Một nhóm nghiên cứu ở Thượng Hải đă công bố về công nghệ giảm rung mới có thể giúp cải thiện đáng kể khả năng tàng h́nh của tàu ngầm trong khi tiến hành các hoạt động bí mật.
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đă phát triển một phương pháp giúp giảm phạm vi phát hiện tiếng ồn của động cơ tàu ngầm xuống hơn một nửa. Ảnh: Đại học Giao thông Thượng Hải (Trung Quốc).
Thông tin trên được đăng trong một nghiên cứu đă được b́nh duyệt và công bố trên tạp chí Noise and Vibration Control của Trung Quốc.
Theo đó, ông Zhang Zhiyi cùng nhóm nghiên cứu tại Pḥng thí nghiệm trọng điểm nhà nước về Hệ thống cơ học và rung động của Đại học Giao thông Thượng Hải (Trung Quốc) cho biết sáng kiến mới này về mặt lư thuyết có thể giúp giảm hơn một nửa phạm vi bị phát hiện từ các hệ thống sonar của đối phương.
Theo bài báo, công nghệ này nhằm thay thế các giá đỡ động cơ không linh động truyền thống bằng hệ thống cách ly rung hỗn hợp chủ động - thụ động, qua đó có thể giúp giảm tiếng ồn của động cơ truyền qua thân tàu ngầm tới 26 decibel (dB).
Hệ thống này bao gồm một ṿng gồm thép - cao su - thép để phân tán rung động, kết hợp với một lớp hoạt động với 12 bộ truyền động áp điện được bố trí hướng tâm xung quanh động cơ nhằm giảm thêm tiếng ồn.
Các bộ truyền động được chạy bằng điện này có thể triệt tiêu các chuyển động ở cấp độ micron của động cơ bằng lực điều khiển mạnh thông qua cơ chế đ̣n bẩy chính xác.
Theo bài báo được công bố vào tháng 4, nghiên cứu chỉ ra rằng chỉ cần giảm 10 dB tiếng ồn của phương tiện dưới nước cũng có thể làm giảm phạm vi phát hiện của phương tiện xuống 32%.
Các nhà nghiên cứu cho biết: "Trong quá tŕnh di chuyển ở tốc độ thấp, tiếng ồn cơ học do hoạt động của thiết bị điện tạo ra là nguồn tiếng ồn chính đối với các phương tiện dưới nước. Điều này đóng vai tṛ là đặc điểm chính về mặt âm thanh khiến chúng bị phát hiện - thường được thể hiện dưới dạng một loạt các thành phần âm thanh tần số thấp. Việc áp dụng các biện pháp giảm rung để giảm truyền năng lượng từ động cơ qua các cấu trúc hỗ trợ là rất quan trọng để nâng cao hiệu suất tàng h́nh âm thanh của các phương tiện dưới nước".
Ông Zhang và nhóm của ḿnh đă tiến hành thử nghiệm trong pḥng thí nghiệm trên một nguyên mẫu thu nhỏ cho thấy hiệu suất chưa từng có khi đă giảm tới 24dB (12dB nhờ cơ chế giảm thụ động, 12dB nhờ cơ chế giảm chủ động) ở tần số 100 Hz và giảm tới 26dB ở tần số 400Hz.
Theo nghiên cứu, băng tần hiệu quả trải dài từ 10 - 500Hz, bao phủ hầu hết các sóng hài đặc trưng của động cơ, trong khi khả năng giảm ồn theo thời gian thực đạt được nhờ vào thời gian phản hồi cực ngắn của hệ thống.
Mặc dù kết quả pḥng thí nghiệm rất ấn tượng, nhưng nghiên cứu trên vẫn c̣n nhiều thách thức. Trong đó, độ cứng của cao su thay đổi khi nhiệt độ và áp suất thay đổi và nhóm nghiên cứu không rơ liệu vật liệu áp điện sẽ bền đến mức nào trong quá tŕnh hoạt động lâu dài.
Bên cạnh đó, hiện nay nhiều người chưa được làm rơ về việc các tàu ngầm của Trung Quốc đang sử dụng loại công nghệ giảm tiếng ồn động cơ nào. Đồng thời, nhóm nghiên cứu cũng không nêu rơ mức cải thiện tổng thể về độ ồn của tàu ngầm nếu ứng dụng công nghệ mới.
Tập đoàn đóng tàu Nhà nước Trung Quốc, một công ty lớn trong lĩnh vực đóng tàu ngầm, đă có đóng góp vào công tŕnh nghiên cứu này.