艦船輻射噪聲特性分析
評(píng)論: 更新日期:2011年08月21日
艦船噪聲,分為空氣噪聲(在空氣介質(zhì)中產(chǎn)生的噪聲)和水噪聲(在水介質(zhì)中產(chǎn)生的噪聲).其中艦船水噪聲分為艦船輻射噪聲和艦船自噪聲.艦船輻射噪聲是由艦船上機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)和艦船運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生并輻射到水中的噪聲,艦船輻射噪聲是被動(dòng)探測(cè)裝置的信息源,是艦船隱蔽性的重要指標(biāo)之一,用以評(píng)介本艦招致聲納探測(cè)和水中兵器攻擊的危險(xiǎn)性.
艦船輻射噪聲重要是有機(jī)械噪聲、螺旋槳噪聲和水動(dòng)力噪聲三部分疊加而成。
1機(jī)械噪聲由船上的各種機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。這些機(jī)械設(shè)備種類繁多,主要有用于船舶航行的主機(jī)(往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)、主電機(jī)、經(jīng)航電機(jī)等)以及配套的推進(jìn)裝置(轉(zhuǎn)軸、軸承、減速器等),還有各種輔機(jī)(主發(fā)動(dòng)機(jī)、變流機(jī)、空調(diào)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、各種泵等)以及復(fù)雜的管路、閥門、齒輪箱等。這些機(jī)械在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng),通過(guò)底座或支架傳遞到船體,從而引起船體振動(dòng)并向海洋中輻射噪聲聲波。以這種形式產(chǎn)生的噪聲往往含有系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率及其諧波分量的窄帶信號(hào)。
2螺旋槳噪聲由螺旋槳在水中轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生噪聲,包括螺旋槳空化噪聲,螺旋槳旋轉(zhuǎn)和槳葉振動(dòng)等產(chǎn)生的噪聲,雖然螺旋槳應(yīng)該是整個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,但由于它在海水介質(zhì)中運(yùn)動(dòng),其產(chǎn)生的噪聲的方式具有特殊性,在艦船噪聲中占有重要地位。
3水動(dòng)力噪聲由不規(guī)則和起伏的海水作用于航行艦船所產(chǎn)生的噪聲,這些噪聲起因于幾種不同的流體動(dòng)力學(xué)效應(yīng),包括流噪聲,水流作用于艦船空腔、板和附件引起的共振產(chǎn)生的噪聲以及船體和附件的空化噪聲等。
機(jī)械噪聲和螺旋槳噪聲構(gòu)成了主要的輻射噪聲,這兩種噪聲那一種更為重要,則取決于艦船的航速和深度以及噪聲的頻率,而水動(dòng)力噪聲對(duì)自噪聲影響大。通常,螺旋槳一旦發(fā)生空化,就往往成為主要噪聲源,特別是高頻段。在低航速時(shí),機(jī)械噪聲往往上升為主要噪聲源。在一般的情況下,輻射噪聲由寬帶連續(xù)譜和一系列線譜組成。其中線譜部分和推進(jìn)系統(tǒng),螺旋槳及輔機(jī)有關(guān)。輔機(jī)產(chǎn)生的線譜分量通常是穩(wěn)定的,且這類線譜的幅度和頻率隨著艦船的航速變化而變化,且有周期性變化的調(diào)制現(xiàn)象。盡管各類艦船自身及所處的條件不同,輻射噪聲特性會(huì)有變化,但同類艦船噪聲特性總有一定的相似性,而不同類型的艦船噪聲特性則有某種差別,這使的利用噪聲識(shí)別水下目標(biāo)成為可能。