的可以详细些。(网吧里忙,我自己没机器了,LP看我发贴要K我....:L ).
以后慢慢发,我们有耐心。
关于排水孔的问题,比如西方人喜欢使用的纵缝排水孔的优劣,楼主能说下么?
原帖由 840206 于 2007-1-31 19:17 发表
关于排水孔的问题,比如西方人喜欢使用的纵缝排水孔的优劣,楼主能说下么?

窗式流水孔优点是加工简单,不涉及轻壳承力结构,特别适合采用大范围双壳体的潜艇,比如毛子AK级、中国的039系列。但是窗式流水孔高速航行时容易和压力混乱的进出水产生共振,水流进流出也会产生噪声,于结构和隐蔽都不利。解决办法是采用小窗设计,加强窗口刚度,采用导流栅,用可开闭口盖(结构相对复杂,适合单个窗口较大、窗口数量少的潜艇)。
纵逢的优点是基本解决了窗口孔的共振问题,不存在海水进出孔时产生的流体噪声。但这东西加工相对复杂,横跨轻壳的承力构件,表面周围难以敷设消声瓦(理论上可以,但据说国内认为用了瓦,窗口比纵缝好,L大和才有有都持这一看法)。纵缝目前多用于SS BN,毛子自己都有用的,如D4龟背处的流水孔。这地方流水量大,且在重心之上,必须保证足够的进出水效率,用进出水量较大的纵缝比较合理,T G的092大修后貌似也上了纵缝。
使用哪种进水孔往往基于潜艇的战术前提考虑,常规潜艇不要求20节以上的高速,使用结构简单、容易加工的窗孔乃上乘选择,和鬼子的纵缝相比我认为不存在优劣之说。但SSN不同,必须考虑高速下的流水孔问题,实际加窗口盖是很好的选择。
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原帖由 365赌王 于 2007-1-31 22:12 发表
请教下楼主,潜艇艇壳表面与噪声关系如何?所谓陶瓷降噪材料是否只能对敌方主动声纳起作用?
PS:这么好的技术贴可不能沉下去...

理论上抗振能力越大越好,钢材一定的情况下就是加厚耐压壳厚度。不过通常用减振瓦辅助抗振。陶瓷我所看到的是降低主动声呐的,但似乎很少应用。降噪用的陶瓷应该是陶瓷基的复合材料,掺有金属颗粒、玻璃钢等成分,这样的话对降低本艇噪声也有好处。目前比较先进的是聚氨脂涂层,据说效果很好。
:handshake
          这个"聚氨脂涂层"的工艺是不是发泡成型?:lol
有介绍说是均匀的喷在干净廷壳上的,大概喷1厘米左右。
口恩,想起一部电影(汗!:L 记不起名字)...地裂时就用此方法...
再想请楼主谈下971型的降噪水平...
喷涂工艺目前不确定哪种潜艇上有,688是用的浇铸型,比纯预制块型多了玻璃钢框架,安装很方便。SSN21、小弗级表面看不出块状结构,但也没有报道提到它们用是喷涂工艺。也可能是某种较大块的特殊材料蒙皮,要是能亲自上SSN21看看就好了...
“当然,一些频率极低的噪声仍难以隐蔽,如十几赫兹、几十赫兹的机械振动噪声,”这个被发现的距离能有多少,以现有声纳水平.那是不是什么海洋黑洞纯属扯淡??
原帖由 365赌王 于 2007-1-31 23:05 发表
再想请楼主谈下971型的降噪水平...

971,俺的最终偶像,凡带它的介绍的杂志一定要买...971M噪声水平估计在110-105分贝,971A在115分贝,971U在120,基本型在120-125。其中971A、971M可以肯定比688I更安静,971U是688I的水平,971基本型和688基本型相当。
不清楚海狼向下突破100大关没有?
真是百年一见的好贴啊,以后楼主要多上线科普
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顶楼主!全才哦!楼主讲下米国最新两型潜艇的降噪水平到底有没有他们声称的那么牛X?还有目前的水声探测技术对100分贝上下的安静型潜艇的侦测能力到底有多可靠?
弗级和SSN21出发点不同,SSN21是冷战思想下产物,追求极限的先进性能,特别适合在苏联沿海跟踪SS BN、对抗苏联日益精进的大潜深SSN,其战术使命有强烈的战略意义。SSN21据公开报道泵喷推进器噪声水平仅为688的百分之一,战术航速下噪声小于通常的90分贝海洋背景噪声(深海里背景噪声要大大小于90分贝),据艇员称20节时仍比较安静(当然是主观感受,实际不得而知)。SSN21关键技术上于AKULA等3代艇无太大差别,关键是美国高度成熟的压水堆、制造工艺、常年积累的降噪经验保证了其机械安静性(90年代曾推测其采用电推进,实际仍是齿轮机组,但制造精度估计很高)。
弗级和SSN21的关系类似F35和F22的关系,弗级为了大大降低成本在艇排水量上作了妥协,安装了功率小的多的动力装置,部分牺牲了SSN21的高战术航速(和F22的超音速巡航异曲同工),降低了极速,但10节以下航速时两者隐蔽性估计很接近。在水声、火控等软性能方面弗比21完善,SSN21特别注意反潜,采用了特别适合在深海远程警戒的声呐、火控系统,弗则突出多用途,适合近海跟踪大量复杂目标。
MS猛禽与闪电2的关系...
搬个板凳学习,虽然看了也记不住:$ :$ :$
太专业了,不懂
国内的东西因为我是系统外的不是很清楚,因为潜艇即使有好的设计,高水平的动力、水声等设备,但是制造工艺更是关键因素,这个老美很早就知道了——同级艇使用完全相同的设备,但造出来的艇有些却噪声很大,所以很早就制订了一些强制性的要求,船长必须办到,常年累月下来,船厂自身的质量管理水平也获得长足进步。毛子也是,早期的E级、H级等潜艇制造工艺能满足能用就好,所以噪声很大,事故不断。从C、V、D级开始毛子开始提升工艺水平,80年代以后的事故都是人为造成的,奥级则是武器造成,潜艇本身已经高度可靠,噪声也小。
被动拖曳就原理来讲非常简单,就是工作在甚低频的水听器,其长度和工作波长承一定关系,当需要检测几十HZ的线谱时就要很长的阵列保证方向精度,识别目标必须靠电脑完成。这东西安装、使用都比较麻烦,常在深海工作的潜艇可以用长阵列,因为不存在刮擦海低的问题,低航速时即使阵列不能完全展长,但不影响远程警戒用。常规艇则必须考虑活动海域,认真考虑拖曳速度,在保证一定远程探测能力的情况下缩短阵长,减小使用条件限制。国内拖曳阵的研究资料很多,可以看出 T G是给予重视的,舰用的前几年就展出了,潜用的相信也成熟了。另外拖曳阵较高航速下是重要噪声源,为减小噪声必须就拖缆、水听器噪声问题进行优化。
楼主:
     能否再谈谈80年代的东芝门事件与老毛子核潜艇降噪性能提高的关系...
原帖由 365赌王 于 2007-2-1 13:09 发表
楼主:
     能否再谈谈80年代的东芝门事件与老毛子核潜艇降噪性能提高的关系...

实际就是毛子螺旋桨制造精度的提高减小了螺旋桨的整体噪声,比如桨叶弯度的精确控制可减小压力不均衡引起的螺桨振动问题。并且使毛子可以制造出大直径、高精度、低噪音的七叶大倾桨,这东西每片桨叶的弯度、厚度等要求比原来的5叶高。之前毛子限于桨叶制造水平最好的办法是使用安装很麻烦的5叶对转桨,长长的主轴于潜艇总体布置很麻烦,7叶大倾桨一举解决了此问题,美国人心好寒。
提个有可能引发吵架的敏感问题,楼认为海狼这种静音水平的攻击潜艇对俄罗斯以库舰为核心的航母编队的突袭成功率有多少?当然实战中基本不会出现这种局面,只是架空.
请教lz

泵喷推进器的构造是什么样子的?  TG的技术如何? 老毛子怎么木装备:(
毛子的舰队反潜水平目前已经往落后里算了,其水声系统水平不高,仍停留在西方80年代初的水平,除无畏级有不错的反潜能力其他甚至不如T G的。SSN21只要在主动声呐发现它之前就到达射击阵位,毛子就麻烦了。毛子水面舰艇没有SQS53这样的远程主动声呐(多通道传播也不见得用多可靠),更没有低频主动拖曳阵,如果只能在20KM处用主声发现SSN21,毛子死定了。KA27也不行,飞机我坐过,仪表超落后...
呵呵,希望某些人不要把楼主的话当潜艇派的论据。
泵喷一般分前旋后旋,即转子与定子相对位置的差别。同时有加减速的区别。一般来说前旋、加速的泵喷推进效率高(参照飞机可变截面喷口就明白了,最大军用推力对应最小喷口位置),但空泡性能不如后旋、减速管好,后者推进效率要差一些。前后旋是从艇尾向参照的,前旋实际是转子在艇最后,和火箭级数先后有共同之处。目前潜艇多用推进效率好的前旋式、减速管,推进效率于空泡性能的折中。毛子目前仅有一条877用的泵喷,其他未见使用。泵喷适合航速高的SSN,如果艇最大航速较小,排水量也小,就不需要结构复杂的泵喷,7叶桨是良好的选择。
问一下楼主。
核潜艇噪音一般比常规潜艇要大。
请问噪音大主要出在哪个环节。

另外,楼主认为核潜艇噪音控制的极限会是多少分贝?常规潜艇是多少分贝。另外,小堆的极限会是多少??:D
核潜艇比常规潜艇噪声大这个说法我觉得不严谨。什么速度下的噪声?如果把核潜艇30节速度噪声和常规潜艇10节噪声比,还有什么意义。
另外也没发现KILO的安静性比落山鸡好。
SSN比SS多出核反应堆及相应的配套设施,还要有蒸气轮机、减速齿轮组和配套设施。反应堆一回路的主泵目前低速下可以不开,但到十几节以上时必须开,是主要噪声源之一。然后2回路的海水冷却系统泵必须开,蒸气轮机低速时也需常开(用电机辅助推进时可以不开,但海水冷却系统负荷加大)。减速齿轮组也是噪声源,主要是制造工艺不能做到每个齿轮都严密无公差,因此噪声很难避免(可以通过浮筏减振)。
核潜艇最大噪声据报道说有160分贝,我看是有夸大的,如此大的噪声比一般的爆炸声都大,艇内的人怎么受的了(当然不能全不信,甚低频线谱噪声人是听不见的,球阵水听器也不检测),低中频如果有160分贝,线谱可能最高要180了..常规艇不见得比SSN安静,如877,一般认为是127分贝的水平,比AKULA基本型相当,比AKULA U就差了。636才可接近很安静的AKULA A型。小堆艇用大堆艇同样的降噪措施,噪音肯定较小。
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潜艇机械降噪主要目的是把噪音降到目前水听器无法检测的水平,而不是完全消除噪音。SSN线谱噪声上分布可能比SS广,但是如果吧每条谱线都压到很难检测的地步,隐蔽性就和SS相当。
据说海狼和佛吉尼亚自身有几百个噪声探测器,随时把监测到的自身噪声信号通过网络纳入主计算机中,在解算后进行相应的调整?难道用上鸟主动降噪?分贝相同,相位相反??:o 有那么牛B?
原帖由 365赌王 于 2007-2-1 14:54 发表
呵呵:
      KILO级636型为105分贝左右吧,SSN668的噪声水平楼主已经说过的,有兴趣就往前翻.拿来对比下...
     核潜艇的主要噪声源问题,主也已说过...好象还有循环回路什么的...常规潜艇潜航时用的是电推进,如 ...

636不一定能达到105分贝的水平,估计黑龙江才可达到此水平。KILO有黑洞之称主要因为其有很强的抗主动声呐能力,一两节航速潜伏时噪声很低。SS对SSN最大的优势是潜伏时更安静,但是要认识到SS机动能力极有限,在鱼雷射程有限的情况下往往来不及攻击就已经被敌方摆脱。
黑龙江就是阿穆尔吧?
原帖由 365赌王 于 2007-2-1 15:05 发表
据说海狼和佛吉尼亚自身有几百个噪声探测器,随时把监测到的自身噪声信号通过网络纳入主计算机中,在解算后进行相应的调整?难道用上鸟主动降噪?分贝相同,相位相反??:o 有那么牛B?

主动降噪效果很有限的,可以用于降低一些频率相对固定的空气噪声,而且扬声器很难发出低致几十HZ的噪声。SSN21的监测系统AKULA八十年代也试验过,目的是知道哪个部分噪声指标超标后立即改变工况,对设备作相应调整,避免单个设备暴露整条潜艇。