法國海軍從20世紀70年代開始研究一體化自然循環壓水堆裝置,經過20多年獨立自主的發展,在“紅寶石”級攻擊型核潛艇首次裝備了6AS48型一體化自然循環壓水堆裝置,該一體化反應堆的自然循環能力強,在中、低功率工況時,可以不開動一回路係統主循環泵,減少機械噪聲。
法國還在“紅寶石”級潛艇上首次采用了綜合電力係統,大幅度降低了潛艇噪聲。
此外,法國還借鑒其他國家的經驗,在潛艇上安裝減振浮筏,艇體表麵敷設消聲瓦,對艇體外形進行光順,並在“勝利”級彈道導彈核潛艇上采用了泵噴射推進器,提高了潛艇的聲隱身能力。
德國對潛艇的機械設備進行了嚴格的減振降噪設計,采用了國際上已經普遍得到應用的減振浮筏,並對其進行了改進設計。同時,德國也開展了消聲瓦的技術研究工作,大幅度降低了潛艇的機械噪聲;在艇體外形方麵,德國也開展了多項研究,降低潛艇的水動力噪聲。德國的新型潛艇采用了7葉大側斜低噪聲螺旋槳,降低了潛艇的推進器噪聲。
此外,德國還研製出了燃料電池AIP係統,該係統除了能夠延長潛艇的潛航時間之外,還能夠降低潛艇的噪聲,提高潛艇的聲隱身能力。
聲隱身技術的發展趨勢
高性能新型核反應堆
反應堆噪聲已經成為潛艇機械噪聲中的重要影響因素,是製約核潛艇聲隱身的關鍵因素,核潛艇的壓水反應堆技術已經達到成熟期,為了從源頭上進一步降低核動力裝置產生的機械噪聲,同時從根本上解決核潛艇日益龐大的排水量和主尺度給潛艇帶來的聲隱身不利因素,提高潛艇的隱蔽性和戰術機動性,開發更為安靜、體積和重量更小、效率更高、自然循環能力強的核反應堆已經成為21世紀核潛艇聲隱身技術發展的主要趨勢。
全電力推進集成技術
全電力推進不僅去除主汽輪機組和齒輪箱以及相關輔助機械,降低了潛艇的噪聲,同時,還節約潛艇空間,減小潛艇的排水量,便於提高潛艇的綜合聲隱身能力。法國已經在“紅寶石”級核潛艇上采用了全電力推進,並取得了明顯的降噪效果。
隨著高強度、輕質量複合材料在推進電機上的應用,大功率、小尺寸、輕質量推進電機技術的不斷突破發展,全電力推進技術必將在未來的核潛艇上廣泛應用。
泵噴推進器
為了降低推進器噪聲,英國核潛艇率先采用了泵噴射推進裝置,與傳統的螺旋槳推進器相比,泵噴射推進裝置能夠明顯地降低推進器的噪聲,提高潛艇的聲隱身能力,美、英、法、俄四國最新服役或正在建造的核潛艇上都裝備或計劃裝備泵噴射推進器。
目前,泵噴射推進裝置還存在一些不足之處,如結構設計複雜、水麵機動差、低航速效率低等,但是,隨著理論的成熟,新技術、新材料的應用,潛艇泵噴射推進器的性能將會不斷地得到提高,將會得到更加廣泛的應用。
消聲瓦
目前,消聲瓦已經普遍應用在潛艇上。為了進一步提高潛艇的聲隱身性能,消聲瓦將會在結構形式、材料與使用方麵繼續進行研究。消聲瓦的使用日趨專用化,適於特定艇體區域或特定頻段的專用型消聲瓦將逐漸得到廣泛應用。
此外,在消聲瓦的研究過程中,將會加強與減振降噪技術、水動力噪聲治理技術、艇體防汙技術等領域聯係,以取得更好的聲隱身效果。
主動隔振/隔聲技術
這是一種廣泛應用的聲隱身技術,目前,隔振/隔聲技術可以分為兩種,分別是被動隔振/隔聲和主動隔振/隔聲。與被動隔振/隔聲相比,主動隔振/隔聲的控製效果更好,適應性更強。
近十幾年來,隨著相關技術的不斷進步,振動噪聲主動控製技術已經從理論研究、實驗室驗證走向了工程實用,在潛艇上得到了應用。
隨著隔振/隔聲技術的不斷成熟,以及對潛艇聲隱身要求的不斷提高,主動隔振/隔聲技術逐漸引起人們的重視,將會在潛艇上得到廣泛的應用。