杨琼方，王永生，张明敏

（1海军工程大学a.船舶与动力学院；b.水声研究所，武汉 430033）

1 引 言

无论是水面舰艇还是潜艇，声隐身性能都是衡量其战斗力的重要指标。水面舰船通常在航速大于10kns下运行时，都有充分发展了的螺旋桨空泡，这种声源左右了由5Hz到100kHz的全部辐射噪声[1-2]。至于潜艇，其活动能力也受到螺旋桨噪声的限制，二战时期声纳监听人员能听到的主要是螺旋桨噪声，在当时声纳工作的声频段（约6kHz），螺旋桨空化后的声级可能比空化前高出30～40dB。另外，在空泡筒中试验时，发现空泡出现之前，先出现高频声讯号，随后才看到空泡，整个噪声谱级都会增加。由此，目前已公认螺旋桨噪声是最主要的舰船噪声源，并且普遍承认螺旋桨空化是最强的辐射噪声源。螺旋桨噪声预测作为一个与水面舰船和潜艇战斗力休戚相关的命题，一直是工程设计人员所关注的对象。

在低频段，螺旋桨噪声表现为频率为叶频整数倍的线谱声，文献[3-4]对此进行了分析。本文主要分析特征频率以上高频段的螺旋桨噪声谱。依据已公布的水面舰船和潜艇螺旋桨噪声谱曲线图以及螺旋桨空泡筒实测经验，首先分析了螺旋桨噪声平坡形谱曲线的特点，给出了无空化状态和空化状态下噪声源声级谱曲线衰减指数值，分析了“声学空泡”产生后噪声谱曲线特征频率以及峰值谱级的影响因素。然后，利用文献[2]给出的声强表达式和文献[5]给出的螺旋桨空化状态下两个特征航速对应的部分频段内谱级的计算式，推广得到了水面舰船在螺旋桨发生空化后的任意可行航速下的噪声谱曲线图以及整个频段内的近似总声级。……