潜艇主要噪声源分离技术综述
关于潜艇机电设备振动噪声检测验收的建议
增刊
胡宗成: 关于潜艇机电设备测量 参数 为 16 ~ 10 000 H z 频 率范 围 内 1 / 3oct 机脚振动加速度级。当设备主干扰频率低于 16 H z时 , 下限频率向下延伸。 空气噪声测量参数为 31 . 5 ~ 8 000H z频率范围 内 1 / 1oct声压级 或者 25 ~ 10 000 H z 频 率范围 内 1 / 3oct 声压级, 具体根据噪声源特性确定。 ( 2) 测量条件 机电设备必须处于战时使用工作工况下。如果 这种工作工况在测量时无法知道, 则可以在额定工作 状态下进行测量。 为了对弹性安装的机电设备进行机脚振动加速 度级的测量 , 试验室的基座原则上应采用以下规定的 基座: 与潜艇船体基座一样 ; 用 240 mm 高的工字钢并通过在设备支承点 范围附加连接板加固的标准的试验室基座 ; ! 如果有充分理由及技术原因既不按 也不按 在试验室建造一个基础 , 也可选择一个任意的、 由 型钢 (例如工字钢或者槽钢 ) 构成的基座 , 但必 须测 定设备支承位置的输入阻抗。 空气噪声测量则应在自由声场内进行。 1 . 2 美国关于潜艇机电设备出厂噪声振动测量验收 要求 ( 1) 测量参数和频率范围 振动测量参数为 10~ 10 000 H z频率范围内 1 / 3oct振动加速度 级, 当 设备 主干 扰频率 低于 10 H z 时 , 下限频率向下延伸。 空气噪声测量参数为 31 . 5~ 8 000 H z频率范围 内 1 / 1oct声压级, 也可以根据要求扩展频率范围。 ( 2) 测量条件 安装要求 设备应按其正常的船上安装姿态取向。设备应 进行弹性安装而不考虑服役中该设 备将如何安装。 模拟基座和设备公共机架通常应为与船上安装所用 的相同。所装 设备竖 向振 动的固 有频 率不 得超 过 11 H z或 1 /4 最低扰动频率两者中较低的一个。完整 的组件应由大块刚性地板支承 , 最好使用钢筋混凝土 或铸造金属地板 , 以防止设备与地板间的相互影响。 安装基础 承装模拟基座所要求的任何基础、 台架等, 应保 证所装模拟基座能为该组件与弹性安装架为其设计 的基础提供隔振。基础的固有频率不应低于 25 H z , 其固定的基础固有频率不应位于机械或设备的基本
何琳揭开潜艇降噪之谜
国家科技进步奖二等奖２项、发明专利３ 项，军队科技进步奖一等奖２项、二等奖
２项。荣立二等功１次，三等功２次。
２０１３．１２总第１７４期２９
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ万方数据
何琳:揭开潜艇降噪之谜
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 周方彤
中国科技奖励 China Awards for Science and Technology 2013(12)
主要的来源就是潜艇上的机械设备，
机械噪声是潜艇的第一大噪声源；第二
大噪声源就是螺旋桨，螺旋桨推动潜 艇前进会发出很大的噪声；第三大噪声 源是流噪声，即水流流过潜艇激发出
生，师从施引教授。从此，与潜艇减振
降噪技术结下不解之缘。
的噪声。在潜艇低速隐蔽航行时。螺旋 桨和流噪声很小，潜艇航行能达到的
最低噪声水平是由机械噪声决定的，
成了国防科技重点实验室。
如今何琳的创新团队科研模式已 经进入了良性循环，他门开展的所有技
轴系高精度动态对中的难题，在国内外 首次研制出动态对中精度在几丝到十 几丝的精度范围内，具有高安全机制
的第四代隔振装置。２０１２年何琳在香 港国际会议上介绍了这项技术。引起了 很大轰动。 解决了潜艇动力机械的高效隔振
器、中间基座、再一层减振器与艇体连 接。这是美国人的早期发明，何琳的导 师是国内最早跟踪研究这项技术的专 家。但是这个装置存在明显的局限性：
如果每一台设备都采用一个双层隔 振，势必会增加太多的重量，占用过多 的空间。美国很快就将这种技术发展
潜艇降噪研究
１９８１年，何琳以优异的成绩考上 了海军工程学院轮机工程专业的研究
技进步奖二等奖、军队科技进步奖一
先面临的问题就是国内缺乏与之匹配的 隔振器技术。“这个技术实际困扰着我
潜艇低噪声安静操纵控制技术
汇报人：文小库2023-11-20•潜艇低噪声安静操纵控制技术概述•潜艇噪声来源与安静性评估•低噪声潜艇设计与优化•潜艇安静操纵控制技术潜艇低噪声安静操纵控制技术概述01潜艇作为水下隐秘行动的利器，其隐蔽性至关重要。
低噪声安静操纵控制技术是提升潜艇隐蔽性的核心技术之一。
背景通过降低潜艇的噪声水平，提高其在水下的隐蔽性，增加敌方探测难度，从而确保潜艇执行任务的成功率和生存能力。
意义技术背景与意义近年来，国内在潜艇低噪声技术方面取得了显著进展，通过改进潜艇外形设计、采用新型推进器等方式降低噪声。
国外在潜艇低噪声技术方面的研究起步较早，通过大量实验和模拟分析，积累了丰富的经验和数据。
虽然国内在这方面取得了一定的成绩，但与国外先进水平相比，还存在一定差距，需要进一步加强研究和创新。
国内研究国外研究对比与差距国内外研究现状随着科技的不断进步，新材料、新工艺、新设计等方面将持续推动潜艇低噪声技术的创新发展。
创新驱动发展未来，将综合运用多种技术手段，如主动噪声控制、新型推进器技术等，以实现潜艇噪声水平的显著降低。
多元化技术手段人工智能、大数据等技术的引入，将有助于实时监测、分析和优化潜艇的噪声性能，提高潜艇的隐蔽性和生存能力。
智能化发展技术发展趋势潜艇噪声来源与安静性评估02潜艇的机械系统（如发动机、泵和传动装置）在运行过程中会产生噪声。
为了降低机械噪声，可以采用低噪声设计、减震隔振技术和主动噪声控制等方法。
机械噪声潜艇在水下航行时，水流与潜艇表面相互作用产生的噪声。
优化潜艇外形、减少水流湍流和采用吸声材料可以有效降低水动力噪声。
水动力噪声潜艇螺旋桨旋转时产生的噪声。
通过优化螺旋桨设计、采用先进的推进技术和降低螺旋桨转速，可以降低螺旋桨噪声。
螺旋桨噪声潜艇噪声来源分析声呐测量：使用声呐设备对潜艇进行水下噪声测量，评估潜艇在不同航速、深度和航行状态下的噪声水平。
专家评估：邀请声学领域的专家，根据潜艇的设计特点、噪声控制技术和实际测量结果，对潜艇的安静性进行综合评估。
潜艇辐射噪声的特征、强度描述方法以及一些误区
潜艇辐射噪声的特征、强度描述方法以及一些误区导读经常听大家在讨论潜艇噪声啊，那么潜艇噪声到底是什么样的，以及水声学专业上如何描述潜艇噪声强度的呢？下面我打算用尽量通俗的语言来略微讲解一下，希望不要太枯燥。
首先需要了解的基本名词和解释，如果你想真正看懂本文最好仔细看这几个名词，在谈到潜艇噪声的时候这几个名词会经常出现——当然对电子与信息工程、通信工程、雷达这种相关工程的亲以及我的同行水声工程出身的亲这几个名词可以忽略不看吧。
1、名词：(1)时域、频域：描述信号的空间，通俗的说时域就是信号的波形，频域就是信号波形经傅立叶变换后的形态。
除此之外，信号还可以经过不同变换在不同的信号空间内被描述，不过一般对信号的描述都在时域或频域空间内进行，其他各种域基本都是为了提取信号用的。
(2)带宽：信号在频域上的宽度，一般有3dB带宽，6dB带宽以及10dB 带宽多种，是指信号在频率上的能量下降到中心频率能量3dB(6,10)之内的频点间的宽度——必须注意这和搞电脑或者网络的带宽定义不同，网络的带宽在水声对应的称呼是信道最大容量。
(3)宽带、窄带：宽带是指带宽远大于频率下限的信号，而窄带一般是指带宽远小于频率下限的信号。
(4)线谱：简单而不严格的说，线谱就是单一频率的信号——实际上带宽极窄的信号也可以被称为线谱。
(5)调制谱：信号(宽带、窄带或线谱)因螺旋桨转动或其他因素将转动的能量周期性的乘到信号上，从时域上看是信号的包络，是一种幅度调制，和收音机的AM类似。
(6)谱级、频带级、总源级：这些都是描述声强度的量，谱级是指单一谱线(可以认为是1Hz带宽上)的信号强度，频带级是指某个给定带宽上信号的总强度，总源级是指信号的总强度。
对于没有频谱是平的白噪声而言，B带宽内的频带级是谱级加上10logB(7)倍频程：倍频程是频带划分的一种方式，如果F1/F2=2则称F1和F2之间是一倍频程，用OCT表示。
如果F1/F2=2^1/3则称F1和F2之间是三分之一倍频程，用1/3OCT表示。
舰船辐射噪声连续谱特征提取方法研究
舰船辐射噪声连续谱特征提取方法研究舰船辐射噪声是指由舰船发射的各种信号引起的噪声，包含了连续谱、多普勒频移、非平稳等特征。
因此，对于舰船辐射噪声的连续谱特征提取是研究该噪声的重要方向之一。
目前，针对舰船辐射噪声的连续谱特征提取方法主要包括短时傅里叶变换（STFT）、小波变换、希尔伯特-黄变换（HHT）等。
其中，STFT是一种广泛应用的方法，在频域上对信号进行分析，但存在时间分辨率与频率分辨率难以同时得到高精度的问题。
小波变换则在时间与频率分辨率上有良好的表现，但对于非平稳信号的处理效果不佳。
HHT方法利用了时频局部特性提取信号的瞬时频率与瞬时振幅，但对于噪声信号中的模态干扰较敏感，且需要对噪声信号进行多次分解才能得到连续谱特征。
近年来，基于深度学习的方法也开始被应用于舰船辐射噪声的连续谱特征提取中。
卷积神经网络（CNN）是一种有效的方法，可通过训练数据集提取舰船辐射噪声中的连续谱特征。
同时，循环神经网络（RNN）也可应用于信号的处理中，具有良好的时序处理能力，可提取信号中的周期性特征。
总的来说，舰船辐射噪声连续谱特征提取方法涵盖了多种方法，选择合适的方法需根据实际情况进行确定。
对于信号分析领域相关人员来说，需要结合实际应用情况对不同方法进行探讨，提出更有效的方法以满足实际需要。
要进行数据分析，首先需要明确具体的研究方向和目的。
以船舶建造行业为例，以下是一些可能涉及的数据：1. 船舶建造数量、种类、规模等：可以通过查阅船级社等机构发布的统计数据，获取船舶建造数量以及各个国家在船舶建造领域的市场份额，再结合各类大型船舶订单的情况进行分析和预测。
同时，也可以收集不同类型和规模船舶建造的成本和周期等数据，以及其中涉及到的各种零部件和材料的供需情况等信息。
2. 船舶设计与性能数据：船舶性能考核主要包括各项技术指标、机电设备效率以及船舶的安全性等。
这些数据包括船舶设计参数、试航数据等。
还有船舶使用数据，如商业船舶的负载率、航路等数据。
流致噪声机理及预报方法研究综述_王春旭
收稿日期：2015-06-19网络出版时间：2016-1-1914:55基金项目：国家部委基金资助项目作者简介：王春旭（通信作者），男，1981年生，博士，高级工程师。
研究方向：潜艇声隐身技术。
E-mail ：260848719@吴崇建，男，1960年生，博士，研究员。
研究方向：潜艇声隐身技术引用格式：王春旭，吴崇建，陈乐佳，等.流致噪声机理及预报方法研究综述［J ］.中国舰船研究，2016，11（1）：57-71.WANG Chunxu ，WU Chongjian ，CHEN Lejia ，et al.A comprehensive review on the mechanism of flow-induced noise and related prediction methods ［J ］.Chinese Journal of Ship Research ，2016，11（1）：57-71.0引言流致噪声在航海、航空领域受到高度的关注，它不仅造成飞机、直升机舱室乘员感观和心理上的不适，还严重影响水下作战平台（如潜艇）的隐蔽性。
基于广泛的工程背景需要，自上世纪40年代末，流致噪声机理、预报与控制方法的研究非常活跃，并取得了丰硕的成果，很多流致噪声问题机流致噪声机理及预报方法研究综述王春旭，吴崇建，陈乐佳，邱昌林，熊济时中国舰船研究设计中心，湖北武汉430064摘要：从自由湍流噪声、壁面湍流噪声、转子噪声和空腔流动4个方面对流致噪声机理及预报方法进行综述。
对目前工程应用中的3个主要流致噪声预报方法，即Lighthill 声比拟理论、Kirchhoff 方法和涡声理论的基本原理及适用性进行详细讨论，并对流致噪声数值模拟方法进行总结。
其中，Lighthill 声比拟理论属噪声源先验理论，虽方便应用但不能描述声流相互作用基础问题；Kirchhoff 方法在运用的过程中虽不需要确切获知源的属性，但声源区的计算精度很重要；涡声理论在声流相互作用等领域有着良好的研究前景。
潜艇辐射噪声测量方法
58.8
58.6
58.5 58.4
58.4
对 A1、A2 子阵组成的倍频程和 A3、A4 子阵组成的倍频程做类似仿真，得到同样结果。
本文在撰写过程中，得到王广恩教授的悉 心指导，在此致以深切的谢意。
４ 结束语
采用频率加权的方法在多个倍频程内实 现恒定束宽波束形成，解决了噪声测量中的波 束频率畸变影响，得到的束宽可覆盖 2.5kHz~20kHz 频段，从而较好地实现了潜艇倍 频程宽带辐射噪声的测量。
３ 波束形成
全频带测量。本文主要介绍宽带恒定束宽线阵 1
的原理和研究结果。
２ 测量用线列阵的概述
测量用的线列阵应满足以下条件：（1）基 阵波束图的主瓣宽度必须在测量的距离上完全 覆盖噪声源，例如对直径 10m 的潜艇，在 100m 处测量束宽至少应达到 5.7°；（2）基阵必须有 足够的信噪比增益，一般说来 DI＞10 dB 是需 要的；（3）基阵波束图的旁瓣级应足够低，一 般说来主旁瓣比应达到-30dB。
本文只是线列阵测量系统中一些相关技 术的研究，作为一个完整系统，不论在硬件还 是软件上都还要做深入细致的工程化工作才能 最终形成一个可用的测量系统。
参考文献
[1] C.Noel-C.Viala,G.Goullet-M.Alombet and O.Gerard Underwater Tragectography system for measurment of submarine radiated noise Proceedings of the Fourth European conference on underwater Acoustics.
21 个水听器形成四层嵌套子阵，每个子阵含有
9 个按 λ / 4 间隔均匀布置的水听器。水听器组
国外潜艇降噪技术
国外潜艇降噪技术摘要：介绍潜艇主要噪声源分类，有针对性地阐述降低潜艇机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声的技术现状，论述潜艇降噪技术的发展趋势。
关键词：潜艇噪声降噪措施1 引言降噪是舰艇研发的重点工作之一，也是潜艇隐蔽性的设计核心。
为适应未来海战的需求，美、俄、法、德、英等海军强国大力开展潜艇综合降噪技术研究。
我国要借鉴其研制的成功经验，提高潜艇研制的整体水平。
同时，应加快潜艇减振降噪隐身测试试验场的建设，不仅可以有效发现潜艇噪声问题，而且可以对降噪改进措施进行合理评价，进一步促进潜艇降噪技术发展。
2 潜艇主要噪声源分类2.1 按噪声来源分类潜艇的主要噪声源，包括机械噪声、螺旋桨噪声、水动力噪声、空气噪声等[1]。
2.1.1 机械噪声潜艇的各种机械装置，如主机、副机、辅机、电机、减速装置、泵、空气压缩机等，以及管路系统，在运转过程中，因冲击、碰撞、摩擦和运动不平衡等原因，产生振动并通过各种途径将其传至艇体，引致艇体壳板的弯曲振动，最后以声波形式传播，形成机械振动噪声，是潜艇自噪声的一种。
这种噪声，传播到舱内，引起舱室空气噪声；传播到水中，构成潜艇的辐射噪声。
2.1.2 螺旋桨噪声螺旋桨噪声包括空泡噪声和非空泡噪声。
空泡噪声即螺旋桨运转所生成的空泡破碎，频谱覆盖20Hz到50000Hz，是主要的高频噪声；非空泡噪声包括来流对桨叶的桨拍噪声，和桨叶受来流激励而共振的单频声。
此外，螺旋桨还诱导艇体振动，产生噪声。
2.1.3 水动力噪声艇体周围的高速水流，使艇体附近的流压出现极不规则的变化即涡流，产生水动力噪声。
例如：海上高速行驶时的首波与尾流就是两个重要的水动力噪声源；高速水流在流经艇体突出部分、上层建筑的情况下产生水动力噪声；潜艇下潜和上浮时，因舰桥、艇体及上层建筑的某些空间进水或排水的情况下也会产生水动力噪声。
2.1.4 空气噪声空气噪声主要包括舱室空气噪声和柴油机水下排气等噪声。
3 潜艇降噪技术现状潜艇动力装置和机械设备产生振动是不可避免的。