李孟捷，王梦璇，王 力，刘志华

（1.宜昌测试技术研究所，湖北宜昌443003；2.海军工程大学舰船工程系，武汉430033）

水下航行体降噪艉翼填角的数值模拟与试验研究

李孟捷1，王梦璇1，王 力1，刘志华2

（1.宜昌测试技术研究所，湖北宜昌443003；2.海军工程大学舰船工程系，武汉430033）

为降低水下航行体噪声，研究了艉翼填角的降噪效果。分析了水下航行体艉翼接合部马蹄涡影响螺旋桨伴流场的特征，认为马蹄涡对水下航行体噪声产生了不利影响。针对某无人水下航行体（UUV）设计了一种艉翼填角，运用CFD方法对该艉翼填角优化螺旋桨伴流场的效果进行了数值模拟，结果显示伴流场轴向速度的周向不均匀度系数下降35%-62%。将艉翼填角应用于该UUV，开展航行辐射噪声测量试验，结果显示艉翼填角使UUV航行噪声总声源级降低3.4 dB，尤其对低频噪声抑制较好。

水下航行体；马蹄涡；降噪；艉翼填角；CFD；噪声测量

0 引 言

水下航行体最大的军事价值源于其具有隐蔽航行能力，静音性能是衡量其总体性能先进程度的重要指标。因此，研制低噪声水下航行体是各国海军追求的目标。对于航行体水下辐射噪声而言，螺旋桨噪声和动力系统产生的机械噪声是两种最重要的噪声来源[1]，降低螺旋桨噪声以及螺旋桨激振力诱发的机械结构噪声就显得尤为重要。

由于水下航行体附体及操纵面对其绕流场的干扰，位于艉部的螺旋桨工作的伴流场是十分不均匀的。螺旋桨在这种不均匀的伴流场中作周期性的旋转运动，桨叶与水流发生着复杂的、非定常的力学相互作用，这种相互作用同时造成了桨叶和水介质的受力变化，引起了结构振动、漩涡发放、空泡产生与溃灭等一系列发声效应。……