Группа китайских ученых разработала инновационный метод активного уменьшения гидродинамического шума, который способен существенно изменить проектирование подводных аппаратов. Авторы исследования добились рекордного снижения акустической заметности субмарин на 80% в ключевых частотных диапазонах.
Современные методы обнаружения подводных лодок чаще всего основаны на активной и пассивной гидролокации. Обычно применяется использование звукопоглощающих покрытий, изоляционных материалов и оптимизация формы корпусов субмарин. Однако до сих пор оставалась нерешенной основная проблема — турбулентный пограничный слой, возникающий при движении в воде. Этот слой генерирует широкий спектр низкочастотного шума (20-1000 Гц), который сложно подавить пассивными средствами.
Исследователи Харбинского инженерного университета предложили новый подход, основанный на распределенной сети пьезоэлектрических приводов. В системе используются два основных слоя: активный и пассивный, встроенные в обшивку подводного аппарата. Пассивный слой сделан из стали и резины и предназначен для поглощения вибраций, в то время как активный слой, состоящий из двенадцати пьезоэлектрических приводов, установлен вокруг двигателя. Он работает в режиме реального времени и компенсирует вибрации.
Эти технологии делают возможным уменьшение шума двигателя на 26 дБ. Для контекста: снижение уровня шума на 10 дБ уменьшает дальность обнаружения сонаром на 32%, что делает некоторые классы подводных лодок практически незаметными на фоне естественных морских звуков.
Испытания показали снижение уровня шума модели субмарины на 24 дБ на частоте 100 Гц и на 26 дБ на частоте 400 Гц. В то же время удалось добиться снижения акустической заметности на 80% в диапазоне 50-300 Гц.
Эта технология помогает преодолевать физические ограничения, и её дальнейшее совершенствование может привести к созданию нового класса «акустически невидимых» подводных аппаратов.
Как сообщалось ранее — 19FortyFive: У БПЛА «Охотник» ВКС РФ обнаружилась неожиданная проблема