無論在設計意圖上有著怎樣隱晦的考量,基本型的“斯普魯恩斯”級驅逐艦被定位為一艘大型艦隊反潛艦,這意味著靜音效能是其諸項指標中很重要的一條,甚至是頭等大事。在“斯普魯恩斯”級驅逐艦進行繪圖板作業的階段,蘇聯第二代攻擊型核潛艇的靜音技術取得了長足的進步。這其中除了主要用於反潛的第二代671型攻擊型核潛艇外,還發展了為美國航空母艦戰鬥群量身定製的670型巡航導彈攻擊型核潛艇。670型巡航導彈攻擊型核潛艇沒有671型那樣耀眼的高航速指標,水下最高航速不過區區24節(也有資料稱26節),但也正因為如此,670型不像671型那樣採用雙堆單槳設計,而是最為簡單的單堆單槳設計,這就在很大程度上減少了一個主要的噪聲來源。畢竟核潛艇的噪聲因素主要有兩個:一個是壓水堆特有的主冷卻泵,另一個則是主蒸汽渦輪的減速器。所以,少了一個反應堆,也就少了一套相應的主冷卻泵和減速器裝置。
而且傳統要佈置在反應堆艙的迴路冷卻泵,在670型這種單堆艇上則是佈置在了與反應堆艙相鄰的一個艙室內,這不但使得潛艇在斷電或某一艙室有較大事故時也能冷卻反應堆,用於冷卻能源裝置的舷外海水管路,也因為不再像傳統那樣需要經過舷間空間的跨管大大簡化,從而進一步減少了噪聲源。還需要提及的是,670型在非耐壓艇體、上層建築、指揮台圍殼以及耐壓艇體的外表面都敷有反聲吶的橡皮塗敷層,同時所有機械及其基座都裝有隔聲減振器,艙室隔壁和甲板鋪板也都有減振敷層。並且在首艇於1967年11月交付蘇聯海軍開始服役不久,就將5葉螺旋槳改為各有4葉的雙重反轉低噪聲螺旋槳(直徑分別為3.92米和3.82米),一前一後在槳軸上串起來。這諸多靜音措施多管齊下的結果,使670型獲得了比671型更好的靜音效能,被認為達到了不高於130分貝的水平,這在20世紀60年代後期是相當出色的。也對美國海軍設計其新一代艦隊反潛艦的靜音效能提出了更高的要求。
“斯普魯恩斯”級驅逐艦之所以在燃氣輪機上艦的問題上成為一個“吃螃蟹者”,很大程度上就是出於靜音效能的考量。與蒸氣輪機、柴油機相比,艦用燃氣輪機的一大優點就是噪聲低頻分量很低。這是由於燃氣輪機本身處於高速穩定轉動當中,產生的噪聲更多是高頻嘯聲。而蒸氣輪機、柴油機的活塞往復產生了大量低頻機械振動噪聲,恰好迎合了海洋容易傳播低頻噪聲的特點。不過,“斯普魯恩斯”級驅逐艦對靜音效能的強調不僅僅體現在燃氣輪機動力的簡單應用上,而是體現在全艦整體設計的方方面面。大體來說該型驅逐艦採取的降低噪聲的技術與措施為四個方面。一是主、輔燃氣輪機降噪。燃氣輪機有過氣、排氣和外殼三個方面的噪聲源。LM2500主燃氣輪機的降低噪聲的系統由以下四部分組成:進氣消音器、排氣消音器、主機隔聲封閉罩殼和冷卻空氣消聲器。
這些消聲器的設計能滿足語言干擾度(65dB),這個標準對於進氣口是指進氣管道的表面。排氣消聲器要求設定在離排氣口 9.15m(30英尺)的甲板平面上。另外“斯普魯恩斯”級驅逐艦發電機組的3臺501-K17型輔燃氣輪機的降低噪聲的系統由進氣消聲器、排氣消聲器和帶有消聲器的空氣冷卻密封罩殼三部分組成。主、輔燃氣輪機的隔音密封箱裝體罩殼的隔層和內壁具有吸聲的效果。主、輔燃氣輪機的消聲系統的有效使用期為20年。二是機艙降噪綜合措施。包括機艙設氣幕降噪系統;燃氣輪機、齒輪傳動裝置、通風機、泵等裝置的減振降噪底座等等。氣幕降噪系統設於前主機艙後端水線以下的一個橫截面上,利用燃氣輪機的抽氣系統的低壓空氣噴射出一道氣幕,主要作用是遮蔽螺旋槳的水動力噪聲對首聲吶的干擾。
“斯普魯恩斯”級驅逐艦是最早使用這一技術的艦艇。此外,“斯普魯恩斯”級驅逐艦主推進燃氣輪機的機座採用高阻尼公共機座,即齒輪箱與主機安裝在固定於艦體結構的同一大機座上。主機和齒輪箱安裝於大機座時採用彈性底座,如支承主機的彈性底座有32塊,每塊達到美海軍6E-2000系列彈性底座標準。這種彈性底座既可吸收振動,又能減小結構噪聲。這樣傳至艦體的結構噪聲就小得多了。通風機、泵等輔機也採用了這種減振降噪的彈性機座。三是“斯普魯恩斯”級驅逐艦輔助系統及裝置的設計製造中嚴格注意噪聲的控制。以燃油系統的設計為例,向各種泵的設計製造商提出了嚴格的結構與空氣噪聲標準要求;泵採用彈性底座,以降低泵傳至艦體的結構噪聲;油管與泵的連線使用撓性軟管,減小由泵傳至油管與艦體的結構噪聲。
對閥和管系的設計也提出了噪聲控制的要求,如管系的固定要求採用消聲吊架,以控制結構噪聲的傳播。對其他輔助系統的輔機、管系、閥等的設計、製造與安裝也都採取了這樣的措施。注重變距槳及其軸系降噪是“斯普魯恩斯”級驅逐艦靜音設計中的又一個看點。變距槳設計中注重對空泡噪聲的控制。如變距槳轉速的選擇中,若以效率考慮,全功率時螺旋槳的轉速應為180r/min,但是考慮到空泡的因素,最終轉速選為168r/min,以有利於避免空泡噪聲。變距槳毅徑的選擇也是從有利於避免空泡考慮的。轂徑小有利於變距漿的效率,但從有利於避免空泡,則要求轂徑大些。“斯普魯恩斯”級驅逐艦變距槳的毅徑比選為0.30,這是合理地考慮了變距漿的效率和空泡效能後選取的。
為了避免螺旋槳的空泡噪聲,“斯普魯恩斯”級驅逐艦變距槳設有通氣系統,通氣孔分佈槳葉周邊。利用燃氣輪機壓氣機抽氣系統的低壓空氣,低壓空氣首先進入油分配箱,然後進入主軸心下面的一個管,並引至各槳葉的通氣孔。為了最大限度地提高螺旋槳的空泡初始速度,“斯普魯恩斯”級驅逐艦在設計中儘量減小推進軸系的傾斜度。為了降低變距槳液壓系統產生的結構噪聲和流體動力噪聲,“斯普魯恩斯”級驅逐艦變距槳的液壓系統設有隔聲裝置。“斯普魯恩斯”級驅逐艦的降噪措施還包括對管道及管道口採取了隔聲措施。對影響甲板及艙室噪聲的管道及管道回採取了隔聲措施,用以控制管道的空氣流體動力噪聲;以及限制甲板及艙室裝置的噪聲級。
全燃氣輪機的動力配置和精雕細刻的各種降噪措施,讓人意識到“斯普魯恩斯”級驅逐艦是定位高階的艦隊力量。但考慮到醞釀“斯普魯恩斯”級驅逐艦的時代背景,正是美國海軍最為衰落的20世紀60年代末70年代初,造艦經費(核潛艇除外)捉襟見肘,而“斯普魯恩斯”級驅逐艦本身在技術上又不得不帶有試驗和過渡的性質,並肩負著維持美國海軍基幹艦隊規模的重任,所以成本控制是貫穿“斯普魯恩斯”級驅逐艦研製始終的。再考慮到“斯普魯恩斯”級驅逐艦在設計伊始就要為日後的改進拓展留出冗度,這意味著艦體本身並不能成為成本控制的目標,所以唯一的突破口只能在艦載系統和軍械裝備上想辦法……