專利名稱：一種泡沫金屬材料消聲瓦的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種泡沫金屬材料消聲瓦，尤其是用泡沫金屬材料與合成橡膠制成的消聲瓦，屬于消聲技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水下運動體在水下運動時，由于螺旋降的轉(zhuǎn)動、機械的往復(fù)振動及流體運動，往往會產(chǎn)生較強的輻射噪聲。若水下運動體的輻射噪聲級較高，很容易被敵方目標探測到，不利于己方隱蔽性與安全性。水下運動體本身的自噪聲太高，還會嚴重影響自身聲納的探測作用距離。為解決水下運動體的消聲問題，通常的做法就是在水下運動體表面鋪設(shè)消聲瓦。 消聲瓦是一種對水下運動體降噪十分明顯的一種措施，也是目前最行之有效的一種降低潛艇噪聲的方法，各國所裝備的新型常規(guī)潛艇及核潛艇，基本上都采用了此降噪手段。消聲瓦的降噪原理，是在水下運動體與海水之間產(chǎn)生阻抗匹配，使聲波能夠傳入消聲瓦內(nèi)，通過消聲瓦材料的阻尼作用、以及瓦內(nèi)空腔或填充物的作用，使聲波的波形發(fā)生變換，從而使聲波減弱或完全被吸收。目前的消聲瓦技術(shù)，在降低水下運動體的輻射噪聲與自噪聲方面還存在諸多不足，如，抑制水下運動體自身振動和隔離運動體內(nèi)機器噪聲輻射的效果不夠理想，對高頻聲波或低頻聲波的吸收效能沒有區(qū)別，聲納探測器工作環(huán)境和探測距離需要改善和提高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種泡沫金屬材料消聲瓦，用于水下運動體，利用泡沫金屬材料的特性，抑制水下運動體自身產(chǎn)生的振動，隔離水下運動體內(nèi)機器噪聲向水下運動體輻射，改善水下運動體聲納的工作條件和探測距離。本發(fā)明的技術(shù)方案是泡沫金屬材料消聲瓦包括具有一定弧度和厚度的泡沫金屬片4和將其硫化封裝為一整體結(jié)構(gòu)的合成橡膠層3。所述泡沫金屬片4為帶有一定弧度的片狀結(jié)構(gòu)，其弧度與水下運動體I的表面弧度相一致，合成橡膠層3與泡沫金屬片4保持一致弧度。所述泡沫金屬片4的孔隙率為86 92%、厚度為6 40mm。所述合成橡膠片層3是具有不規(guī)則孔洞的橡膠層。所述合成橡膠層3外表面還覆蓋有實心合成橡膠外層5 (可通過粘接或壓融等普通方式實現(xiàn))，合成橡膠層3與合成橡膠外層4的厚度比為6 10:1。所述消聲瓦2的整體厚度為20 60mm，長寬比為100:90 75。本消聲瓦的泡沫金屬片4可采用鋁、鎳及其合金等普通泡沫金屬材料片，其孔隙率、厚度、消聲瓦整體厚度及其長寬比，根據(jù)實際需要在所給范圍內(nèi)選擇。合成橡膠層3與合成橡膠外層5均采用普通合成橡膠材料制成，合成橡膠層3通過合成橡膠自然發(fā)泡而成 (無規(guī)則的孔洞)，硫化封裝采用常規(guī)的硫化封裝技術(shù)。泡沫金屬材料片4和整個消聲瓦的弧度依水下運動體表面弧度而定。本實用新型依據(jù)泡沫金屬材料細小微孔的阻尼作用及空腔作用，當主動聲納發(fā)出的聲波作用于該消聲瓦時，由于泡沫金屬材料面的細小微孔和所形成的空腔及合成橡膠片內(nèi)層的所設(shè)置的各種不同尺寸與形狀的孔洞，可使高頻聲波及低頻聲波的波形發(fā)生變換， 從而使聲波減弱或完全被吸收，可以顯著降低探測方主動聲納聲波的反射強度，進而可降低探測方主動聲納的作用距離；水下運動體自身產(chǎn)生的振動和水下運動體內(nèi)機器噪聲作用于該消聲瓦時，泡沫金屬材料可以顯著降低水下運動體的輻射噪聲與自噪聲，進而可降低探測方被動聲納的探測距離。該泡沫金屬材料制成的消聲瓦既可以顯著降低探測方主動聲納的聲波的反射強度，降低探測方主動聲納的作用距離，也可抑制水下運動體自身產(chǎn)生的振動，隔離水下運動體內(nèi)機器噪聲向水下運動體輻射，顯著降低水下運動體自噪聲，達到降低探測方被動聲納作用距離的目的。本實用新型的有益效果是(I)以泡沫金屬材料為消聲瓦外面，吸收了主動聲納的聲波，降低或消除了主動聲納的聲波的反射強度；(2)以合成橡膠片內(nèi)層的所設(shè)置的各種不同尺寸與形狀的孔洞，吸收了主動聲納的聲波，降低或消除了主動聲納的聲波的反射強度；(3)以泡沫金屬材料為消聲瓦里面，建立了進一步降低主動聲納的聲波的反射強度，抑制水下運動體自身產(chǎn)生的振動，隔離水下運動體內(nèi)機器噪聲向水下運動體輻射，降低水下運動體自噪聲的新的設(shè)計理念與設(shè)計思想；(4)硫化封裝后的泡沫金屬材料使消聲瓦為正浮力或零浮力，不增加水下運動體的總重量；(5)為隱蔽型、安靜型的水下運動體的設(shè)計提供了依據(jù)。

圖I是本實用新型使用狀態(tài)示意圖；圖2是本實用新型主視局部示意圖；圖3是本實用新型后視局部示意圖；圖4是本實用新型側(cè)剖局部示意圖；圖5是本實用新型側(cè)剖局部示意圖(非設(shè)置弧度)。圖中各標號依次表示1_水下運動體、2-消聲瓦、3-合成橡膠內(nèi)層、4-弧形泡沫金屬材料片、5-合成橡膠外層。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的保護范圍不限于所述內(nèi)容。實施例I :如圖1-5所示，本泡沫金屬材料消聲瓦包括具有一定弧度和厚度的泡沫金屬片4和將其硫化封裝為一整體結(jié)構(gòu)的合成橡膠層3。泡沫金屬片4為帶有一定弧度的片狀結(jié)構(gòu)，其弧度與水下運動體I的表面弧度相一致，由孔隙率為90%、厚度為40mm的泡沫鋁片制成。合成橡膠層3外表面粘覆有實心合成橡膠外層5，合成橡膠層3與合成橡膠外層 5的厚度比為6:1，其與泡沫金屬片4保持一致弧度；合成橡膠片層3是用普通合成橡膠自然發(fā)泡而形成的具有不規(guī)則孔洞的橡膠層，合成橡膠外層5是用普通合成橡膠制成的實心橡膠層。消聲瓦2的整體厚度為60mm，長寬比為100:90。本消聲瓦用于潛艇，是根據(jù)潛艇的形狀，設(shè)計和制造具有一定弧度和厚度的泡沫金屬材料片，將泡沫金屬材料片硫化封裝于合成橡膠片中，形成弧度與潛艇外表面相一致的消聲瓦，再按照消聲設(shè)計的需要，在潛艇殼體表面不同的位置，用環(huán)氧樹脂敷設(shè)于其殼體表面。實施例2 :如圖1-5所示，本泡沫金屬材料消聲瓦用于魚雷，其結(jié)構(gòu)與實施例I相同。泡沫金屬材料片4由泡沫鎳合金片制成，其孔隙率為92%、厚度為7mm ;合成橡膠層3與 5的厚度比為8: I ;消聲瓦2的整體厚度為30mm，長寬比為100:85。實施例3 :如圖1-5所示，本泡沫金屬材料消聲瓦用于魚雷，其結(jié)構(gòu)與實施例I相同。泡沫金屬材料片4由泡沫鋁合金片制成，其孔隙率為86%、厚度為6mm ;合成橡膠層3與 5的厚度比為10: I ;消聲瓦2的整體厚度為20mm，長寬比為100:75。實施例4 :如圖1-5所示，本泡沫金屬材料消聲瓦用于魚雷，其結(jié)構(gòu)與實施例I相同。泡沫金屬材料片4由泡沫鎳合金片制成，其孔隙率為88%、厚度為30mm ;合成橡膠層3 與5的厚度比為7: I ;消聲瓦2的整體厚度為50mm，長寬比為100:85。
權(quán)利要求1.一種泡沫金屬材料消聲瓦，其特征在于包括具有一定弧度和厚度的泡沫金屬片(4)和將其硫化封裝為一整體結(jié)構(gòu)的合成橡膠層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泡沫金屬材料消聲瓦，其特征在于泡沫金屬片(4)為帶有一定弧度的片狀結(jié)構(gòu)，其弧度與水下運動體(I)的表面弧度相一致，合成橡膠層(3)與泡沫金屬片(4)保持一致弧度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泡沫金屬材料消聲瓦，其特征在于泡沫金屬片(4)的孔隙率為86-92%、厚度為6 40_。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泡沫金屬材料消聲瓦，其特征在于合成橡膠片層(3)是具有無規(guī)則孔洞的橡膠層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泡沫金屬材料消聲瓦，其特征在于合成橡膠層(3)外表面還覆蓋有實心合成橡膠外層(5)，合成橡膠層(3)與合成橡膠外層(5)的厚度比為6 10:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5任一項所述的泡沫金屬材料消聲瓦,其特征在于消聲瓦(2)的整體厚度為20 60_，長寬比為100:90 75。
專利摘要本實用新型涉及一種泡沫金屬材料消聲瓦，尤其是用泡沫金屬材料與合成橡膠制成的消聲瓦，屬于消聲技術(shù)領(lǐng)域。由具有一定弧度和厚度的泡沫金屬材料片，以及將它硫化封裝為一整體結(jié)構(gòu)的合成橡膠片組成。泡沫金屬材料片的弧度與水下運動體表面弧度相一致，經(jīng)合成橡膠片封裝后共同形成消聲瓦。本實用新型既可吸收主動聲納的聲波、顯著降低主動聲納的聲波的反射強度，也可抑制水下運動體自身產(chǎn)生的振動，隔離水下運動體內(nèi)機器噪聲向水下運動體輻射，顯著降低水下運動體自噪聲，降低探測方被動聲納作用距離等。
文檔編號B63G8/34GK202345900SQ201120463880
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者劉仁棟, 劉增力, 姚昊然 申請人:昆明理工大學(xué)