Тред №880718

Цитата: ЦитатаФранцузские ученые предложили новое противогидролокационное покрытие, которое может применяться в атомных подлодках. О «стелс-технологии» для субмарин авторы рассказали на страницах журнала Physical Review B.

 
Как известно из школьного курса физики, звук связан с распространением в среде механических колебаний (ее сгущений и разрежений). Скорость звука в веществе растет с уменьшением его сжимаемости. Это приводит к тому, что акустические волны в воде распространяются более чем в четыре раза быстрее, чем в воздухе.
 
Корпуса военных подлодок, как правило, содержат специальные покрытия, поглощающие приходящее излучение от активных гидролокаторов и затрудняющие их обнаружение противником. Покрытия зачастую представляют собой специальные перфорированные прорезиненные пластины, которыми покрывается металлический корпус подлодки. Звукопоглощение пластин обусловлено их материалом (добавками в резину), размерами и геометрией.  
 
Обычно толщина пластин равна нескольким сантиметрам. Французские ученые предложили новое покрытие, толщина которого будет несколько миллиметров. Авторы утверждают, что оно способно поглощать более 99% энергии звуковых волн, которые достигают его.
 
Резиновое покрытие содержит слой периодически расположенных воздушных карманов, играющих роль амортизаторов, гасящих давление звуковой волны.
 
Для упрощения задачи ученые использовали карманы в виде сферических пузырей. Система данных воздушных пузырьков также поглощает звуковые волны, падающие на нее. Идея использования таких поглотителей волн была известна давно, однако, как отмечают ученые, при помощи компьютерного моделирования им удалось аккуратно подобрать параметры нового материала, а затем проверить свои выводы на опыте.
 
Поглощение энергии зависит от упругих свойств резины и радиуса пузырька. Специалисты также  получили уравнение, связывающее (в использованном ими приближении) свойство звукоизоляции для определенной частоты с особенностями материала и размерами воздушной полости. Ученые провели подводные испытания с новым материалом. Для этого они использовали мегагерцовые волны, которые направляли на полимерные плоскости толщиной 230 мкм, размещенные на стальной подложке.
 
Хотя исследователи еще не проводили эксперименты со звуковыми волнами (частотой примерно от 16 Гц до 20 кГц), их расчеты показывают, что полимерное покрытие толщиной до 4 мм с пузырьками диаметром в 2 мм можетпоглощать падающую волну.
 
При этом энергия отраженных волн оказывается почти в 100 раз меньше, чем падающих. Как отмечают исследователи, новые материалы являются более тонкими по сравнению с современными аналогами и могут найти применение в покрытиях будущих субмарин.
 
В России разработками противогидролокационных покрытий занимается Крыловский государственный научный центр. В нем, в частности, ведутся работы по созданию не только пассивных материалов покрытий, но и активных: датчики на таких покрытиях будут определять частоту приходящей звуковой волны и нейтрализовать ее, испуская сигнал той же частоты, но в противофазе.
Источник: Лента.ру