国外水面舰艇声隐身设计及控制技术概况

介绍了国外水面舰艇声隐身的设计过程、水下噪声的预报方法及其适用范围，以及针对舰艇螺旋桨噪声、机械噪声和水动力噪声实施水下噪声控制的主要方法，归纳了世界主要海军国家部分水面舰艇所采用的减振降噪措施，以及几种科学考察船的水下噪声数据。     

利用传递函数预测舰船机械振动引起的声特征信号

为满足水面舰艇和潜艇声隐身的作战要求，需进行多方面的研究。辐射噪声在潜艇和反潜舰艇的隐身中起着重要的作用。尤其是机械振动产生的辐射噪声，是敌方的声传感器用来对目标舰艇进行探测和识别的一个主要声源。为了实现舰艇要求的作战性能，在设计的最初阶段，采用可靠的方法预测辐射噪声以确定潜艇或反潜舰艇的声学特性非常重要。我们采用了一种利用由每一噪声源和水下辐射噪声之间的关系所定义的传递函数作为可靠方法的预测技术。     

水面舰艇水下防御任务系统研究

该文根据水下防御作战需求,介绍了国外水下防御装备发展趋势,提出水面舰艇水下防御任务系统的功能模块和体系结构,并以水面舰艇编队为例,进行水下防御作战想定。最后指出了后续工作的重点方向。该文对我国海军水面舰艇水下防御发展有一定的参考价值。     

舰艇降噪新技术

针对日益强大的高速、深潜、低噪的第四代(1995～2000年)和第五代(2005～2010年)的现代化核潜艇的威胁,以美国为首的各海军强国,正潜心地致力于降低舰艇水下噪声的研究,籍以提高舰艇海上航行的安全性。现今,降低水面舰艇的水下噪声已成为反潜战术技术的一项重要指标。     

基于声级测量的水声接收机设计与实现

随着现代降噪技术的发展,水中舰艇的噪声级越来越低,使得目标信号越来越微弱。本文设计了一种估计水中舰艇的声源级,同时不失去水中舰艇辐射噪声的有效信息的水声接收机,采用四路检波和电平提升电路,经过单片机MSP430F5438的处理,得到目标声源级。采用该方法设计的接收机结构简单,性能可靠,功耗低,实时性好,满足现代水下自主检测系统的需求。     

水面舰艇的水下辐射噪声控制决策及测试分析探讨

本文扼要地介绍了水面舰艇的水下辐射噪声预报要点,提出了总船声学控制的基本方法,指明了水下辐射噪声控制决策的主要思路,从总船声学设计和测试结果分析两方面,论证了水下辐射噪声控制决策与水声测试需要进一步解决的相关技术问题.并在此基础上,探讨了水面舰艇水下辐射噪声控制水平的现状与未来.     

有限水深下舱段模型水下声辐射圆柱形阵列测量研究

在水面舰艇的研发阶段,随着对其声隐身性能指标的提高,一般采用数值仿真或者舱段模型试验来考核并优化其声学设计。对于舰艇水下声辐射预报方法,也会利用舱段模型试验来验证。考虑试验成本、操作便利性和背景噪声等因素,一般将舱段模型放置在露天水池进行水下辐射噪声测量,因此开展舱段模型在有限水深露天水池的水下声辐射测量研究非常有必要。为了分析有限水深露天水池中舱段模型水下辐射噪声圆柱形阵列测量方案的合理性,本文对在2种水域模型的封闭半圆筒结构水下声辐射进行数值仿真,并对小水线面双体船缩比模型进行了露天水池试验和噪声估算。分析计算和实测结果,验证了有限水深露天水池中舱段模型水下辐射噪声圆柱形阵列测量方案的合理性。该研究成果对于露天水池中舱段模型水下辐射噪声测量试验具有指导意义。     

有限水深下舱段模型水下声辐射圆柱形阵列测量研究

在水面舰艇的研发阶段,随着对其声隐身性能指标的提高,一般采用数值仿真或者舱段模型试验来考核并优化其声学设计。对于舰艇水下声辐射预报方法,也会利用舱段模型试验来验证。考虑试验成本、操作便利性和背景噪声等因素,一般将舱段模型放置在露天水池进行水下辐射噪声测量,因此开展舱段模型在有限水深露天水池的水下声辐射测量研究非常有必要。为了分析有限水深露天水池中舱段模型水下辐射噪声圆柱形阵列测量方案的合理性,本文对在2种水域模型的封闭半圆筒结构水下声辐射进行数值仿真,并对小水线面双体船缩比模型进行了露天水池试验和噪声估算。分析计算和实测结果,验证了有限水深露天水池中舱段模型水下辐射噪声圆柱形阵列测量方案的合理性。该研究成果对于露天水池中舱段模型水下辐射噪声测量试验具有指导意义。     

水下航行器噪声工程预测模型的初步探讨

固定翼飞机和水下航行器在系统工作原理和结构布局上存在众多的类似性,其噪声产生和传播也存在许多共同的特征.本文在借鉴飞机噪声预测研究的基础上,结合水下航行器噪声的一些独有特征,从系统和部件两方面对水下航行器噪声的产生和传播机理进行了分析,在此基础上介绍了水下航行器噪声工程预测模型的构思,并就作者在其中已经开展的一些基础研究进行了概述和介绍,供相关的研究人员讨论和参考.     

舰艇空气噪声引起水下噪声的估算方法及试验验证

随着舰艇隐身技术的发展,由舱室空气噪声引起水下噪声变得越来越重要.本文从经典的声波透射理论出发,建立了一种较简单的空气噪声传递产生水下噪声的工程估算方法,其中壳板的声压透射系数采用混响声场中各种角度无规入射的平均透射系数.通过与实船测试结果进行比较,基本上验证了此方法的实用性.     

气幕喷气环阻力性能实验研究

气幕系统是目前降低舰艇水下辐射噪声的一种有效措施.通过在水筒中进行的气幕喷气环阻力性能试验,就喷气环的外形尺寸、截面形状和喷气流量对阻力的影响进行了研究,得到了所研究气幕喷气环的阻力数据.     

舰船水下爆炸噪声辐射预测数学建模方法研究

舰船水下爆炸噪声会产生大量辐射,形成噪声污染,影响水下环境,传统的数学建模方法预测准确性差,容易带来错误信息。研究了舰船水下爆炸噪声辐射预测数学建模方法,构建了反射变换器预测模型,阐述了预测原理,介绍了数学建模流程,通过实验验证了该方法的准确性。实验证明,给出的数学建模方法能够根据声音、图片等多种信息有效预测舰船水下爆炸产生的噪声,判断噪声大小、噪声类型,绘制出噪声波形,帮助工作人员做出防范噪声污染的有效措施。     

舰艇结构水下振动和声辐射特性研究

以舰艇结构振动与噪声预报为研究背景，采用有限元和边界元相结合的方法研究水下航行器的振动和声辐射特性，提出对流固耦合界面、流场边界的处理方法，并采用模态试验对理论计算模型进行修正；通过对实验及计算结果的分析，探索了流体、圆柱形壳体、动力装置和隔振器组成的流固耦合体的动力学特性，为舰艇结构声学设计提供了参考。     

21世纪的海军舰艇

据国外一些军事专家预测,到了21世纪,海军舰艇将有如下新发展。 舰艇形体将在基本沿用传统V形船型的基础上,在水线之上增加外漂度,以改善抗风浪性能。部分舰艇有可能采用双体船型。 在动力方面,多数水面舰艇将采用耗油少而功率大的中冷回热循环船用燃气轮机,以取代现用简单循环燃气轮机。同时,部分舰艇将可能采用电力推进系统。常规潜艇可能采用闭式循环的热气机动力,潜艇水下航行单纯依靠蓄电池提供动     

水下爆炸声源对抗低频声呐干扰效果研究

在分析水下爆炸声源声学特性的基础上,研究了水下爆炸噪声对低频被动声呐的对抗机理,以圆柱形基阵为例,对不同水声干扰弹装药量、干扰弹到潜艇距离以及海况等级条件下对声呐主瓣、旁瓣的压制干扰效果进行仿真分析。结果表明,与传统噪声干扰器相比,水下爆炸声源对声呐的干扰效果更为明显,能显著降低声呐的探测距离,可为己方舰艇的机动规避和后续对抗创造有利条件。     

水下爆炸声源对抗低频声呐干扰效果研究

在分析水下爆炸声源声学特性的基础上,研究了水下爆炸噪声对低频被动声呐的对抗机理,以圆柱形基阵为例,对不同水声干扰弹装药量、干扰弹到潜艇距离以及海况等级条件下对声呐主瓣、旁瓣的压制干扰效果进行仿真分析。结果表明,与传统噪声干扰器相比,水下爆炸声源对声呐的干扰效果更为明显,能显著降低声呐的探测距离,可为己方舰艇的机动规避和后续对抗创造有利条件。     

舰船机械水下辐射噪声的预测

本文主要介绍了用SEA方法对舰船机械水下辐射噪声的预测，并通过对小型钢质船的预测计算和实测，证明用该方法进行预测是行之有效的。     

光纤通信在舰艇及水下系统中的应用

文章简述了光纤通信在海军军事通信中的发展、地位和作用,分析了光纤通信应用于舰艇的优势,较全面地介绍了光纤通信在舰艇及水下战斗系统中的应用和发展。     

降低高速艇螺旋桨噪声的气幕消声装置

一、气幕消声装置概述螺旋桨噪声是一种兼有机械噪声和水动力噪声的混合型噪声,是产生舰艇水下噪声的重要噪声源。通过优良的尾部线型设计、低噪声螺旋桨的设计、低噪声螺旋桨材料的选用、螺旋桨与船体间留有足够的间隙、安装尾鳍等方法,都可以达可降低螺旋桨噪声的目的。上述     

源贡献的时域分析方法

本文通过对采用多输入输出模型的舰艇水下噪声系统的分析,给出时域处理的输入对输出贡献网络解的方法;其次,给出输入输出协方差矩阵的归一化处理;最后给出输入对输出贡献的偏相干处理。方法对实际数据的应用可参见文献[3]。