美国核潜艇推进系统减振降噪技术发展分析

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1、第35卷第7期舰船科学技术Vol．35，No．72013年7月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYJul．，2013美国核潜艇推进系统减振降噪技术发展分析王汉刚(海军991工程办公室，北京100841)摘要:简要介绍潜艇中的噪声源，从推进器技术、浮筏减振技术、自然循环压水堆技术和电力推进技术4个方面对美国核潜艇推进系统减振降噪技术进行梳理，得到减振降噪技术发展历程，并从中得到有益启示。关键词:美国;核潜艇;推进系统;减振降噪中图分类号:TP301．6文献标识码:A文章编号:1672－7649(2013)07－0149

2、－04doi:10.3404/j.issn.1672－7649.2013.07.031StudyofvibrationisolationandnoisereductiontechnologyinUSnuclearsubmarinepropulsionsystemWANGHan-gang(Navy991EngineeringOffice，Beijing100841，China)Abstract:Inthispaper，noisesourceofsubmarineisintroduced．Thevibrationisolationa

3、ndnoisereductiontechnologyinUSnuclearsubmarinepropulsionsystemisstudied，includingpropulsortechnology，raftvibrationisolationandnoisereducetechnology，naturalcirculationpressurized-waterreactortechnologyandelectricpropulsiontechnology．Theresultsindicatethevibrationisola

4、tionandnoisereductiontechnologydevelopinghistory，andgetsomegoodsuggestion．Keywords:US;nuclearsubmarine;propulsionsystem;vibrationisolationandnoisereduction针对上述噪声源，美国海军采取了多种措施，1概述如:发展自然循环压水堆，中低航速时主泵不工作;反应堆主循环泵、减速齿轮装置、汽轮机、轴对减速齿轮采用隔振技术;降低汽轮机蒸汽流速，系、推进器等是核潜艇推进系统的主要噪声源。在汽轮

5、机蒸汽管路、阀门等连接部位使用隔振装置;表1核潜艇推进系统噪声产生机理用泵喷推进器取代5叶大侧斜螺旋桨等。Tab.1Principleofnuclearsubmarinepropulsionsystemnoiseproduction设备机械装置噪声机理流体噪声机理2降噪技术发展转子偏心距，轴圆度不够，稳定蒸汽流动，蒸汽与涡轮轴承和转子之间的摩擦以1)推进器技术叶片间的相互影响，流体激蒸汽轮机及轴承上冲击力，轴颈轴发谐振腔，相关设备中的蒸为解决推进器噪声问题，美海军发展了多种推承滑油膜不稳定，汽缸、轮汽沸腾和凝结齿和腹板谐振等进器

6、。20世纪50年代曾试图通过采用对转螺旋桨轴偏心距，轮齿的影响，轴减速齿轮承上摩擦及轮齿间摩擦，齿啮合过程滑油流动来降低推进器的噪声，虽然有一定的降噪效果，但壳体谐振等由于这种推进器本身存在结构复杂、轴间密封困难桨叶转动，桨叶压力场与艇轴颈轴承和止推轴承摩等工程问题，并没有推广使用。其后，将研究重点体和附体的相互作用，不均螺旋桨擦，粘滑运动现象，桨叶和轴的谐振等匀伴流导致的推力调整、空投向7叶大侧斜螺旋桨，这种推进器在“长尾鲨”泡、泄涡级攻击型核潜艇上首次使用后，发现其对降噪效果收稿日期:2013－05－10作者简介:王汉刚(1

7、960－)，男，高级工程师，主要从事海军装备研制管理工作。·150·舰船科学技术第35卷很好。在以后的30年里，7叶大侧斜螺旋桨又推广到“鲟鱼”级和“洛杉矶”级等攻击型核潜艇上使用。直至20世纪90年发展“海狼”级攻击型核潜艇时，发现7叶大侧斜螺旋桨的降噪效果已到极限，没有进一步挖掘的潜力。为了提高“海狼”级潜艇的隐身性能，开始研制降噪效果更好的泵喷推进器，并在最后几艘“洛杉矶”级，以及“海狼”级和图1核潜艇泵喷推进器外形图“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇上使用。美国核潜艇Fig.1Diagramofnuclearsubmarinep

8、ump-jetpropulsor低噪声推进器的发展大致可分为3个阶段。轮缘推进器在核潜艇上使用后推进噪声比泵喷推进第一阶段，发展对转螺旋桨和低速7叶大侧斜螺器小，可进一步提高核潜艇隐身能力。图2为轮缘旋桨。1956年开始设计“长尾鲨”级攻击型核潜艇，推进器外形图