聲學隱身
關注創(chuàng)建者：HBK聲學與振動 創(chuàng)建時間：2019-08-01
聲學隱身的實例教程
6月1日，中國科學院聲學研究所噪聲與振動重點實驗室研究員楊軍與副研究員賈晗帶領的超材料研究組，在《Applied Physics Letters》在線發(fā)表了最新研究成果“Experimental demonstration of three-dimensional broadband underwater acoustic carpet cloak”。該研究組首次成功制備出三維水下聲學隱身毯樣品，并通過實驗驗證了其隱身效果。
基于超材料的聲學隱身毯是一種以控制聲傳播路徑為手段的新型聲學隱身器件。
此前，該研究組在空氣中利用穿孔板結(jié)構實現(xiàn)了二維的聲學幻象（Journal of Applied Physics, http://dx.doi.org/10.1063/1.4775408），隨后進一步在水下利用周期分布的銅片制備出二維的水下聲學隱身毯樣品，并通過聲場測量驗證了有效性（Scientific Reports, http://www.nature.com/articles/s41598-017-00779-4）。
截至2017年底，基于超材料的新型水下隱身器件一直停留在二維狀態(tài)。然而，二維的隱身器件存在一定的局限性，從第三個方向進行探測的聲波可以輕易發(fā)現(xiàn)隱藏目標。
近期，該研究組通過精密的設計，利用周期性互相分隔的鋼條構建出水下八棱錐形的三維聲學隱身毯。
在水池實驗中，研究人員將聲學隱身毯覆蓋于被隱藏目標上，并對回波聲場進行測量。實驗結(jié)果證實，這個隱身體系的聲回波信號與平整反射面的聲回波信號相一致，成功實現(xiàn)對目標的聲隱藏，驗證了該隱身毯的有效性。
此外，在不同截面上，隱身體系的回波聲場表現(xiàn)一致，證明三維隱身毯可以躲過任意方向的探測聲波。
圖1. 水下聲學隱身毯樣品概念圖（左）和實物圖（右）。
展開 6月1日，中國科學院聲學研究所噪聲與振動重點實驗室研究員楊軍與副研究員賈晗帶領的超材料研究組，在《Applied Physics Letters》在線發(fā)表了最新研究成果“Experimental demonstration of three-dimensional broadband underwater acoustic carpet cloak”。該研究組首次成功制備出三維水下聲學隱身毯樣品，并通過實驗驗證了其隱身效果。
基于超材料的聲學隱身毯是一種以控制聲傳播路徑為手段的新型聲學隱身器件。
此前，該研究組在空氣中利用穿孔板結(jié)構實現(xiàn)了二維的聲學幻象（Journal of Applied Physics, http://dx.doi.org/10.1063/1.4775408），隨后進一步在水下利用周期分布的銅片制備出二維的水下聲學隱身毯樣品，并通過聲場測量驗證了有效性（Scientific Reports, http://www.nature.com/articles/s41598-017-00779-4）。
截至2017年底，基于超材料的新型水下隱身器件一直停留在二維狀態(tài)。然而，二維的隱身器件存在一定的局限性，從第三個方向進行探測的聲波可以輕易發(fā)現(xiàn)隱藏目標。
近期，該研究組通過精密的設計，利用周期性互相分隔的鋼條構建出水下八棱錐形的三維聲學隱身毯。
在水池實驗中，研究人員將聲學隱身毯覆蓋于被隱藏目標上，并對回波聲場進行測量。實驗結(jié)果證實，這個隱身體系的聲回波信號與平整反射面的聲回波信號相一致，成功實現(xiàn)對目標的聲隱藏，驗證了該隱身毯的有效性。
此外，在不同截面上，隱身體系的回波聲場表現(xiàn)一致，證明三維隱身毯可以躲過任意方向的探測聲波。
圖1. 水下聲學隱身毯樣品概念圖（左）和實物圖（右）。
展開 為了確保這種新型戰(zhàn)艦的聲學隱身，BAE系統(tǒng)公司需要一個世界級的自噪聲監(jiān)測系統(tǒng)。
世界級的海軍工程
BAE系統(tǒng)公司是一家全球性的國防、航空航天和安全公司，其員工遍布40多個國家/地區(qū)，與技術嫻熟的合作伙伴有著密切的合作。BAE系統(tǒng)公司在空中、海上、陸地以及網(wǎng)絡世界中提供競爭優(yōu)勢，設計、制造和支持復雜的水面艦艇、潛艇、魚雷、雷達以及指揮和作戰(zhàn)系統(tǒng)。
26型護衛(wèi)艦是一艘旨在保護強大的新型航空母艦的新型戰(zhàn)艦，將取代英國的23型反潛戰(zhàn)（ASW）護衛(wèi)艦。8艘26型護衛(wèi)艦的設計使用壽命至少為25年，在2060年之前都將作為皇家海軍水面艦隊的中堅力量。
“聲學探測和識別技術正變得越來越先進和復雜，我們必須確保獲得符合T26嚴苛要求的尖端解決方案。”
——Andy Kellett，英國MOD的T26需求經(jīng)理
管理船舶的聲學特征
聲隱身的重要性在苛刻的海洋條件下不容小覷，因為海上的生命取決于其未被發(fā)現(xiàn)的時間。由于其ASW角色，T26護衛(wèi)艦必須保護艦隊免受潛在入侵潛艇的威脅，因此船舶安靜并且機組人員能夠精確監(jiān)控產(chǎn)生的噪聲與振動非常重要。聲學特征，即船舶及其船上設備和系統(tǒng)在水中產(chǎn)生的噪聲與振動，是此類船舶的關鍵要求，必須盡可能低，以避免被發(fā)現(xiàn)。
基本監(jiān)控
為保持聲學上的自由行動權，應考慮船舶的所有噪聲源，包括人員、船上設備和空化以及整個船舶的輻射噪聲特征。降低船舶的輻射噪聲特征是其戰(zhàn)術部署的關鍵因素，而自噪聲監(jiān)測系統(tǒng)對于管理船舶的聲學特征至關重要。
BAE系統(tǒng)公司非常重視聲學隱身，基于早期幾個項目的成功經(jīng)驗，BAE再次選擇由Brüel & Kj?r為前三艘26型護衛(wèi)艦提供商用現(xiàn)貨（COTS）的自噪聲監(jiān)測系統(tǒng)（SNMS），也稱為船體振動監(jiān)測設備（ HVME）。
展開 為了確保這種新型戰(zhàn)艦的聲學隱身，BAE系統(tǒng)公司需要一個世界級的自噪聲監(jiān)測系統(tǒng)。
世界級的海軍工程
BAE系統(tǒng)公司是一家全球性的國防、航空航天和安全公司，其員工遍布40多個國家/地區(qū)，與技術嫻熟的合作伙伴有著密切的合作。BAE系統(tǒng)公司在空中、海上、陸地以及網(wǎng)絡世界中提供競爭優(yōu)勢，設計、制造和支持復雜的水面艦艇、潛艇、魚雷、雷達以及指揮和作戰(zhàn)系統(tǒng)。
26型護衛(wèi)艦是一艘旨在保護強大的新型航空母艦的新型戰(zhàn)艦，將取代英國的23型反潛戰(zhàn)（ASW）護衛(wèi)艦。8艘26型護衛(wèi)艦的設計使用壽命至少為25年，將成為20世紀60年代皇家海軍水面艦隊的支柱。
管理船舶的聲學特征
聲隱身的重要性在苛刻的海洋條件下不容小覷，因為海上的生命取決于其未被發(fā)現(xiàn)的時間。由于其ASW角色，T26護衛(wèi)艦必須保護艦隊免受潛在入侵潛艇的影響，因此船舶安靜并且機組人員能夠精確監(jiān)控產(chǎn)生的噪聲與振動非常重要。聲學特征，即船舶及其船上設備和系統(tǒng)在水中產(chǎn)生的噪聲與振動，是此類船舶的關鍵要求，必須盡可能低，以避免被發(fā)現(xiàn)。
基本監(jiān)控
為保持聲學上的自由行動權，應考慮船舶的所有噪聲源，包括人員、船上設備和空化以及整個船舶的輻射噪聲特征。降低船舶的輻射噪聲特征是其戰(zhàn)術部署的關鍵因素，而自噪聲監(jiān)測系統(tǒng)對于管理船舶的聲學特征至關重要。
BAE系統(tǒng)公司非常重視聲學隱身，隨著早期幾個項目的成功，再次選擇由Brüel & Kj?r為前三艘26型護衛(wèi)艦提供商用現(xiàn)貨（COTS）自噪聲監(jiān)測系統(tǒng)（SNMS），也稱為船體振動監(jiān)測設備（ HVME）。
26型供應鏈總監(jiān)Chris Curtis說：“Brüel & Kj?r之前為BAE系統(tǒng)公司提供高質(zhì)量產(chǎn)品的歷史記錄支持了HVME的合同簽訂。
展開 Neil表示：“胸部皮毛在所有生態(tài)相關的超聲波頻率中提供了實質(zhì)性的聲學隱身效果。飛蛾胸部的皮毛可以充當一種輕質(zhì)的多孔吸聲器，它有助于聲學偽裝并且在面對蝙蝠的時候具有顯著的生存優(yōu)勢?！?Neil認為，這種皮毛的聲學特征可以應用到超薄吸聲材料等技術中。
這位科學家于本周在加拿大維多利亞舉行的第176屆美國聲學學會大會上公布了這一研究成果。
來源：高分子科學前沿
聲學隱身的最新內(nèi)容
、力學聲學和電磁隱身設備、智能天線在內(nèi)的工程機械領域；包括柔性電子、仿生皮膚等人工組織結(jié)構、血管支架、靶向運輸載體等在內(nèi)的生物醫(yī)學領域。
這意味著BAE系統(tǒng)公司始終擁有最新的硬件和軟件，船舶可以長期擁有尖端的聲學隱身解決方案。
這意味著BAE系統(tǒng)公司始終擁有最新的硬件和軟件，船舶可以長期擁有尖端的聲學隱身解決方案。
Neil表示：“胸部皮毛在所有生態(tài)相關的超聲波頻率中提供了實質(zhì)性的聲學隱身效果。飛蛾胸部的皮毛可以充當一種輕質(zhì)的多孔吸聲器，它有助于聲學偽裝并且在面對蝙蝠的時候具有顯著的生存優(yōu)勢?！?Neil認為，這種皮毛的聲學特征可以應用到超薄吸聲材料等技術中。
這位科學家于本周在加拿大維多利亞舉行的第176屆美國聲學學會大會上公布了這一研究成果。
來源：高分子科學前沿
該研究組首次成功制備出三維水下聲學隱身毯樣品，并通過實驗驗證了其隱身效果。
基于超材料的聲學隱身毯是一種以控制聲傳播路徑為手段的新型聲學隱身器件。
該研究組首次成功制備出三維水下聲學隱身毯樣品，并通過實驗驗證了其隱身效果。
基于超材料的聲學隱身毯是一種以控制聲傳播路徑為手段的新型聲學隱身器件。
