如何評估中國095核潛艇的噪聲水平?

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這個問題局外人無法給出確切數據,前些年都說前蘇聯的常規基洛級潛艇是大洋黑洞,美國的海狼狼級攻擊型核潛艇靜冰平最高,但誰能準確地給出都是多少分貝呢?至於我國的095攻擊型核潛的噪聲水平,只能根據它的技術水平來大致揣測應該是世界最低的80一90分貝之間,總之是低於海洋背景噪聲及當今世界任何潛艇的噪聲水平。

潛艇戰力之所以可怕而又不易發揮,可怕在於它藏於波濤之下,人們看不見也摸不著它,而它又似乎總是如影隨形,隨時可以對你發出致命一擊!說它的戰力不易發揮,是因為它的打擊距離由於受水的巨大阻力所限,總是短於水面反潛力量,如果它的噪過高,就很容易被對手的被動聲納撲捉到,結果就成了對方練手的靶子被狂轟濫炸了。

說095(其實還包括096戰略導彈核潛艇,它們是一級兩型)的噪聲水平世界最低,是基於我國海軍工程專家馬偉明院士團隊發明的無軸泵噴推進系統,以及中壓直流供電系統技術為世界獨創。其中無軸泵噴技術與世界現有的泵噴推進技術截然不同,關鍵在無軸二字。無軸就消除了軸承(瓦)的滾、滑動磨擦噪聲,而這種噪聲是通過泵噴口直接向外傳播的,只這一項有和無就直接影響響了潛艇的噪聲水平,這種差距哪怕只5分貝,對於現代高度靈敏的被動聲納技術來說已經足夠了。



只需這5分貝的差距,就足夠讓我國095在與任何現代對手潛艇艇的對峙中,便可輕鬆做到先敵發現了。在與任何現代對手水面艦艇的較量中,可以不懼對手被動聲納發現,從容進入自己的打擊範圍,掌握先機。這就是我國095(096)型核潛艇的噪聲水平。


鐵嶺鋒

並且,095型核動力潛艇分為螺旋槳和電磁流體兩種推進模式,平時採用螺旋槳推進模式,戰時就採用電磁流體推進模式,電磁流體推進模式不僅推力大,而且航行產生的噪音幾乎可以忽略不計,水下航速可以提高到很高的航速,這樣的推進裝置的設計雖然談不上是完美無缺,但是基本上是可以算得上是一流的設計了,同時由於095型核動力潛艇採用了生物仿生學設計的消聲瓦,預計其航行噪音將會達到或者低於90分貝,並將會海洋背景噪音融為一體,讓敵人的反潛聲吶再也無法找到095型核動力潛艇的航行噪音。

故此095型核動力潛艇的航行噪音基本上是可以忽略不計的。在採用了這麼多新型技術的時候,095型核動力潛艇可謂是水下狼群,基本上在亞洲海域日本的蒼龍級常規潛艇和美國的海狼級核動力潛艇想要和095型核動力潛艇進行獵殺競賽是有一定困難的,畢竟海狼級核動力潛艇乃是國之重器,在開戰的時候基本上會被中國海軍死死盯住,一旦開戰就使用戰略轟炸機摧毀,而蒼龍級常規潛艇無論續航性還是降噪能力或者是攻擊能力都無法和095型核動力潛艇比肩,故此095型核動力潛艇可謂是中國守衛海疆的利器了。

並且,除了095型核動力潛艇。中國還有其他的水面艦艇力量可以並肩作戰。轉眼間,中國海軍綜合實力在這兩年得到了質的提升,然而面對美軍在西太平洋的部署這一潛在而又直接的挑戰,中國海軍更有信心直面也更有力量去應對可能的衝突,美海軍在中國國門口的優勢已大不如前。中國海軍目前擁有700艘以上的水面艦艇,潛艇,各型作戰支援船隻,而095型核潛艇的誕生將進一步完善中國海軍的作戰能力。


浩漢防務論壇

我國的095型核潛艇,噪聲水平不會很高,而且可以達到全球最頂尖的降噪水平,原因是世界上的潛艇降噪技術無外乎以下幾個:消聲瓦、設備減震浮筏、動力和驅動設備減震隔離、七葉低噪音螺旋槳加泵噴推進器、指揮圍殼和艇體融合設計,使用填角結構、取消排水孔。

圖為我國093G型核潛艇的模型,圖中可見其指揮圍殼採用了填角式結構,其背部有巡航導彈發射艙。


如果真的對我國在以上技術領域取得的突破有了解的話,就知道我國的核潛艇一定是噪音非常低的了,因為以上技術我國全部都有,而且大都處於世界第一梯隊。

我國在2009年成功研發出了最大能承載50噸的系列艦用強載氣囊隔振器,使我國艦艇隔振器承載能力提升了一個數量級,同時在國際上率先提出了智能隔振裝置技術概念,建立了完整的設計理論體系,並且在2012年成功研發出具有完全自主知識產權的第三代隔振裝置技術--大型智能氣囊隔振裝置,這是世界上首臺智能化的隔振裝置,具有自動負載平衡、故障自診斷、自組織修復管理等傳統隔振裝置一直無法實現的功能,解決了潛艇狹小空間內數百噸級大型動力系統振動的高效隔離難題,目前,該技術已經得到了全面的應用。

圖為我國新型核潛艇的衛星圖。


這意味著,我國最新的潛艇都可以應用到了這項技術,其發動機、傳動系統的機械系統,都有了隔振裝置,可以將動力系統產生的噪聲降低到最小。而在推進系統的低頻隔振上,我國在國際上首次研製出具有對中姿態監測、控制和保護管理等功能的第四代隔振裝置技術--艦艇推進系統低頻隔振裝置,實現了隔振裝置技術的重大突破,同時,在減震浮筏技術上,我國自主研發了三個系列的近百種規格的不同功能艦艇減振器件,其中,我國自主知識產權的第三代潛艇用減震撓性接管,獲得了3項發明專利,肘型高壓平衡式減振撓性接管技術為國內外首創,振動隔離指標超過了目前世界上的先進水平,該技術曾經在2009年獲得了國家科技進步二等獎。

從已經曝光的039B型潛艇的外觀上可以得知,我國的潛艇還鋪設了最早出現於039A型潛艇上的消聲瓦,而從印度洋返航的039A型潛艇,由於消聲瓦的脫落(這是世界潛艇都有的普遍情況),露出了脫落部分的艇體外殼,則進一步證實了該消聲瓦的存在。另外,我國也在指揮圍殼填角結構上取得了突破,在全新的039B系列潛艇上就進行了實踐,我國新一代核潛艇也必將採用這一技術,畢竟連新的093G核潛艇都用上這一技術了。

而且我國還掌握了無軸泵噴推進技術,顧名思義他沒有潛艇螺旋槳連接發動機的驅動軸。他的泵噴推進器也由定子、轉子和整流罩組成,但是他的轉子是獨立於潛艇內部的原動機之外的,他將驅動力來源的電動機裝在了整流罩內,程環形佈置,這樣無軸的螺旋葉片就佈置在整流罩的內壁上,連接在一起,中間無軸,驅動電機和潛艇艇體內的原動機之間靠電纜連接。如此,沒有了驅動系統龐大複雜的軸系,潛艇的噪音進一步下降,由此還節省了潛艇內部的空間。

因此,綜合來看,七葉低噪音螺旋槳、無軸泵噴推進技術、指揮圍殼填角結構、動力裝置隔振技術、消聲瓦、傳動系統隔振技術、新型減震浮筏,給我國新型潛艇帶來了幾乎所能想到的最全面的減噪措施,增加了潛艇作戰的隱蔽性。可以說,我國潛艇將是世界上超一流水平的潛艇,是名副其實的水下殺手鐧。

當然,也有不同的意見,不過我想說的是,我們除了過去固有的中國潛艇噪音大的印象慣性之外,就我個人而言,我真的找不到我們在潛艇隔音技術上還有哪裡存在缺陷,畢竟潛艇降噪的實現就那麼幾個手段,我們還都掌握的很好,又為什麼會噪音大呢?我認為僅憑印象的話,那麼就脫離了實際了。

圖為我國海軍核潛艇參加軍事演習。


回答者簡介:張浩,亞太智庫研究員,《艦載武器》雜誌評論員,在《兵器》、《艦載武器》等多家軍事期刊發表《現代山地戰怎麼打》、《共和國炮艇小傳》、《奪灘奇兵》等文章30餘篇,在海軍作戰理論和海上作戰武器裝備等領域有獨特見解,著有《預警機、電子戰機》一書,獲得軍迷群體一致好評。


海事先鋒

如何評估評價中國095核潛艇的噪聲水平?

首先,任何國家的核潛艇公開數據一定是假的,真的不會說。 那麼,就沒法評估了嗎?非也。

中醫思想講究標本兼治。我們分析治標和治本兩方面採用的技術就可以了。 因此分析公開數據或未公開數據的核潛艇,都是的一樣的。

治本方面: 核潛艇有三大噪聲源,分別是軸傳動、螺旋槳、反應堆。

1,軸傳動方面。過去是從機械精加工方面著手,軸、軸承等機械部件的精度和耐磨性,提高動平衡性能。當然,還包括齒輪減速箱的降噪,對齧合面的設計和加工要求很高,降低節點脈動和齧合衝擊力。 而中國馬偉明院士突破了中壓直流配電技術。直接用電纜代替了機械傳動,換掉主軸和變速箱,釜底抽薪啊。整個這塊噪聲源全部拿下。不僅節省了大量空間、佈局結構更加隨意合理、減重增速、提高損害管制性能,更是極大降低了噪聲。都是

週期性低頻噪聲啊,作用之大,首屈一指。

2,螺旋槳。馬偉明院士突破了無軸泵噴技術和潛艇永磁電機。 關於永磁電機,中船重工已經有了實艇試航成功的報道。報道表示,這也是中船重工712所向中共十九大獻上的一份厚禮。這是美國弗吉尼亞改進型預計要上的技術哦。 關於螺旋槳噪聲。看圖,


一部分是軸的轉動產生,類似於前面說的軸傳動噪聲,無軸泵噴自然沒有這部分了。

另一部分就是空泡噪聲了。空泡噪聲低速時候基本沒有。而當深度不足夠深、槳葉轉速不足夠低時,槳葉邊緣和葉梢線速度增加產生渦流低壓,釋放了海水中溶解的氣體,氣泡破裂造成的噪聲。聲音非常大。

而無軸泵噴的葉片是朝內伸展的,這樣一方面可以讓水流場更加順暢,沒有中心軸的阻擋嘛;另一方面葉梢旋轉的線速度也大大降低,水流向內流動,削弱低壓區空泡的產生。噪聲降低為有軸的幾十分之一。或者說產生空泡的航速要更大,大航速行駛也是低噪聲的。

這樣比螺旋槳上加個套子的方案好很多。


3,反應堆。先進的就是自然循環堆,也就是中低速航行的時候一回路的循環泵關閉,藉助高處蒸汽發生器冷卻水的自然冷卻沉降來循環,這樣就省掉了一個泵的噪聲,從而降低噪聲。 《中國科技獎勵》雜誌 2017 年第 3 期上刊登了一篇題為《於無聲處聽驚雷——記 2016 年度國家科技進步獎一等獎獲得者、中國第二代某型號核潛艇總師張錦嵐團隊》的文章,首次批露了我國二代核潛艇的一些技術,其中就包括了自然循環堆的部分。“張錦嵐團隊也在新型核潛艇中實現了重大跨越。首先就是實現了核反應堆自然循環。” 既然094和093G都有了,095不可能沒有,更粗的艇體只會降低技術難度。這一塊已經不再是短板。

綜上,處理三大噪聲源所用技術一一分析,靜音水平一目瞭然。

小噪聲源方面:包括舵面伺服電機,蒸汽發電機。

1,蒸汽發電機,是中國少有的一個軍民互促產業,中國長期燃煤發電都是汽輪機哦,相信新技術磨合會更加深入細膩。至少不會是短板。

2,伺服電機,我國同樣是軍民互促業態,技術水平起碼不會差,不是短板。而且,2014年5月15日解放軍報有一篇報道《舵信技師隱蔽操舵 中國潛艇整體噪音降低30%以上》,其中有這樣一段話:宋衛堅持“少用舵、用小舵”操縱原則,對不同航速下主舵與尾舵的操縱認真進行試驗研究,提出“隱蔽操舵法”等新概念,使操舵頻率大幅度降低,使液壓耗能降低約50%,使整體噪音降低達30%以上。 這是十字尾舵才能有的操作方式哦。乂字尾舵雖然舵效更高,但是需要同時操縱的舵面卻多,電機和液壓件噪聲更大。

治標方面:

1,浮筏減震:中國何琳院士主導,經歷了彈性材料墊塊技術、雙層隔振技術、強載氣囊隔振技術、大型整體智能氣囊隔振技術、剛性平臺撓性支撐模塊技術、磁懸浮主被動混合隔振技術這樣5代升級。後三種都是何琳院士為中國創造的獨門秘技,值得驕傲。

2,減振消聲瓦

:中國海月星科技公司先後自主研製和開發了系列隔聲去耦瓦,低頻和耐壓隔聲性能從早期的1~3分貝,提高到5~10分貝,並研製開發了與隔聲去耦瓦相配套的膠粘劑、密封膩子、配套底漆等,用於密封瓦和瓦之間的縫隙。該公司的課題組還特意建造了1比1的實艇模型進行工藝試驗,提出了合理可行的工藝,形成了隔聲去耦瓦的全套工藝體系,圓滿解決了消聲瓦容易低溫固化、剝離脫落和腐蝕等工藝難題。根據該公司技術人員透露,目前該隔聲去耦瓦及其配套材料產品,已經在潛艇上得到了實用!

綜上對噪聲治本和治標的採用技術分析,095的噪聲達到了國際領先的水平。(個人估算當在80分貝以下,個人看法,不負責任 最後,除了分析道理,出示其他證據。

《深度國際》20171118期《提速 中國航母》在8分30秒時說了這樣一句話“最近,中國海軍傳來了好消息。中國海軍已經接收了一艘新型核潛艇,該型核潛艇的研製工作歷時5年的時間,採用了無軸泵推技術。這一技術……這也讓我國核潛艇的噪音水平,直接超過美俄。”(原文引用,非作者比較,如圖)

這段話還證明了095核潛艇已經服役!


(動態圖非真,請忽略,只看文字內容)

各位軍友們,你們認為各個噪聲源應該打分多少呢?不要受輿論戰數據干擾,用自己的思考,對你認識潛艇來個噪聲打分吧。


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魚歌唱晚曲

前不久,央視在報道中國未來的核動力航母的相關性能推測的時候,節目畫風突然一轉,爆料稱,中國海軍已經接收了一艘新型核潛艇。報道稱,該潛艇的研發時間達到了5年時間,採用了無軸泵噴推進技術,其技術比目前世界主流的泵噴推進技術更加先進。

雖然央視並沒有就這款潛艇的具體型號進行更詳細的透露,參考我軍目前已經列裝的093B核攻擊潛艇,那麼這艘經歷五年時間研發的先進潛艇,將極有可能是我軍最新的095級核潛艇。

說實話,早期中國核潛艇的水下靜音水平確實不怎麼樣,而且因為這一點還被美國反覆嘲笑。

但是事情不是絕對的,意識到差距的中國,開始 緊追猛趕,相信隨著095核潛艇的服役,將讓中國水下力量得到極大的提升。

一般來說,核潛艇在水下的噪音來源有如下幾個方面:潛艇等機械部位做功的時候帶來的噪音,螺旋槳驅動的時候所帶來的噪音以及核反應堆運行的時候所帶來的噪音。而中國都專門進行了降噪處理。

其中傳動軸等部分,因為採用了因為使用永磁電機以及中壓直流綜合供電系統,使用電纜取代了原先笨重的機械傳動軸,降低了功率損耗的同時,提升了潛艇的靜音水平。

而螺旋槳則採用了無軸泵噴推進系統,雖然效率有所下降,但是隨之帶來的就是極端安靜的水下靜音水平,這意味著這款潛艇可以作為水下刺客安靜的存在。

而核反應堆等的噪音,隨著中國核反應堆技術的提升,以及相應的降噪設施,比如減震墊、消聲瓦等的敷設,讓其噪音水平經一部降低。


墨者善狩

095,中國第二代核潛艇,服役不久,話說水平怎麼樣啊,尤其是噪聲,噪聲水平是衡量核潛艇先進程度的重要指標,難見公開資料披露分析,畢竟國之重器嘛,保密從來重要,這在外軍也是要嚴格控制的,以防技術外流。不過,透過一些公開資料分析,也能得出一般答案,看看是否如此。

故事的事說是就是。平時多演練,戰時正能派上大用場,局座多年前講過一個故事,1986年,中國售給埃及的033,演習時突然出現在美國航母身邊,美國曾要求埃方保密數月。033多麼老舊的設計呀,在青島的中國海軍博物館,個人就曾親眼見過它。從此可以看出,潛艇作為鎩手鐧的重要。過去總聽到熟悉的一句,西方講中國潛艇出航,正像大洋裡在敲鼓,沒出門即被盯上,沒準可能?2017中國093核潛艇出宮古,若非主動上浮,美日構築多年的反潛網,如同虛設。兩則故事都比較真實,不僅是故事。

也許是真事。我們知道,核潛艇三大噪音來源,主循環泵,主減速齒輪,主推進螺旋漿,好吧,以事實說話,看看咱們國家是如何圍繞克服這三大噪音而努力的。2016年的國家科技一等獎給了張錦嵐,原因據公開的報道說,開發了具備自然循環能力的艇用核反應堆,即解決了主循環泵噪聲問題。主機減速齒輪箱又一大噪聲來源,國外的辦法,普遍使用了減震浮筏技術,2013年軍隊科技進步一等獎給了何琳,他的技術貢獻是,開發出了中國的艦船隔振系統裝備和系列核心元器件。最後一個螺旋漿,國外使用五軸聯動數控機床生產的7葉大側斜螺旋槳,這在過去我們是沒有的,但在央視《大國工匠》有披露,現在的中國五軸聯動數控機床已處於領先水平,關於7葉大側斜潛用螺旋槳也用在於出口的常規潛艇上。

故事有多少非非是是。你知道的,馬偉明院士開發的綜合電力推進系統,處於世界一流水平,可以說無人能及,領先國外最先進一代,此係統有助徹底取消主齒輪減速箱,這一主要噪音來源,可見過去的爭議,那些是是非非,可以一概不提了,不提也罷,一切都可以過去了呢。


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