艦船、潛艇和魚雷的輻射噪聲，是被動聲納的聲源信號。 

艦船輻射噪聲的危害： 

• 破壞了艦船的隱蔽性；
  
• 可能引爆某些水中兵器；
  
• 干擾本艦的水聲設備(自噪聲)。
  

艦船、魚雷輻射噪聲特點：噪聲源繁多、集中，噪聲強度大，頻譜成分復雜。

1、艦船輻射噪聲的聲源級和噪聲譜

艦船輻射噪聲聲源級：在遠場測得噪聲級后，在修正傳播損失，歸算到離聲源聲中心1米處，并計算出1Hz帶寬內的聲強，則聲源級(譜級)為：

式中，Δf是換能器工作帶寬，I0為參考聲強，IN為距聲源聲中心1米處的噪聲聲強。

噪聲譜基本類型：連續譜、線譜。艦船輻射噪聲為線譜和連續譜的迭加。

2、艦船輻射噪聲源及其特性

艦船輻射噪聲源分為三大類：機械噪聲、螺旋槳噪聲和水動力噪聲。

(1) 機械噪聲

機械噪聲是航行或作業艦船上的各種機械的振動，通過船體向水中輻射而形成的噪聲。產生機理：

• 不平衡的旋轉部件(電機電樞等)；
• 重復的不連續性(齒輪、渦輪機葉片等)；
  
• 往復部件(汽缸的爆炸)——產生線譜噪聲，其成分是振動基頻及其諧波分量 ；
• 流體空化和湍流及排氣(泵、管道、凝汽器等)；
• 機械摩擦(軸承等)——產生連續譜噪聲。

結論：

• 艦船輻射噪聲為強線譜加弱連續譜的迭加，與艦船航行狀態及機械工作狀態密切相關，一般較復雜、多變； 
• 機械噪聲是艦船輻射噪聲低頻段主要成分。
  

(2) 螺旋槳噪聲

螺旋槳噪聲：螺旋槳空化噪聲和螺旋槳葉片振動輻射噪聲。 

① 螺旋槳空化噪聲

螺旋槳空化噪聲是艦船輻射噪聲高頻段主要成分，且為連續譜，其典型頻譜如下圖。 

空化噪聲譜隨航速和深度的變化關系

工作在潛望鏡深度的潛艇的寬帶輻射噪聲

頻譜特點：在高頻段，譜級隨頻率以6dB/Oct斜率下降；在低頻段隨頻率增高而增高；譜峰(100Hz~1000Hz)隨航速和深度而變化，當航速增加和深度變淺時，譜峰向低頻移動。 

原因：高航速和淺深度時，易產生空化氣泡，產生低頻噪聲，使譜峰向低頻端移動。

空化噪聲產生條件是航速大于艦船臨界航速。螺旋槳空化噪聲與航速關系如下：

• 航速低于臨界航速，空化噪聲級很低(未發生空化)；
  
• 航速增大至臨界航速，空化噪聲級急劇增大(空化發生、發展)；
  
• 航速繼續增大，空化噪聲級基本趨于穩定(空化充分)。
  

螺旋槳空化噪聲與航深關系：航行深度增加，臨界航速提高，空化噪聲級增加。螺旋槳空化噪聲還與其它因素有關，例如螺旋槳損壞、加速、轉向等因素。水面艦船的螺旋槳空化噪聲-航速關系不是S形，關系復雜。

② 螺旋槳唱音

螺旋槳唱音是螺旋槳葉片拍擊、切割水流而引起的，也稱為旋轉噪聲，它為線譜噪聲分量，其頻譜的頻率：

式中，n是螺旋槳葉片數；s是螺旋槳轉速；m是諧波次數。螺旋槳唱音是潛艇低頻段(1~100Hz)噪聲的主要成分。頻譜特性是聲納識別目標和估計目標速度的依據。

③ 螺旋槳噪聲方向性

船首和船尾方向比正橫方向輻射的噪聲小;在船首—船尾方向成30°角度內，指向性凹進去，船首方向比船尾方向凹進略多些。

(3) 水動力噪聲

水動力噪聲是由不規則的、起伏的海流流過運動船只表面而形成的，是水流動力作用于艦船的結果。產生機理：

• 水流激勵殼體振動或殼體上某些結構(葉片、空穴腔體等)共振；
  
• 湍流附面層產生的流噪聲(粘滯流體特性)；
  
• 航船拍浪聲(船首、船尾)、船上循環系統進水口和排水口的輻射噪聲。
  

根據布洛欣采夫理論，水動力噪聲強度主要與航速有關：

式中，k為常數，v是航速，n是與航船水下線形等因素有關的一個量。一般情況，艦船水動力噪聲小于機械噪聲和螺旋槳噪聲。

3、輻射噪聲源概要

艦艇的輻射噪主要噪聲源是機械噪聲和螺旋槳噪聲，二者貢獻的大小取決于頻率、航速和航深。對于給定的航速和航深，存在一個臨界頻率，低于此頻率時，譜的主要成分是機械和螺旋槳的線譜；高于此頻率時，譜主要成分是螺旋槳空化的連續譜。

通常艦艇的臨界頻率為100Hz-1000Hz，取決于船的種類、航速和航深。魚雷的臨界頻率比較高(機械速度高)。

4、輻射噪聲的測量

測量方法：讓被測船航行通過遠處的測量水聽器來實現測量。 按照測量水聽器、設施布放方式：固定式和活動式。 水聽器陣形式：潛艇和魚雷——深海(大于60米)、垂直陣；水面艦船——淺海(大于30米)、水平陣。

用于測量輻射噪聲的水聽器布設

輻射噪聲通常以1Hz帶寬內譜級表示，但對于測量儀器設備工作帶寬為W，該帶寬內噪聲級為BL，則1Hz帶寬內的譜級為BL-10lgW。

注意：上述噪聲為白噪聲，如果被測帶寬內有線譜噪聲，則歸算方法不在適用。

通常測量是在遠場，一般按照球面波擴展規律進行修正，歸算到離聲源聲中心1米處。因此，需要精確知道水聽器與被測艦船之間的距離，一般采用同步鐘測距裝置(主動聲納)。目前，艦船輻射噪聲測量是一項專門測量技術，隨著潛艇隱身技術水平的提高，對測試技術和設備提出更高的要求。

本文摘自百度文庫《水下噪聲》一文