一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶及水下航行器制造技术

技术编号:42120732 阅读:19 留言:0更新日期:2024-07-25 00:39
本发明专利技术一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶及水下航行器,属于水下航行器领域;所述舵叶的尾缘为梯度多孔介质材料,所述梯度多孔介质材料由若干孔隙单元构成;所述孔隙单元为镂空的立体结构,其内为空腔,外周面上开有多个通孔,使得相邻孔隙单元之间相互连通,构成尾缘四个外壁面相通并与所处流场环境连通的多孔介质材料;所述尾缘沿弦向分为多个孔隙率段,各段的孔隙率沿弦向呈梯度变化。本发明专利技术通过梯度多孔介质材料降低了较高雷诺数下剪切层的不稳定性,扩展了尾流区域并延迟了剪切层的卷起或涡流脱落,降低了结构物表面升阻力的波动,从而降低流动噪声,提升水下航行器的隐身性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水下航行器领域,具体涉及一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶及水下航行器


技术介绍

1、潜艇主体流线型结构有一些凸出的附体结构,比如艏舵、围壳舵、艉舵等翼型结构,破坏了潜艇流场和压力场的整体连续性,会增加整艇的水动力噪声。潜艇的各种舵面系统由于服役过程中的机械磨损,系统各传动部件之间存在间隙、摩擦等非线性因素,会诱发舵系统发生持续的、不衰减的非线性流固耦合振动现象(也称非线性弱颤振或极限循环振荡),这种类型的流固耦合振动不同于航空领域的经典颤振问题,属于非线性弱颤振问题,它的危害并非引起艉舵结构破坏,而是激发舵面流激噪声,并与舵面自噪声共同加剧水动力噪声,形成极具特征的潜艇噪声源,这是潜艇隐身设计所不允许的。早在1980-1981年间,俄罗斯在建造潜艇时就碰到了这样的问题,即在某航速下舵系统产生了离散的噪声,且该流激噪声和螺旋桨唱音在现象上很相近,容易混淆。因此,一旦发生舵面流固耦合振动,其流激噪声不可忽视。

2、舵面自噪声主要是宽带噪声及音调噪声。引起舵面水动力噪声的流体脉动源主要包括:1)非均匀来流包含的涡量;2)导边流动分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶,其特征在于:所述舵叶的尾缘为梯度多孔介质材料,所述梯度多孔介质材料由若干孔隙单元构成;

2.根据权利要求1所述一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶,其特征在于:同一孔隙率段的孔隙单元在舵叶的高度方向和厚度方向均为直线阵列。

3.根据权利要求1所述一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶,其特征在于:所述孔隙单元为立方体结构,其内空腔是立方体结构等比缩小的立方体空腔,所述立方体结构的各壁面上均开有与内部空腔连通的通孔,即作为单个孔隙单元的孔隙。

4.根据权利要求3所述一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶,其特征在于:所述立方...

【技术特征摘要】

1.一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶,其特征在于:所述舵叶的尾缘为梯度多孔介质材料,所述梯度多孔介质材料由若干孔隙单元构成;

2.根据权利要求1所述一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶,其特征在于:同一孔隙率段的孔隙单元在舵叶的高度方向和厚度方向均为直线阵列。

3.根据权利要求1所述一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶,其特征在于:所述孔隙单元为立方体结构,其内空腔是立方体结构等比缩小的立方体空腔,所述立方体结构的各壁面上均开有与内部空腔连通的通孔,即作为单个孔隙单元的孔隙。

4.根据权利要求3所述一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶,其特征在于:所述立方体结构各壁面上的通孔均位于壁面中心处,且孔型和尺寸均一致,以保证相邻孔隙单元之间的连通。

5.根据权利要求1所述一种基于尾缘梯度多孔介质的降噪舵叶,其特征在于:位于尾缘两侧壁...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈东阳饶志张新虎张新盛李佳益周立旭杜欣玥崔阳阳刘静黄桥高潘光
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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