潜艇主动降噪技术有多难

根据马伟明院士在央视节目里透露的内容，全电推进技术已经应用在最新的潜艇上了。我们知道，全电推进相比传统推进系统，最大的优势是高能武器的供能问题得到解决，其次就是减少传动系统零件并且布置灵活，不再需要长长的刚性传动轴，柔软的电缆可以随意铺设；用体积较小的电动机取代巨大的燃机，提供电力用的燃机的位置也可以按照最优布局进行安放。除此之外还有一个优点，零件少了震动源也就少了，而且没有了传动轴的束缚，减震装置的设计难度也大大降低，对于潜艇这类对噪音非常敏感的装备非常关键。

不过把全电推进吹得再好，不考虑工况的话全都是耍流氓。曾经有人提出过潜艇堡垒战略，就是利用潜艇的隐蔽性，在沿海形成堡垒圈。但是中国的黄海和渤海水深太浅，想要主动出击必须经过岛链，潜艇根本藏不住，作为堡垒区不合适。

在南海进行堡垒区布置是不错的选择，本身南海水就深，海况恶劣，美国现在也老是来南海搞事情，所以我们将来的堡垒区设置在南海效果会很不错。

潜艇的噪音控制一直是个让各国头疼的问题，针对敌方的主动声纳潜艇的噪音主要有机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声，其中机械噪声和螺旋桨噪声是主要的噪声源。水动力噪声的主要来源是潜艇冲开水流和水流在艇身上摩擦造成的，由于噪声不是很严重，所以各国的消声优先级不在这里。俄罗斯潜艇为了减阻，在艇身表面的流体边界层上注入聚合物溶液，就像鱼身体表面的粘液一样。结果是摩擦阻力降低了一半，航速增加了10%。实验用的潜艇就是下图中1710型中的一艘。

同时还发现，减阻之后潜艇的表面噪声对水声设备的干扰降低了5分贝左右。中国后来也搞过类似的研究，不过只在实验室做了实验，而没在潜艇上进行。

螺旋桨噪声主要还是靠试验进行调整，但是效果总归不是很明显，所以后来就有了泵推。目前军用舰艇都是有轴泵推，其实就是在螺旋桨外面套了个排水槽，和无轴泵推区别很大。无轴泵推不仅在降噪上有优势，在中高速航行时效率也比螺旋桨高。

机械噪声主要是潜艇内部的燃机等能源设备发出的。虽然现在很多潜艇采用了斯特林发动机，噪声比柴油机更小，但是机械振动和摩擦仍然会产生巨大的噪音。为了降噪，军工科研人员设计了各种被动和主动式隔振装置。被动隔振一般使用气囊隔振器或电磁隔振器，效果显著。但是气囊的弹性太好了，根本停不下来，主动调整的话响应速度又比较慢，所以需要其他隔振装置配合使用。电磁隔振器一般分为两种，一种是传统的同级互斥，另一种是超磁致伸缩材料

这种材料在磁场变化的情况下可以伸缩，响应速度快工作效率高，其实可以算做是半主动的减震装置了。

其实没那么简单，有一个叫混沌隔振的理论，海军工程大学有相关论文，内容比较高深，需要有一定应用物理研究能力。主要讲的是消除非线性振动的手段，由于起点比较高，所以我们没法讲解的更加简单，所以网址给大家自己看好了，看不懂我们也无能为力。

最后总结一下，潜艇的降噪，尤其是在传播过程中主动降噪，难度非常高，如果能从源头上降噪，比如高效利用核动力和全电推进系统，才是最好的解决方法。