舷侧阵振动噪声高波数特性分析.pdf

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1、第33卷增刊2011盎舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．33，Supplement20ll舷侧阵振动噪声高波数特性分析程玲1，葛辉良2(1．中国舰船研究院，北京100192；2．杭州应用声学研究所，浙江杭州310012)摘要：舷侧阵是一种安装在水下航行器两舷的声呐基阵。舷侧阵充分利用载体尺度以增大基阵孔径，降低基阵的工作频率，提高基阵的探测性能。舷侧阵直接安装在水下航行器壳体上，振动噪声是其主要的噪声干扰，有效抑制振动噪声是提高舷侧阵探测能力的基础。本文通过实验研究，验证了舷侧阵振动噪声的能量主要集中在

2、高波数区，其峰值位于壳体弯曲波数。在此基础上，建立了舷侧阵振动噪声波数频率谱模型，为舷侧阵振动噪声抑制方法研究提供了模型支持。关键词：舷侧阵；振动噪声；波数中图分类号：TB565+．2文献标识码：A文章编号：1672—7649(2011)S一0127—03DOI：10．3404／j．issn．1672—7649．2011．S．03lAnalysisonthehighwavenumbercharacterofthevibrationnoiseoftheflankarrayCHENGLin91，GEHui—lian92(1．ChinaShi

3、pResearchandDevelopmentAcademy，Beijing100192，China；2．ChinaHangzhouAppiledAcousticsInstitute，Hangzhou310012，China)Abstract：Flankarrayisasonararraymountedontheflankofunderwatervehicle．Flankarrayutilizesthelongersizeofthevehicletoenlargethearrayaperture，decreasetheworkingfr

4、equencyandimprovethedetectionperformance．FlankarrayisdirectlymountedontheflanksheUofunderwatervehicle，shellvibrationisamainnoisesourcefortheflankarray．Itisshownfromexperimentthatthevibrationnoiseofflankarrayismainlyconsistofhighwavenmubernoise．Thepeakofthewavenumberspect

5、rumofvibrationnoiseiscenteredonflexuralwavenumber．Toprovidemodelsupportforvibrationnoiseabatement，flankarrayvibrationnoisemodelisconstructedbasedonexperimentresults．Keywords：flankarray；vibrationnoise；wavenumberspectrum1概述低频、大孔径基阵是现代声呐发展的一个重要方向，产生这种发展方向的原因有：1)低频声波在海洋中的传播衰

6、减远小于高频声波。尽管由于界面的影响，在浅海存在1个最佳频率，但对于海深超过几十米的海区，这个频率也是相当低的，范围从几十Hz到200Hz以下。2)潜艇隐身技术的发展大大降低了辐射噪声，但由于减隔振降噪措施在低频时的效果要远小于中高频时的效果，因此现代潜艇辐射噪声的低频分量远高于高频分量。降低声呐的工作频率的目的之一就是利用低频段目标较高的源级。3)基阵的大孔径是为了降低声呐工作频率时仍能获得较高的阵增益及较高的角度分辨力。另外，对于利用波前弯曲原理对目标实现被动定位的被动测距阵而言，增大基阵孔径是提高定位精度的重要手段之一。以潜艇为代

7、表的水下航行器，增大基阵孔径的方法主要有：尽可能充分利用首端孔径，发展方向是首端共形阵；在尾部拖曳1条或数条线列阵；在舷侧布置舷侧阵。3种方案相比，舷侧阵布放于水下航行器收稿日期：2011一05—3l作者简介：程玲(1969一)，女，高级工程师，主要从事水下声系统信号处理研究。128·舰船科学技术第33卷舷侧位置并沿长度方向布置，最大程度地利用了水下航行器尺度，并具有同定阵形和两维接收面积。舷侧阵总长度一般超过水下航行器长度的1／3。舷侧阵的性能主要限制来源于声阵平台自噪声，包括振动噪声、流噪声和螺旋桨噪声。其中螺旋桨噪声具有一定指向性

8、，主要影响舷侧阵的观测范围；在中低航速下。流噪声并没有显著影响，并且可以较好地通过加装导流罩或增大接收面积进行抑制。振动噪声是舷侧阵的主要噪声源，有效抑制振动噪声是发挥舷侧阵基阵孔径大的优点提高探测能力的前