專利名稱：一種用壓電材料制成的消聲瓦的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用壓電材料制成的消聲瓦。
背景技術(shù)：
水下運(yùn)動(dòng)體由于在水下運(yùn)動(dòng)時(shí)，一方面，由于螺旋漿的轉(zhuǎn)動(dòng)、機(jī)械的往復(fù)振動(dòng)及流 體運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的輻射噪聲，如果水下運(yùn)動(dòng)體的輻射噪聲級(jí)較高，就很容易被敵方目標(biāo) 探測(cè)到，不利于己方隱蔽性與安全性；另一方面，水下運(yùn)動(dòng)體本身的自噪聲太高會(huì)嚴(yán)重影響 自身聲納的探測(cè)作用距離。為解決上述問題，目前，世界各國都是在水下運(yùn)動(dòng)體表面鋪設(shè)消聲瓦。消聲瓦是一 種對(duì)水下運(yùn)動(dòng)體降噪十分明顯的一種措施，同時(shí)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(guī)及核潛艇基本上都采用了此降噪手段。其降噪 原理是在水下運(yùn)動(dòng)體與海水之間產(chǎn)生阻抗匹配，使聲波能夠傳入消聲瓦內(nèi)，由于消聲瓦材 料的阻尼作用及瓦內(nèi)空腔或填充物的作用，使聲波的波形發(fā)生了變換，從而使聲波減弱或 完全被吸收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用壓電材料制成的消聲瓦，可以抑制水下 運(yùn)動(dòng)體自身產(chǎn)生的振動(dòng)，隔離水下運(yùn)動(dòng)體內(nèi)機(jī)器噪聲向水下運(yùn)動(dòng)體輻射，在降低本體噪音 的同時(shí)，還改善了水下運(yùn)動(dòng)體聲納的工作條件，可有效的提高水下運(yùn)動(dòng)體聲納的探測(cè)距離。解決本發(fā)明的技術(shù)問題所采用的方案是首先根據(jù)水下運(yùn)動(dòng)體的形狀，設(shè)計(jì)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于新型合成橡膠塊中，形成 厚度在50-100毫米之間，而后區(qū)分水下運(yùn)動(dòng)體殼體表面不同的位置，用環(huán)氧樹脂將新型合 成橡膠塊敷設(shè)在水下運(yùn)動(dòng)體的殼體表面。該壓電材料制成的消聲瓦既可以顯著降低主動(dòng)聲 納的聲波的反射強(qiáng)度，也可抑制水下運(yùn)動(dòng)體自身產(chǎn)生的振動(dòng)，隔離水下運(yùn)動(dòng)體內(nèi)機(jī)器噪聲 向水下運(yùn)動(dòng)體輻射，顯著降低水下運(yùn)動(dòng)體自噪聲。本發(fā)明立意于水下運(yùn)動(dòng)體的輻射噪聲與自噪聲的降低，以保證水下運(yùn)動(dòng)體不被敵 方目標(biāo)所探測(cè)到，從而保證己方的航行安全。依據(jù)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(dāng)主動(dòng)聲納發(fā)出的聲波或水下運(yùn)動(dòng)體自身產(chǎn)生的振動(dòng)和水下運(yùn)動(dòng)體 內(nèi)機(jī)器噪聲作用于該消聲瓦時(shí)，會(huì)對(duì)壓電材料塊產(chǎn)生壓力，從而引起壓電材料內(nèi)部正負(fù)電 荷中心相對(duì)位移而發(fā)生極化，使壓電材料兩端表面出現(xiàn)極性相反的束縛電荷，形成微弱電 磁場(chǎng)，進(jìn)而可以顯著降低主動(dòng)聲納的聲波的反射強(qiáng)度及水下運(yùn)動(dòng)體的輻射噪聲與自噪聲。 其除了可吸收主動(dòng)聲納的聲波，降低聲波的反射強(qiáng)度，減少主動(dòng)聲納的探測(cè)距離外，由于壓 電材料本身所具有的特性還可以抑制水下運(yùn)動(dòng)體自身產(chǎn)生的振動(dòng)，隔離水下運(yùn)動(dòng)體內(nèi)機(jī)器 噪聲向水下運(yùn)動(dòng)體輻射，在降低本體噪音的同時(shí)，還改善了水下運(yùn)動(dòng)體聲納的工作條件，有 效的提高水下運(yùn)動(dòng)體聲納的探測(cè)距離。本發(fā)明的有益效果是
①以壓電材料為核心，建立了降低主動(dòng)聲納的聲波的反射強(qiáng)度，抑制水下運(yùn)動(dòng)體 自身產(chǎn)生的振動(dòng)，隔離水下運(yùn)動(dòng)體內(nèi)機(jī)器噪聲向水下運(yùn)動(dòng)體輻射，降低水下運(yùn)動(dòng)體自噪聲 的新的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)思想；②為隱蔽型、安靜型的水下運(yùn)動(dòng)體的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。下面結(jié)合本發(fā)明的附圖，進(jìn)一步詳細(xì)說明其具體實(shí)施方式
。


圖1是本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的壓電材料塊敷設(shè)、安裝、連接局部示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1及圖2中水下運(yùn)動(dòng)體1、消聲瓦2、新型合成橡膠3、弧形壓電材料塊4。壓電材料制成的消聲瓦由新型合成橡膠3、弧形壓電材料塊4構(gòu)成。首先根據(jù)水下運(yùn)動(dòng)體的形狀，設(shè)計(jì)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于新型合成橡膠塊中，形成厚度在50-100毫米之間。而后區(qū)分水下運(yùn) 動(dòng)體殼體表面不同的位置，用環(huán)氧樹脂將新型合成橡膠塊敷設(shè)在水下運(yùn)動(dòng)體的殼體表面。 當(dāng)主動(dòng)聲納發(fā)出的聲波或水下運(yùn)動(dòng)體自身產(chǎn)生的振動(dòng)和水下運(yùn)動(dòng)體內(nèi)機(jī)器噪聲作用于該 消聲瓦時(shí)，會(huì)對(duì)壓電材料塊產(chǎn)生壓力，從而引起壓電材料內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對(duì)位移而發(fā) 生極化，使壓電材料兩端表面出現(xiàn)極性相反的束縛電荷，形成微弱電磁場(chǎng)。該壓電材料制成 的消聲瓦既可以顯著降低主動(dòng)聲納的聲波的反射強(qiáng)度，也可抑制水下運(yùn)動(dòng)體自身產(chǎn)生的振 動(dòng)，隔離水下運(yùn)動(dòng)體內(nèi)機(jī)器噪聲向水下運(yùn)動(dòng)體輻射，顯著降低水下運(yùn)動(dòng)體自噪聲。
權(quán)利要求
一種用壓電材料制成的消聲瓦，其特征在于將弧形壓電材料塊硫化封裝于新型合成橡膠中。
2.按權(quán)利要求1所述的壓電材料制成的消聲瓦，其特征是敷設(shè)于水下運(yùn)動(dòng)體殼體表 面及艦橋表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用壓電材料制成的消聲瓦，其是將弧形壓電材料塊硫化封裝于新型合成橡膠中，并使用于水下運(yùn)動(dòng)體殼體表面及艦橋表面。依據(jù)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(shè)計(jì)一種空腔式或填充物式的水下運(yùn)動(dòng)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(dòng)聲納的聲波的反射強(qiáng)度，抑制水下運(yùn)動(dòng)體自身產(chǎn)生的振動(dòng)，隔離水下運(yùn)動(dòng)體內(nèi)機(jī)器噪聲向水下運(yùn)動(dòng)體輻射，可以顯著降低主動(dòng)聲納的聲波的反射強(qiáng)度及水下運(yùn)動(dòng)體的輻射噪聲與自噪聲，為隱蔽型、安靜型的水下運(yùn)動(dòng)體的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
文檔編號(hào)B63G9/00GK101920776SQ201010241088
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者劉麗麗, 劉增力 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)