朱伟杰，崔汉国，何世平

(1.海军工程大学动力工程学院，湖北 武汉 430033;2.湖北工业大学机械工程学院，湖北 武汉 430068)

声呐导流罩是保证声呐在水中处于良好工作环境的透声壳体。作为声呐罩的透声窗材料，应具有良好的透声性能、较低的传输损耗和相位畸变，同时，还应具有较高的强度和刚度［1］。玻璃钢材料声呐罩能够提供比金属材质和橡胶声呐罩更优异的声学性能，实现减重、耐腐蚀、复杂结构成型，并大幅降低制造和维护成本，在国内外船上得到了广泛使用［2-3］。

玻璃钢材料的声特性阻抗与海水较接近，透声效果好。但由于玻璃钢模量比合金低得多，为了满足罩体刚度的要求，一般需要设置一些板架式或析架式金属加强筋，大大降低了导流罩声学效果［4］。当航速在10 kn以上时，水动力噪声将成为自噪声的主要分量［5］，为了保障中高速航速下声呐的正常工作，常用的解决办法就是采用具有高强度和良好透声性能的材料。

声学超材料的研究表明，通过在亚波长物理尺度上进行微结构的有序设计，得到的由多种弹性材料周期性排列组合而成的声学超材料，能够表现出自然界材料所没有的特殊性能，如负折射、声隐形、超透镜［6］以及超透射［7-8］等。钢的弹性模量(E=2.1×1011)比玻璃钢大10倍，基于声学超材料的理论，若是对钢板进行微穿孔处理，能够达到很好的透声性能，将是建造声呐导流罩的理想材料。水声橡胶透声材料［9］具有良好的透声性能和良好的水密性，将经过微穿孔处理的钢板材料作为夹芯层材料，在其两侧覆盖水声橡胶透声材料，组成三层夹芯结构，可用于建造声呐导流罩，其示意图如图1所示。……