潛艇設備隔振技術

當前潛艇隔振技術可分為三類，分別是單層隔振技術，雙層隔振技術和浮筏隔振技術。

單層隔振技術即將機械設備通過隔振器彈性的安裝在船體基座上，同時用撓性軟管將機械設備與管路相連。以基座的不同又分為兩類，一類採用固定基座，目的是減小設備的激勵力向基座傳遞。另一類採用浮動基座，目的是減小基礎運動向設備傳遞，艇上的電子設備，控制櫃和集控台多採用此類方式。

在單層隔振技術中最重要的一個問題就是隔振器的選型和布置。一般來說常用的隔振器有橡膠型隔振器，鋼製彈性體隔振器，空氣彈簧器或上述隔振器的組合。隔振器的特性參數主要有：動態和靜態剛度，額定載荷，固有頻率，阻尼和機械阻抗等。對於橡膠隔振器，一般採用嵌入鋼板的方法提高固有頻率和增加剛度。鋼製彈性體的固有頻率峰值明顯，可採用滲入硅，鋼絲線或同橡膠體組合加以抑制。空氣彈簧隔振器是一個裝有壓縮空氣的橡膠氣囊，剛度由內壓決定，俄羅斯潛艇使用氣囊隔振器較多。鋼絲繩隔振器的彈簧由多股不鏽鋼絲繩製成，阻尼值大小與鋼絲的直徑、股數、長度、圈數和纏繞方式有關。

隔振器的布置要點：（1）同一裝置中盡量使用同一規格隔振器（2）隔振器的極限變形不能超過其允許變形值（3）隔振器應盡量分散布置，大量軟隔振器比少量硬隔振器更有利。

缺點：單層隔振的隔振效果較差，在1kHz-3kHz頻段的隔振效果只有20dB左右。一般用於隔振要求較低的船隻。

雙層隔振技術常用於柴油發電機組、減速齒輪箱、空壓機、通風機等。其特點是在隔振裝置中加入了中間質量塊，機械設備通過隔振器-中間基座（質量塊）-隔振器連接到船體。中間質量塊宜大於設備重量的30%，一般使用的材料有：鋼筋水泥混凝土；聚合物-混凝土；具有鉛塊的鋼結構。

雙層隔振裝置的突出優點是隔振效果好，一般能達到40dB左右。缺點是需要的空間尺寸較大，同時隔振裝置的重量也較大。

澳大利亞柯林斯級潛艇的柴油發電機組便採用了雙層隔振技術，裝有8個每個可承載1t重量的雙層隔振裝置。我國相關裝置在1983年左右研製成功並應用於艦船動力裝置。

浮筏隔振技術是多台設備共用一個中間筏體進行隔振的技術。主要針對潛艇上振動較大又無法承受普通隔振技術帶來的質量增加的設備。其優點如下：（1）多台設備集中布置時設備質量效應增大，可以大大降低中間筏體的質量。（2）設備集中布置節省了質量和空間。（3）隔振效果較為良好，可達到雙層隔振裝置的水準。

上世紀60年代美國就在「鱘魚」級潛艇上應用了浮筏隔振技術。法國的「拉斐特」級護衛艦也在其低速柴油推進裝置上使用了浮筏隔振技術。我國在1994年研製成功首台浮筏隔振裝置。

值得一提的是，我國於2010年研究成功一款新型推進動力系統隔振裝置，該裝置基於智能氣囊隔振裝置，具有良好的低頻隔振性能。

以上所陳述的隔振技術都屬於被動隔振技術，難以消除低頻振動線譜。而現代聲吶對低頻線譜的探測能力越來越強。所以主動隔振技術和主被動混合隔振技術應運而生。前者的代表是美國海軍上個世紀90年代的先進潛艇技術（AST）研究計劃，研究一種用於大型動力裝置隔振的磁懸浮主動隔振技術，但最終因技術難度過大而放棄。後者是當今世界各國的主要攻關領域，澳大利亞海軍就曾利用柯林斯級潛艇的柴油發電機組進行相關實驗。我國的哈工程，上海交大等院校也在進行相關技術的研究攻關。

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