中國潛艇降噪技術取得突破 可減噪26分貝提升潛艇隱身能力

中國潛艇降噪技術取得突破 可減噪26分貝提升潛艇隱身能力
撰文:許祺安
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中國在潛艇降噪技術上取得新進展。上海交通大學機械系統與振動全國重點實驗室研究人員張志誼及其團隊,近日在中國《噪聲與振動控制》期刊發表研究成果,稱其創新設計的主被動隔振支承結構,能顯著降低潛艇在水下行動時所產生的噪音,進而提升潛艇的隱身能力。

內媒《觀察者網》5月28日報道,張志誼團隊指出,從理論上看,該項技術可使敵方聲納對潛艇的有效探測範圍縮小一半以上。研究顯示,水下航行器的噪聲若能降低10分貝,其被發現的距離將縮減32%。「在低速航行時,由動力設備運轉引起的機械噪聲是水下航行器的主要噪聲源,也是其被探測的主要特徵信號。」

為了提升潛艇的聲隱身性能,報道介紹研究團隊設計了一種新型的主被動隔振支承結構,用以取代傳統法蘭支承,藉此減少從發動機透過支承結構傳遞至船體的振動能量。據稱,該結構可將發動機噪音最多降低26分貝。報道引述美國海軍解密資料指出,中國早期093型核潛艇的噪音約為110分貝。

團隊進一步說明,被動隔振器採用內外環鋼材料連接件與中間層環形橡膠組成,以提升隔振性能。此外,主動隔振器則使用12個壓電致動器,透過電力驅動,精準控制力道,實時中和發動機產生的微米級振動。

中國的海軍實力近年來實現了迅猛發展,已經成為西太平洋地區一支不可忽視的重要軍事力量。圖為解放軍某新型常規潛艇。(新華社)

根據張志誼團隊的模擬與實驗結果,該主被動隔振系統在10至500赫茲頻帶內,可實現最大26分貝的降噪效果。其中,被動隔振可使殼體上100赫茲主噪頻的振動幅度減少12分貝,進一步透過主動控制,再降低12分貝;而在400赫茲頻率下,則可達到25分貝被動加1分貝主動的降噪效果。

另有媒體報道指出,該系統結合了Fx-LMS自適應反饋控制演算法與多維控制矩陣,可有效避免反饋不穩定問題,實現即時降噪。然而,報道亦指出該技術仍面臨實用性挑戰,包括橡膠材料硬度受溫度與壓力變化影響,以及壓電材料在長時間運作下的可靠性尚需驗證。

報道稱,中國船舶集團亦參與該項研究。不過目前尚不清楚這項技術是否已應用於解放軍現役潛艇,或對潛艇整體噪音水平實際改善的具體效果。


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