重磅!中國突破潛艇最大關鍵技術,095核潛艇或已趕上美五代艇
據國內有關媒體報道,在2019年1月4日北京召開的國防科技工業工作會議上,哈爾濱工程大學承擔的「聲隱身狀態測試分析系統」項目榮獲2018年度國防科技進步獎一等獎該項目針對我國水下航行體維修前後聲學特性發生變化這一長期存在的重大問題,突破了以往研究技術瓶頸,提高了雜訊測試能力,解決了我國現有方法無法準確測量低雜訊機械設備輻射雜訊的難題,達到國際先進水平。哈工大水中目標特性測試與控制技術研究團隊現有院士1名,教授6名,副教授4名,講師2名。團隊先後獲國家科技進步二等獎2項,國防科技進步一等獎3項、二等獎1項、國防科工委科技創新團隊、國防領域創新團隊等省部級獎項18項。軍事觀察者根據國內外公開資料推測,該獎項的獲得標誌著我國聲吶技術已獲重大突破,國外低雜訊靜音型潛艇我國已能進行有效探測,並對此技術做一背景解讀。
第二次世界大戰後的冷戰時期,美蘇(俄)兩國為了保持各自的水下軍事優勢,每年均投入巨資用於「安靜型」潛艇和反潛技術方面的研究,大大降低了潛艇的噪音輻射等級。國外有資料稱美國研製的海狼級核潛艇的輻射雜訊,在大多數頻段甚至已低于海洋環境背景雜訊,不超過90至110分貝;俄羅斯研製的基洛級常規潛艇則被稱為「大洋黑洞「,輻射雜訊只有118分貝,亦可淹沒於一級海洋雜訊中 ;日本也在不遺餘力的發展本國水下力量,例如2009年開始服役的蒼龍級大型常規潛艇由於採用了各種最先進的降噪技術,非官方消息稱其輻射雜訊甚至不超過105分貝,十分安靜。另一方面,由於各國商船,漁船,海工設備在全球海洋活動日益頻繁、廣泛, 海洋的自身雜訊水平也在不斷增加,傳統的標量技術聲吶已越來越不能滿足探測安靜型潛艇的需要。
科研人員經研究發現,雖然現代安靜型潛艇通過諸多靜音手段,使得潛艇的整體雜訊水平快速下降,但是受到當前減振降噪技術和潛艇工作原理的限制,在較低頻段上潛艇的自雜訊還是很難得到削弱的。例如潛艇發動機的機械振動雜訊、螺旋槳雜訊和水動力流雜訊雖然已得到很大降低,但在低頻聲音波段仍然具有較為明顯的頻譜特徵。目前用來探測潛艇低頻線譜聲音的傳統聲吶為了增加探測距離, 體積和質量都做的十分龐大,有的聲吶布陣孔徑甚至達到數百米,不僅不易於工程實現及使用,也嚴重影響到了潛艇和反潛軍艦的機動性,急需一種採用新原理、新技術的新型聲吶來解決上述難題。
而矢量聲吶技術的出現,突破了聲吶設備獲取水下聲信號長期依靠標量聲壓水聽器的限制,其不僅可以測潛艇噪音大小,還可以做到探測潛艇噪音方向,為我國聲吶技術的發展開闢了新的途徑。矢量聲吶具有設備簡單、質量輕、可靠性高、目標探測能力強等一系列優點, 該項技術的出現已被諸多水聲專家譽為21世紀水聲領域的一場革命。哈工大水中目標特性測試與控制技術團隊研製成功的矢量聲吶技術在我國得到迅速推廣應用,如新型拖曳陣矢量聲吶在採用矢量聲吶技術後,探測距離大幅提高,並徹底解決了原有的左右舷目標方位模糊問題 。另外新型聲吶浮標系列、水下彈道聲吶、雜訊測量聲吶、目標識別聲吶、水下通信聲吶均採用了矢量技術,解決了多項部隊急需的聲吶研製難題。
矢量聲吶技術還使我國水下預警技術躍入世界先進水平,為海上防務(深遠海)提供了先進的水下探測技術,大幅提升了我國海軍水下武器的監測與保障能力,在我軍潛艇自身聲隱身方面也發揮了重要作用,根據資料推測我國新一代095型核潛艇的主聲納系統或已經趕上美軍第五代核潛艇(弗吉尼亞級BLOCK2)。哈工大研製團隊經過十餘年努力,還解決了將矢量聲吶安裝於水面艦船和水下潛艇平台時所產生的聲障板現象的世界性難題。有資料稱用於核潛艇舷側陣聲吶的新型薄板基陣就採用了新型橡膠基的防護面板和矢量聲吶技術,基陣厚度將比原來減少30%,安裝空間減少50%,探測信噪比則原先至少提高10分貝以上,一般情況下甚至更高,聲吶探測距離因此大幅度提高。該技術突破了矢量感測器的艦艇適裝性問題,為改善和提升我國軍艦、潛艇聲吶裝備的技術水平做出了重大貢獻。
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