国外潜艇声隐身前沿技术发展综述

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1、国外潜艇声隐身前沿技术发展综述苏强，王桂波，朱鹏飞，宋杨(中国船舶重工集团公司第七一四研究所，北京100192)摘要:介绍包括超常材料潜艇隐身技术、新型磁致伸缩材料、潜艇电磁发射技术、环境能采集技术和新型声学照相技术在内的具有代表性的国外潜艇声隐身前沿技术。内容涉及对新概念、新原理、新材料的介绍和研究，为了解国外潜艇声隐身前沿技术发展情况，提升我国潜艇在作战使用中的隐身优势提供借鉴。关键词:潜艇;声隐身;前沿技术中图分类号:U674．76文献标识码:A文章编号:1672－7649(2014)01－0001－09doi:10.3404/j.i

2、ssn.1672－7649.2014.01.001SummarizeofforeignsubmarineacousticstealthfrontiertechnologiesdevelopmentSUQiang，WANGGui-bo，ZHUPeng-fei，SONGYang(The714ＲesearchInstituteofCSIC，Beijing100192，China)Abstract:Thisreportintroducetherepresentativeoftheforeignsubmarineacousticstealthfron

3、ttechnology，includingacousticmetamaterials，newmagnetostrictivematerials，submarineelectromagneticlaunchtechnology，environmentalenergyharvestingtechnologyandnewacousticcameratechnology．Newconcepts，newprinciples，newmaterialswasstudied，inordertounderstandtheforeignsubmarineaco

4、usticstealthfronttechnologyandenhancetheuseofsubmarinesincombatstealthadvantageforreference．Keywords:submarine;acousticstealth;fronttechnology0引言经过几十年的发展，潜艇声隐身技术已在实际应用中取得显著成效，如浮阀减振、消声瓦、AIP、低噪声螺旋桨等声隐身技术在潜艇上的广泛应用，使得潜艇隐身性能得以不断提高。虽然潜艇声隐身技术已经取得很大进步，但国外从未停止过对新型潜艇声隐身技术的探索与研究，近期提出

5、并开展了一些非传统的隐身技术及概念研究，以期使潜艇隐身性能获得重大突破。本文将着重对国外目前正在探索与研究的一些潜艇声隐身前沿与新兴技术进行介绍，为我国潜艇声隐身技术发展提供借鉴和参考。1潜艇超常材料隐身技术1.1研制背景在传统隐身技术日渐成熟的情况下，要继续提高潜艇隐身性能需要探索新的方法。近年来，美国海军开始研究一种可实现潜艇声隐身的超常材料，目前已经取得一些进展。2012年，美国海军超常材料技术在潜艇隐身领域取得重大进展，美国海军研究署向杜克大学超常材料中心投资，正在研制一种内嵌微型水泵的三维晶格多孔金属超常材料的潜艇声隐身技术。韦

6、德琳格(Weidlinger)联合公司在美国海军小企业创新研究(SBIＲ)基金的资助下，开发出名为“金属水”的潜艇声隐身技术［1］。2013年，西班牙瓦伦西亚理工大学还成功开发了三维声学隐身结构［2］。1.2概念原理超常材料是一类具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构，其性质主要取决于人工结构，而不是材料本征性质。用于潜艇覆层的声隐身超常材料是一种声学负折射率材料，可通过对金收稿日期:2013－10－21;修回日期:2013－11－11作者简介:苏强(1985－)，男，硕士，工程师，主要从事舰船总体研究。属或其他固体材料在微观工程

7、结构上进行加工而成。“金属水”覆层技术主要对金属铝材料进行切割和处理，制造出一种六角形晶胞结构的满足特定需求的负折射率材料，并将其纳入潜艇艇壳外覆盖的静音材料内。该方法利用“转化声学”新理论，该理论源于具有不同密度和弹性的材料层所带来的效果，同时也利用传统的机械工程结构、材料和声学理论。通俗地说，声学负折射率材料可以使声波在接触到这种材料的时候传播速度被加快，离开的时候传播速度被降低，整个过程声波不会发生失真，进而躲避声呐的探测。三维声学隐身结构则是利用设计的环状结构，通过相互干涉，阻止散射的声波散射出去，最终使声波抵消，从而实现三维物体隐

8、身。1.3发展现状国外对于超常材料的研究始于20世纪60年代，最早是在电磁领域，之后拓展到光学、声学等领域，迄今已发展了光子晶体、左手性材料、超磁性材料、声超常材料等。目前，美国