[0001] 本发明涉及潜水艇降噪领域，具体为一种潜水艇降噪装置。

[0002] 当今潜艇受到反潜艇器材和反潜武器的威胁日益严重，潜艇的隐蔽效果的优劣更是生死攸关的大事。潜艇是我国国防的中坚力量，降低噪音是对我国潜艇战时生存乃至国防大计有重大的现实意义，还能给潜水艇内部创造一个安静舒适的工作环境。

[0003] 为解决上述存在的技术问题，本发明提供了潜水艇降噪装置，能够大大降低潜水艇内的噪音，改善工作环境,降低潜水艇向外辐射噪音的强度，提高潜水艇的噪音隐蔽效果。

[0004] 为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：潜水艇降噪装置，其特征在于：由潜水艇外壳、真空隔音层、电子减振装置组成，外壳由外层铁板和内层铁板组成，潜水艇外壳两层有加强筋的铁板之间的空气抽掉形成真空隔音层，潜水艇中的发电机组底盘下安装有内置多层网状尼龙丝线的软橡胶垫，软橡胶垫与潜水艇外壳之间支撑多个电子减振装置。

[0005] 本发明电子减振装置由磁铁M、N、线圈L1、L2、L3、L4、二极管D、减振或降噪放大器BG组成，磁铁M固定在潜水艇外壳中的真空隔音层内潜水艇外壳的内层铁板上，磁铁N固定在潜水艇外壳中的真空隔音层内潜水艇外壳的外层铁板上，磁铁M和N同轴设置保持磁隙宽度和排斥状态，L1绕在磁铁N上作为降噪放大器BG的噪音输入信号源，L2绕在磁铁M上作为降噪放大器BG的负荷，也是电子减振装置的电磁负反馈线圈，L3绕在磁铁M上给磁铁M补磁，L4绕在磁铁N上给磁铁N补磁。

[0006] 本发明真空隔音层中电子减振装置的分布密度分别与潜水艇外壳内层铁板在潜水艇各运动姿态上、下、左、右转弯、加速前进、加速停止时该处受的最大合力成正比；低噪声多极交流调速电动机为两个，分别安装在潜水艇动力螺旋桨轴的两端，两个电动机中的转子轴两端的轴承采用强磁悬浮轴承，通过改变螺旋桨轴两端多极交流电动机的磁极对数能改变电动机的转速，改变给这两个交流电动机的供电频率，也能改变电动机的转速，很明显两种方法都能很方便的改变潜水艇的前进速度，并且没有齿轮的咬合音，潜水艇的变速齿轮箱完全能去掉。去掉后，敌潜艇上的被动声呐再也不能通过检测这个齿轮箱中齿轮的咬合音来探测到我方潜水艇在水下的坐标位置，进一步提高了我方潜水艇的静音效果本发明螺旋桨的形状为木螺丝形状，表面光滑，尖端朝前向后喷水，螺旋桨安装在大孔防护网中,螺旋桨高速转动时只要螺旋桨始终不露出水面是不会产生螺旋桨高速转动时的扬水声和拨动水的声音的。

[0007] 本发明在L3、L4通电和断电时提前约1-2秒钟把L1、L2从降噪放大器BG电路中断开，当K充闭和、断开约1-2秒钟后，L1、L2再自动接入BG中的电路（目的是防止L3、L4通电和断电瞬间，L1、L2产生的瞬时高电压损坏BG中的晶体管，造成静音失败，确保可靠静音），M、N可用吸力很强的钕铁氧体强磁铁（其吸力是:1吨/Kg）。潜水艇中发电机的有效输出功率在满足潜水艇的各种运动姿态时所需要的动力功率外，还必须同时满足潜水艇里所有M、N磁铁最大充磁电流同时充磁时的功率需要。

[0008] 本发明的有益效果为：本发明由于设计了电子减振装置，对潜水艇的降噪效果能很方便的人工可控到近0分贝，实现潜水艇静音。附图说明

[0009] 图1为本发明摘要示意图。

[0010] 图1为本发明整体原理结构示意图，其中的标注1是潜水艇外壳的内、外层铁板；标注2是潜水艇外壳两层铁板之间的真空隔音层；标注3是电子减振装置中的降噪放大器BG；L1是降噪放大器BG的噪音信号源；L2是降噪放大器BG的负荷，也是电子减振装置中的电磁负反馈线圈；L3、L4分别是磁铁M、N的补磁线圈；磁铁M、N分别安装在潜水艇外壳中的真空隔音层内潜水艇外壳的内、外层铁板上，M、N设置同轴并保持磁隙宽度和排斥状态。

[0011] 图2为本发明电子减振装置充磁电路结构示意图，其中的L3、L4分别是给电子减振装置中的磁铁M、N补磁的线圈；二极管D是防止给磁铁M、N充磁的直流电源的正、负极反接，确保充磁方向是加强M、N的原磁场强度。

[0012] 图3为本发明电子减振装置充磁电源、电路结构示意图。

[0013] 图4为本发明降噪装置潜水艇中人员物资进出入口周围真空隔音层的密封环带横截面示意图；本图4中的标注4是真空层密封环带上的螺丝孔；标注5是圆形高压橡胶密封圈。

[0014] 潜水艇降噪装置，其特征在于：由潜水艇外壳、真空隔音层、电子减振装置组成，外壳由外层铁板和内层铁板组成，潜水艇外壳两层有加强筋的铁板之间的空气抽掉形成真空隔音层，潜水艇外壳的两层铁板用减振能力极强的电子减振装置撑住，确保真空隔音层的宽度（见图1）。潜水艇中的发电机组底盘下安装有内置多层网状尼龙丝线的软橡胶垫，软橡胶垫与潜水艇外壳之间支撑多个电子减振装置，发电机组的前、后、左、右、上面和潜水艇外壳间也要据实撑上电子减振装置。

[0015] 本发明电子减振装置由磁铁M、N、线圈L1、L2、L3、L4、二极管D、减振或降噪放大器BG组成（见图1、图2），磁铁M固定在潜水艇外壳中的真空隔音层内潜水艇外壳的内层铁板上，磁铁N固定在潜水艇外壳中的真空隔音层内潜水艇外壳的外层铁板上，磁铁M和N同轴设置保持磁隙宽度和排斥状态，磁铁M下端的外凸圆锥体形状和磁铁N上端的内凹圆锥形完全相吻合，但是实际应用时磁铁M下端的外凸圆锥体放入到磁铁N上端的内凹圆锥形中，还不能让M、N完全吻合，必须保持M、N的磁隙宽度和排斥状态。否则真空隔音层也就不能隔音，电子减振装置也就不起减振作用。磁铁M下端造成外凸圆锥体和磁铁N上端造成内凹圆锥形的目的是为了尽量确保M、N的同轴设置，防止M、N错位，保证电子减振装置的正常工作状态，即可靠减振或静音。L1绕在磁铁N上作为降噪放大器BG的噪音输入信号源，L2绕在磁铁M上作为降噪放大器BG的负荷，也是电子减振装置的电磁负反馈线圈，L3、L4分别绕在磁铁M、N上，给磁铁M、N补磁或充磁。提高电子减振装置中降噪放大器BG的噪音输出功率或放大倍数就能提高电子减振装置的减振效率，即提高潜水艇的降噪效果。降噪放大器BG的设计功率应大于本电子减振装置中的磁铁M所处位置实际振动功率的数倍，倍数高些更有利于BG的安全（不易烧坏），为了安装、使用方便最好把潜水艇中所有的降噪放大器BG都设计成相同的功率，还要加上一定系数。

[0016] 本发明真空隔音层中电子减振装置的分布密度分别与潜水艇外壳内层铁板在潜水艇各运动姿态上、下、左、右转弯、加速前进、加速停止时该处或该面积内受的最大合力成正比。低噪声多极交流调速电动机（调速电动机的噪音越小越好，0分贝更好）分成两个分别安装在潜水艇动力螺旋桨轴的两端，这两个电动机即是螺旋桨的动力，又是螺旋桨的支撑，这两个电动机中的转子轴两端的轴承，采用强磁悬浮轴承，通过改变螺旋桨轴两端多极交流电动机的磁极对数能改变电动机的转速，改变给这两个交流电动机的供电频率（由大功率晶闸管变频装置给这两个交流电动机供电）还能实现潜水艇速度的无级可调。很明显两种方法都能很方便的改变潜水艇的行驶速度，潜水艇的变速齿轮箱完全能去掉，去掉后，其中的齿轮咬合音完全消失，敌潜艇上的被动声呐再也不能在我方潜水艇前进时通过这个齿轮咬合音探测到我方潜水艇在水下的坐标位置，进一步提高了潜水艇的隐蔽效果。

[0017] 本发明螺旋桨的形状为木螺丝形状，表面光滑，安装时尖端朝前向后喷水，螺旋桨安装在大孔防护网中。螺旋桨高速转动时只要螺旋桨始终不露出水面是不会产生螺旋桨高速转动时的扬水声和拨动水的声音的。

[0018] 电子减振装置中的BG输出方式选择音频变压器输出给L2噪声反馈信号，不能把L2直接接入BG中的功放输出（防止BG中的直流电流减弱磁铁M的磁场强度）；电子减振装置在调试中如果出现增振现象（正反馈现象）时，只要把L1或L2的两个线头交换即可变成减振装态（负反馈静音状态）；必须确保磁铁M、N的距离（磁隙宽度），只要保持M、N的磁场强度（必要时L3、L4也可以长期通上X安培的直流电流）和电子减振装置的数量就可以；电子减振装置里的各线圈都必须做好防水处理，确保BG的正常工作即可靠静音；电子减振装置的安装必须可靠（磁隙准确，磁铁M、N分别安装在潜水艇外壳中的真空隔音层两边的内、外层铁板上的加强筋交叉点上，并保持同轴相照应和排斥状态，L1绕在磁铁N上是电子减振装置中降噪放大器的噪音输入信号源，L2绕在磁铁M上是电子减振装置中的电磁负反馈线圈，也是降噪放大器BG的负荷，L1 、L2的首尾端与降噪放大器的连接不得接反，线圈的绕线方向必须确保电子减振装置的负反馈减振状态，L3、L4分别给磁铁M、N充磁时必须确保加强M、N的原磁场强度）。

[0019] 本发明潜水艇外壳中的真空隔音层有关部位的密封：例如：人员物资进出入口周围潜水艇外壳内、外层铁层之间的密封，用内置多层网状尼龙丝线的软橡胶密封环带密封，这个密封环带做成后的样子好像自行车轮子的外胎，这个密封环带沿环形直径的横截面见图4。圆弧形的跨宽等于真空隔音层的宽度，这个密封环带的厚度据实（海水压力）确定，还要加上一定系数。本密封环带有圆形高压密封圈的部分两面抹上适量的密封油后，再用螺丝加上弹簧垫子和压板紧固到潜水艇外壳内、外层铁板的密封平面上，密封环带的半圆形凸起部分内凹到真空隔音层中。真空层的密封必须是绝对严格的，但是还不能用铁板焊接密封。因为铁板有极强的传音能力，所以，必须用内置多层网状尼龙丝线的半圆弧形软橡胶密封环带密封（这种形状的软橡胶密封环带导振动的能力很低，有利真空隔音层的隔音效果）。

[0020] 利用真空不能导声音的特点实现潜水艇的最后一级全面静音，也就是利用真空隔音层把潜水艇中的各种噪声都封闭在潜水艇中，使其不向外传播，已达完全静音之目的，潜水艇内部的各声源也应尽量降噪，这样能减轻真空隔音层里电子减振装置的负担，整体静音效果能更好。真空隔音层的制造方法是:<1>把潜水艇外壳两层有加强筋的铁板之间的空气完全抽掉；<2>真空层必须保持一定宽度不变（静态时）。方法是:用减振能力极强的电子减振装置撑住真空层两边的铁板；<3>真空层中电子减振装置的分布密度与潜水艇外壳内层铁板在潜水艇各运动姿态（上、下、左、右转弯、加速前进、加速停止）时该处或该面积内受的最大合力成正比，还要增加上一定的系数；<4>电子减振装置必须造的尽最大可能不导声音（即绝对不能把电子减振装置上端磁铁M的振动直接传给下端的磁铁N。所以，电子减振装置中的各元件必须正确安装，保持磁铁M、N的磁隙宽度、同轴设置和排斥状态等，在确保电子减振装置中的降噪放大器BG不产生自激振荡的条件下尽量提高BG的放大倍数。绝不能用其他支撑代替电子减振装置，更不能用金属等硬质物体代之。否则，潜水艇中间的真空隔音层不起隔音作用）；<5>电子减振装置的减振或降噪效率很高，其工作原理（减振、降噪原理）也很简单，制造工艺也不复杂，是制造无声潜水艇必不可缺少的核心技术原件。例如:潜水艇中的发电机组和潜水艇外壳内层铁板之间的减振等，它的工作原理用于其他声源减振也是高效率的；<6>电子减振装置中的磁铁M、N最好安装在潜水艇外壳内、外层铁板上的加强筋交叉点上，这样更有利于减振或降噪；<7>电子减振装置的组成、原理、使用:它是由磁铁M、N、线圈L1、L2、L3、L4、二极管D、减振或降噪放大器BG组成（见图1、图2）。磁铁M和N同轴相照应并保持一定的磁隙宽度和排斥装态，L2是降噪放大器BG的负荷，也是电子减振装置的电磁负反馈线圈绕在磁铁M上，L2产生的噪声磁场对磁铁N的作用力时刻与磁铁M随着潜水艇外壳内层铁板振动时对磁铁N的作用力大小相等方向相反（F=-F），根据牛顿三定律，潜水艇外壳的外层铁板静止不动，这就达到了潜水艇静音至0分贝或近0分贝的目的。BG的放大倍数越高，L2产生的噪音磁场对潜水艇外壳的制振力就越强，制振灵敏度也越高，潜水艇的静音效果也就越好。但是，BG的放大倍数也不能太高，目的是防止BG因自身的放大倍数太高产生自激振荡，BG失去其正常的放大性能，适得其反。L1是降噪放器BG的噪声输入信号源绕在磁铁N上，L3、L4分别是磁铁M、N的补磁（充磁）线圈，二极管D的作用是:限制L3、L4中的电流方向时刻确保充磁或补磁方向和M、N的原磁场方向相同（保证M、N处在可靠的推斥状态）。由于M、N的磁场方向长期处于推斥状态，所以，必须给M、N定期补磁，必要时（M、N的磁场强度减弱到磁隙小于最佳数字）L3、L4也可以长期通上X安培的充磁电流保持M、N的磁场强度稳定，潜水艇加速前进、快速停止前进、高速转弯时全部L3、L4更要同时加大充磁电流，确保所有M、N磁铁的磁隙宽度。必须注意的是:在L3、L4通电和断电时必须提前约1-2秒钟把L1、L2从BG电路中断开，当K充闭和、断开约1-2秒钟后，L1、L2再自动接入BG中的电路（目的是防止L3、L4通电和断电瞬间，L1、L2产生的瞬时高电压损坏BG中的晶体管，造成静音失败，确保可靠静音）。潜水艇中发电机的有效输出功率在满足潜水艇的各种运动姿态时所需要的动力功率外，还必须同时满足潜水艇里所有M、N磁铁最大充磁电流同时充磁时的功率需要；<8>潜水艇的导弹发射窗，人员物资进出入口四周，潜水艇外壳内、外层铁板之间的密封:用置入多层网状尼龙丝线的软橡胶密封环带封闭（软橡胶的作用是密封，主要是防止海水进入潜水艇外壳中的真空层里，损坏电子减振装置中的线圈L1、L2、L3、L4，使其真空层不能正常隔离声音，尼龙丝线的作用是提高密封环带的机械强度。潜水艇中的声源尽量远离导弹发射窗和人员物资进出入口...，其密封环带的横截面造成圆弧形的，圆弧的跨宽等于真空隔音层的宽度，这样子的密封环带传声音的可能性很小）。潜水艇中的发电机组底盘下先放上几十厘米厚内置多层网状尼龙丝线的软橡胶垫子，这个减振橡胶垫子与潜水艇外壳之间再撑上多个（发电机组的重量÷每个电子减振装置的额定负荷力，再加上系数）电子减振装置，减振效果要比只用减振垫子高很多倍；潜水艇的动力螺旋桨变速齿轮箱中齿轮的咬合声音消除方法是:去掉这个变速齿轮箱，用噪声很低（近0分贝更好）的多极交流电动机代之即可，改变给这个电动机的供电频率或改变这个多极交流动力电动机的磁极对数都能改变螺旋桨的转速，即潜水艇的前进速度，把这个调速电动机分成两个分别安装在潜水艇动力螺旋桨轴的两端，这两个电动机即是螺旋桨的动力，又是螺旋桨的支撑，这两个电动机中的转子轴两端的轴承最好造成强磁悬浮轴承（磁悬浮轴承无噪声），给潜水艇的动力电动机供电的电源是大功率的“晶闸管变频装置”。