田豐華， 宋 哲， 張 奎， 王 濤， 周曉波

（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司 第705研究所， 陜西 西安， 710077）

魚(yú)雷自導(dǎo)噪聲分析及其解決途徑

田豐華， 宋 哲， 張 奎， 王 濤， 周曉波

（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司 第705研究所， 陜西 西安， 710077）

為提高復(fù)雜環(huán)境下低頻寬帶自導(dǎo)系統(tǒng)的整體性能， 針對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)的自噪聲特性， 建立了魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)自噪聲技術(shù)體系， 分別對(duì)電子裝置電噪聲、聲學(xué)裝置磁輻射噪聲、熱噪聲、流噪聲和結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲進(jìn)行了研究。開(kāi)展了高阻尼基陣殼體和聲學(xué)基陣的隔振材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究， 分析了流噪聲對(duì)自導(dǎo)系統(tǒng)接收性能的影響。最后， 針對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)減振降噪方面存在的問(wèn)題給出了解決途徑。文中的研究可為低噪聲魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。

魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)； 自噪聲； 隔振材料； 減振降噪

0 引言

魚(yú)雷作為唯一能夠在水下開(kāi)展精確制導(dǎo)和自動(dòng)尋的的水下武器， 其實(shí)施精確打擊主要依靠裝載在自導(dǎo)系統(tǒng)上的特種小型聲吶。通用型魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)既能反潛又能反艦， 其工作原理如圖 1所示。

為了提高作戰(zhàn)性能， 適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境， 現(xiàn)代魚(yú)雷多采用低頻寬帶自導(dǎo)系統(tǒng)（如圖2）， 其優(yōu)勢(shì)主要有以下幾方面:

1） 主動(dòng)探測(cè)能力強(qiáng)， 自導(dǎo)系統(tǒng)工作頻帶寬，并向低頻段延伸， 提高了自導(dǎo)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程探測(cè)能力， 可以彌補(bǔ)安靜型潛艇由于目標(biāo)強(qiáng)度降低而造成作用距離的減少；

2） 主被動(dòng)可同時(shí)工作， 寬頻帶自導(dǎo)系統(tǒng)由于工作帶寬大， 可主被動(dòng)同時(shí)工作， 對(duì)抗難度大，并可提高自導(dǎo)系統(tǒng)的反對(duì)抗能力；

3） 環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)， 在淺海復(fù)雜環(huán)境條件下， 海面、海底反射形成的混響是影響自導(dǎo)性能的重要因素， 寬帶信號(hào)可提高魚(yú)雷混響背景中的檢測(cè)能力。

盡管如此， 魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)展受到較多因素的制約， 其中如何解決自導(dǎo)系統(tǒng)噪聲［1］已成為自導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。

圖1 通用型收發(fā)共用聲自導(dǎo)系統(tǒng)原理框圖Fig. 1 Principle block diagram of common receive/transmit homing system

圖2 魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)示意圖Fig. 2 Schematic of torpedo homing system

為更好地解決各類(lèi)噪聲對(duì)自導(dǎo)系統(tǒng)整體性能的影響， 有關(guān)學(xué)者已進(jìn)行多項(xiàng)研究， 主要涉及結(jié)構(gòu)振動(dòng)抑制［2-3］、聲學(xué)基陣及電子裝置熱噪抑制［4］、電子裝置電噪聲抑制［5-7］、匹配網(wǎng)絡(luò)電磁屏蔽抑制［8］、流噪聲產(chǎn)生機(jī)理［9-10］、流噪聲在魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的傳播特性及流噪聲在魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)背景噪聲中的貢獻(xiàn)量等領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)各噪聲間相關(guān)性的分析比較， 可知相關(guān)性越強(qiáng)， 信號(hào)相似程度越高。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)， 自導(dǎo)系統(tǒng)目標(biāo)信號(hào)強(qiáng)相關(guān)、流噪聲不相關(guān)、振動(dòng)噪聲部分相關(guān)（具有方向性）、電噪聲視電路耦合關(guān)系由弱到強(qiáng)。文中對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)的電噪聲、磁泄露噪聲、結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲、聲學(xué)材料、流噪聲及熱噪聲等進(jìn)行了綜合分析， 并就典型噪聲抑制過(guò)程中存在的問(wèn)題， 結(jié)合多年工程經(jīng)驗(yàn)，給出了解決途徑。文中的研究可為后續(xù)低噪聲寬帶聲自導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。

1 魚(yú)雷自導(dǎo)噪聲分析

魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)由流噪聲、振動(dòng)噪聲、電噪聲和熱噪聲等組成。圖3為目前已開(kāi)展的魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)各類(lèi)噪聲抑制研究， 圖 4為自導(dǎo)低噪聲二次電源設(shè)計(jì)。

圖3 自導(dǎo)系統(tǒng)減振降噪框圖Fig. 3 Block diagram of vibration and noise reduction for torpedo homing system

圖4 自導(dǎo)系統(tǒng)低噪聲二次電源設(shè)計(jì)Fig. 4 Design block diagram of low-noise secondary power supply for torpedo homing system

同時(shí)在熱噪聲抑制方面， 對(duì)自導(dǎo)系統(tǒng)的 3大熱源即發(fā)射機(jī)、數(shù)字機(jī)及匹配網(wǎng)絡(luò)散熱方面也進(jìn)行了較深入的研究； 在聲學(xué)裝置結(jié)構(gòu)減振方面，對(duì)聲學(xué)裝置減振器、新型減振聲學(xué)材料等方面進(jìn)行了探索， 經(jīng)過(guò)多次靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證，也已取得初步成效。

1.1 電噪聲

電噪聲是魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)自噪聲的主要組成部分， 當(dāng)魚(yú)雷低速航行時(shí)， 一般要求自導(dǎo)系統(tǒng)電噪聲折合到輸入端要低于航行噪聲10 dB左右， 才不會(huì)對(duì)自導(dǎo)系統(tǒng)檢測(cè)性能造成影響。

自導(dǎo)系統(tǒng)電噪聲主要由全雷供電系統(tǒng)電噪聲和自導(dǎo)組件電噪聲經(jīng)過(guò)一定的傳遞路徑， 耦合到接收信號(hào)中， 形成電噪聲干擾。

針對(duì)全雷供電系統(tǒng)電噪聲， 需要在電源輸入端增加電磁干擾（electromagnetic interference，EMI）電源濾波器和在系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)高噪聲抑制比的二次電源等兩方面開(kāi)展相應(yīng)研究， 以減小電源噪聲對(duì)自導(dǎo)系統(tǒng)的干擾； 針對(duì)窄帶自導(dǎo)系統(tǒng)，由于接收頻率和發(fā)射頻率存在一定頻移， 需要在發(fā)射端增加限波器來(lái)抑制自導(dǎo)系統(tǒng)電噪聲； 針對(duì)寬帶自導(dǎo)系統(tǒng)， 主要在系統(tǒng)接收和發(fā)射狀態(tài)下的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方式上進(jìn)行研究， 以減小系統(tǒng)電噪聲。上述研究均已通過(guò)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證， 取得效果較為理想。

1.2 磁泄露噪聲

在魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)， 由于自導(dǎo)系統(tǒng)被動(dòng)方式接收信號(hào)的幅度較小， 極易受到匹配網(wǎng)絡(luò)所用磁芯的磁泄露噪聲干擾。在匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)， 采取的措施主要有以下幾個(gè)方面。

1） 磁屏蔽: 變壓器在電磁轉(zhuǎn)換過(guò)程中，其周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)， 從而影響到其他器件。對(duì)此， 在變壓器上設(shè)計(jì)了屏蔽盒進(jìn)行磁屏蔽， 從而被動(dòng)減少磁泄露以及磁輻射噪聲對(duì)其他器件的影響。

2） 用屏蔽板將匹配器與數(shù)字機(jī)、模擬信號(hào)處理機(jī)、發(fā)射機(jī)之間進(jìn)行隔離； 匹配器內(nèi)部走線(xiàn)進(jìn)行大小信號(hào)線(xiàn)分離， 使大信號(hào)的發(fā)射導(dǎo)線(xiàn)盡可能遠(yuǎn)離接收導(dǎo)線(xiàn)； 發(fā)射線(xiàn)雙絞處理， 接收線(xiàn)采用雙芯屏蔽導(dǎo)線(xiàn)。

3） 變壓器設(shè)計(jì): 變壓器為互感變壓器， 初次級(jí)之間無(wú)物理連接， 由于不發(fā)射時(shí)， 發(fā)射機(jī)的輸出短路， 則變壓器電噪聲耦合通道被斷開(kāi)， 使由發(fā)射機(jī)傳來(lái)的電噪聲無(wú)法通過(guò)匹配器傳輸?shù)侥M信號(hào)處理機(jī)。

1.3 結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲

針對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲抑制，深入研究了減振器、減振墊圈及高阻尼基陣殼體的設(shè)計(jì)方案， 以實(shí)現(xiàn)聲學(xué)換能器及基陣的懸浮，盡可能減少不同介質(zhì)之間的結(jié)構(gòu)振動(dòng)耦合， 并取得了較好效果。

針對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)減隔振結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 在理論設(shè)計(jì)、材料研究、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝實(shí)現(xiàn)以及試驗(yàn)等方面形成了一套較為完整的體系， 以適應(yīng)不同項(xiàng)目的應(yīng)用需求； 針對(duì)高阻尼基陣殼體設(shè)計(jì)，借助聲學(xué)分析軟件及相關(guān)理論， 結(jié)合阻尼材料處理工藝、振動(dòng)測(cè)試方法等具體的問(wèn)題， 對(duì)不同阻尼處理?xiàng)l件下的基陣殼體振動(dòng)進(jìn)行了測(cè)試研究， 其結(jié)果如圖5所示。

圖5 無(wú)阻尼處理（左）和自由阻尼處理（右）基陣殼體Fig. 5 Array shell body without damping processing （left） and with free damping processing（right）

同時(shí)， 對(duì)不同基體厚度及阻尼材料的特性展開(kāi)研究， 分析了阻尼特性對(duì)魚(yú)雷基陣殼體振動(dòng)噪聲的抑制效果， 結(jié)果見(jiàn)圖6和圖7。

圖6 不同基體厚度減振效果曲線(xiàn)圖Fig. 6 Curves of vibration reduction effect with different substrate thickness

圖7 不同阻尼材料阻尼衰減效果曲線(xiàn)圖Fig. 7 Curves of damping attenuation effect with different damping materials

1.4 聲學(xué)材料

針對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)頭段結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間狹小， 多種結(jié)構(gòu)相互耦合嚴(yán)重的特點(diǎn)， 所用聲學(xué)材料對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)自噪聲抑制起到了至關(guān)重要的作用［11-12］。聲學(xué)材料主要包括去耦材料（抑制聲學(xué)換能器之間的互輻射）、吸聲材料、高阻尼減振材料、承壓材料及支撐材料等（如圖 8所示）， 其中所用的去耦材料主要有蔥皮紙、軟木橡膠、酚醛樹(shù)脂板及海綿等， 相關(guān)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

在設(shè)定工作頻率的條件下， 針對(duì)一定厚度的去耦材料， 聲學(xué)換能器間的插入損失再加上衰減，可估算在18 dB左右； 聲學(xué)換能器與殼體間的插入損失可估算在 16 dB左右。當(dāng)換能器工作時(shí)，換能器間直接耦合（不含繞射）的聲能損失約為18 dB， 殼體振動(dòng)傳到換能器上的能量損失約為16 dB。

承壓材料主要用到新型鋁基碳復(fù)合材料、硬質(zhì)鋁等， 不但具有較好的承壓效果， 在振動(dòng)衰減方面也具有很好的效果； 減振墊圈材料， 主要用到彈簧墊圈及碳纖維復(fù)合材料等， 重點(diǎn)關(guān)注承壓材料、殼體材料及減振墊圈三者之間的阻抗失配效果； 聲學(xué)基陣支撐材料主要采用聚氨酯泡沫塑料、FX511工程塑料和玻璃纖維等， 重點(diǎn)考慮在外部環(huán)境變化時(shí)， 支撐材料的聲學(xué)性能的變化情況。另外， 在聲學(xué)材料的結(jié)構(gòu)、工藝實(shí)現(xiàn)和工程化應(yīng)用等方面也進(jìn)行了較為深入研究。

圖8 聲學(xué)裝置用聲學(xué)材料研究框圖Fig. 8 Block diagram for analyzing acoustic materials for acoustic device

表1 去耦材料技術(shù)參數(shù)Table 1 Technical parameters of decoupled materials

1.5 流噪聲

流噪聲作為自導(dǎo)系統(tǒng)背景噪聲的重要組成部分， 它主要與流體線(xiàn)形、雷速和頻率有關(guān)， 隨著雷速的增加， 流噪聲急劇增加， 同時(shí)在自導(dǎo)系統(tǒng)背景噪聲中所占的比重也就大大增加； 隨著頻率的降低而升高， 約每倍頻程升高9 dB左右。

目前， 針對(duì)自導(dǎo)系統(tǒng)流噪聲的研究和測(cè)試還處于起步階段。在理論研究方面， 主要在流噪聲產(chǎn)生機(jī)理、湍流區(qū)噪聲特性、流噪聲在魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)多層介質(zhì)間的傳播特性等方面進(jìn)行了初步研究； 在試驗(yàn)研究方面， 主要在循環(huán)水槽中進(jìn)行，但由于循環(huán)水槽背景噪聲過(guò)高， 始終未獲得有效的流噪聲數(shù)據(jù)。

1.6 熱噪聲

在大功率發(fā)射條件下， 魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)熱噪聲源主要包括發(fā)射機(jī)熱噪聲和聲學(xué)基陣的熱噪聲。其中， 針對(duì)發(fā)射機(jī)熱噪聲抑制的研究， 主要包括熱噪聲測(cè)試、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和散熱3方面； 針對(duì)聲學(xué)基陣的熱噪聲抑制的研究， 主要從熱噪聲測(cè)試、原理分析和散熱等多個(gè)方面展開(kāi)。在沒(méi)有評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的條件下， 應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注熱噪聲對(duì)聲學(xué)基陣的聲學(xué)性能以及對(duì)整個(gè)自導(dǎo)系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性的影響等方面。

2 魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)減振降噪

2.1 存在的問(wèn)題

目前， 雖然針對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)的減振降噪研究已取得一定的成果， 但對(duì)自導(dǎo)系統(tǒng)的噪聲源識(shí)別與評(píng)估工作并沒(méi)有系統(tǒng)的展開(kāi)。在自導(dǎo)系統(tǒng)背景噪聲中， 尚不能確定哪個(gè)因素起主導(dǎo)作用， 主要存在以下問(wèn)題。

2.1.1 電噪聲

針對(duì)電噪聲的研究主要存在以下問(wèn)題:

1） 對(duì)電源輸入噪聲的抑制能力差， 使用不同的電源系統(tǒng)， 電噪聲量級(jí)差別較大；

2） 對(duì)空間輻射比較敏感， 易受周?chē)渌M件電磁輻射的干擾；

3） 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中， 缺少電噪聲的分配指標(biāo)和設(shè)計(jì)手段；

4） 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果和實(shí)航試驗(yàn)結(jié)果差別較大， 在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法上急需改進(jìn)。

2.1.2 流噪聲

流噪聲隨著雷速急劇增加， 只要推進(jìn)器空化噪聲不明顯， 魚(yú)雷在高速運(yùn)動(dòng)中， 流噪聲在自導(dǎo)系統(tǒng)背景噪聲中所占的比重就會(huì)增加， 因此， 需要對(duì)流噪聲的測(cè)試、分離、模擬等內(nèi)容進(jìn)行深入研究。由于流體線(xiàn)形對(duì)流噪聲的大小起著決定性作用， 需要對(duì)流體線(xiàn)形進(jìn)行深入研究， 以尋找抑制流噪聲的有效途徑。

2.1.3 減振器及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

減振器的減振效果與使用環(huán)境和頻段有關(guān)，魚(yú)雷自導(dǎo)用頻段在逐漸向低頻段移動(dòng)， 工作深度及殼體強(qiáng)度也在增加， 要實(shí)現(xiàn)的功能越來(lái)越多，但結(jié)構(gòu)空間不但沒(méi)有變大， 反而在減小。原有的減振措施已不能很好的滿(mǎn)足低頻段聲學(xué)設(shè)計(jì)要求，需要對(duì)低頻段魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)聲學(xué)裝置的減振結(jié)構(gòu)做深入研究。

2.1.4 聲學(xué)材料

聲學(xué)材料與魚(yú)雷的航深、環(huán)境溫度和壓力等條件有關(guān)， 如去耦材料蔥皮紙和軟木橡膠， 當(dāng)魚(yú)雷工作在一定深度范圍時(shí)， 去耦效果較好， 超過(guò)了該航深范圍， 去耦效果很差； 聚氨酯泡沫塑料（聲學(xué)基陣骨架材料）， 當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到 100°以上時(shí)， 就會(huì)變軟， 無(wú)法起到支撐作用， 屈服力和減振效果都會(huì)大大降低。在靜壓力超過(guò)4 MPa時(shí)，聚氨酯泡沫塑料的應(yīng)變就會(huì)變大， 其軸向變形量就超過(guò)了魚(yú)雷聲學(xué)基陣所能承受的范圍， 導(dǎo)致聲學(xué)基陣后退， 導(dǎo)流罩脫落等。

當(dāng)環(huán)境條件惡劣時(shí)， 聲學(xué)材料的性能也會(huì)變差， 從而影響自導(dǎo)系統(tǒng)的整體性能及穩(wěn)定性。為了滿(mǎn)足后續(xù)產(chǎn)品需求， 需要在去耦材料、承壓材料和阻尼材料等方面做更為深入的研究。

2.1.5 漏磁

在魚(yú)雷自導(dǎo)頭段空間內(nèi)， 匹配網(wǎng)絡(luò)的漏磁對(duì)自導(dǎo)系統(tǒng)接收性能的影響越來(lái)越明顯， 主要原因在于磁芯的氣隙越大時(shí)， 導(dǎo)磁率會(huì)越小， 系統(tǒng)就越穩(wěn)定，但漏磁會(huì)非常嚴(yán)重， 電磁干擾也就越大。雖然在魚(yú)雷產(chǎn)品中也做了大量的補(bǔ)救工作， 但效果并不理想，還需對(duì)匹配網(wǎng)絡(luò)的電磁噪聲作深入分析。

2.2 解決途徑

針對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間狹小、介質(zhì)耦合程度高等特點(diǎn)， 要解決魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)的噪聲， 需對(duì)自導(dǎo)系統(tǒng)的噪聲源識(shí)別與評(píng)估進(jìn)行深入研究。

2.2.1 建立完善的自導(dǎo)系統(tǒng)減振降噪技術(shù)體系

要實(shí)現(xiàn)魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)噪聲控制， 應(yīng)改變當(dāng)前噪聲性能被動(dòng)治理模式（各組件同時(shí)開(kāi)展工作），深入開(kāi)展對(duì)自導(dǎo)系統(tǒng)噪聲源識(shí)別與評(píng)估研究， 建立完整的自導(dǎo)系統(tǒng)減振降噪技術(shù)體系， 形成樹(shù)狀結(jié)構(gòu)， 明確各噪聲源在魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)背景噪聲中所占的比重， 并首先解決重點(diǎn)問(wèn)題。所有的自導(dǎo)系統(tǒng)組件噪聲都應(yīng)歸類(lèi)到自導(dǎo)系統(tǒng)減振降噪樹(shù)狀結(jié)構(gòu)中， 了解其產(chǎn)生機(jī)理、傳播途徑及大致的治理方向。如自導(dǎo)系統(tǒng)電噪聲， 應(yīng)該深入了解新型低噪聲發(fā)射機(jī)技術(shù)、預(yù)處理技術(shù)、新型收發(fā)隔離技術(shù)及電磁屏蔽技術(shù)， 降低自導(dǎo)系統(tǒng)模擬電路噪聲， 從而提高自導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)電源干擾和空間輻射干擾的抑制能力。

2.2.2 完善試驗(yàn)手段

在開(kāi)展魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)減振降噪工作的同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品研制具有重要影響的關(guān)鍵技術(shù)所需的試驗(yàn)手段也應(yīng)同步推進(jìn)， 將有利于技術(shù)研究與產(chǎn)品研制的有機(jī)結(jié)合， 對(duì)魚(yú)雷的研制及關(guān)鍵問(wèn)題突破具有至關(guān)重要的作用。

1） 流噪聲測(cè)試

目前， 針對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)頭段流噪聲的試驗(yàn)研究還停留在循環(huán)水槽中進(jìn)行， 還不能完全模擬魚(yú)雷實(shí)航狀態(tài)下的流噪聲。如果采用魚(yú)雷上浮試驗(yàn)以及魚(yú)雷實(shí)航狀態(tài)下通過(guò)布置測(cè)流噪PVDF薄膜線(xiàn)列陣等手段來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證， 將對(duì)分析研究魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)的背景噪聲具有重要意義， 可為自導(dǎo)系統(tǒng)噪聲治理奠定基礎(chǔ)。

2） 殼體振動(dòng)噪聲測(cè)試

殼體是魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)振動(dòng)噪聲重要的傳播路徑， 自導(dǎo)系統(tǒng)噪聲也是通過(guò)殼體輻射出去的。由于魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)殼體振動(dòng)比較復(fù)雜， 與自導(dǎo)系統(tǒng)的邊界條件、重量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和測(cè)點(diǎn)有很大關(guān)系， 就需要對(duì)殼體振動(dòng)噪聲測(cè)試手段進(jìn)行研究，從而為魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)殼體振動(dòng)噪聲抑制提供依據(jù)，這對(duì)開(kāi)展阻尼殼體、減振結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等新技術(shù)的研究具有重要意義。

3） 電噪聲測(cè)試

依據(jù)自導(dǎo)系統(tǒng)電噪聲特征， 陸上試驗(yàn)就可實(shí)現(xiàn)對(duì)各組件電噪聲的深入分析。因此， 急需完善陸上自導(dǎo)系統(tǒng)電噪聲測(cè)試手段， 加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，深入研究自導(dǎo)系統(tǒng)電噪聲測(cè)量方法、電干擾注入方法等試驗(yàn)方法研究， 提高實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的有效性。為自導(dǎo)系統(tǒng)電噪聲抑制奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語(yǔ)

文中通過(guò)對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)各組件噪聲所產(chǎn)生機(jī)理的深入分析， 在魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)減振結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電磁噪聲控制、自導(dǎo)頭段導(dǎo)流罩設(shè)計(jì)、熱噪干擾抑制以及聲學(xué)材料應(yīng)用等方面， 已取得技術(shù)突破， 完成了自導(dǎo)系統(tǒng)噪聲源識(shí)別與評(píng)估， 建立了自導(dǎo)系統(tǒng)減振降噪樹(shù)狀體系。

目前， 針對(duì)魚(yú)雷自導(dǎo)噪聲的研究還處于單組件級(jí)，未從噪聲分配體系、理論分析、試驗(yàn)驗(yàn)證、以及評(píng)價(jià)考核標(biāo)準(zhǔn)等形成系統(tǒng)的自導(dǎo)噪聲研究，因此， 急需開(kāi)展以下自導(dǎo)噪聲的系統(tǒng)研究。

1） 聲學(xué)裝置的低噪聲設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。在魚(yú)雷產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初即可根據(jù)任務(wù)要求對(duì)整個(gè)聲學(xué)裝置進(jìn)行綜合優(yōu)化控制， 對(duì)聲學(xué)減振器、聲學(xué)換能器、匹配網(wǎng)絡(luò)等各組件的聲學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和評(píng)判，對(duì)聲學(xué)材料的應(yīng)用進(jìn)行評(píng)估， 從而大大縮短產(chǎn)品的研制周期， 降低研制成本。

2） 自導(dǎo)系統(tǒng)電噪聲測(cè)試、分析與評(píng)判。以魚(yú)雷產(chǎn)品為研究背景， 測(cè)試多種產(chǎn)品自導(dǎo)系統(tǒng)電噪聲，明確各主要噪聲源的信號(hào)特征和所占比重， 能夠?qū)ψ詫?dǎo)電噪聲進(jìn)行評(píng)判， 理清魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)自噪聲的控制重點(diǎn)， 為后續(xù)產(chǎn)品自導(dǎo)系統(tǒng)電噪聲治理指明方向， 并逐步提高自導(dǎo)系統(tǒng)的整體性能。

3） 分析自導(dǎo)系統(tǒng)流體線(xiàn)形對(duì)自導(dǎo)系統(tǒng)背景噪聲貢獻(xiàn)量。通過(guò)深入研究自導(dǎo)頭段流噪聲產(chǎn)生機(jī)理，可以掌握水下流體壓力脈動(dòng)噪聲的計(jì)算及預(yù)報(bào)方法， 打破自導(dǎo)系統(tǒng)噪聲綜合治理的被動(dòng)局面， 為不同類(lèi)型的魚(yú)雷自導(dǎo)頭段流體線(xiàn)形提供參考。

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（責(zé)任編輯: 楊力軍）

Noise Analysis on Torpedo Homing System with Countermeasures
TIAN Feng-hua， SONG Zhe， ZHANG Kui， WANG Tao， ZHOU Xiao-bo

（The 705 Research Institute， China Shipbuilding Industry Corporation， Xi′an 710077， china）

To improve the overall performance of low-frequency broadband homing system in complex environment， a self-noise technology system of torpedo homing system is established considering the self-noise characteristic of torpedo homing system. The electronic equipment noise， acoustic device magnetic radiation noise， thermal noise， flow noise and structure vibration noise are investigated. The vibration isolation materials and structure designs of high-damping array shell and acoustic array are studied. The influence of flow noise on homing reception performance of torpedo homing system is analyzed. In addition， countermeasures against the vibration and noise reduction of torpedo homing system are offered. This research may provide a reference for design of torpedo homing system with low noise level.

torpedo homing system； self-noise； vibration isolation material； vibration and noise reduction

TJ630.34； TB535

A

1673-1948（2016）04-0260-07

10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.004

2016-04-21；

2016-05-19.

田豐華（1981-）， 男， 碩士， 高級(jí)工程師， 研究方向?yàn)轸~(yú)雷自導(dǎo)、水聲信號(hào)及信息處理技術(shù).