苏 镇

（海军七〇四工厂 青岛 266109）

1 引言

目前潜艇外部传感器获取的数据必须通过穿舱布设电缆等措施来传输，需要在潜艇耐压壳上开孔。众所周知，潜艇在水下航行时需要承受很大的压力，可以达到几十个大气压，在耐压艇体上开孔会破坏艇体的结构强度，开孔位置必须采取强化措施以适应开孔后受力的变化，增加了钢材的消耗和艇体的排水量，使结构设计复杂化。同时，开孔的尺寸不够灵活，还要处理好开孔位置的密封问题，存在一定的安全隐患。如果有一种技术能够通过无线传输的方式不需要在艇体上开孔就可以将数据传输到艇内，那就可以避免上述穿舱传输的缺陷。而超声波恰好满足上述要求，它能够在金属中传播，具有良好的方向性，而且具有很高的能量，理论上具有作为载体传输数据的可能。

2 超声波基本特性

2.1 次声波、声波和超声波

人们在日常生活中听到的各种声音，是由于各种声源的震动通过空气等弹性介质传播到耳膜引起的耳膜振动，产生听觉，但并不是任何频率的机械振动都能引起听觉，只有频率在一定范围内的振动才能引起听觉。在弹性介质中，如果波源所激发的纵波频率在20～20000Hz之间，能引起人耳的听觉，在这个频率范围内的振动叫做声振动，此时产生的波就叫声波。人们把能引起听觉的机械波称为声波，频率在20～20000Hz之间。当频率低于20Hz或高于20000Hz时，人的耳朵无法感觉到，为了与可听见的声波加以区别，称频率低于20Hz的机械波为次声波，频率高于20000Hz的机械波称为超声波。……