空投鱼雷噪声仿真研究.pdf

第2 8 卷第5 期 2 0 0 9 年l O 月声学技术T e c h n i c a lA c o u s t i c sV 0 1 ．2 8 ，N o ．5P t ．2O c t ．．2 0 0 9空投鱼雷噪声仿真研究才振华，邹文胜( 中船蓬工海声科技有限公司宜昌4 4 3 0 0 0 )S i m u l a t i o nr e s e a r c ho na i r c r a f tt o r p e d or a d i a t e dn o i s eC A IZ h e n - h u a ，Z O UW e n - s h e n gl R & DC e n t e r , H a 西h e n gT e c h n o l o g yL t d ．．Y i c h a n g4 4 3 0 0 3 ．C h i n a )1引言在过去的几十年中，空潜对抗优势一直是向飞机一方倾斜航空反潜打击潜艇的主要手段就是投放空投鱼雷，因此如何探测和跟踪空投鱼雷成为潜艇与航空反潜对抗的霞要前提由于众所周知的军事保密的需要，我们无法得到更多相关的鱼雷的参数，因此仿真研究受到很大的限制。

但就我们了解的某些国外鱼雷的某些性能进行仿真研究2 空投鱼雷噪声特征空投鱼雷一般由直升机投放，采用降落伞缓冲入水方式以美国M K 4 6 - 0 型空投鱼雷为例：鱼雷入水并与降落伞分离后，便开始起动，达到3 5 节的规定航速后开始鱼雷进入环形搜索阶段，达到事先装定深度后，以角速度1 0 ／S 向右作水平圆周运动，并用被动声纳搜索若由被动方式发现目标后，声自导系统进入主动搜索状态，并进入自导引导弹道，直至攻击到目标H ，根据空投鱼雷攻击过程以及对空投鱼雷噪声的一般研究，空投鱼雷噪声具有如下特征：l 具有特有的击水声和气泡脉动声2 鱼雷启动信号是一组变化率很高的线谱3 圆周搜索段形成大的多普勒频移和强度起伏4 鱼雷航行噪声由大量线谱和连续谱组成3 空投鱼雷噪声仿真的实现3 ．1 击水声和气泡脉动声仿真击水声是没有填充的冲击信号，具有较宽的频作者简介：才振华( 1 9 8 2 ．) 男，黑龙江，汉族，在J l } { 研究生，研究方向为水声信弓处珲； 通讯作者：才振华，0 7 1 7 - 6 3 2 0 4 8 7率气泡脉动声由鱼雷入水形成的大气泡破裂产生 的，是一个频率很低的单频填允脉冲信号。

击水声的仿真可采用无填充矩形包络或指数衰减包络描述气泡脉动声的仿真可由正弦信号填充一个指数衰减包络来描述3 ．2 鱼雷弹道仿真鱼雷弹道从狭义来说是指运动的空间轨迹空投鱼雷弹道可分为程序弹道和导引弹道，程序弹道( 入水和下潜段，搜索段和冉搜索段) 采用右旋水平圆周运动弹道；导引弹道则要受目标运动和设计的导引规律的制约如图1 所示，鱼雷和目标的相对运动关系图1 鱼雷和目标相对运动关系由图l 可以得出距离r 和视线角q 的变化率l 詈= V ‘c o s ( q 一妒f ) 一V T C O $ ( q 一妒)澄= ≯r $ t n ( q 一妒) 一F ：s ￡r t ( q 一妒f ) ：( 1 )各角度之间的关系哼= r + 妒= 仉+ ≯c( 2 )式1 和式2 构成鱼雷与目标的相对运动方程上述各种导引方式均以此为基础，再加上不同的约束条件形成3 ．3 鱼雷启动和航行噪声仿真无论是鱼雷启动还是鱼雷的航行噪声，都是由两部分组成即由螺旋桨运动所产生的线谱分量和由于机械振动，水动力噪声和螺旋桨空化等因素引起琏续讲峨止蚓时，点垃魁垃l * 坯冠连续讲都存在由螺旋桨转动引起的渊制吲此．自甫启动和航行噪声时域1 ．可山( 3 ) 式袭H ii s c z ) = d ( c ) 饥O ) + m ( 棚《3 )a ( t ) A 1 i 调静J 雨数，由鱼雷轴频决定，玑i f ) 和口( 0 分剖力‰甫的连续群晒数和线谧卤数。

氆甫瞧续谱乳( c ) 由高斯自嵘声通址如( 4 ) 式 表示的滤波器形成，凌滤波器具育6 d B ／o c t 的琏减迷翠H ( O = 上( ∽筝‘如设自甫浆⋯数为B ．线诺截J J ：阶数为i ，稳 定航速为s ．鱼前启动线谱的仿“I i j ( 5 ) A 表尔啦h ∽∑圳州2 ”[ 哪) 1 Ⅶ( c ) )( 5 )苴c f t x ( t ) 农4 ；聃动时强度变化包绪，A ．( c ) 为并 阶l * 跋懂厦曲数．s ( t ) 表斫耵动频率盘化幽数，妒￡) 为独●的榭f 々漂移 仙- 黝≈i r 线酷的仿真由( 6 ) 代表不口 ∑^ f ) 5 ；n 【2 Ⅱ峦s ×d ( f ) + p 褂f ．d 【t ) 为多将勒撷移函数．由鱼甫弹逆仿冀；生4 整体仿真} 了结果分析笔者埘禁一条空投龟雷进行了仿虞，浚亿雷庄时刻投淳在距离潜艇2 0 0 0 米r 方仃d 5 方向I ．m 1 日速度为4 0 节，潜艇} f } Y 轴方向做r 【线运动．航速9H 忻班结果如阁2 ，3 所示幽2 也卅运动历程Ⅻ时* 研W 剖争⋯i7罔3 忸I f i ％m d P ⋯Q l R 肼“j 目5 结论利用前面描述的方法．找ⅡJ 实j 兕r 空投俩苗峰声的仿真。

诙仿珏- Ⅱ咀完成空投由讲仿真和时窄投囱雷揲测系统的1 i ％处理测试的^ l h J 工作1 然．我们的模型仅仅世依据一种☆0 i 的上推，并且怍J定的简化，W 此．尚需不断完善和改进参考文献【1 】刘曲胜．宙象埕水声学棘H “ 尔* ：目m 《“ 蜘‘：¨学靛出版} } 1 9 9 31 2 】馀毽民盘衙自动挖制系绒[ 们n 安口北T nJ 、学Ⅱj 版社．2 0 0 1㈣篮洋Ⅲ．水^ 对抗十的讯甫仿真系统2 0 0 3 t ：：1 “( ／l 囊扯术学$ ☆议论文蜒【4 】蚝蓝等，潜艇埘抗中投m * 系‰挫m^ ’P ＆m2 0 0 2 l一。