美國核潛艇推進系統減振降噪技術發展分析

王漢剛

(海軍991工程辦公室，北京 100841)

1 概述

反應堆主循環泵、減速齒輪裝置、汽輪機、軸系、推進器等是核潛艇推進系統的主要噪聲源。

表1 核潛艇推進系統噪聲產生機理Tab.1 Principle of nuclear submarine propulsion system noise production

針對上述噪聲源，美國海軍采取了多種措施，如:發展自然循環壓水堆，中低航速時主泵不工作;對減速齒輪采用隔振技術;降低汽輪機蒸汽流速，在汽輪機蒸汽管路、閥門等連接部位使用隔振裝置;用泵噴推進器取代5葉大側斜螺旋槳等。

2 降噪技術發展

1)推進器技術

為解決推進器噪聲問題，美海軍發展了多種推進器。20世紀50年代曾試圖通過采用對轉螺旋槳來降低推進器的噪聲，雖然有一定的降噪效果，但由于這種推進器本身存在結構復雜、軸間密封困難等工程問題，并沒有推廣使用。其后，將研究重點投向7葉大側斜螺旋槳，這種推進器在“長尾鯊”級攻擊型核潛艇上首次使用后，發現其對降噪效果很好。在以后的30年里，7葉大側斜螺旋槳又推廣到“鱘魚”級和“洛杉磯”級等攻擊型核潛艇上使用。直至20世紀90年發展“海狼”級攻擊型核潛艇時，發現7葉大側斜螺旋槳的降噪效果已到極限，沒有進一步挖掘的潛力。為了提高“海狼”級潛艇的隱身性能，開始研制降噪效果更好的泵噴推進器，并在最后幾艘“洛杉磯”級，以及“海狼”級和“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇上使用。美國核潛艇低噪聲推進器的發展大致可分為3個階段。

第一階段，發展對轉螺旋槳和低速7葉大側斜螺旋槳。1956年開始設計“長尾鯊”級攻擊型核潛艇，設計的重點之一就是降低螺旋槳的推進噪聲。……