一直以来，如何有效降低潜艇噪音成为困扰各海军强国的难题。目前各国使用的较为有效的降噪方式是在潜艇表面敷设消声瓦。消声瓦由橡胶或合成聚合物制成，主要通过材料的“黏性内摩擦作用”和“弹性弛豫过程”来消耗声呐发出的声波，从而达到削减敌方主动声呐探测距离的效果。
一般来说，消声瓦的消声效果与声波的波长成反比，和频率的高低成正比。简单来说就是消声瓦只能有效抵消波长比自己厚度短且频率高的声波，反之效果则很差。消声瓦的厚度通常在7厘米左右，而现代化主动声呐不仅频率越来越低，波长更是超过1米，因此传统消声瓦对现代化主动声呐的消声效果大打折扣。
很显然，在潜艇与声呐的这一轮对抗中，潜艇暂时落了下风。不过这一切在最近似乎发生了变化，据《南华早报》的报道，北京理工大学王文杰团队研制出能够帮助潜艇完美躲避敌方主动声呐的“主动发声瓦”。据王文杰团队介绍，“主动发声瓦”能智能分析敌方主动声纳的频率，并产生相反的声波对其进行抵消，从而使对方声呐操作员将潜艇误认为是海水。
王文杰团队声称，“主动发声瓦”可以产生强度高达147分贝的低频噪音，足以轻松覆盖美军及其盟友几乎所有型号的主动声呐。从技术上讲，“主动发声瓦”与“主动降噪”技术非常像，后者被广泛应用在飞机和高档轿车（红旗HS5上就有）上，通过产生/发出相同幅度但相位相反的声音来抵消噪音，从而为乘客创造安静的环境。当然用在潜艇上的技术难度要高很多。
《南华早报》指出，王文杰团队研制“主动发声瓦”恰逢美国全面围堵、打压和军事挑衅中国之际。美军水面舰艇、反潜巡逻机甚至是核潜艇频繁出现在中国周边海域，而这对中国的潜艇构成了严重的挑战。
相比水面舰艇，潜艇行动的根本在于“保密”。但是中国沿海大多是浅水区，需要通过咽喉要道才能到达太平洋深水区，这对静音效果一般的中国潜艇来说无疑是非常大的挑战。因此对于就中国海军而言，当前最重要的任务就是要最大程度降低（或基本上消除）美国海军及其盟友对中国潜艇的侦测能力。前不久公开的039C型潜艇被认为中国在潜艇隐身方面的最新成果之一，这款潜艇的外观采用了类似隐身战斗机的设计，能够最大程度将声波反射到对方声呐接收范围之外，再加上艇身表面敷设的消声瓦，具备了更强的隐身效果。
不过相比拥有数十年甚至上百年潜艇研发历史的美国等西方国家以及俄罗斯，如果我们继续跟在他们后边研究传统的降噪措施，不仅每弥补一小段差距就需要花费大量的金钱和更为宝贵的时间，而且很有可能面临永远跟不上的危险。这个时候，立足于自己的优势选择弯道超车，使用新技术对潜艇进行降噪隐身，就成为我们最佳的选择。事实上，我国弯道超车的成功案例很多，民用领域的电动汽车和高铁，军用领域的高超音速武器和电磁弹射器等都是我国成功弯道超车的典型代表。
王文杰团队所研制的这套“主动发声瓦”无疑将是我国在潜艇隐身领域的弯道超车的代表。根据公开资料，“主动发声瓦”的技术来源是19世纪英国物理学家焦耳所发现的“磁致伸现象”。焦耳发现铁磁性材料在磁场中磁化时，材料在磁化方向会伸长或缩短，当通过线圈的电流变化或者是改变与磁体的距离时其尺寸也会立刻发生显著的变化。这就是“磁致伸洁现象”，业界一般用磁致伸缩系数“λ”来表示，单位一般用“ppm”。
进一步的研究表明，磁致伸缩材料在磁场作用下可发生位移而做功，或在交变磁场作用下发生反复伸张与缩短，从而产生振动或声波。简单来说这种材料可以将电磁能转换成机械能或声能，相反也可以将机械能或声能转换成电磁能，很显然是一种非常重要的能量与信息转换功能材料。
不过传统磁致伸缩材料的“磁致伸缩应变”太弱，例如镍基合金、铁基合金和铁氧体等的磁致伸缩系数只有20~80ppm，简单来说就是形变非常小，因此应用领域很窄。后来科学家又发现了“电致伸缩材料”，也就是我们熟知的压电陶瓷材料，其电致伸缩系数达到了200~400ppm（电和磁之间可以转换），才得到广泛应用。
压电陶瓷材料
近年来，人们在稀土合金中发现了存在“磁致伸缩应变”比传统磁致伸缩材料高数十倍，比压电陶瓷高数十倍的合金材料。这种材料的能量转换效率可达49%~56%，而电压电陶瓷在23%~52%之间，传统的磁致伸缩材料仅9%左右。此外，这种材料的能量密度非常高，是镍基合金的400~800倍，压电陶瓷的10~38倍。人们将这种具有超强“磁致伸缩应变比”的材料称为“稀土超磁致伸缩材料”。
“超磁致伸缩材料”除了能量转换效率高和能量密度大的优势外，还具备响应速度高、可靠性好、驱动方式简单等诸多优点。被广泛应用于航空航天、国防军工、电子、机械、石油等诸多领域。
超磁致伸缩材料
目光敏锐的美国率先将“超磁致伸缩材料”应用在了军事领域。美国海军位于依阿华州阿姆斯实验室在1970年代研制出了名为“Terfenol-D合金”的超磁致伸缩材料，这是第一个能够将磁力转化为机械能并引起肉眼可见的形状变化的“超磁致伸缩材料”。Terfenol-D合金被美国海军广泛应用在主动声纳的重要驱动部件上。然而，由于“超磁致伸缩材料”需要用到大量昂贵且重的稀土元素，例如Terfenol-D合金就用到了“铽和镝”，而这两种稀土元素的储量和加工技术均来自中国（其实绝大部分稀土元素都如此），因此超磁致伸缩材料在美国海军的使用受到了限制。
很显然，中国显然没有这方面的限制，因此催生了“主动发声瓦”。“主动发声瓦”目前面临的最大挑战在于如何把所有零部件装进普通消声瓦大小的盒子里，同时还要维持高功率输出。此外，研究人员还在改善“主动发声瓦”的工程设计，一方面是便于在军港快速安装“主动发声瓦”，另一方面也是让潜艇艇员能够在外执行任务时能够自行快速更换和维修。最后期待“主动发声瓦”能够早日应用在我国潜艇上。
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