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。     

舰船水下辐射噪声预测系统的研究

由于水下辐射噪声特征信号代表了水面舰船和潜艇的固有特征，因而被敌方利用作为探测舰艇的主要手段。为了建造达到声学指标的舰艇，必须在设计阶段精确地预测噪声级并采取切合实际的降噪措施。为此，开展了舰艇水下噪声预测系统的研究。简要介绍了预测系统和根据理想模型试验得出的验证结果。     

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     

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。     

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。     

中国船级社发布《船舶水下辐射噪声检测指南》

正日前,中国船级社(CCS)发布《船舶水下辐射噪声检测指南》,该指南将于2017年3月生效。"商船水下噪声对海洋生物影响"议题自从国际海事组织环保委员会第57次会议以来一直受到各国的广泛关注,并被列为优先考虑事项。2013年3月国际海事组织设计与设备分委会第57次会议批准了非强制性的"减少商船水下辐射噪声导则",2014年3月IMO第66届MEPC会议上正式审议通过该导则,以MEPC.1Circ.833号通函正式对外发布,目的是减小由商船产生的水下辐射噪声对海洋生物可能产生的短期     

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.     

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。     

国家军用标准《水面舰艇舱室噪声级限值》简介

由我所主编完成的国家军用标准《水面舰艇舱室噪声级限值》(GJB153.1-86),经国防科学技术工业委员会批准,于1986年6月30日发布,1987年1月1日起实施.本标准主要为了防止舰艇舱室噪声对舰(艇)员的危害和保证舰艇人员的工作效率,促进造船工业噪声控制技术的发展。本标准适用于海军新研制、建造的各型水面战     

水下航行体两种降噪艉附体形式的应用研究

为降低水下航行体的螺旋桨噪声,研究两种降噪艉附体形式的降噪效果。首先分析水下航行体马蹄涡的形成原因,认为马蹄涡对桨盘面处伴流产生了不利影响。研究增加艉翼过渡和安装消涡整流片两种控制马蹄涡的方法,分析其削弱马蹄涡强度的原理。将这两种方法应用于某无人水下航行体(UUV),开展实际航行状态下的噪声测量试验。结果显示:设置艉翼过渡使UUV航行噪声总声源级降低了2.4～4.4 dB,设置消涡整流片使噪声降低了0.1～1.4 dB。     

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.     

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。     

美国船级社发布《船舶水下噪声和外部空气噪声标识认证指南》

近日,美国船级社发布了《船舶水下噪声和外部空气噪声标识认证指南》.这份指南概述了以下可选标识的要求. 1)水下噪声:UWN(型式)和UWN+(型式); 2)外部空气噪声:AIRN、AIRN+和AIRN-M (a, b). 水下噪声标识UWN(型式)和UWN(型式)适用于自推进式商用船和科研船.外部空气噪声标识AIRN、...     

降低变量轴向柱塞泵噪声的方法

变量轴向柱塞液压泵的噪声可以分为空气噪声和结构噪声两部分。本文论述了轴向柱塞泵的压力,倾角和转数对噪声的影响。以压力150巴、颅角15°和转数1450转/分作为基准,以其中两个参数保持不变而改变第三个参数的办法进行试验。在下列参数范围内(压力25～300巴、倾角0～25°、转数500～2250转/分),噪声分别变化6～11,3～5、12～20分贝(A),即转数变化对噪声的影响最大。为了降低噪声,可以降低噪声源的振荡性能,降低噪声传递特性和减小泵壳的辐射能力。文中采用预控阀来缓和柱塞缸内压力的陡升,从而急剧减小高谐波的振幅。为了降低噪声的传递,用 FeCrAl和 Incramute 两种材料进行了试验。其中采用 FeCrAl 材料可使噪声下降3分贝(A)左右。从结构上采取平衡轴向力的措施,也有助于降低噪声。综合采用上述措施后,可使中型变量轴向柱塞泵的噪声由原来的85～100分贝(A)降低到70～85分贝(A)。     

水下航行体降噪艉翼填角的数值模拟与试验研究

为降低水下航行体噪声,研究了艉翼填角的降噪效果。分析了水下航行体艉翼接合部马蹄涡影响螺旋桨伴流场的特征,认为马蹄涡对水下航行体噪声产生了不利影响。针对某无人水下航行体(UUV)设计了一种艉翼填角,运用CFD方法对该艉翼填角优化螺旋桨伴流场的效果进行了数值模拟,结果显示伴流场轴向速度的周向不均匀度系数下降35%-62%。将艉翼填角应用于该UUV,开展航行辐射噪声测量试验,结果显示艉翼填角使UUV航行噪声总声源级降低3.4 d B,尤其对低频噪声抑制较好。     

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。     

基于FEM/AML的船舶海水冷却系统出海管路流噪声预报

为了预报船舶海水冷却系统水下辐射流噪声情况,以船舶海水冷却系统舷侧阀出口管路为对象,采用FEM/AML技术,进行水下辐射噪声分析,对比不同舷侧阀水下深度、出口管径对流噪声的影响。结果表明海水冷却系统舷侧阀水下流噪声以低频为主,增大舷侧阀管径、降低排出口水下位置等措施可以降低系统流噪声。