核潜艇雷达隐身的原理

Question

核潜艇上隐身反雷达设计及其原理图
有没有图啊？看着这些文字比较抽象，要是再加上图像就好了。

Answer 1

全世界到目前为止根本没有任何一种核潜艇有什么“反雷达设计”或拥有雷达隐身能力，只要潜艇浮出水面，暴露在雷达波下，立即就会被探测到。所以您这个问题根本就无从谈起。

Answer 2

只要在水下，没有什么雷达的概念，只有声纳

Answer 3

　　潜艇隐身技术
　　定义] 舰艇隐身性的好坏是确保舰艇在海战中先敌发现、先发制人的重要保证，也是提高自身生存能力的重要条件。潜艇隐身技术是指各国海军为使其潜艇不易被敌方发现所研制和应用的技术。

　　[国外概况] 潜艇隐身技术出现于二战时期。当时潜艇经常要浮出水面或在通气管状态下为蓄电池充电，而这一时期出现的雷达对其构成了巨大威胁。以德国为首的拥有潜艇的国家纷纷寻找减小潜艇被发现概率的方法，从此开始了潜艇隐身技术的研究。半个世纪以来，潜艇隐身技术在降噪、涂覆吸声涂层和反雷达波涂层、采用新型推进装置、优化潜艇结构和增大潜深、隐蔽通信和降低电磁及红外辐射等方面已取得显著的效果。

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　　对潜艇探测的主要方式是探测潜航潜艇声场的变化，降低噪声是潜艇隐身最重要的环节。据测算，潜艇的噪声每降低20分贝，可使己方被动声纳探测距离增加一倍，敌方被动声纳探测距离减半，同时使本艇的声模拟干扰装置作战效果提高15倍左右。

　　目前各国海军主要的潜艇隐身技术有：

　　1、采用自然循环反应堆代替主泵

　　主泵的作用是强制载热剂循环起来，将堆内核燃料所产生的热量及时带出，通过热交换，变成冷却水再循环至堆内。主泵在运行时和冷却剂在回路中高速流动时，会产生很大的噪声和振动，并消耗10％的总功率。自然循环降噪的原理在于反应堆裂变产生的热量不依靠主泵强制循环导出，而是靠蒸汽发生器与反应堆之间的热中心位差、降低主冷却剂系统阻力及自然对流来完成的。这样不仅消除了主泵的噪声源，提高了反应堆的安全性，而且还能节约反应堆的功率。??

　　随着一体化压水堆装备核潜艇，核动力的自然循环能力有了很大的提高。1964年，美国即在"一角鲸"级攻击型核潜艇上安装S5G自然循环反应堆进行试验。"俄亥俄"级核潜艇上采用的S8G反应堆，在主泵停止运行后，反应堆仍能发出额定功率的30％。"海狼"级核潜艇采用了S6W型自然循环反应堆，无须使用主泵即可获得20节的战术机动航速（低噪声最大航速）。正在建造的"弗吉尼亚"级攻击型核潜艇采用了更先进的S9G压水堆。实践证明自然循环反应堆在中、低速航行时，噪声明显降低。

　　2、改进减速齿轮装置或采用电力推进装置，降低减速齿轮装置噪声

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　　以往核潜艇上几乎全部采用蒸汽轮机减速齿轮推进方式，蒸汽轮机的工作转速为6000-7000转/分，而螺旋桨的最佳转速为200-300转/分。蒸汽轮机要带动螺旋桨工作，必须在二者之间加一个大型的减速齿轮箱来进行变速。该齿轮箱工作时产生的噪声级可达125-145分贝，是核潜艇的主要噪声源。为了降低该装置的噪声，采取的措施有：

　　（1）改进齿轮的设计。如采用斜齿齿轮或人字形齿轮，在相似的工作条件下，斜齿齿轮的噪声比直齿齿轮低约5分贝，而人字形齿轮比直齿齿轮低8-10分贝。此外采取提高加工精度和装配质量，选择性能优良的齿轮材料和润滑剂，合理设计齿间的余隙值，或将齿轮装置密封在隔声箱内等措施也会有效地降低齿轮传动时的噪声。??

　　（2）全电力推进装置。利用汽轮发电机组驱动主推进电机来带动螺旋桨，取消主汽轮机和齿轮减速装置，减少噪声源。美国曾于60和70年代分别建造了一艘电力推进的攻击型核潜艇，使用证明降噪效果明显。但由于采用电力推进装置加大了动力装置的体积和重量，导致航速下降太大，而没有发展下去。近年来美国已研制成功用于推进电机的高强度轻质量混合材料，在"海狼"级核潜艇上已采用了电力推进装置。法国70年代开始采用电力推进技术，其"红宝石"级核潜艇采用了2台汽轮发电机组，1台主推进电动机，轴功率6400马力，最大航速可达25节，具有良好的安静性。??

　　3、积极采用减振隔声技术

　　通过机械绝缘和减振的方法，来减小振动机械向艇体传送能量。美国在60年代就开始研究推进系统的整体减振降噪技术，即减振筏座。它把整个推进系统的设备都安装在高效能减振基座上。重要的主机、辅机等机械采用了整体双层减振筏座，对振动较大的设备采用缓冲振动的覆盖层和空气夹层等。对管路系统采用尽可能多的弹性连接管与艇体相连；对流体作用强烈的管路采用降低流速、局部管路采用阻尼软管和加消音器的方法，来减少流体冲击振动和阻止振动传到艇体上。通过采取以上措施，美国核潜艇推进系统的噪声级因此下降了15-20分贝，英国建造的"勇士"级和"特拉法尔加"级核潜艇均采用了这一技术，降噪效果十分明显。原苏联在70年代后期掌握了这项技术，使核潜艇噪声降低了20分贝左右。??

　　4、改进螺旋桨设计或采用泵喷推进装置，降低螺旋桨噪声

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　　舰艇在高速航行工况下，螺旋桨噪声是最主要的噪声源，而一旦螺旋桨产生空泡，空泡噪声即成为螺旋桨最强烈的噪声源。螺旋桨空化后的噪声比空化前要提高10-30dB。因此，国外对螺旋桨噪声的抑制主要集中在推迟空泡的发生上。国外几十年的实践证明，在舰艇尾部非均匀流场中采用大倾斜螺旋桨可在效率基本不降低的前提下延迟空泡发生，大幅度降低脉动压力和减小船尾振动。80年代以来，随着大倾斜螺旋桨设计和制造技术的不断完善，该技术在美国等西方国家中得到了广泛应用。

　　目前国外海军采取的主要措施有：

　　a)改进螺旋桨结构，采用大侧斜、变距、多叶（一般为7叶）螺旋桨。这样可使叶片周向载荷均匀，减少空泡，尾部伴流分布均匀。俄罗斯Ak级潜艇的螺旋桨叶片为曲面，还可减少涡凹声音。

　　b)叶片选用高阻尼合金材料，可抑制桨叶振动，降低辐射噪声。如美国的镍锑合金，日本的铁铬铝合金等，使减振效果提高了20倍。

　　c）气幕降噪。该技术是西方国家海军较为推崇的一种用来提高舰艇水下声隐蔽性的高技术。其原理是通过在舰壳水下部分和螺旋桨部位向水中喷射压缩空气，从而形成一定厚度的气幕来有效屏蔽、衰减和散射舰艇的水下宽频带辐射噪声。该技术可大幅度地降低舰艇水下辐射噪声（达6-10dB），改变水下辐射噪声特征，衰减敌主动声纳信号的反射。由于该技术降噪效果显著、造价低廉，因而广受各国海军青睐。

　　d) 泵喷推进。随着潜艇航速的不断提高，有可能使螺旋桨重新产生空泡，此外螺旋桨尾流的旋转，使小部分耗散的能量转化为声能。为此，国外研制了一种新型的低噪声推进器--泵喷推进器来取代螺旋桨推进。泵喷推进器由转子、定子和减速阻尼导管组成。转子、定子产生的噪声被导管遮蔽，转子后的定子又可减少尾流旋转能量的损失。减速型导管能够延迟转子空泡的起始，最终达到降噪的目的。最先采用这一技术的是英国新一代"特拉法尔加"级静音潜艇，降噪效果相当明显，低于常规潜艇电力推进时的噪声级。美新建的"海狼"级也采用了这种推进装置。??

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　　5、改进潜艇外形设计，降低水动力噪声

　　水动力噪声

　　[影响] 隐身技术的发展，大大提高了潜艇的作战生存能力，面向21世纪的新型潜艇如美国的"海狼"和"弗吉尼亚"级核潜艇，俄罗斯的"北德文斯克"级核潜艇等均采用了大量的隐身技术，不仅噪声级降低到了90分贝左右，即与海洋背景噪声大致相同，是真正的"安静"潜艇，而且在其它隐身性能方面，也都是十分优异的。可以预见，随着潜艇技术的发展，游弋于大洋深处的潜艇将会更隐蔽、更具突然攻击能力，真正成为隐蔽在大洋深处的利剑。

　　随着下个世纪安静型潜艇的全面发展，将给海上战争带来巨大的影响。同时隐身技术的发展，也必将带动探测手段和武器攻击能力的发展。

　　[技术难点] 吸波涂层对微波吸收率不够高、反射率偏大，对电磁波吸收频带窄，机械强度不够，特别是在潜艇高速航行或碰撞时易于脱落；红外隐身的效果未达到抗衡红外探测设备的程度；潜艇的双向通信问题还有待解决等。