舰船辐射噪声及自噪声分析

舰船辐射噪声是港口、沿岸等海域环境噪声的一种分量，更有意义的是作为被动声纳探测的声源级和舰载声纳的自噪声。

舰船自噪声指的是舰船各种辐射源产生的噪声，作为舰船自身装备的各种类型声纳的一种背景干扰，在声纳方程中属于噪声级NL。

1.舰船的辐射噪声

可分为三大类：

1）螺旋桨噪声：螺旋桨上或其附近的空化，旋转声，涡流声；

2）机械噪声：主机、辅机、空调设备；

3）水动力噪声：水流辐射，附件共振。

三类噪声中，螺旋桨噪声和机械噪声是主要的辐射噪声，更为重要的还取决于频率、航速和深度。

图3-14a为螺旋桨空化刚开始出现时航速所对应的谱，谱的低端主要为机械噪声和螺旋桨叶片速率的线谱。

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图3-14 舰船辐射噪声谱示意图

随着频率增高，这些谱线不规则地降低，被螺旋桨噪声的连续谱所掩盖。有时在螺旋桨噪声的连续背景上叠加为一条或一组高线谱，如图中虚线所示，它是由螺旋桨叶片共振或减速器引起的，在高航速时，螺旋桨噪声谱增大，并移向低频，同时某些线谱级增大，频率升高，而其他由恒速运转的辅机产生的线谱不变，不受航速增加的影响，在高航速时往往被掩盖，如图3-14b所示。

舰船辐射噪声是一种随机噪声，包括有连续谱及有规则调制的动态谱。

2.舰船自噪声

螺旋桨噪声、机械噪声和水动力噪声也是三种主要噪声源，每种噪声源振动产生的声波，通过不同声传播到达接收换能器（一般装于舰船的首部），以减弱主机和螺旋桨的噪声影响。

对于水声数字通信而言，首先关心的是舰船自噪声级以作为NL参数选取的一种依据；而舰船自噪声的相关特性，则作为抗噪声处理方案选取和具体参数选择的参考。

图3-15为工作在10kHz及更低一些频率的驱逐舰主动声纳测得的代表性的噪声谱级曲线。当航速甚低或逆风停车时。声纳的自噪声级和现行海况下的环境噪声背景级是很接近的，在15～25kn的航速下，自噪声级急骤地随航速上升，上升率为1.5dB/km，这表明在总噪声级中，流体动力噪声与螺旋桨噪声与主要部分。

图3-15 驱逐舰的自噪声与航速的关系图