湖北日报最近采访我国常规潜艇总师、中船重工首席技术专家吴崇建,吴崇建总师参与了三型常规潜艇的研制工作,是其中两型潜艇的总设计师,是我国常规潜艇名副其实的领军人。
吴崇建获得导师、世界著名专家、振动能量流发明人罗伯特·怀特的青睐。并成为南安普顿大学声与振动研究所正式研究人员,其“准周期结构振动能量流研究”成为1992年度该研究所两项重要成果之一,直接指导了我国常规潜艇减震浮筏。
总师学成归来,直接破解浮筏隔振基础理论,提出“质量效应”“调谐效应”和“混抵效应”,实现中国舰船第一次应用浮筏隔振技术;
中央台播放的减震浮筏简图,经过特殊处理,看不出多少细节
减震浮筏技术,简单点说就是把柴油机放在弹簧床上
总师自豪的宣称:常规潜艇不常规,我们的AIP常规潜艇已经跻身世界先进行列。
这其中究竟哪些东西值得称赞?
其中主要亮点,减震浮筏和AIP技术的成功应用,其中吴总师本人主要负责搞定减震浮筏,AIP系统是兄弟单位研发的产品。
这就是减震浮筏的结构图
这是原理图,就是几个可调的弹簧支承
这个是最最简单的原理图,两层弹簧支撑电动机
减震浮筏简单点说,就是把潜艇噪音震动最大的罪魁祸首,电动机,用一个类似海绵的一样的弹性支座支撑起来,让发动机的震动最小程度的消弱,尽量少传播到船体上去。
看着原理很容易是不是?随便找个大学生都能搞得定?
实际上真的很难,为啥?
浮阀的刚度太大了,起不到减振的作用,太多的振动能量传输到船体上去了,隐身坏了,潜艇就死了。
搞软了,轴上下摆动太多,容易弯曲折断,受不了。
所以,设计师真的不容易,在刀尖上跳舞,左了不行,右了不行,多了不行,少了不行。
很早以前网络公开的资料,对于常规潜艇加装推进电机是潜艇航行的主要动力,噪音振动对于全艇有重要影响,转速低,阻力大,重量高达85吨,但是安装减震系统面积仅仅为3平米,而且必须承受15-30度纵摇,45度横摇,强度为30g,脉冲持续40毫秒的半正弦波冲击,由于和推进轴直接连接,弹性轴联轴器允许径向位移±1.8毫米,轴线位移±3毫米,而且空间限制,不许另外设置轴向横向限制装置,非常非常的难。
大洋黑洞基洛级,潜艇里面的AK47,减震浮筏和消声瓦是两大亮点,我国设计师笑纳了
我国这个技术的来源,就是俄罗斯的基洛级常规动力潜艇,基洛级潜艇设计,非常精巧,尤其噪音水平大幅度下降,近似于海洋背景噪音,有大洋黑洞的美誉,潜艇设计,流线做的好,内部噪音通过减震浮筏和低噪音惯导设计,外部通过消声瓦声波反射,通过基洛级的实际使用和测绘,我们拿到了第一手的资料,但是俄罗斯人对于减震浮筏设计技术高度保密,我们就看到了实物,看不到原理,就像买到一个苹果手机不知道如何设计一样。
总师通过在英国的学习,外加俄罗斯基洛级减震浮筏实物,终于攻克了设计难关,开发出了我国自主知识产权的减震浮筏技术,外加消声瓦技术,和管道噪音控制技术使得我国常规潜艇噪音达到了世界先进水平。
这就是基洛级潜艇电机的减震浮筏,前后电机各1个
消声瓦是俄罗斯人的一大发明,简单点说,就是一块橡皮,包裹住了潜艇,让外面的来的声波和内部的声波都不传出去,我国经过努力将俄罗斯XX毫米厚的消声瓦,变得更薄更轻,而且效果更好,继续重复了走别人的路,让别人无路可走。
国产橡胶消声瓦,低频宽带效果好
而且低、高频带吸声系数均高于军方设计值5%,实现了“厚度薄、质量轻、频带宽、吸收强”的目标。
经过30年的努力,我国潜艇噪音更低,变成新一代大洋黑洞,外加AIP,可以在水里呆10天半个月,而不是像过去每隔2-3就要露头出来充电,惨遭敌人爆头。
国产039潜艇,噪音大幅度减小,外加AIP系统,效能大大提高
而且,不仅新型潜艇噪音小,而且我国也用消声瓦和减震浮筏,AIP改进老潜艇,实际上战斗力更加恐怖。