鱼雷用非金属材料

万象 百科 2020-07-01 11:16

一、阻尼材料

近年来,阻尼减振技术和材料得到了很大发展,并首先应用在导弹、航天器及潜艇、鱼雷等武器系统上。就鱼雷而言,在运输、发射和鱼雷本身的航行过程中不可避免地要受到冲击、振动和噪声的有害作用,有可能鱼雷结构和仪器设备产生共振响应,造成结构损坏、仪器失灵以至影响鱼雷的功能,而噪声指标对于鱼雷来说更是至关重要;自噪声过大,易被敌舰探测到而过早地暴露自己,影响命中概率;噪声过大,也影响鱼雷本身自导头的导引功能。

为此,必须采取有效的减振措施。使用传统的减振方法,如增加刚度或质量、加装隔振器或动力吸振器等,不但不能完全避开宽频随机振动引起的多阶共振,而且还会增加不必要的质量和体积,这是鱼雷设计中必须避免的。阻尼减振技术可成功地解决多共振峰问题,它通过阻尼元件或采用约束阻尼层和自由阻尼措施,在不改变原设计的条件下来增强结构的阻尼,以达到阻尼减振的目的。采用阻尼减振技术,可以改善振动环境、保护仪器设备正常的工作,降低自噪声。

阻尼减振中使用的材料有高阻尼合金和黏弹性高聚物材料及阻尼复合材料。

二、防热材料

伴随着更加先进鱼雷的出现,又开始采用固体火箭发动机作为鱼雷的推进动力。火箭发动机造成的高温、高速燃气流场具有高温、高压、高热流的特征。处于流场区的工程结构必须采取有效的防热措施,其中防热材料就是不可缺少的技术物质基础。

固体火箭发动机的防热只能靠采用特殊防热材料解决,其主要防护部位是发动机喷管内壁和喉部内衬。由于喷管是将燃气热能转变为动能,从而产生推力的重要构件,因此在高热流燃气冲刷下如何保持喷管临界面的气动外形,将直接影响发动机的推力和效率,尤其是喉部内衬材料要承受高温、高压、高速两相流燃气的机械冲刷、化学侵蚀和热冲击,工作环境更为严峻。发动机喷管可使用树脂基防热材料,如bō璃-酚醛和高硅氧-酚醛(属于碳化-熔化型烧蚀材料)。碳-酚醛属于碳化-升华型烧蚀材料,可用于高性能固体火箭发动机喷管。

多晶石墨和碳-碳复合材料(碳基放热材料)属于升华型烧蚀材料,用作大功率固体火箭发动机的喉衬。

上述各种类型的防热材料,在航天和导弹业已有广泛应用,各类材料的性能、制造工艺也研究的较透彻、成熟,在此不再一一赘述。

三、声学材料

鱼雷是唯一能在水下精确制导和自导寻的兵器,之所以能够精确制导和自导寻的,主要是其上装有称为自导系统的特种小型声纳。任何声纳系统都有声学基阵。声学基阵由敏感器件及其结构件组成。敏感器件是完成各种能量转换的重要部件,称为有源器件,制造这些器件的材料称为有源材料;结构件是声学基阵的辅助器件,本身没有能量转换功能,因此称为无源器件,但它对电声转换效能起着不可忽视的作用。 (

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