武珅，宋明太

1 中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082

2 船舶振动噪声重点实验室，江苏 无锡 214082

3 江苏省绿色船舶技术重点实验室，江苏 无锡 214082

0 引 言

与传统的金属合金螺旋桨相比，复合材料螺旋桨具有高比强度、高阻尼等特性，利用这些特性可大幅降低螺旋桨的重量和转动惯量，自适应船尾伴流场变化，提高推进效率和改善桨叶空泡性能以及材料阻尼特性，并减弱螺旋桨与轴系耦合振动，从而达到降低螺旋桨辐射噪声的目的。因此复合材料螺旋桨在民船和军船上都有广阔的应用前景。

国外复合材料螺旋桨已有近50 年的发展历史，早期应用于鱼雷、自主式水下机器人（AUV）、游艇等小型船舶和航行体。近年来，复合材料螺旋桨在潜艇和大型商船上得到了应用，证明其在节能增效和减振降噪方面具有良好的效果。在国内，考虑到复合材料螺旋桨的减重优点，在小型潜器上应用了复合材料螺旋桨，以实现调整配重及延长续航时间的目的，但在大型舰艇上的应用尚不多见。

早期研究复合材料螺旋桨性能多采用势流与有限元结合的方法来计算桨叶受力及变形[1]，后来，逐渐发展到采用粘流与有限元结合的方法来计算湍流流动与桨叶的振动耦合[2-3]。从公开的文献报道可见，国内外学者的研究工作主要集中在复合材料参数、桨叶变形等对螺旋桨水动力特性的宏观影响方面[4-7]，而鲜有涉及桨叶振动、湍流和涡系耦合作用下螺旋桨的发声机制及减振降噪机理[8]，研究对象也基本上局限于模型尺度，且多为数值模拟和理论分析，缺乏可靠的试验验证，公开的试验结果也非常有限。……