潛艇「安靜化」需要新思維

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在中國潛艇「安靜化」進程中，寄希望於浮筏隔振改良、更大結構剛度、阻尼或建造精進，實現對國際先進水平超越的可能性幾乎為零。中國的「安靜型潛艇」在減振降噪方面如何「破局」？吳崇建首席技術專家為您深入解析。

www.ship-research.com 《中國艦船研究》2018年 第13卷第1期

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吳崇建

博士，中國船舶重工集團公司首席技術專家，軍委科技委領域專家，海軍減振降噪首席專家，重點潛艇型號總設計師，7000米載人潛器水面支持系統總設計師。長期從事潛艇總體設計和減振降噪，成績卓越。

在英國University of Southampton的ISVR從事研究和攻博期間，在振動能量流，WPA法研究中取得重要成果，其中一項入選92年度大學成果展。吳崇建的研究成果獲得世界著名教授R G White的高度評價，多次在國際權威刊物《Journal of Sound and Vibration》上發表。他對阻尼、浮筏隔振系統有獨到的見解，研究提出浮筏隔振存在三個「效應」，是浮筏隔振系統的核心機理，並實現國內浮筏隔振系統首次實艇應用；推動了減振降噪系統的設立；提出「系統重構」開展潛艇頂層與聲學設計，這是系統工程原理延伸拓展。為我國常規潛艇聲學設計的持續進步做出了突出貢獻。

獲國家科技進步特等獎1項、一等獎2項等獎項。獲湖北省「十大傑出青年」稱號、國務院政府特殊津貼專家、全國「五一」勞動獎章等榮譽。

結構雜訊核心價值與理論邏輯解讀

第一部分：釋義、價值及認知顛覆

吳崇建，陳志剛

中國艦船研究，2018，13（1）：1-6

論文主要內容

國際上將潛艇按照雜訊高低劃分為「高雜訊」、「低雜訊」、「安靜型」、「極安靜型」等不同類別，其輻射聲功率對應的聲源級為181～111 dB。如果將10倍定義為一個級差，則從「高雜訊」潛艇到「極安靜型」潛艇，輻射聲功率存在7個級差。將振動能量換算為隔振量，進行粗略估算。傳統單層隔振的隔振量一般為10~15 dB，約可提供2～3個能量級差補償；雙層隔振的隔振量為15~30 dB，相當於3～4個級差補償；浮筏的隔振量為35 dB，可補償4～5個級差。由此可見，即使設備振動持續降低且浮筏隔振性能進一步提高，仍無法彌補「安靜化」的級差缺口。潛艇「安靜化」歷經三次浪潮，傳統方法的「紅利」已經吃盡，試圖通過改良來降低輻射聲功率新級差已無可能。

與隔振這種「軟」方式相比，結構雜訊的「互補性」和「疊加性」是其最大特點。結構雜訊技術可以與隔振技術疊加應用，阻振質量、反射、間斷點等技術措施的應用不受限制，不影響承載功能。結構雜訊衰減的疊加特性在簡單系統中表現不如巨系統充分。振動波在巨系統內傳導、轉換和輻射的過程中，通過層層設防，反覆穿越不連續點、線和阻尼損耗，即可達成疊加衰減。波的疊加衰減並沒有嚴格意義的上限！這是複雜巨系統工程的先天優勢。

部分現有的研究結論可能會被結構雜訊新認知所改寫、顛覆或者重新定義。

當前之最需，就是用結構雜訊增加我們的思考維度！破解結構背後的聲學密碼，將互補特性、疊加特性與潛艇複雜巨系統的功能設計巧妙重構，才能達成控制能量注入、內波傳導和聲輻射的目標。這是結構雜訊理論的核心價值，是解決潛艇安靜化「最後一公里」的理論工具，邏輯上具備顛覆意義。

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摘要和全文鏈接

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