092型战略核潜艇

毛主席曾经说过:“核潜艇,一万年也要搞出来!”因为战略核潜艇是“三位一体”核力量中最重要的部分,是大国安全的基石。092型战略核潜艇是中国人民解放军海军自行研制的第一代弹道导弹核潜艇。我国核动力潜艇的研制工作在20世纪60年代末全面展开。1967年6月,解放军海军提出了研制核动力弹道导弹潜艇的两步走计划:第一步是研制091型核动力攻击核潜艇,第二步是在091型的基础上,研制编号为092的弹道导弹核潜艇。

有界流场中潜艇水压场特性的预报方法和重要特征

潜艇水压场特性是信息化海战场的重要信息源。基于势流理论研究潜艇水压场特性的工程简化预报方法,构建基于兰金体线型的解析模型和基于回转体线型的数值模型,预估多种线型的潜艇水压场特性,并在验证性研究基础上,揭示潜艇线型、潜深等因素对潜艇水压场负压峰值、负压持续时间等重要特征的影响规律。研究结果表明:随着潜深增大,潜艇水压场负压区形状由单峰值的V形逐渐变为U形,甚至双峰值的W形,线型、潜深等因素对重要特征的影响逐渐增强;同一潜深下,随着航速增大,负压持续时间均呈现先突增、后缓降规律,且无论艇体胖瘦,其水压场重要特征在1倍艇长的横距外均已衰减,即该横距外水雷已难以捕捉其目标特性。

潜艇围壳填角几何外形的水动力特性研究

围壳填角几何外形对潜艇水动力特性有重要影响。基于SUBOFF全附体潜艇模型,采用RNG k-ε湍流模型对含有3种不同类型围壳填角的SUBOFF潜艇绕流场进行数值计算,研究围壳填角几何外形对围壳附近马蹄涡的产生、强度以及潜艇尾部伴流场的影响。结果表明,平滑过度的围壳填角有效抑制了马蹄涡的产生,降低了潜艇尾部伴流流向速度分量的不均匀度;含凸型围壳填角的潜艇模型达到的效果最优,其在尾部伴流场处流向速度分量不均匀度的最高下降幅度为24.5%。

一种半监督学习潜艇规避防御智能决策方法

潜艇水下作战行动中,受到水下弱可观测环境影响,获取的目标信息呈现稀疏特性。机动规避是潜艇水下防御的重要战术方法,现有机动规避参数仿真与优化方法在建模时不可避免引入观测误差,缺乏对态势演变的应对手段,且由于军事专家的稀缺性,获取军事专家标签的战术对抗样本代价十分昂贵。针对上述困难提出一种基于自编码与主动Q学习策略结合的半监督学习智能决策方法。通过引入对比预测编码自编码器,最大化时序输入与上下文间互信息熵,提高对稀疏时序输入的表征能力。将表征输入与主动强化学习任务相结合,降低智能体的标签需求率,提高规避决策时对环境反馈的能力。基于3 a采集的指挥员战法研练复盘数据构建上帝视角、红方视角数据集。实验结果表明:所提算法与不采用稀疏时序自编码器的算法消融实验,在完全信息、红方视角条件下决策精度分别达到98%、78%,而标签需求率仅为4%、44%;相比于经典的时序分类算法决策精度提高了14%、9%,与有监督算法相比在标签需求率降低为原来的24%~44%条件下,决策精度误差与有监督算法仅差1%,说明所提算法在保证决策精度的同时可大幅降低标签需求量,从而为少量样本条件下的军事智能决策提供一种通用的技术框架。

带消声功能的潜艇换热器声学性能仿真

针对潜艇消声问题,提出一种带消声功能的换热器,开展环状橡胶气囊结构消声性能研究。建立仿真模型和进行传递损失计算,证明有囊式消声器的消声效果。利用控制变量法定量改变设计参数,分别研究气腔长度、穿孔直径和穿孔率对气囊消声效果的影响规律,为潜艇换热器的流动噪声控制提供有力支撑。

回收液氧冷量冻结清除二氧化碳实现AIP潜艇节能增效

[目的]AIP潜艇携带巨量液氧,在液氧消耗过程中冷量往往未被充分利用,而潜艇密闭空间二氧化碳清除方式存在缺点。针对长期困扰AIP潜艇的两大痛点,提出将AIP潜艇液氧冷量回收利用与潜艇二氧化碳清除两者有机结合的一体化的解决方案。[方法]将液氧作为冷源处理舱室空气,依据空气各组分相变点温度不同的特性,在常压下将空气中二氧化碳冻结(凝华)分离出来。[结果]通过数据量化分析,论证了在潜艇自持力范围内液氧储存的能量基本上能满足冻结艇员呼吸代谢产生的二氧化碳对冷量的需求,并提出了三级工作流程与实施方案。[结论]所提出的技术方案可回收利用占比5%的低温冷量,是一种符合综合集成、节能降噪和总体资源充分融合思想的解决方案,可用于以AIP系统作动力的潜艇、潜器和深海空间站等密闭空间的空气净化和二氧化碳清除。

潜艇强机动变深规避鱼雷攻击仿真研究

潜艇利用强机动变深规避鱼雷末端攻击弹道是其规避鱼雷攻击的方法之一,也是潜艇防御鱼雷的最后措施。研究这种规避方法的可行性和有效性,可以为潜艇指挥员科学合理地操纵潜艇规避鱼雷攻击提供参考,对提高潜艇生命力和战斗力具有十分重要的理论研究意义和军事应用价值。通过对强机动规避方案基本原理及不同机动方式的效果进行理论剖析,并对潜艇和鱼雷相对运动态势进行建模仿真计算,验证了潜艇强机动变深规避鱼雷攻击的效果。仿真计算表明,在一定距离范围内,高速机动的潜艇利用高压气吹除主压载水舱的水,同时采用上浮大舵角使潜艇大尾倾高速上浮至水面来规避鱼雷末端攻击弹道,随后迅速下潜到浅水层完成规避鱼雷攻击,这种战术机动规避措施在理论上是可行的,但是该方案采用时机亦应当充分考虑分析。

基于STAR-CCM+的全附体潜艇水压场特性及附体影响性研究

潜艇航行引起的流场压强变化称为潜艇水压场,其特性常被应用于水雷,以实现目标探测,攻守兼备。考虑指挥台围壳、尾翼影响,以全附体艇体为研究对象,在验证性研究的基础上,基于粘流理论研究了潜艇水压场特性,揭示了附体对艇体表面、周围流场、水底流场的压强分布影响规律。结果表明:附体对艇体表面的压强分布影响显著,但影响范围局限于附体小区域,而对水底处的水压场影响仅在潜艇近底航行时才略显著,可见非近底航行工况下可忽略附体影响,实现潜艇水压场的快速预报;在研究近水面航行工况时,水面兴波对海底潜艇水压场的分布存在影响,具体影响潜艇水压场的峰值大小和位置等。

潜艇作战嵌入式训练系统研究

嵌入式训练是将仿真系统嵌入到实际装备中,人员操作真实装备进行训练。首先介绍了嵌入式训练的概念和应用情况,然后提出了潜艇作战嵌入式训练系统的三种结构:独立式、集成式和混合式,分析了潜艇作战嵌入式训练系统的工作原理和主要功能。重点研究了嵌入式技术、建模仿真、时空一致、虚拟作战环境生成、计算机生成兵力、评估反馈和航行模拟关键技术,最后提出了潜艇作战嵌入式训练系统的发展趋势。通过加装嵌入式训练系统,可以有效提高潜艇实装的训练效益。

利用点电流源和Tikhonov正则化的潜艇稳恒电场反演方法

为了评估潜艇水下腐蚀相关稳恒电场分布特性,从潜艇水下腐蚀相关稳恒电场产生机理出发,基于等效点电流源建立潜艇水下腐蚀相关稳恒电场正演模型,并利用Tikhonov正则化根据已知电场数据求解等效点电流源电流强度,对潜艇周围海水空间的腐蚀相关稳恒电场进行推算。将某型潜艇的COMSOL软件仿真结果作为模拟试验数据,对所提方法有效性进行验证。结果表明:由水深38 m电场值向水深42.5 m和水深33.5 m进行反演时,相对均方根误差、最大值相对误差、峰峰值相对误差均不超过0.06;由较近平面向较远平面进行反演时,即使推算深度达到45 m,相对均方根误差仍然在0.21以内;噪声标准差为实际电场最大值的0.1倍时,反演误差仍然小于0.1。该算法抗噪声能力强,精度较高,能较好地用于工程实践。

潜艇动力装置技术发展趋势及应用前景展望

由潜艇定义出发,介绍了柴油机及蓄电池等常规潜艇所使用的动力装置,详尽阐述了闭式循环柴油机、斯特林发动机及燃料电池等不依赖于空气的推进(AIP)系统及其技术特点,描绘了核潜艇的技术特点及其发展历程,着重对未来潜艇动力装置的发展趋势进行了展望。未来,核潜艇将是各国的重点发展方向,对于常规潜艇而言,则可重点发展燃料电池等AIP系统。

潜艇液压系统油液污染及净化技术研究

在分析潜艇液压系统油液污染危害、原因与控制技术现状的基础上,针对潜艇特殊的工作环境特点,系统梳理潜艇液压油净化系统的设计需求,提出“旁路循环、便携分体、加压过滤和智能预警”的系统设计方法,推动潜艇液压油监测和净化技术创新发展,为潜艇液压系统安全稳定运行提供可靠保障。

水中康复训练对潜艇艇员远航疲劳损伤的疗效研究

目的观察水中康复训练对潜艇艇员远航疲劳损伤的治疗效果。方法2021年10月选择某潜艇训练基地120名艇员作为研究对象,其中患有腰背部疲劳性损伤和肩颈部疲劳性损伤的艇员各60名,将患有腰背部疲劳性损伤和肩颈部疲劳性损伤的艇员分别通过随机数字表法分为试验组(采取水中康复训练)和对照组(采取常规康复训练),比较试验组和对照组各个评价指标及变化率。结果肩颈部疲劳性损伤艇员中,试验组前屈活动度、后伸活动度、侧屈活动度和旋转活动度均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。腰背部疲劳性损伤艇员中,与训练前比较,试验组和对照组腰部前屈、后伸、侧屈的关节活动度增大,试验组腰部前屈和后伸的活动度较对照组增加,差异有统计学意义(P<0.05)。结论水中康复综合了水疗和水中健身运动的优点,能够放松艇员肌肉,加快疲劳损伤的恢复速度,适用于潜艇艇员远航疲劳损伤的预防和康复,具有较好的实践意义和实用价值。

中美军事新闻报道的趋近化对比——以美国核潜艇南海碰撞事故报道为例

以中美主流媒体对2021年美国核潜艇“康涅狄格”号在南海发生碰撞事故的相关报道为语料,基于趋近化理论,从空间、时间和价值趋近化三个维度,对比分析不同立场媒体就同一事件报道所采用的话语策略。中美主流媒体从各自国家利益和意识形态出发,将不同的趋近化策略运用于同一军事事件的新闻构建,营造符合自身利益所需的舆论环境,并由此影响甚至操纵受众的认知、立场和情感意向。

091型攻击核潜艇

091型攻击核潜艇是我国在没有外援的情况下完全独立设计建造的第一代攻击型核潜艇。091型攻击核潜艇水下排水量4500吨,最大潜深300米,是我国曾经的“深海猛鲨”。

法开建首艘第三代核动力弹道导弹潜艇

【美国《海军新闻》网站2024年3月20日报道】2024年3月20日,法国海军集团(NavalGroup)在瑟堡(Cherbourg)造船厂举行第三代弹道导弹核潜艇首艇的第一块钢板切割仪式,正式拉开下一代战略核潜艇建造序幕,标志着法国在未来海基核威慑力量建设方面迈出实质性一步。

为国铸重器 隐姓埋名三十载 核潜艇之父 惊涛骇浪探龙宫

黄旭华,1924年2月24日出生于广东省海丰县,我国核动力潜艇专家,中国工程院院士,共和国勋章和国家最高科学技术奖获得者,中国核潜艇之父。黄旭华的祖父是清朝的武秀才,他的父亲也略通武术。黄旭华幼年练过套路,中年又学过长拳,习过太极,晚年他又依据自己的身体特点,结合长拳与各派太极的特点,自创了一套拳法,每天晨起研习,风雨不辍,把身体练得棒棒的,今年已100周岁了。

基于重叠网格的潜艇自航模操纵运动数值模拟研究

针对潜艇机动状态非定常运动数值模拟方法提升的实际需求,本文采用基于重叠网格的方法对潜艇六自由度耦合运动及各操纵面的独立运动直接数值建模,并利用滑移网格技术直接模拟艇后螺旋桨的转动,进行潜艇水下自航模的数值模拟方法研究。通过开展潜艇自航模水下直航、水下回转、水平面Z形操舵、紧急倒车等典型工况的数值模拟,重点解决潜艇操纵状态下艇/桨/舵水动力耦合建模、自动舵的PD(proportional-derivative)数值控制实现等问题,建立基于重叠网格的潜艇自航模数值模拟技术途径。同时对潜艇操纵状态下艇体周围流动现象以及运动学与动力学参数时历变化过程进行分析,通过将典型运动参数数值模拟结果与水池物理模型试验结果进行对比,验证其工程预报实用性。研究结果可为潜艇操纵性和适航性预报与评估以及潜艇自航模模型试验技术完善提供技术支撑。

不确定环境下潜艇综合防御鱼雷的作战决策分析与优化方法

针对潜艇综合防御决策时存在的目标类型不明、目标运动信息解算不明、对抗环境信息不明3类信息不确定问题,构建基于不确定信息的潜艇防御鱼雷组合优化框架,设计基于蒙特卡洛模拟的随机搜索优化模型,采用基于离散边界收缩的粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)方法计算局部最优决策。建立战术对抗仿真模型对潜艇防御鱼雷策略进行选择与优化,针对不同鱼雷报警位置和行动策略,以安全余量作为评价标准,综合考虑3类不明条件下使用潜艇转向+定深规避与潜艇转向+使用水声器材防御两种策略,并结合PSO方法与过程仿真分别给出两类策略的选择边界条件及不同作战态势下的决策建议。防御效能分析结果表明:目标解算不收敛是最主要的防御行动影响因素,基于PSO方法的潜艇转向角度决策精度为±10°/20°;在相同的条件下,组合优化框架的决策加速比相比于传统搜索方法达到92~156,相比于并行计算方法达到10~16,在满足决策实时性的基础上可以为潜艇防御鱼雷争取更大的防御决策时间。

潜艇舱室空气复合污染影响研究

潜艇舱室是一个典型的密闭环境,由于艇内人员多、建造材料、仪器设备、非金属材料复杂繁多,导致舱室内部的空气污染物成分非常复杂,空气污染成为影响艇员身心健康的主要因素。潜艇舱室常有的污染气体,会同时影响人体,其复合作用的规律不同于单一气体作用于人体时产生的特征和规律,有必要对空气复合污染物影响人体健康指标的主要因素和影响规律进行分析。本文选取SO_(2)、氟利昂(氟利昂-12)、NO_(2)、甲醛等4种气体作为危害气体研究对象,采用主因素研究法,对舱室主要污染物复合危害效应进行分析研究。研究表明,不同浓度的气体组合对船员健康产生了明显差异的影响,它们浓度水平的高低决定了舱室环境的最差、最佳状态。因此需对上述气体应严格控制,这对保证艇员的健康,增强潜艇战斗力具有重要意义。