一種用壓電材料製成的消聲瓦的製作方法
2023-05-12 20:12:06 1
專利名稱：一種用壓電材料製成的消聲瓦的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用壓電材料製成的消聲瓦。
背景技術：
水下運動體由於在水下運動時，一方面，由於螺旋漿的轉動、機械的往復振動及流 體運動會產生較強的輻射噪聲，如果水下運動體的輻射噪聲級較高，就很容易被敵方目標 探測到，不利於己方隱蔽性與安全性；另一方面，水下運動體本身的自噪聲太高會嚴重影響 自身聲納的探測作用距離。為解決上述問題，目前，世界各國都是在水下運動體表面鋪設消聲瓦。消聲瓦是一 種對水下運動體降噪十分明顯的一種措施，同時也是目前最為行之有效的一種降低潛艇噪 聲的方法。世界各國目前所裝備的新型常規及核潛艇基本上都採用了此降噪手段。其降噪 原理是在水下運動體與海水之間產生阻抗匹配，使聲波能夠傳入消聲瓦內，由於消聲瓦材 料的阻尼作用及瓦內空腔或填充物的作用，使聲波的波形發生了變換，從而使聲波減弱或 完全被吸收。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用壓電材料製成的消聲瓦，可以抑制水下 運動體自身產生的振動，隔離水下運動體內機器噪聲向水下運動體輻射，在降低本體噪音 的同時，還改善了水下運動體聲納的工作條件，可有效的提高水下運動體聲納的探測距離。解決本發明的技術問題所採用的方案是首先根據水下運動體的形狀，設計和制 造具有一定弧度和厚度壓電材料塊，將該壓電材料塊硫化封裝於新型合成橡膠塊中，形成 厚度在50-100毫米之間，而後區分水下運動體殼體表面不同的位置，用環氧樹脂將新型合 成橡膠塊敷設在水下運動體的殼體表面。該壓電材料製成的消聲瓦既可以顯著降低主動聲 納的聲波的反射強度，也可抑制水下運動體自身產生的振動，隔離水下運動體內機器噪聲 向水下運動體輻射，顯著降低水下運動體自噪聲。本發明立意於水下運動體的輻射噪聲與自噪聲的降低，以保證水下運動體不被敵 方目標所探測到，從而保證己方的航行安全。依據壓電材料表面電荷的密度與所受的壓力 成正比這一基本原理，當主動聲納發出的聲波或水下運動體自身產生的振動和水下運動體 內機器噪聲作用於該消聲瓦時，會對壓電材料塊產生壓力，從而引起壓電材料內部正負電 荷中心相對位移而發生極化，使壓電材料兩端表面出現極性相反的束縛電荷，形成微弱電 磁場，進而可以顯著降低主動聲納的聲波的反射強度及水下運動體的輻射噪聲與自噪聲。 其除了可吸收主動聲納的聲波，降低聲波的反射強度，減少主動聲納的探測距離外，由於壓 電材料本身所具有的特性還可以抑制水下運動體自身產生的振動，隔離水下運動體內機器 噪聲向水下運動體輻射，在降低本體噪音的同時，還改善了水下運動體聲納的工作條件，有 效的提高水下運動體聲納的探測距離。本發明的有益效果是
①以壓電材料為核心，建立了降低主動聲納的聲波的反射強度，抑制水下運動體 自身產生的振動，隔離水下運動體內機器噪聲向水下運動體輻射，降低水下運動體自噪聲 的新的設計理念與設計思想；②為隱蔽型、安靜型的水下運動體的設計提供了依據。下面結合本發明的附圖，進一步詳細說明其具體實施方式
。
圖1是本發明的主體結構示意圖。圖2是本發明的壓電材料塊敷設、安裝、連接局部示意圖。
具體實施例方式圖1及圖2中水下運動體1、消聲瓦2、新型合成橡膠3、弧形壓電材料塊4。壓電材料製成的消聲瓦由新型合成橡膠3、弧形壓電材料塊4構成。首先根據水下運動體的形狀，設計和製造具有一定弧度和厚度壓電材料塊，將該 壓電材料塊硫化封裝於新型合成橡膠塊中，形成厚度在50-100毫米之間。而後區分水下運 動體殼體表面不同的位置，用環氧樹脂將新型合成橡膠塊敷設在水下運動體的殼體表面。 當主動聲納發出的聲波或水下運動體自身產生的振動和水下運動體內機器噪聲作用於該 消聲瓦時，會對壓電材料塊產生壓力，從而引起壓電材料內部正負電荷中心相對位移而發 生極化，使壓電材料兩端表面出現極性相反的束縛電荷，形成微弱電磁場。該壓電材料製成 的消聲瓦既可以顯著降低主動聲納的聲波的反射強度，也可抑制水下運動體自身產生的振 動，隔離水下運動體內機器噪聲向水下運動體輻射，顯著降低水下運動體自噪聲。
權利要求
一種用壓電材料製成的消聲瓦，其特徵在於將弧形壓電材料塊硫化封裝於新型合成橡膠中。
2.按權利要求1所述的壓電材料製成的消聲瓦，其特徵是敷設於水下運動體殼體表 面及艦橋表面。
全文摘要
本發明涉及一種用壓電材料製成的消聲瓦，其是將弧形壓電材料塊硫化封裝於新型合成橡膠中，並使用於水下運動體殼體表面及艦橋表面。依據壓電材料表面電荷的密度與所受的壓力成正比這一基本原理，設計一種空腔式或填充物式的水下運動體殼體表面用有源式消聲瓦。以壓電材料為核心，建立了降低主動聲納的聲波的反射強度，抑制水下運動體自身產生的振動，隔離水下運動體內機器噪聲向水下運動體輻射，可以顯著降低主動聲納的聲波的反射強度及水下運動體的輻射噪聲與自噪聲，為隱蔽型、安靜型的水下運動體的設計提供了依據。
文檔編號B63G9/00GK101920776SQ201010241088
公開日2010年12月22日 申請日期2010年7月30日 優先權日2010年7月30日
發明者劉麗麗, 劉增力 申請人:昆明理工大學