兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (4): 240392-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0392
收稿日期:
2024-06-18
上线日期:
2025-04-30
通讯作者:
基金资助:
DU Xiaoxu*(), LI Hanyu, LIU xin
Received:
2024-06-18
Online:
2025-04-30
摘要:
针对水下航行器声导引回收方式中艇外搭载回收装置易受流噪声干扰、影响航行器声隐蔽性的问题,研究基于Lighthill声比拟理论,结合大涡模拟对艇外搭载式回收装置流噪声进行数值模拟,对比不同回收导向罩形状坞舱的声压级频谱及指向特性,分析航行器流域内不同位置的声压级变化情况。研究结果表明:外伸式回收装置是航行器辐射噪声的主要声源,相比无附体水下航行器最大声压级高约50dB,高声压级流噪声主要集中在中低频段;对于相同迎流截面积的回收坞舱,喇叭型导向罩相比于矩形型低约1.62dB;计算结果可为降低水下航行器回收过程中的流噪声,提高水下航行器回收效率及声隐蔽性,及相关设计提供理论基础。
杜晓旭, 李瀚宇, 刘鑫. 基于声比拟理论的具有外伸式回收装置水下航行器流噪声分析[J]. 兵工学报, 2025, 46(4): 240392-.
DU Xiaoxu, LI Hanyu, LIU xin. Analysis of Flow Noise of Underwater Vehicle with Outboard Recovery Devices Based on Acoustic Analogy Theory[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(4): 240392-.
回收坞舱形状 | 监测点1 | 监测点11 | 监测点31 |
---|---|---|---|
无附体 | 119.08 | 118.30 | 118.05 |
喇叭型 | 173.12 | 145.61 | 122.21 |
矩形型 | 175.26 | 146.80 | 125.72 |
半圆型 | 174.81 | 145.67 | 124.64 |
圆锥型 | 175.02 | 146.23 | 123.84 |
表1 不同监测点总声压级对比
Table 1 Comparison of total sound pressure level at different observation points
回收坞舱形状 | 监测点1 | 监测点11 | 监测点31 |
---|---|---|---|
无附体 | 119.08 | 118.30 | 118.05 |
喇叭型 | 173.12 | 145.61 | 122.21 |
矩形型 | 175.26 | 146.80 | 125.72 |
半圆型 | 174.81 | 145.67 | 124.64 |
圆锥型 | 175.02 | 146.23 | 123.84 |
[1] |
邱志明, 马炎, 孟祥尧, 等. 水下无人装备前沿发展趋势与关键技术分析[J]. 水下无人系统学报, 2023, 31(1):1-9.
|
|
|
[2] |
宋保维, 潘光, 张立川, 等. 自主水下航行器发展趋势及关键技术[J]. 中国舰船研究, 2022, 17(5):27-44.
|
|
|
[3] |
张鑫明, 韩明磊, 余益锐, 等. 潜艇与UUV协同作战发展现状及关键技术[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(5):497-508.
|
|
|
[4] |
李瑞康, 郝勇军, 程玲, 等. 声光联合引导UUV回收系统光学子系统研究[J]. 舰船科学技术, 2024, 46(2):86-90.
|
|
|
[5] |
孙叶义, 武皓微, 李晔, 等. 智能无人水下航行器水下回收对接技术综述[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2019, 40(1):1-11.
|
|
|
[6] |
王思泽. UUV水下回收动态对接方法研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2020.
|
|
|
[7] |
王春旭, 吴崇建, 陈乐佳, 等. 流致噪声机理及预报方法研究综述[J]. 中国舰船研究, 2016, 11(1):57-71.
|
|
|
[8] |
|
[9] |
|
[10] |
|
[11] |
|
[12] |
|
[13] |
秦登辉. 基于锯齿结构的泵喷推进器降噪方法研究[D]. 西安: 西北工业大学, 2021.
|
|
|
[14] |
张磊, 樊林旭, 沈理姣, 等. 水下航行器头部流噪声性能数值模拟研究[J]. 舰船科学技术, 2017, 39(23):14-19.
|
|
|
[15] |
叶鹏程, 潘光. 水下高速航行器流噪声数值仿真与分析[J]. 西北工业大学学报, 2014, 32(6):917-922.
|
|
|
[16] |
武昊, 潘光, 黄桥高, 等. 水下航行器头部流噪声数值仿真与实验[J]. 火力与指挥控制, 2012, 37(8):133-136.
|
|
|
[17] |
王甫江, 桂洪斌. 不同工况下潜艇艇体-桨整体声辐射特性分析[J]. 中国舰船研究, 2023, 18(4):276-286.
|
|
|
[18] |
王开春, 马洪林, 赵凡, 等. 围壳形状对潜艇流致噪声的影响计算[J]. 空气动力学学报, 2018, 36(5):774-779.
|
|
|
[19] |
潘光, 施瑶, 杜晓旭, 等. 凸台对多载荷AUV运载段阻力和流噪声的影响[J]. 西北工业大学学报, 2013, 31(6):841-847.
|
|
|
[20] |
|
[21] |
曹和云, 倪先胜, 何利勇, 等. 国外潜载UUV布防与回收技术研究综述[J]. 中国造船, 2014, 55(2):200-208.
|
|
|
[22] |
杜晓旭, 张正栋. 自主水下航行器回收过程中螺旋桨推力特性分析[J]. 兵工学报, 2017, 38(6):1154-1160.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2017.06.015 |
|
|
[23] |
|
[24] |
|
[25] |
汪小翔, 许靖峰, 李徐, 等. 艇模水下阻力试验方法研究与数值验证[J]. 舰船科学技术, 2016, 38(7):42-46.
|
|
|
[26] |
|
[27] |
张强. 气动声学基础[M]. 北京: 国防工业出版社, 2012.
|
|
[1] | 雷特, 武郁文, 徐高, 邱彦铭, 康朝辉, 翁春生. 基于大涡模拟方法的三维旋转爆轰流场结构研究[J]. 兵工学报, 2024, 45(1): 85-96. |
[2] | 李定远, 方斌, 李一鸣, 刘文玺. 涡流发生器对翼板结合部流噪声的控制机理研究[J]. 兵工学报, 2023, 44(8): 2404-2413. |
[3] | 游鹏, 周克栋, 赫雷, 缪桓举. 含运动弹头的手枪膛口射流噪声场特性[J]. 兵工学报, 2021, 42(12): 2597-2605. |
[4] | 杨龙, 胡常莉, 罗倩. 不同攻角下绕平头回转体初生空化流动特性研究[J]. 兵工学报, 2020, 41(4): 711-719. |
[5] | 赵欣怡, 周克栋, 赫雷, 陆野, 李峻松. 某大口径轻武器射流噪声的小波分析与数值模拟[J]. 兵工学报, 2019, 40(11): 2195-2203. |
[6] | 程广利, 罗夏云, 孟路稳, 杨琼方. 消声水池中水射流噪声特性试验研究[J]. 兵工学报, 2018, 39(6): 1165-1170. |
[7] | 赵瑞, 荣吉利, 李跃军, 李海波. 整流罩母线形状对脉动压力环境的影响研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(5): 1020-1026. |
[8] | 王亚东, 杨晓光, 张纪华. 仿鱼体柔性变形运动流噪声特性研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(1): 123-128. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||