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先进的潜艇声学材料

作者:尊龙人生就是博手机版时间:2020-07-15 16:55

  【摘要】潜艇上利用消声瓦降低声信号技术已应用多年.消声瓦采用的材料基本上是氯丁橡胶的混合物,这种橡胶内部含有大小不等的气泡,这些气泡主要对声能传输起损耗作用.根据声学性能和结构要求,将这种橡胶制成块状,厚度可从30mm到75mm,然后利用不同的胶粘剂将其贴到所要求的潜艇部位.

  年第 期 声 学 与 电 子 工 程 总 第 期先进的潜艇声学材料 潜艇上利用俏声瓦降低声信号技术已应用多年 。 消声瓦采用的材料基本上是氯丁橡胶的混合物 , 这种橡胶内部含有大小不等的气泡 这些气泡主要对声能传输起损耗作用。 根据声学性能和结构要求 将这种橡胶制成块状 , 厚度可从 到 , 然后利用不同的胶粘剂将其贴到所要求的潜艇部位。 通常 潜艇的消声结构有四种主要类 型 对外部主动声呐信号 的消声处理结构 。 这种结构置于潜艇外壳上 , 而积较大 , 主要是利用弹性材料的声传输损耗和局部弯 曲变形来吸收和散射外部主动 声呐的声信号 。 对潜艇本身噪声的传输损耗和去藕结构 。 一方而对潜艇本身的噪声起反射器作用 , 使 大部分声能反射回去 另一方面 , 即使少量的声能没有被反射回去 , 而进入这种声学结构后 , 由于材料本身能吸收声能 , 剩余声能也可 以被吸收掉 。 起机械减振器作用的振动阻尼结 构。 为降低潜艇水下航行流噪声而设 计的声学结构 。 除上述 四种类型的结构外 , 还有一种类型的声学结构 , 这种结构主要用来保护潜艇上的声发射器 , 理论上使发射器发射出的声能 的传播出去 , 例如主动声呐的透声窗 。 这种结构主要使用声特性阻抗与水匹配的材料 、 一般俐‘为 “ £” 材料 也有人将类似的水听器称为 “ ” 水听器 。 现代潜艇 上安装的声学结构如图 所示 。 玻璃纤维增强塑料导管 玻瑞生利准增强塑料夕阻 翔纳茂教覆 阻尼罩 综合扩展声基阵 图 潜艇声学结构的系列配置 俏声瓦贴在潜艇上 , 既要保持良好的声学性能 又要有持久性 , 经常脱落会影响其声学效果。 因此, 胶粘剂是安装消声瓦的关键 。 使用的胶粘剂与消声瓦材料和底衬康壳或耐腐蚀底漆必须相容 , 在常温下能较快固化 , 粘贴表面能抗局部剧烈变形 , 并具有良好的环境稳定性 。通常使用的胶粘剂是触压胶粘剂 , 这种胶粘剂在粘接潜艇钢壳体和 俏声瓦时, 必须进行严格的环境 如温度和湿度 控制。 另外, 有时消声瓦的底衬不是钢而是其它材料 , 如玻璃纤维增强塑料 , 这时就要用另外的胶粘剂 如环氧树脂 等。 过去, 虽然有关的技术人员在捎声瓦结构与粘接技术上作了不断地改进 但消声瓦片还是常常脱落。 主要原因是俏声瓦片和艇壳之间存在空气泡而影响其粘接强度 , 以及由于潜艇剧烈振动引起壳体弯曲使消声瓦片脱落 。 另外 , 大型核潜艇需要成千上万的消声瓦片 , 不但造价昂贵, 同时也需大量的手工劳动。 针对消声瓦存在的不足 , 近 期由英国的 公司和法国的 公司联合研制出了聚氛醋的同系料剂 。 经过适当配制 便可制成 各种声学胶液 。 尽管 目前只在试验室配制成功, 但却为潜艇上声学结构的发展开辟了新 路 。 聚氛醋是一种聚合物 , 是通过聚氛醋类反应把径基链有限的树脂 软链段 和异抓酸酸 硬链段麟接而成的。 若适当选择硬链段和软链段进行链接 , 就能制成多种新的材料 从软质类凝胶 材料到硬质塑料及韧质弹性体。 这些材料具有不同的物理性质 , 例如有弹性 、 高强度 、 高粘性 、耐磨耗 、 高阻抗 、 耐化腐和耐油性 等。 若加进短链增强树脂 、 有机矿质填料或小的空心粉粒 , 还可以改变它们的物理和声学性能。 这样 就可以制成符合各种声学性能要求的声学材料 从而就有可 能代替消声瓦 。 、 在试验室制备聚氨醋弹性体 价格便宜 , 方法简单。 只要在模子里注入液态组份进行混合即可 , 不要求高压 。 多元醇组份包括填料和能改变聚氨酷性质的胶粘剂 而异氰酸要单独加入以产生化学反应

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