潜艇之所以成为“杀手”，是因为它有两大优势:隐蔽性和奇袭性。在深海，电磁波跑不了多远，光看不见，红外不灵敏，磁异常距离近，只能靠声音发现潜艇。

但海洋有背景噪声，是由地质变化、洋流、巨浪、风吹、人类活动和各种生物活动造成的。因此，现代潜艇尽一切努力降低噪音。一旦它们可以融入背景噪音，它们将完全不可见。

▲台风级核潜艇上的消声瓦

在第二次世界大战中，德国首次研制出消音瓦，代号为“阿里·贝里奇”。

这种合成橡胶瓦是由著名的德法日化学公司研制的，由高分子聚异丁烯均聚物制成。它大约1平方米大小，4毫米厚，上面有密集的直径为2毫米和4毫米的圆柱形孔。

▲阿里贝里奇消声瓦材料

这种合成橡胶瓦可以在10-18 kHz范围内将主动声纳的反射回波降低15%，刚好覆盖盟军早期ASDIC声纳的工作范围。

由于消声瓦上的孔隙被水压压缩，回波反射率随海底深度而变化。还可以抑制柴油机的噪声辐射，降低U型潜艇的声目标特性，减小被动声纳的探测距离。

1940年，德国首次在U-11潜艇上进行试验，1941年，U-67潜艇的控制塔和船体两侧铺设了消声瓦。

试验中发现了很多问题，其中之一就是粘接强度不足，导致消声瓦松动脱落。海水下的环境恶劣，高盐高湿不提，航行中会遇到很大阻力，所以消声瓦经常从船体上剥离。一旦松散的海水在缝隙处形成湍流，就会增加水动力噪音，使潜艇更容易被发现。同时也增加了阻力，降低了水下速度。

因此，工程师们不断改进，直到1944年底，粘接问题才基本解决。为潜艇安装消声瓦是一项细致的工作，需要花费数千个工时来铆接和胶合，但与好处相比，复杂性是值得的。

▲U-480潜艇上的消声瓦

新型胶粘剂首次在U-480潜艇上使用，取得了良好的效果。总部决定将其扩展到新开发的二十一和二十三潜艇。然而，德国投降得太快，战争在消声瓦装备精良之前就结束了。最后，只有一架XXIII U-4709配备了消声瓦。

二战后，德国的消声瓦技术被苏联和英国掌握，并在各自国家迅速发展。苏联人在消声瓦上投入了大量的人力物力，取得了丰硕的成果。1965年，他们开始装备潜艇。之后，潜艇的噪音水平迅速下降，很快就赶上了美国同行。

苏联消声瓦以丁苯橡胶为基础，有许多不同的规格。不同潜艇上的消声瓦厚度不同，同一艘潜艇不同位置的消声瓦也不同。

各种攻击型核潜艇、导弹潜艇一般使用50-150毫米厚的消声瓦，可以将北约声纳的探测距离缩短75%左右。阿库拉级攻击核潜艇比较特殊，艇首是一层液体橡胶蒙皮，可以降低阻力，根据压力变化自动调整。

▲阿库拉级核潜艇

战略核潜艇对隐蔽性要求较高，因此消音瓦的厚度也较大。台风核潜艇的消声瓦平均厚度为100-200毫米，由陶瓷和橡胶组成，可以降低声强10-20dB左右，相当厉害。

另一方面，英国人也在20世纪70年代开发了消声瓦技术，并在丘吉尔号核潜艇上进行了试验。其消声瓦基材为聚氨酯，性能良好，但与船体的粘结问题尚未解决。结果，核潜艇航行时消声瓦经常大面积脱落，严重影响其性能。

▲英国特拉法尔加号核潜艇上脱落的消声瓦

后来英国人放弃了艇体粘贴技术，改用真正的艇体现场铸造成型，并直接将其集成，开辟了新的方向。

面对噪音越来越低的苏联先进潜艇，美国人也很焦虑。因此，在20世纪80年代，我从英国获得技术，开始研究消声瓦。消音瓦的技术进步很快，基材为聚氨酯和玻璃纤维复合材料，采用双层铝板固定吸声结构，效果非常明显。洛杉矶级核潜艇噪声降至128分贝左右，俄亥俄级和海狼级噪声甚至降至120分贝以下。

1988年，美军首次在洛杉矶级核潜艇“圣胡安”号上铺设消声瓦，船体总成借鉴了航天飞机隔热瓦的铺设技术。

▲SSN-571圣胡安号核潜艇上的消音器瓦

然而，美国消声瓦的粘贴效果仍然不理想。2018年，弗吉尼亚级核潜艇仍有大面积脱落，这让海军对相关研发部门非常愤怒。

如今，美国正在积极开发一种类似油漆的“超疏水”涂层，填充气泡空间隙，可以降低阻力和噪音，提高速度。实验中，涂层可以吸收91%的入射声能，反射率小于3%。效果非常显著。相比之下，全暴露钢板的声能反射率高达88%！这是一项值得关注的新技术。然而，生产易于施工和耐用的实用涂层仍然是一个挑战。

如果你认为消声瓦只能吸音隔音，那你就低估了，它只是它的功能之一。

水声橡胶材料有吸声、透声、抗声三种类型，而海底消声瓦分为解耦瓦、透射损耗瓦、消声瓦和阻尼瓦，具有吸声、透声、反射、隔振、减阻、防污染等多种功能。

▲弗吉尼亚级主被动声纳阵列

比如声纳和鱼雷，我们应该使用传声材料让声音通过。应在主动和被动声纳阵列周围使用传输损耗瓦片，以防止噪声进入阵列并干扰其运行。反声材料将声音反射回来，最好是100%全反射，比如声纳阵列的反声后挡。不同的需求决定了不同的水声材料。畅谈原创，禁止抄袭。

潜艇水下噪声主要有三个来源:一是螺旋桨噪声；二是船体的水动力噪声；三是内部机械和管道产生的辐射噪声。

因此，不仅是船外的吸声和隔声，船内的机械噪声辐射和振动抑制也是如此。除阻尼浮阀外，机舱内外应安装阻尼瓦，以吸收机械噪音，防止其辐射到船外。

阻尼瓦为楔形结构，类似于消音室使用的吸音材料。寂静的房间很安静。人们在里面说话时，可以听到心跳，甚至器官的运动，而没有回声。据说奥菲尔德实验室的消音室是世界上最安静的地方，人在里面不能超过一个小时，否则会发疯。

双壳潜艇铺设消声瓦有天然优势。比如很多苏联潜艇在非耐压壳内外和耐压壳外都有消声瓦，不同位置使用不同功能的消声瓦形成复合效果，达到了良好的外防反射和内降噪效果，为潜艇披上了一件伟大的“超级隐身衣”。

如今，俄罗斯的整体消音瓦、复合消音瓦、美国的玻璃纤维双层薄板消音瓦等都有很好的发展前景，将为未来潜艇隐身提供更大的帮助，使其成为真正的“海洋黑洞”！

和风漫谈原创文字，