国防军工报告：声呐打造水下信息世界（38页）

声呐技术概述。电磁波是空气中传播信息最重要的载体，例如，通信、广播、电视、雷达等。但在水下，由于海水是一种导电介质，向海洋空间辐射的电磁波被海水介质本身所屏蔽，其绝大部分能量很快以涡流形式损耗，且波长越短，损失越大。因此，电磁波在水下传播距离十分有限。光在水中能量损失严重，穿透能力也十分有限，因此目前水下光信号传输主要依靠光纤光缆。而声波属于机械波，水下能量损耗较小、穿透能力强、传播距离远，是水下信息传输的重要载体。

声呐系统构成。声呐系统主要包括干端（水上部分）和湿端（水下部分）两个组成部分。湿端主要由水声换能器或换能器基阵、电缆、水下接线箱和增音机、与声呐基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等装置，以及声呐导流罩等其他辅助设备组成。其中，换能器是声呐中的重要器件，它是声能与其它形式的能如机械能、电能、磁能等相互转换的装置。换能器有两个用途：1）在水下发射声波，即“发射换能器”，相当于空气中的“扬声器”；2）在水下接收声波，称为“接收换能器”，相当于空气中的“听筒”。换能器在实际使用时往往兼备发射和接收声波功能。被动声呐中专门用于接收的换能器又称为“水听器”。换能器的工作原理是利用某些材料在电磁场的作用下发生压电效应或磁致伸缩效应，从而使能量（信息）在电磁形式和声波形式直接转换。而换能器基阵是由换能器以一定几何图形排列组合而成，其外形通常为球形、柱形、平板形或线列行，功能上可分为接收基阵、发射基阵或收发合一基阵。

搜索潜艇目标。经过一百年的发展，对于水面舰艇的搜索方式已由一战前的“登塔远望”发展到如今的预警机、遥感卫星全天时、全天候监视。但对于潜艇的搜索方式近一百年期间一直是以声呐为主。不过随着声呐技术的进步，如今声呐不仅可以搜索潜艇，还能对潜艇进行远距离预警、识别、跟踪、干扰。而且声呐的形式也由单一的舰载声呐扩充为拖曳声呐、吊放声呐、浮标声呐等，探测距离和精度也大幅提升。

水声通信。水声信息传输技术的大致工作原理是将文字、语音、图像等信息换成电信号，并由编码器将信息数字化处理后，由换能器将电信号转换为声信号。声信号通过水这一介质传播，将信息传递到接收换能器，并将声信号又转换为电信号，经解码器破译后还原成原来的文字、语音、图像等信息。

声呐干扰。潜艇普遍利用被动声呐对水面舰艇进行跟踪，并伺机发射鱼雷远距离伏击水面舰艇，对水面舰艇造成巨大威胁。为对抗潜艇被动声呐的跟踪和定位，水面舰艇通常具有发射噪声干扰器的能力，通过宽带噪声降低潜艇声呐的接收信噪比（使舰船噪声淹没在干扰器噪声之中），形成一定的干扰区域，水面舰艇趁机在该区域内进行机动规避，从而摆脱潜艇跟踪。常见的干扰器有低频噪声干扰弹和高能炸药干扰弹（在水下连续起爆，形成连续爆炸噪声，具有噪声源级高、频带覆盖宽的特点）。