Характеристики физических полей подводной лодки и зависимость их от скорости хода, глубины погружения, курса, района плавания

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2013 в 14:25, лекция

Краткое описание

Машинные шумы могут быть связаны с основным двигателем или с вспомогательными механизмами. Шумы последних преобладают в спектрах, полученных на низких скоростях и относительно независимы от скорости движения ПЛА, в то время как шумы двигательной установки растут с увеличением скорости ПЛА.
Каждый из этих источников создает свои характерные шумы, представляющие собой в совокупности смесь многих колебаний, различной интенсивности в широком диапазоне частот от 1 Гц до 160 кГц. При этом основная доля акустической энергии сосредоточена в диапазоне от 5 до 500 Гц.
Рассмотрим природу шумов создаваемых каждым из указанных источников.

Содержание работы

1. ИСТОЧНИКИ АКУСТИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПЛА.
1.1. Шумы обтекания корпуса и потоков, образуемых движителем
1.2. Шумоизлучение гребного винта.
1.2.1. Шум вращения (лопастной звук)
1.2.2. Компоненты, обусловленные вращением вала.
1.2.3. Профильный шум гребного винта
1.2.4. Вихревой шум
1.2.5. Кромочный шум
1.2.6. Резонансное шумоизлучение лопастей.
1.2.7. Кавитационный шум
1.3. Шумоизлучение корпуса
1.4. Машинные шумы
1.4.1. Вращательный разбаланс
1.4.2. Гидро(аэро)динамический разбаланс
1.4.3. Магнитный разбаланс
2. ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПЕРВИЧНОГО ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО ПОЛЯ
2.1. Изменение параметров акустического поля ПЛА в зависимости от скорости хода
2.1.1. Малошумный режим движения
2.1.2. Движение на средних и больших скоростях
2.2. Влияние глубины погружения ПЛ на ее шумоизлучение
2.2.1. Факторы, определяющие зависимость шумности от глубины погружения
2.2.2.Кавитационный шум гребного винта и критические скорости хода на различных глубинах погружения
2.2.3. Влияние глубины погружения на шумность ПЛ на докритических скоростях хода
2.3. Влияние состава и режима работы механизмов, систем и устройств на шумность ПЛ
2.4.Сравнение шумности ПЛ при различных вариантах работы ГЭУ на скорости малошумного
2.5. Особенности шумоизлучения при маневрировании ПЛА
3. НАПРАВЛЕННОСТЬ ШУМОИЗЛУЧЕНИЯ ПЛА
4. ОЦЕНКА АКУСТИЧЕСКОЙ СКРЫТНОСТИ

Содержимое работы - 1 файл

ФП реферат.doc

— 92.00 Кб (Скачать файл)

- плавание в тропических районах  (увеличение t забортной воды и  необходимость изменения режима  для охлаждения технических средств  и обеспечения обитаемости);

- периодическое включение механизмов не работающих постоянно (автоматически или вручную);

- различные варианты работы  двигательно-движительного комплекса.

Самый большой рост шумности наблюдается  при сдувке баллонов вакуумирования по всему спектру частот 10 - 15 дБ (3 - 20 раз).

Удаление контейнеров ДУК воздухом приводит к увеличению шумности из-за резкого выброса пузырей в  водную среду.

Продувка баллонов гальюнов увеличивает  ПШ по этой же причине (Pизб<0,5-1кг/см).

Работа ГОН на дифферентовку  ПЛ по плавучести приводит к повышению ПШ на отдельных частотных интервалах на 3 - 5 дБ.

Работа трюмных помп приводит к  появлению целого ряда ДС.

Включение компрессора ЭКСА-25 на снятие давления с отсеков ПЛА приводит к появлению ДС на частоте 16 Гц (частота  вращения вала)

2.4. Сравнение  шумности ПЛ при различных вариантах работы ГЭУ на скорости малошумного хода.

При работе ГЭУ в однобортном  варианте с сохранением заданной скорости движения увеличиваются обороты  работающего ГВ, что приводит к  увеличению его шума. В частности  ДС лопастного звука  возрастает до 20дБ, так что вклад ГВ в ПШ при малой скорости становится равнозначным вкладу ВМ, а в значительной части спектра доминирующим.

Ухудшение управляемости и необходимость  более частых перекладок рулей увеличивает  ПШ на частотах излучения рулевой гидравлики.

При движении под одним ГВ на V<4узл., вторая линия вала застопорена. Подкрутка  ГВ вызывает появление интенсивного тонального излучения из-за режима сухого трения в подшипниках дейдвуда и мортиры (туманный горн).

При движении ПЛА под ГЭД при питании от АТГ появляется ДС от ГЭД и из-за увеличения нагрузки на ОП могут увеличиваться ДС на f=25Гц и кратных частотах  (Vгэд = Vгтза).

При травлении пара свыше 5% ПШ ПЛА  возрастает в звуковом диапазоне  пропорционально уровню травления.

Движение в режиме самопротока ЦТ ЦТ приводит к снижению ПШ на лопастной частоте насосов.

При работе ППУ с ПЦ (ЦНПК на МСк) наблюдается увеличение ПШ на f = 31,5Гц на 3дБ.

Режим стабилизации без хода приводит к исключению из ПШ шумоизлучения  ГВ и снижению уровней шумности на частотах ниже 15 - 20Гц, но приводит к увеличению ПШ в областях ДС определяемых работой ГОН и насосов ЦТ ЦТ.

В режиме движения ПЛ с выпущенными  буксируемыми антеннами появляются интенсивные ДС в области 15 - 120 Гц (увеличение на 5 - 8 дБ) в процессе буксировки и выборки систем. Кратковременный рост шумности наблюдается при открывании и закрывании крышек устройств.

2.5. Особенности  шумоизлучения при маневрировании  ПЛА.

В процессе маневрирования ПЛА ее ПШ возрастает по сравнению со стационарным режимом (VS = const, φ = const, Н = const). Это обусловлено возрастанием амплитуд колебательных гидродинамических сил возникающих на гребном валу, оперении, выступающих частях и на корпусе ПЛ.  Причина возрастания этих сил - изменение скорости и направления набегающего потока и величины статического давления. Также возможно увеличение шума ГЭУ и ВМ и систем на переходных режимах движения ПЛА.

Маневрирование приводит к более  раннему возникновению и развитию кавитации.

Маневрирование ПЛА вызывает увеличение уровней ДС лопастного звука и профильного шума ГВ. Особенно сильное влияние на уровни ДС лопастного звукоряда и профильного шума оказывает циркуляция. Это вызвано резким ухудшением пространственной, в первую очередь окружной неоднородности потока в диске ГВ, что приводит к увеличению осцилляции гидродинамических сил на винте.

Маневрирование ПЛ, особенно циркуляции и перекладки ГРГР и ВР оказывает  большое влияние на шумы обтекания  корпуса ПЛА и выступающих  частей. При этом изменяются условия  вихреобразования, появляются (или  исчезают) срывное обтекание оперения и кормовой оконечности.

При входе в циркуляцию появляются новые интенсивные ДС шума обтекания  которых нет в стационарном режиме. С увеличением угла перекладки  ВР уровни ДС шума обтекания возрастают и достигают величины 80-90дБ, происходит также рост сплошной части спектра.

3. НАПРАВЛЕННОСТЬ  ШУМОИЗЛУЧЕНИЯ ПЛА.

Наиболее важной при рассмотрении вопросов акустической скрытности является диаграмма направленности излучения  ПЛА в горизонтальной плоскости. Движение и маневрирование ПЛА следует производить с учетом особенностей характеристик направленности ее шумоизлучения. При отсутствии диаграмм направленности для конкретной ПЛ, можно воспользоваться обобщенными диаграммами направленности шумоизлучения ПЛ. Они учитывают наиболее устойчивые и характерные особенности углового распределения звукового давления ПЛА.

На частотах лопастного звукоряда ГВ в диапазоне частот 10 - 30 Гц характеристика направленности имеет продольную ориентацию относительно оси ПЛА с разницей в уровнях:

- нос - траверз 12 дБ;

- корма - траверз 4 дБ.

В диапазоне частот 30 - 10 000 Гц разница:

- траверз - нос 4 - 6 дБ.

4. ОЦЕНКА  АКУСТИЧЕСКОЙ СКРЫТНОСТИ.

Обнаружение ПЛ ПЛ производится по ФП ФП. При этом доля обнаружений распределяется следующим образом:

- ПГАП  - 50%;

- ВГАП  - 30%;

- МП  - 10%;

- ЭП, НЭМП -  8%;

- прочие -  2%.

Большая часть обнаружений  связана с ПГАП. Это связано  с тем, что звуковая волна распространяется на большие расстояния и несет  большой объем информации. Она  позволяет  определить элементы движения цели (ЭДЦ). Диаграммы изменения 1/3 октавных спектров ПШ характеризуют весьма сложную картину изменения шумности ПЛ. Однако в тактических расчетах в соответствии с существующими методиками используются более общие параметры шумности:

- приведенные уровни  шумности в звуковом диапазоне  частот;

    • уровни максимальных ДС в ИЗД и низком ЗД.

Информация о работе Характеристики физических полей подводной лодки и зависимость их от скорости хода, глубины погружения, курса, района плавания