май 30, 2025

Революция в подводниците: Нова технология намалява шума с до 50%

Екип от изследователи от Китай представи революционен метод за активно потискане на хидродинамичния шум, което може да промени из основи принципите на проектиране на подводни превозни средства. Разработената технология демонстрира рекордно намаление на акустичната сигнатура с 80% в ключовите честотни ленти.

Настоящите технологии за откриване на подводници се основават предимно на пасивни и активни сонари. Традиционните методи за скритост се ограничават до специални звукопоглъщащи покрития, изолационни материали и оптимизиране формата на корпуса на подводницата. Основният проблем остава нерешен – турбулентният граничен слой, който се образува при движението на обекта във водата и, генерира широколентов нискочестотен шум (20-1000 Hz) и не се поддава добре на пасивно потискане.

Изследователи от Харбинския инженерен университет предложиха иновативен подход, основан на разпределена мрежа от пиезоелектрически задвижващи механизми, съобщава IE. Системата се състои от два основни слоя – активен и пасивен, които са вградени в облицовката на плавателния съд. Пасивният слой, изработен от стомана и гума, абсорбира вибрациите. Вторият, активният, използва около дванадесет пиезоелектрически задвижвания, разположени около двигателя, за да противодейства активно на вибрациите в реално време. Тези задвижващи механизми могат да неутрализират движенията на двигателя на ниво микрони чрез прецизни лостови механизми, контролирани от специализирани алгоритми.

Тези слоеве могат кумулативно да заглушат шума от двигателя с 26 dB. Доста значима стойност, ако се има предвид, че намаляването на шума с 10 dB намалява обхвата на откриване на сонарите с около 32%. За някои класове подводници това означава, че те на практика ще станат невидими на фона на естествените звуци на морето.

По време на теста технологията е намалила нивото на шума на умаления модел на подводницата с 24 dB при 100 Hz и с 26 dB при 400 Hz. Акустичната забележимост е намалена с 80% в диапазона 50-300 Hz. Благодарение на изключително малкото закъснение на обработката (по-малко от 5 ms), премахването на шума става почти в реално време.

Разработчиците все още се сблъскват с няколко нерешени проблема: чувствителността на гумата към колебанията на температурата и налягането, ограниченият живот на задвижващите механизми, високите изисквания към точността на производството.

Представената технология разкрива нови перспективи в областта на скриването на подводниците. За разлика от традиционните пасивни методи, активното потискане на турбуленцията дава възможност за борба с фундаменталните физически ограничения. По-нататъшното развитие на това направление може да доведе до принципно нов клас „акустично невидими“ подводни превозни средства.

От друга страна базираната в Калифорния компания Anduril представи Seabed Sentry – мрежа от подводни шпионски роботи, които могат да следят подводниците в продължение на години и да предават информация в реално време. Мрежата от подводни сензори Seabed Sentry използва изкуствен интелект, за да наблюдава морското дъно на дълбочина над 500 метра.

source

Сподели: