水下壳体结构低频声辐射预报方法与实验测量技术_唐锐尚大晶李琪商德江著.pdf

第1章绪论1.1背景随着世界潜艇声隐身技术的重大变革和发展，我国潜艇发展面临着反潜远程探测的严峻挑战。我国潜艇噪声与国外先进水平还有一定差距，相对“安静型”潜艇处于隐蔽劣势，难以做到先敌发现而充分发挥杀手锏和核威慑作用。强化潜艇声隐身性能已成为提高我国潜艇综合突防能力、生存能力和作战效能，并取得战略、战术优势的重要途径和核心举措。潜艇噪声可分为机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声三大噪声源。在低中速隐蔽航行工况时，机械噪声是潜艇最主要的噪声源之一。机械设备引起的艇体声辐射主要处于低频范围，其噪声性质以线谱为最明显特征，成为舰船的目标特征信号12。低频线谱对潜艇总噪声级贡献很大，而低频声波在海水中衰减小、传播距离远，加之声呐工作频率逐渐向低频发展，使潜艇易于被探测而遭到攻击。在高速航行工况时，螺旋桨噪声和水动力噪声则成为潜艇的主要噪声源，而高频信号随着传播距离增加，衰减十分迅速，不易被声呐设备远距离探测。因此，控制和降低潜艇结构低频辐射噪声是潜艇实现安静化的首要环节和基本保证，这不仅可以降低舰船目标特征信号，还可以增大自身声呐系统的作用距离，从而大大提高潜艇的水下对抗能力。对潜艇的结构及设备进行合理的声学设计是提高艇体声学性能的首要环节，其关心的核心问题是艇体结构的受激振动与声辐射。为了降低潜艇低频辐射噪声，只有预报出或测量出艇体的低频声振特性，才能采取控制手段，做到有的放矢：在潜艇设计初始阶段，预报并改进艇体的低频声振性能，则能有效降低艇体低频噪声的后期控制成本。壳体结构作为潜艇的典型结构，也是决定艇体低频噪声辐射性能的主要结构，研究