潜艇消声瓦材料

潜艇消声瓦材料
潜水艇是海军作战的重要舰艇之一，它可以在水下机动灵活地运动，用于攻击对方水面上的战舰和水中的潜水艇，也可以袭击陆地上的重要军事目标。

必要时它还可以担负布雷，侦察及运输兵员和重要军事物资。

潜水艇具有很好的隐蔽性和突然袭击能力，在水中可以长时间、长距离的持续航行。

由于其特殊的用途和意义所以他的隐蔽性极为重要，因此消声瓦的意义也就非同一般了，因此各国也都积极于研制更好的材料来制造消声瓦。

其实消声瓦的研制史已经很久了。

消声瓦的起源可以追溯到第二次世界大战末期，当时德国海军节节败退，为了挽回败局，减少U型潜艇的损失数量，德国海军开始在部分潜艇的外壳上加装一层名为“阿里贝里奇”的合成橡胶防声材料，厚约30mm，内部有直径2-5mm的圆柱型空洞。

它利用声音入射时产生的气泡变形来吸收声能，在降低反射及艇内噪声方面有一定作用。

这个“阿里贝里奇”合成橡胶防声材料或许就可以认为是世界上第一种用于实艇的消声瓦。

第二次世界大战结束后，前苏联和英国均获得了部分“阿里贝里奇”技术，在此基础上，前苏联和英美开始分别发展各自的消声瓦技术。

经过几十年的发展，最终形成风格各异，同时又有十分优良的吸声、抑振效果的消声瓦系统技术。

随着消声瓦作用不断被实践所证实，现已被世界各海军强国广泛采用，已成为现代先进潜艇的一项重要标志之一。

从总的发展趋势看,就材料而言,消声瓦在合成材料与粘贴技术上将有新的发展。

像英国海军目前使用的聚氨脂材料、法国海军的聚硫橡胶、广泛用于声学材料的丁基橡胶等,都是发展消声瓦技术的很有前途的合成材料。

从结构而言,美国海军使用的玻璃纤维制双层薄板消声瓦,则被认为是消声瓦未来发展的一种趋势。

其他形式的复合材料与复合声学结构相结合的消声瓦,以前苏联的系列消声瓦为代表,由于具有优良的吸声和减振效果,也必然是未来
消声瓦设计的重点。

在消声瓦结构设计多样化的同时,消声瓦的使用日趋专用化,适于特定艇体的区域或特定频段的专用型消声瓦逐渐得到广泛应用。

前苏联对不同活动区域的潜艇敷设不同材料的消声瓦,要求消声瓦既保持吸声效果,还要使其具有减振作用,将来还会出现并广
泛应用的以降低本艇自噪声为主要目的的“特种消声瓦”。

消声瓦技术已不再是一种完全独立的领域,而是潜艇声隐身和减振降噪技术、艇体水动力噪声治理、艇体防污等多项技术工程综合应用的领域。

主动消声瓦技术预计2020年能够在潜艇隐身中得到实际应用。

主要材料：
聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团(NHCOO )的大分子
化合物的统称。

它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。

聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外,还可含有醚、酯、脲、缩二脲,脲基甲酸酯等基团。

聚氨酯的结构。

聚硫橡胶:一种合成橡胶，属特种橡胶。

含有硫原子的特种合成橡胶的总称。

是脂肪烃、醚类等的二卤衍生物或它们的混合物和碱金属、碱土金属的多硫化物的缩聚物。

每个重复单元具有两个到四个硫原子的直链。

根据所用原料和它们的比例的不同，可以得到各种坚韧的块状、粉状或粘稠状液体物质。

黄绿色、浅褐色或深褐色。

密度1.32~1.41。

玻璃化温度
-42~-45℃。

不溶于油类和各种溶剂，在二硫化碳中稍溶胀。

不因氧、臭氧和日光等作用而发生变化。

透气性小。

拉伸强度和伸长率较低，需加入炭黑补强。

由于其耐油性强，需用胍类、噻唑类、秋兰姆类等促进剂作软化剂，用氧化铅、氧化锌作硫化剂。

可与其他橡胶并用。

其主要缺点是耐寒性、耐热性、粘着性较差，有臭味。

主要用于制造各种耐油橡胶制品。

可由二卤衍生物（如二氯乙烷、二氯乙醚等）与碱金属和碱土金属的多硫化物（如四硫化钠、五硫化钙等）在惰性介质中（如水、醇或丙酮的水溶液等）和分散剂（碱土金属的氧化物、氢氧化物和碳酸盐如氢氧化镁等）存在下于60℃左右经搅拌缩聚等步骤而制得。

丁基橡胶：异丁烯与少量异戊二烯共聚而成的一种合成橡胶，简称IIR。

具有良好的化学稳定性和热稳定性,最突出的是气密性和水密性。

它对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7，丁苯橡胶的1/5，而对蒸汽的透过率则为天然橡胶的1/200，丁苯橡胶的1/140。

因此主要用于制造各种内胎、蒸汽管、水胎、水坝底层以及垫圈等各种橡胶制品。

各国海军之所以越来越青睐在潜艇上安装消声瓦,就在于消声瓦有着非比寻常的降噪和
消声本领。

目前经初步证实,消声瓦的功用至少有3个:
首先,其能够吸收对方主动雷达发出的声纳波,即利用消声瓦材料的阻尼作用和瓦内空腔或填充物的作用,使对方发射出的声波波形发生变化,将声能转换为热能消耗掉,从而使折射回去的声波能量大为降低,达到急剧减少主动声纳探测的目的。

据报道,俄罗斯满载排水量26 500 t的“台风”级潜艇由于敷设了150 mm厚的消声瓦,因而使美国MK-48和MK-46型鱼雷的主动声纳探测距离减少到原来的1/3,由此可见它的战术效能非同一般;
·其次,能够隔离潜艇内部噪声向艇外辐射。

噪声是潜艇水下行动的一个大忌,尤其核潜艇的吨位大、噪声大,更是容易被对方在极远的距离上探测发现。

消声瓦能部分缓解这方面的矛盾,给潜艇包上一层层的消声瓦,就相当于用一件棉袄包裹一台收音机一样,声音明显减弱。

在这种情况下,艇内的噪声向外辐射自然受到很大的抑制。

不过,实践也证明:一种消声瓦难以同时具备良好的吸声和隔声性能,而且低频吸、隔声性能难以满足实践使用的需要;
·再次,能够抑制艇体的振动。

潜艇在活动和作战使用时,其动力装置和机械设备产生的振动是不可避免的,也是始终存在的。

因此,如何最大限度地减少振动,便成了潜艇设计师矢志不渝追求的目标和时刻梦想攻克的难关。

目前很多潜艇都将艇上的动力装置及其机械设备安装在筏形基座上,而且该基座与潜艇体保持柔性连接。

这些措施采取后,仍有相当大的振动波要传到潜艇的内壁,而紧贴艇体的消声瓦自然起到了吸收振动的作用,使振动得到最大限度的减弱和缓解。

当然,有一些专家还在研究消声瓦水面状态的变化隐形保护色等问题。

尽管消声瓦的技术现在已日渐成熟,应用也日趋普遍,但它仍有一些关键技术需要改进和提高,如粘贴术以及消声瓦的厚薄与潜艇总体匹配技术等等。

这些,各国均在加紧攻关克服。

看来,消声瓦的风靡安装与使用将是大势所趋,未来的潜艇肯定是一些采用消声瓦等技术在内的、更加安静的“海狼”。

因此消声瓦的材料必须要具备以上三种能力，在世界各国海军中,前苏联海军的消声瓦
技术处于领先地位,消声瓦种类最多,装备消声瓦的潜艇数量也居多;英国海军正处在更新换
代的时期;美、法两国海军刚开始装备部队;日本和德国海军对消声瓦的研究也刚刚起步。

提高消声瓦材料及声学结构设计水平，加强消声瓦声振特性与潜艇艇体结构声振特性匹配研究，改进消声瓦装艇技术使其更加适应恶劣的海洋工作环境是将来消声瓦技术的发展方向。

随着科学技术的飞速发展和反潜探测手段的不断提高，消声瓦技术也将不断提高，对提高潜艇的隐蔽性和生存能力将会起到越来越重要的作用。

现代战场上的主要矛盾已经从“打击”和“抗打击”逐步向“发现”和“抗发现”转化。

消声瓦技术是提高潜艇隐身性能，提高其战斗力和生存能力的最有效措施之一。

潜艇的特征是隐蔽、突袭，在现代反潜技术高度发展的时代，没有良好的隐身性能的潜艇是不可设想的。

高性能的先进消声瓦是必不可少的。

研制消声瓦的材料也有广阔的发展前景。