图注:“弗拉基米尔大公”号“北风之神”改进型潜艇
近日据俄罗斯媒体披露,俄罗斯海*最新一代的“北风之神”-A级战略核潜艇和“白蜡树”-M级攻击核潜艇对敌人的潜艇、反潜舰和反潜巡逻机而言将成为“黑洞”,反潜平台最关键的“耳目”声呐几乎无法识别这些新型潜艇。而俄罗斯新一代核潜艇之所以这么安静,原来秘密不是来自于大家所熟知的消声瓦,而是来自于一个很不起眼的设备——静音密封泵。
小小的泵为什么对静音这么重要?
从技术角度而言,潜艇的噪声受诸多因素影响,首先是潜艇各部分主动力装置的工作,包括螺旋桨或喷水推进器,它们的降噪主要通过完善流体力学设计和完善电动电路来达成;如果是柴电潜艇,柴油机或辅助装置则可通过悬挂和放在橡胶减振浮筏上降噪;核反应堆的降噪工作就比较麻烦,密封的反应堆不可能放在减振浮筏上,也不能用减振阻尼垫包裹,因此核反应堆的减振静音,主要就得靠反应堆上的泵来实现,因为核反应堆回路中的液体不断循环,依靠的就是回路上的泵来推动,而泵的噪声就成为潜艇核反应堆中最重要的噪声源,如果能让泵工作地更安静,无疑就能让核潜艇变成“黑洞”。
除了核反应堆外,潜艇其他地方也有数十个泵,它们负责潜艇的上浮和下潜,给鱼雷发射器注水,潜艇各个系统设备的冷却等,这些泵发出的噪声,就是敌人声呐监听站主要捕捉的声学特征。
新的密封泵有多神奇?
以前苏联/俄罗斯时代,海*潜艇泵设备,主要由摩尔多瓦工程科学技术中心研制制造,苏联解体后,俄罗斯叶片水压机公司接过了为俄罗斯海*潜艇建造设计新型泵设备的接力棒。目前关于俄罗斯叶片水压机公司研制的新型静音密封泵的具体技术设计,还属于高度机密,但据俄罗斯海*专家介绍,新型密封泵结构简单、尺寸比原先上一代产品更小、更轻,而且隔音效果好得多,在全功率运转的密封泵上,可以放一枚5卢布的硬币,保证其竖立不倒,可见通过新的密封和隔音、隔振设计手段,噪声被极大削弱和吸收,才能保证一枚边缘狭窄的硬币能够不被振动振倒。
由于海洋背景噪声在90分贝左右,潜艇的静音如果能够把噪声控制在90~95分贝左右,就能使得潜艇的噪声被背景噪声内遮盖,让再精密、灵敏的声呐都无法探测察觉。因此我们估计,新一代俄罗斯“北风之神”-A级战略核潜艇和“白蜡树”-M级攻击核潜艇的噪声水平,已经降到了95分贝左右,这比上一代核潜艇降低了5~10分贝。目前,能够达到这一噪声水平的只有美国“海狼”级攻击型核潜艇。
可以说,俄罗斯潜艇的静音水平,已经达到了世界领先水平。
结语
俄罗斯核潜艇静音的秘密看上去挺简单,但从技术上来讲,肯定不容易。这也给我国的潜艇水声科学家们提了个醒——在潜艇的泵设备上作静音降噪的新文章,俄罗斯人的这一经验,值得我们学习和借鉴。
系头条号签约作者。
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