潛艇的龜背對噪聲影響大嗎?看完漲知識啦!

潛艇是目前世界幾大海軍強國的主要武器之一,可以潛入幾百米深的水下,利用海水的掩護隱蔽接敵,並出其不意的給敵人致命一擊。因為電磁波在水中傳播能力非常差,所以現代雷達不能用於探測水下目標。

不過,科學家找到了另一種能在水中傳播的波,那就是聲波,於是就研製出了能夠利用聲波探測目標的聲吶。聲吶和雷達不同,聲吶是一種捕捉目標聲音特性的探測裝置。於是作為聲吶主要探測目標的潛艇便將抑制噪音作為重中之重。

首先來了解一下,潛艇的噪音都來源於哪裡。潛艇的噪音主要來自三個部分,分別是機械運轉震動,螺旋槳旋轉和流體噪音。

機械運轉震動噪音

一般來說,潛艇在水下航行時都採用電動機驅動,常規潛艇使用電池供電,而核潛艇則使用核反應堆直接發電。但就算是這樣,依然會有較大震動,產生大量噪音。比如核反應堆工作,功率越大時,工作泵運轉越快,於是噪音也就越大,通常可以達到100分貝以上。

除此之外,潛艇內部還有眾多運動件,它們在工作時會產生各種各樣的噪音。目前抑制機械振動噪音國際主流的辦法是採用減震浮筏,中和震動,再在潛艇外表貼消音瓦,阻止噪音傳播。

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螺旋槳軸系噪音

無論採用哪種方式供能,最終都要推動螺旋槳旋轉。而螺旋槳軸在轉動時,就會產生一定的震動,這個震動直接會傳遞到艇外,被敵人的聲吶偵測到。

當年前蘇聯潛艇噪音巨大,就是因為螺旋槳軸加工精度不足,高速旋轉時和軸承打架,然後劇烈震動。解決軸系噪音主流的做法有兩種,一是提升螺旋槳的加工精度,減少旋轉時的震動。二是使用無軸泵噴推進系統,直接取消傳動軸和螺旋槳。

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潛艇外形流體噪音

潛艇在水下航行時是會和水接觸的,要想往前,就要把前面的水排開。而在將水排開時,潛艇外殼就會和水接觸,當潛艇外形越流線,對水的阻力就越小,同時噪音也就越低。目前世界主流潛艇都採用水滴型設計,為的就是減少航行阻力,降低噪音。

潛艇的龜背對噪聲影響大嗎?看完漲知識啦!

世界大部分的彈道導彈核潛艇也採用的水滴形設計,但是有的彈道導彈核潛艇耐壓艇殼直徑不足,為了裝下尺寸巨大的彈道導彈,就將彈道導彈伸出耐壓艇殼形成了一個很突兀的隆起,也就是我們所說的龜背。

▲這是我國094型戰略核潛艇,艇身巨大的龜背清晰可見。這個巨大龜背對潛艇噪音的影響究竟有多大呢?

潛艇的龜背對噪聲影響大嗎?看完漲知識啦!

表面上龜背僅僅是破壞了潛艇外形,導致流體噪音升高。實際上龜背還會帶來航行阻力,導致潛艇動力系統需要更高的輸出功率,機械噪音提升,同時螺旋槳的旋轉速度也需要加大,螺旋槳噪音也隨之增大。用一句話形容龜背對潛艇噪音的影響就是,牽一髮而動全身。

背部一個隆起,讓整個潛艇的噪音提升了好幾個層次。而在幾十年前,我國核潛艇也因為加工精度不夠,還揹著巨大龜背,噪音巨大而被美軍嘲笑為水下拖拉機。不過目前,我國大直徑卷板機已經突破,相信未來的核潛艇將會取消龜背,變得安靜起來。作者:赤焰噠