第2章目標(biāo)特性1233２.１地面目標(biāo)的主要特征２.２空中目標(biāo)的主要特征２.３水面與水中目標(biāo)的主要特征返回第2章目標(biāo)特性1233２.１地面目標(biāo)的主要特征２.２2.1地面目標(biāo)的主要特征2.1.1坦克的主要特征坦克是現(xiàn)代陸上作戰(zhàn)的主要武器,有“陸戰(zhàn)之王”的美稱,坦克是裝有大威力火炮,具有高度越野機(jī)動(dòng)性和裝甲防護(hù)力的履帶式裝甲戰(zhàn)斗車輛,主要用于同敵方坦克和其他裝甲車輛作戰(zhàn),也可以壓制和摧毀反坦克武器、野戰(zhàn)工事,殲滅敵方有生力量。坦克是現(xiàn)代陸上作戰(zhàn)的主要武器,有“陸戰(zhàn)之王”的美稱,坦克是裝有大威力火炮,具有高度越野機(jī)動(dòng)性和裝甲防護(hù)力的履帶式裝甲戰(zhàn)斗車輛,主要用于同敵方坦克和其他裝甲車輛作戰(zhàn),也可以壓制和摧毀反坦克武器、野戰(zhàn)工事,殲滅敵方有生力量。下一頁返回2.1地面目標(biāo)的主要特征2.1.1坦克的主要特征下一頁返2.1地面目標(biāo)的主要特征具有代表性的坦克型號有蘇聯(lián)/俄羅斯的T-72、T-80、T-90,美國的M1A1、M1A2,英國的“挑戰(zhàn)者1”、“挑戰(zhàn)者2”,法國的“勒克萊爾”AMX-56,德國的“豹2”,日本的90式,中國的99式等。典型坦克的特性及技術(shù)參數(shù)見表2-1。展望未來,坦克仍然是未來地面作戰(zhàn)的重要突擊兵器,許多國家正依據(jù)各自的作戰(zhàn)思想,積極地利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成就,發(fā)展21世紀(jì)初使用的新型主戰(zhàn)坦克。坦克的總體結(jié)構(gòu)可能有突破性的變化,出現(xiàn)如外置火炮式、無人炮塔式等布置形式。火炮口徑有進(jìn)一步增大趨勢,火控系統(tǒng)將更加先進(jìn)、完善;動(dòng)力傳動(dòng)裝置的功率密度將進(jìn)一步提高;各種主動(dòng)與被動(dòng)防護(hù)技術(shù)、光電對抗技術(shù)以及戰(zhàn)場信息自動(dòng)管理技術(shù),將逐步在坦克上推廣應(yīng)用。各國在研制中,十分重視坦克無人化,減輕質(zhì)量,減小形體尺寸,控制費(fèi)用增長。可以預(yù)料,新型主戰(zhàn)坦克的摧毀力、生存力和適應(yīng)性將有較大幅度的提高。這也是坦克未來的發(fā)展方向。上一頁下一頁返回2.1地面目標(biāo)的主要特征具有代表性的坦克型號有蘇聯(lián)/俄羅斯2.1地面目標(biāo)的主要特征由于其在大氣中傳輸時(shí),存在一定的大氣窗口,紅外線在大氣中傳播時(shí),大氣對某些波長的紅外線產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收,使傳播的能量受到損失,而對另外一些波長的紅外譜線則吸收較少,透射率較高。大氣對紅外線吸收比較少的波段,也就是透射率比較高的波段,被形象地稱為“大氣窗口”。幾乎一切與大氣有關(guān)的光學(xué)設(shè)備只能去適應(yīng)這些窗口。大氣的紅外透射曲線如圖2-1所示。坦克車在行駛過程中,對地面的沖擊以及聲波對地面的激勵(lì),對于非剛體的地球介質(zhì),第2章目標(biāo)特性這種激勵(lì)將引起地球介質(zhì)的變形。變形在地球介質(zhì)中的傳播即形成地震波。通常把坦克車輛作為激勵(lì)源,采用地震動(dòng)傳感器在一定距離內(nèi)進(jìn)行探測,獲得的信號分析后可知,信號主頻率在100Hz以下。其運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的地震動(dòng)信號如圖2-2所示。采用高靈敏度的電磁式地震動(dòng)傳感器,能很好地探測坦克的接近距離。通過信號時(shí)域、頻域的分析,能分辨出坦克的類型及行駛速度等特征。上一頁下一頁返回2.1地面目標(biāo)的主要特征由于其在大氣中傳輸時(shí),存在一定的大2.1地面目標(biāo)的主要特征2.1.2車輛的主要特征車輛分軍用車輛和民用車輛,軍用車輛主要指步兵戰(zhàn)車,它是供步兵機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)時(shí)使用的裝甲戰(zhàn)斗車輛,分為履帶式和輪式兩種。民用車輛主要指小汽車和貨車兩大類,主要以輪式車輛為主。裝甲人員輸送車具有高度的機(jī)動(dòng)性和一定的防護(hù)能力,主要用于戰(zhàn)場上輸送步兵,也可協(xié)助車載武器進(jìn)行戰(zhàn)斗。多數(shù)裝甲人員輸送車的戰(zhàn)斗部全重為6~16t,乘員2~3人,載員8~13人,履帶式裝甲人員輸送車陸上最大時(shí)速為55~70km,最大行程為300~500km,輪式裝甲人員輸送車陸上最大時(shí)速可達(dá)100km,最大行程可達(dá)1000km。各國步兵戰(zhàn)車性能見表2-2。上一頁下一頁返回2.1地面目標(biāo)的主要特征2.1.2車輛的主要特征上一頁下2.1地面目標(biāo)的主要特征車輛的特性和特征與坦克的基本類似,不同的是,輪式車輛的主頻偏低,一般在13~40Hz,而發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲無論是通過空氣傳播還是地震動(dòng)傳播,幅值偏小,定位距離偏短,其運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的地震動(dòng)信號如圖2-3所示。2.1.3人員的主要特征地面人員的運(yùn)動(dòng)也可以通過地震動(dòng)傳感器進(jìn)行探測,其腳步信號如圖2-4所示。由圖可知,在人員逐漸接近探測器時(shí)信號幅值逐漸增大,由于腳步信號一般不超過6步/s,主頻一般小于6Hz,成排或成連的士兵通過時(shí),產(chǎn)生的頻譜是低于20Hz的噪聲,通過頻域分析或小波分析能很好地區(qū)別出人和車的通過情況。上一頁返回2.1地面目標(biāo)的主要特征車輛的特性和特征與坦克的基本類似,2.2空中目標(biāo)的主要特征2.2.1背景輻射現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,主要對付的空中目標(biāo)有三類,即固定翼飛機(jī)(如隱形飛機(jī))、武裝直升機(jī)和精確制導(dǎo)彈藥(如巡航導(dǎo)彈)。由于三類目標(biāo)屬于有源飛行器,紅外特性非常明顯,采用紅外探測系統(tǒng)能很好地識別和區(qū)分。除紅外探測系統(tǒng)外,目前還使用毫米波探測系統(tǒng)、聲探測系統(tǒng)等。為了更好地了解目標(biāo)的特性,首先將三類目標(biāo)的背景輻射敘述如下。1.導(dǎo)彈類導(dǎo)彈或火箭能以多種形式作為紅外輻射源,如火箭或空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口、噴氣流、氣動(dòng)加熱的飛行器表面再入大氣層時(shí)燒蝕形成的尾跡及沖擊波層內(nèi)的熱空氣等,均可成為強(qiáng)的輻射源。這些類型的輻射源隨飛行的方式、階段、探測的波段與方向的不同而改變其重要性。下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2.2.1背景輻射下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2.飛機(jī)和直升機(jī)飛機(jī)是目前對空戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的主要攻擊目標(biāo)。噴氣式飛機(jī)有四種紅外輻射源:作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的熱金屬空腔、排出的熱燃?xì)狻w機(jī)殼體表面的自身輻射和飛機(jī)表面反射的環(huán)境輻射(包括陽光、大氣與地球的輻射)。(1)噴口輻射在研究以2.7μm和4.3μm為中心的兩個(gè)波段的輻射時(shí),對馬赫數(shù)小于2~2.5的飛機(jī),其主要的紅外源是燃燒室的熱金屬空腔輻射(或簡稱噴口輻射)及噴氣流輻射。圖2-5所示為一渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖。它由壓縮機(jī)、燃燒室、渦輪、尾噴管等組成。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2.飛機(jī)和直升機(jī)上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征噴氣流的輻射對從目標(biāo)飛機(jī)的側(cè)向和前半球攻擊的紅外導(dǎo)彈來說,是極重要的紅外源。測量和計(jì)算表明,噴氣流輻射在與噴流軸線垂直的正側(cè)向?yàn)樽畲蟆Ｓ捎陲w機(jī)機(jī)體的遮擋作用,它在飛機(jī)前半球內(nèi)的角分布,要比余弦定律描述的衰減得快,尤其是當(dāng)角(飛行方向與噴氣流的正側(cè)向之間的夾角)大于60°時(shí),則衰減得更快。1)天空背景天空背景可分為晴空和有云兩種情況。在晴空條件下,天空向下的輻射主要由兩部分組成,即天空中的氣體分子及氣溶膠粒子對太陽的散射和大氣分子的輻射;在有云的條件下,要考慮云對陽光的散射和云本身的輻射。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征噴氣流的輻射對從目標(biāo)飛機(jī)的側(cè)向和前2.2空中目標(biāo)的主要特征試驗(yàn)和理論計(jì)算表明,對陽光的散射和大氣的輻射在光譜分布上是有差別的。對陽光的散射主要分布在波長小于3μm的范圍內(nèi);而大氣輻射由于大氣本身溫度較低,其有效溫度在200~300K,因之在小于4μm的波長范圍內(nèi)的輻射量很小。天空輻射可以認(rèn)為是上述兩種輻射的疊加。這種輻射在3~4μm波段內(nèi)出現(xiàn)極小值,在3μm以下的短波部分以散射為主,而在4μm以上以大氣輻射為主。大氣分子和氣溶膠粒子對陽光的散射,均隨波長而變。不管是瑞利(Rayleigh)散射區(qū)或是米(Mie)散射區(qū),散射效率因素均隨波長的增大而降低。在做粗略估算時(shí),把太陽看作一個(gè)溫度近似為6000K的黑體,并假設(shè)入射到大氣層上的陽光,被大氣層均勻地向各個(gè)方向散射。大氣外層與陽光垂直的面上的輻照度E為上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征試驗(yàn)和理論計(jì)算表明,對陽光的散射和2.2空中目標(biāo)的主要特征在地平方向,晴空時(shí)大氣分子輻射可近似地用一個(gè)T=300K的黑體輻射來代表。因而理想化的天空輻射可用陽光散射的天空亮度與大氣輻射的亮度疊加而成。①陽光散射。在晴空條件下,散射形成的天空亮度具有以下一些特點(diǎn)。a.在散射區(qū),光譜曲線并不是理想化的黑體曲線,而是具有一系列的波帶狀結(jié)構(gòu)。這是由以0.94μm、1.1μm、1.4μm、1.9μm、2.7μm為中心的水汽的強(qiáng)吸收帶形成的。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征b.散射的亮度隨觀測的仰角而變化(圖2-6),這是因?yàn)楹退矫鏄?gòu)成的仰角增加時(shí),光線路徑減小,散射陽光的大氣分子數(shù)也隨之減少,因之散射的亮度減小。需要注意,圖中短波區(qū)的光譜輻射亮度值應(yīng)為圖中坐標(biāo)所得值乘以10。c.天空的散射亮度也隨陽光的高低角而變。圖2-7即為不同陽光高低角時(shí)天頂高度的光譜分布。圖中曲線A的值應(yīng)為縱坐標(biāo)值的10倍。大氣的輻射受氣象條件的影響很大,云團(tuán)的遮蓋對大氣的輻射有著重要的影響。在晴朗天空的條件下,大氣溫度對大氣輻射亮度有著明顯的影響。圖2-8所示是天頂?shù)妮椛淞炼扰c溫度的關(guān)系曲線。可以把晴空大氣輻射粗略地看成黑體輻射,因而溫度也就成了決定性的因素。由于在8~13μm內(nèi)大氣分子的吸收率很低,因而在這個(gè)波段內(nèi)出現(xiàn)了谷地區(qū)域。圖中虛線是相應(yīng)溫度的黑體輻射亮度曲線。圖中較高溫度的曲線是在海拔1830m的山頂上測得的,較低溫度曲線是在海拔4300m的山頂上測得的。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征b.散射的亮度隨觀測的仰角而變化2.2空中目標(biāo)的主要特征觀測線的仰角對天空光譜輻射亮度也像散射一樣有重要影響。圖2-9是夜間晴空光譜輻射亮度與觀測仰角的關(guān)系曲線。圖中波長6.3μm處的H2O吸收帶和15μm處的CO2吸收帶,它們的分子吸收系數(shù)很大,因而即使仰角為90°時(shí),發(fā)射率也已近似于1了,從而使該波長處的各種觀測角的曲線均已接近于黑體的曲線。對分散的云團(tuán),云團(tuán)下測量到的輻射可把云團(tuán)看作為近似黑體的輻射及云團(tuán)晴面大氣(通常溫度比云團(tuán)溫度高)的波帶狀結(jié)構(gòu)的組合。圖2-10所示為白天典型地面物質(zhì)的光譜輻射亮度。此曲線可理解為-10℃的云作為黑體輻射和在云團(tuán)下的大氣(+10℃)的輻射的組合。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征觀測線的仰角對天空光譜輻射亮度也像2.2空中目標(biāo)的主要特征2)地面背景與形成天空背景輻射的機(jī)理相似,地面背景輻射由兩種機(jī)理產(chǎn)生:一是反射的陽光輻射,其中包括天空散射的陽光輻射,這部分輻射主要在近紅外區(qū),即小于3μm的區(qū)域;二是地球本身的輻射,它的輻射主要在4μm以上的區(qū)域。正如天空輻射一樣,在3~4μm出現(xiàn)了地面背景輻射的最小值,如圖2-10所示。2.2.2空中目標(biāo)及特性1.固定翼飛機(jī)固定翼飛機(jī)包括戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)、轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、無人駕駛軍用飛機(jī)、隱形戰(zhàn)斗機(jī)、空中加油機(jī)、預(yù)警機(jī)、空中偵察機(jī)等,國際某些飛機(jī)的主要性能見表2-3。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2)地面背景上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2.武裝直升機(jī)武裝直升機(jī)是近期發(fā)展較快的空中目標(biāo),它的主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)動(dòng)性和防護(hù)能力都較強(qiáng),起降場地要求低,戰(zhàn)場運(yùn)用能力強(qiáng),因而被廣泛使用于反坦克作戰(zhàn)以及空中支援、反艦反潛、偵察、運(yùn)輸、指揮通信,尤其對地面步兵及重要設(shè)施有巨大的威懾力。國際幾種武裝直升機(jī)的主要性能見表2-4。3.精確制導(dǎo)彈藥現(xiàn)代戰(zhàn)場上大量涌現(xiàn)的各類精確制導(dǎo)彈藥,主要包括各類導(dǎo)彈、精確制導(dǎo)炸彈和末制導(dǎo)炮彈等。其中尤以導(dǎo)彈種類繁多,應(yīng)用廣泛,發(fā)射平臺多樣,是來自空中的主要威脅。地面防空反導(dǎo)系統(tǒng)重點(diǎn)要對付的是空地導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈、反輻射導(dǎo)彈和戰(zhàn)術(shù)地地導(dǎo)彈等目標(biāo)。這些導(dǎo)彈的速度和飛機(jī)差不多(巡航導(dǎo)彈較小),雷達(dá)反射面積較小,飛行高度也比較低,飛行中空氣噪聲小,因此反導(dǎo)比反機(jī)有更大的難度。國際幾種巡航導(dǎo)彈的性能見表2-5。上一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2.武裝直升機(jī)上一頁返回目標(biāo)特性課件2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征21世紀(jì)是海洋的世紀(jì),海洋地位的提升,使海軍的作用更加重要。現(xiàn)代高科技飛速的發(fā)展,給海軍艦船裝備帶來了日新月異的變化。作為矛與盾的另一方,水中武器技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。下面分別描述其主要特性與特征。2.3.1潛艇潛艇在第一次世界大戰(zhàn)中登上海戰(zhàn)的舞臺后,其靈活機(jī)動(dòng)的作戰(zhàn)能力可以使一艘艘巨大的水面艦船沉入海底。在第二次世界大戰(zhàn)中,交戰(zhàn)雙方的潛艇共擊沉300余艘大、中型水面艦船和5000余艘運(yùn)輸船只,使人們對潛艇有了新的認(rèn)識。下一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征21世紀(jì)是海洋的世紀(jì),海洋地2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征現(xiàn)代潛艇具有隱蔽性好、突擊威力強(qiáng)、水下續(xù)航力大和自給力強(qiáng)等特點(diǎn)。潛艇按照其動(dòng)力裝備的不同,可分為常規(guī)動(dòng)力潛艇和核動(dòng)力潛艇;按照所裝備武器的不同,可分為魚雷潛艇和導(dǎo)彈潛艇;按照擔(dān)負(fù)任務(wù)的不同,可分為攻擊潛艇和彈道導(dǎo)彈潛艇。國際典型潛艇及參數(shù)見表2-6。1.流噪聲由于海水是一種黏性流體,當(dāng)這種流體流經(jīng)殼體表面時(shí),便形成一種邊界層,邊界層中的流速從殼體表面的零值可增加到約為潛艇航行的速度。這種邊界層在艦首部非常薄,但發(fā)展到尾部時(shí),其厚度已達(dá)幾十厘米。邊界層在首部時(shí)形成層流,層流是規(guī)則而安靜的。離首部較遠(yuǎn)處,邊界層漸漸形成小渦流,開始出現(xiàn)不穩(wěn)定性,并慢慢地變?yōu)橥牧鳌Ｍ牧鬟吔鐚拥乃俣让}動(dòng)會(huì)直接輻射出去,其輻射功率隨潛艇航速的變化而變化。這是寬帶噪聲,是潛艇高速航行時(shí)的主要噪聲源。上一頁下一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征現(xiàn)代潛艇具有隱蔽性好、突擊威2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征2.彎曲噪聲在殼體與流體界面上傳播的一些機(jī)械波是流體誘發(fā)的次噪聲源,傳統(tǒng)上把它們分為彎曲波(即亞聲速機(jī)械波)、切變和縱向波(即超聲速機(jī)械波)。彎曲波會(huì)產(chǎn)生徑向大位移,與水有相當(dāng)?shù)鸟詈?但其位移速度比水下聲速慢,因此不發(fā)聲,是一種偽聲。切變和縱向波只產(chǎn)生小徑向位移,與水不太耦合,其位移速度比水下聲速快,然而與水的耦合的特性限制了它們的有效輻射。顯然,彎曲波在完全空的無限長的圓柱體中是不傳播的,但在裝有各種機(jī)械設(shè)備和武器等具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的潛艇中,彎曲波是傳播的。3.尾流噪聲上一頁下一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征2.彎曲噪聲上一頁下一頁返2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征流體誘發(fā)的另一種噪聲是潛艇尾流產(chǎn)生的噪聲,這種噪聲不僅與殼體表面的邊界層有關(guān),而且與大渦流結(jié)構(gòu)有關(guān)。大渦流結(jié)構(gòu)是在殼體周圍的流體流過附件或者幾何不連續(xù)體時(shí)產(chǎn)生的,大渦流之類的流體擾動(dòng)形成尾流,尾流在螺旋槳葉片上引起的速度擾動(dòng)產(chǎn)生起落擾動(dòng),槳葉隨之產(chǎn)生推力和扭轉(zhuǎn)力的擾動(dòng)。這些擾動(dòng)由槳軸輸送到潛艇的耐壓殼體上,形成了新的低頻噪聲源,由螺旋槳本身和艇殼體輻射,其頻率數(shù)與尾流的諧波含量有關(guān)。4.空腔噪聲湍流邊界層流過一個(gè)空腔時(shí)(如壓載水艙孔),產(chǎn)生交變或渦流。在發(fā)生空腔共振時(shí),產(chǎn)生輻射噪聲和自噪聲。熟悉噪聲源是開展?jié)撏綔y和識別的第一步。2.3.2魚雷上一頁下一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征流體誘發(fā)的另一種噪聲是潛艇尾2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征魚雷是一種自主推進(jìn)、自動(dòng)控制、按預(yù)定設(shè)計(jì)彈道搜索、自動(dòng)導(dǎo)向、攻擊敵艦艇的水中航行體。魚雷按其雷體直徑可分為大型魚雷(533~555mm)、中型魚雷(400~482mm)和小型魚雷(254~324mm),也有超重型的和超輕型的,但為數(shù)不多,20世紀(jì)90年代還出現(xiàn)了微型魚雷(魚雷直徑大約為140mm);魚雷按動(dòng)力可分為電動(dòng)力魚雷(其動(dòng)力主要是電機(jī)、電池)和熱動(dòng)力魚雷(其主機(jī)有擺盤發(fā)動(dòng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)等,燃料有煤油、過氧化氫等);按制導(dǎo)方式可分為直航魚雷、自導(dǎo)魚雷、線導(dǎo)魚雷和復(fù)合制導(dǎo)魚雷;按攜帶平臺可分為管裝魚雷、空投魚雷和火箭助飛魚雷。國際上幾種魚雷的主要性能及戰(zhàn)技指標(biāo)見表2-7。2.3.3艦船目前,各軍事強(qiáng)國主要發(fā)展的艦船有航空母艦、驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦等,國際幾種艦船主要性能見表2-8。上一頁下一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征魚雷是一種自主推進(jìn)、自動(dòng)控制2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征1.尾流尾流在艦船水聲對抗中起著一定的作用。尾流指的是艦船體及螺旋槳在航行時(shí)所引起的泡沫區(qū)域,也稱為航跡。“尾流”可以比艦體長許多倍,當(dāng)艦體航速增加時(shí),尾流中泡沫密度將會(huì)增加。首先,尾流對聲波的散射與吸收將影響水聲設(shè)備的工作;其次,也可以利用它來探測艦船的航跡。2.噪聲艦船和魚雷的噪聲通常包含兩部分內(nèi)容:一是艦船和魚雷的自噪聲,二是艦船和魚雷的輻射噪聲。艦船和魚雷的自噪聲會(huì)影響艦船和魚雷的水聲探測性能,艦船和魚雷的輻射噪聲是在被動(dòng)檢測面前暴露自己的重要因素。從作戰(zhàn)角度來講,應(yīng)該使艦船和魚雷自噪聲和輻射噪聲得到控制,以便使艦船和魚雷自身的水聲探測器材更好地發(fā)揮效用且減少自己在被動(dòng)檢測面前的暴露機(jī)會(huì)。上一頁下一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征1.尾流上一頁下一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征艦船和魚雷噪聲的研究與控制是長期以來普遍重視的課題。在艦船和魚雷噪聲的實(shí)際研究與控制過程中,最關(guān)心的是方法、途徑、效果。由于作戰(zhàn)需求不同,配載的水聲裝備不同,艦船和魚雷的噪聲略有不同,在艦船和魚雷的噪聲的實(shí)際研究與控制中也允許采用不同的方法、途徑,但不管用什么方法和途徑,都應(yīng)該使艦船和魚雷的噪聲指標(biāo)要求滿足基本的使用要求。艦船和魚雷的噪聲特性應(yīng)該符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律。因此,在測量研究中應(yīng)該用科學(xué)、合理的辦法,在艦船和魚雷的工作狀態(tài)不穩(wěn)定的情況下,少量的測量研究數(shù)據(jù)不足以說明噪聲的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。降低艦船和魚雷輻射噪聲的措施可根據(jù)不同的需要而選取,如選取抑制噪聲源、切斷噪聲的傳播途徑及限制噪聲的輻射等。盡管艦船和魚雷的降噪措施不斷完善,但由于艦船和魚雷都是金屬殼體所制,并且都要依賴于螺旋槳推進(jìn),所以艦船和魚雷的線譜輻射是難以避免的,這就為探測提供了條件,這也是發(fā)展被動(dòng)聲吶的理由,同時(shí),也給被動(dòng)聲吶的發(fā)展提出了更嚴(yán)和更高的要求。上一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征艦船和魚雷噪聲的研究與控制是表2-1典型坦克的特性及技術(shù)參數(shù)返回表2-1典型坦克的特性及技術(shù)參數(shù)返回圖2-1大氣紅外透射曲線返回圖2-1大氣紅外透射曲線返回圖2-2某坦克運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的地震動(dòng)信號返回圖2-2某坦克運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的地震動(dòng)信號返回表2-2各國步兵戰(zhàn)車性能返回表2-2各國步兵戰(zhàn)車性能返回圖2-3某輪式車輛運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的地震動(dòng)信號返回圖2-3某輪式車輛運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的地震動(dòng)信號返回圖2-4人員腳步信號返回圖2-4人員腳步信號返回圖2-5渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖返回圖2-5渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖返回圖2-6晴空時(shí)不同仰角的返回圖2-6晴空時(shí)不同仰角的返回目標(biāo)特性課件圖2-7不同陽光高低角時(shí)返回圖2-7不同陽光高低角時(shí)返回圖2-8天頂?shù)妮椛淞炼扰c返回圖2-8天頂?shù)妮椛淞炼扰c返回圖2-9夜間晴空光譜輻射亮度與觀測返回圖2-9夜間晴空光譜輻射亮度與觀測返回圖2-10白天典型地面物質(zhì)的光譜輻射亮度返回圖2-10白天典型地面物質(zhì)的光譜輻射亮度返回表2-3國際某些飛機(jī)的主要性能返回表2-3國際某些飛機(jī)的主要性能返回表2-4國際幾種武裝直升機(jī)的主要性能返回表2-4國際幾種武裝直升機(jī)的主要性能返回表2-4國際幾種武裝直升機(jī)的主要性能返回表2-4國際幾種武裝直升機(jī)的主要性能返回表2-5國際幾種巡航導(dǎo)彈的性能返回表2-5國際幾種巡航導(dǎo)彈的性能返回表2-6國際典型潛艇及參數(shù)返回表2-6國際典型潛艇及參數(shù)返回表2-7國際上幾種魚雷的主要性能及戰(zhàn)技指標(biāo)返回表2-7國際上幾種魚雷的主要性能及戰(zhàn)技指標(biāo)返回目標(biāo)特性課件表2-8國際幾種艦船主要性能返回表2-8國際幾種艦船主要性能返回謝謝觀賞謝謝觀賞第2章目標(biāo)特性1233２.１地面目標(biāo)的主要特征２.２空中目標(biāo)的主要特征２.３水面與水中目標(biāo)的主要特征返回第2章目標(biāo)特性1233２.１地面目標(biāo)的主要特征２.２2.1地面目標(biāo)的主要特征2.1.1坦克的主要特征坦克是現(xiàn)代陸上作戰(zhàn)的主要武器,有“陸戰(zhàn)之王”的美稱,坦克是裝有大威力火炮,具有高度越野機(jī)動(dòng)性和裝甲防護(hù)力的履帶式裝甲戰(zhàn)斗車輛,主要用于同敵方坦克和其他裝甲車輛作戰(zhàn),也可以壓制和摧毀反坦克武器、野戰(zhàn)工事,殲滅敵方有生力量。坦克是現(xiàn)代陸上作戰(zhàn)的主要武器,有“陸戰(zhàn)之王”的美稱,坦克是裝有大威力火炮,具有高度越野機(jī)動(dòng)性和裝甲防護(hù)力的履帶式裝甲戰(zhàn)斗車輛,主要用于同敵方坦克和其他裝甲車輛作戰(zhàn),也可以壓制和摧毀反坦克武器、野戰(zhàn)工事,殲滅敵方有生力量。下一頁返回2.1地面目標(biāo)的主要特征2.1.1坦克的主要特征下一頁返2.1地面目標(biāo)的主要特征具有代表性的坦克型號有蘇聯(lián)/俄羅斯的T-72、T-80、T-90,美國的M1A1、M1A2,英國的“挑戰(zhàn)者1”、“挑戰(zhàn)者2”,法國的“勒克萊爾”AMX-56,德國的“豹2”,日本的90式,中國的99式等。典型坦克的特性及技術(shù)參數(shù)見表2-1。展望未來,坦克仍然是未來地面作戰(zhàn)的重要突擊兵器,許多國家正依據(jù)各自的作戰(zhàn)思想,積極地利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成就,發(fā)展21世紀(jì)初使用的新型主戰(zhàn)坦克。坦克的總體結(jié)構(gòu)可能有突破性的變化,出現(xiàn)如外置火炮式、無人炮塔式等布置形式。火炮口徑有進(jìn)一步增大趨勢,火控系統(tǒng)將更加先進(jìn)、完善;動(dòng)力傳動(dòng)裝置的功率密度將進(jìn)一步提高;各種主動(dòng)與被動(dòng)防護(hù)技術(shù)、光電對抗技術(shù)以及戰(zhàn)場信息自動(dòng)管理技術(shù),將逐步在坦克上推廣應(yīng)用。各國在研制中,十分重視坦克無人化,減輕質(zhì)量,減小形體尺寸,控制費(fèi)用增長。可以預(yù)料,新型主戰(zhàn)坦克的摧毀力、生存力和適應(yīng)性將有較大幅度的提高。這也是坦克未來的發(fā)展方向。上一頁下一頁返回2.1地面目標(biāo)的主要特征具有代表性的坦克型號有蘇聯(lián)/俄羅斯2.1地面目標(biāo)的主要特征由于其在大氣中傳輸時(shí),存在一定的大氣窗口,紅外線在大氣中傳播時(shí),大氣對某些波長的紅外線產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收,使傳播的能量受到損失,而對另外一些波長的紅外譜線則吸收較少,透射率較高。大氣對紅外線吸收比較少的波段,也就是透射率比較高的波段,被形象地稱為“大氣窗口”。幾乎一切與大氣有關(guān)的光學(xué)設(shè)備只能去適應(yīng)這些窗口。大氣的紅外透射曲線如圖2-1所示。坦克車在行駛過程中,對地面的沖擊以及聲波對地面的激勵(lì),對于非剛體的地球介質(zhì),第2章目標(biāo)特性這種激勵(lì)將引起地球介質(zhì)的變形。變形在地球介質(zhì)中的傳播即形成地震波。通常把坦克車輛作為激勵(lì)源,采用地震動(dòng)傳感器在一定距離內(nèi)進(jìn)行探測,獲得的信號分析后可知,信號主頻率在100Hz以下。其運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的地震動(dòng)信號如圖2-2所示。采用高靈敏度的電磁式地震動(dòng)傳感器,能很好地探測坦克的接近距離。通過信號時(shí)域、頻域的分析,能分辨出坦克的類型及行駛速度等特征。上一頁下一頁返回2.1地面目標(biāo)的主要特征由于其在大氣中傳輸時(shí),存在一定的大2.1地面目標(biāo)的主要特征2.1.2車輛的主要特征車輛分軍用車輛和民用車輛,軍用車輛主要指步兵戰(zhàn)車,它是供步兵機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)時(shí)使用的裝甲戰(zhàn)斗車輛,分為履帶式和輪式兩種。民用車輛主要指小汽車和貨車兩大類,主要以輪式車輛為主。裝甲人員輸送車具有高度的機(jī)動(dòng)性和一定的防護(hù)能力,主要用于戰(zhàn)場上輸送步兵,也可協(xié)助車載武器進(jìn)行戰(zhàn)斗。多數(shù)裝甲人員輸送車的戰(zhàn)斗部全重為6~16t,乘員2~3人,載員8~13人,履帶式裝甲人員輸送車陸上最大時(shí)速為55~70km,最大行程為300~500km,輪式裝甲人員輸送車陸上最大時(shí)速可達(dá)100km,最大行程可達(dá)1000km。各國步兵戰(zhàn)車性能見表2-2。上一頁下一頁返回2.1地面目標(biāo)的主要特征2.1.2車輛的主要特征上一頁下2.1地面目標(biāo)的主要特征車輛的特性和特征與坦克的基本類似,不同的是,輪式車輛的主頻偏低,一般在13~40Hz,而發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲無論是通過空氣傳播還是地震動(dòng)傳播,幅值偏小,定位距離偏短,其運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的地震動(dòng)信號如圖2-3所示。2.1.3人員的主要特征地面人員的運(yùn)動(dòng)也可以通過地震動(dòng)傳感器進(jìn)行探測,其腳步信號如圖2-4所示。由圖可知,在人員逐漸接近探測器時(shí)信號幅值逐漸增大,由于腳步信號一般不超過6步/s,主頻一般小于6Hz,成排或成連的士兵通過時(shí),產(chǎn)生的頻譜是低于20Hz的噪聲,通過頻域分析或小波分析能很好地區(qū)別出人和車的通過情況。上一頁返回2.1地面目標(biāo)的主要特征車輛的特性和特征與坦克的基本類似,2.2空中目標(biāo)的主要特征2.2.1背景輻射現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,主要對付的空中目標(biāo)有三類,即固定翼飛機(jī)(如隱形飛機(jī))、武裝直升機(jī)和精確制導(dǎo)彈藥(如巡航導(dǎo)彈)。由于三類目標(biāo)屬于有源飛行器,紅外特性非常明顯,采用紅外探測系統(tǒng)能很好地識別和區(qū)分。除紅外探測系統(tǒng)外,目前還使用毫米波探測系統(tǒng)、聲探測系統(tǒng)等。為了更好地了解目標(biāo)的特性,首先將三類目標(biāo)的背景輻射敘述如下。1.導(dǎo)彈類導(dǎo)彈或火箭能以多種形式作為紅外輻射源,如火箭或空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口、噴氣流、氣動(dòng)加熱的飛行器表面再入大氣層時(shí)燒蝕形成的尾跡及沖擊波層內(nèi)的熱空氣等,均可成為強(qiáng)的輻射源。這些類型的輻射源隨飛行的方式、階段、探測的波段與方向的不同而改變其重要性。下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2.2.1背景輻射下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2.飛機(jī)和直升機(jī)飛機(jī)是目前對空戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的主要攻擊目標(biāo)。噴氣式飛機(jī)有四種紅外輻射源:作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的熱金屬空腔、排出的熱燃?xì)狻w機(jī)殼體表面的自身輻射和飛機(jī)表面反射的環(huán)境輻射(包括陽光、大氣與地球的輻射)。(1)噴口輻射在研究以2.7μm和4.3μm為中心的兩個(gè)波段的輻射時(shí),對馬赫數(shù)小于2~2.5的飛機(jī),其主要的紅外源是燃燒室的熱金屬空腔輻射(或簡稱噴口輻射)及噴氣流輻射。圖2-5所示為一渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖。它由壓縮機(jī)、燃燒室、渦輪、尾噴管等組成。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2.飛機(jī)和直升機(jī)上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征噴氣流的輻射對從目標(biāo)飛機(jī)的側(cè)向和前半球攻擊的紅外導(dǎo)彈來說,是極重要的紅外源。測量和計(jì)算表明,噴氣流輻射在與噴流軸線垂直的正側(cè)向?yàn)樽畲蟆Ｓ捎陲w機(jī)機(jī)體的遮擋作用,它在飛機(jī)前半球內(nèi)的角分布,要比余弦定律描述的衰減得快,尤其是當(dāng)角(飛行方向與噴氣流的正側(cè)向之間的夾角)大于60°時(shí),則衰減得更快。1)天空背景天空背景可分為晴空和有云兩種情況。在晴空條件下,天空向下的輻射主要由兩部分組成,即天空中的氣體分子及氣溶膠粒子對太陽的散射和大氣分子的輻射;在有云的條件下,要考慮云對陽光的散射和云本身的輻射。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征噴氣流的輻射對從目標(biāo)飛機(jī)的側(cè)向和前2.2空中目標(biāo)的主要特征試驗(yàn)和理論計(jì)算表明,對陽光的散射和大氣的輻射在光譜分布上是有差別的。對陽光的散射主要分布在波長小于3μm的范圍內(nèi);而大氣輻射由于大氣本身溫度較低,其有效溫度在200~300K,因之在小于4μm的波長范圍內(nèi)的輻射量很小。天空輻射可以認(rèn)為是上述兩種輻射的疊加。這種輻射在3~4μm波段內(nèi)出現(xiàn)極小值,在3μm以下的短波部分以散射為主,而在4μm以上以大氣輻射為主。大氣分子和氣溶膠粒子對陽光的散射,均隨波長而變。不管是瑞利(Rayleigh)散射區(qū)或是米(Mie)散射區(qū),散射效率因素均隨波長的增大而降低。在做粗略估算時(shí),把太陽看作一個(gè)溫度近似為6000K的黑體,并假設(shè)入射到大氣層上的陽光,被大氣層均勻地向各個(gè)方向散射。大氣外層與陽光垂直的面上的輻照度E為上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征試驗(yàn)和理論計(jì)算表明,對陽光的散射和2.2空中目標(biāo)的主要特征在地平方向,晴空時(shí)大氣分子輻射可近似地用一個(gè)T=300K的黑體輻射來代表。因而理想化的天空輻射可用陽光散射的天空亮度與大氣輻射的亮度疊加而成。①陽光散射。在晴空條件下,散射形成的天空亮度具有以下一些特點(diǎn)。a.在散射區(qū),光譜曲線并不是理想化的黑體曲線,而是具有一系列的波帶狀結(jié)構(gòu)。這是由以0.94μm、1.1μm、1.4μm、1.9μm、2.7μm為中心的水汽的強(qiáng)吸收帶形成的。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征b.散射的亮度隨觀測的仰角而變化(圖2-6),這是因?yàn)楹退矫鏄?gòu)成的仰角增加時(shí),光線路徑減小,散射陽光的大氣分子數(shù)也隨之減少,因之散射的亮度減小。需要注意,圖中短波區(qū)的光譜輻射亮度值應(yīng)為圖中坐標(biāo)所得值乘以10。c.天空的散射亮度也隨陽光的高低角而變。圖2-7即為不同陽光高低角時(shí)天頂高度的光譜分布。圖中曲線A的值應(yīng)為縱坐標(biāo)值的10倍。大氣的輻射受氣象條件的影響很大,云團(tuán)的遮蓋對大氣的輻射有著重要的影響。在晴朗天空的條件下,大氣溫度對大氣輻射亮度有著明顯的影響。圖2-8所示是天頂?shù)妮椛淞炼扰c溫度的關(guān)系曲線。可以把晴空大氣輻射粗略地看成黑體輻射,因而溫度也就成了決定性的因素。由于在8~13μm內(nèi)大氣分子的吸收率很低,因而在這個(gè)波段內(nèi)出現(xiàn)了谷地區(qū)域。圖中虛線是相應(yīng)溫度的黑體輻射亮度曲線。圖中較高溫度的曲線是在海拔1830m的山頂上測得的,較低溫度曲線是在海拔4300m的山頂上測得的。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征b.散射的亮度隨觀測的仰角而變化2.2空中目標(biāo)的主要特征觀測線的仰角對天空光譜輻射亮度也像散射一樣有重要影響。圖2-9是夜間晴空光譜輻射亮度與觀測仰角的關(guān)系曲線。圖中波長6.3μm處的H2O吸收帶和15μm處的CO2吸收帶,它們的分子吸收系數(shù)很大,因而即使仰角為90°時(shí),發(fā)射率也已近似于1了,從而使該波長處的各種觀測角的曲線均已接近于黑體的曲線。對分散的云團(tuán),云團(tuán)下測量到的輻射可把云團(tuán)看作為近似黑體的輻射及云團(tuán)晴面大氣(通常溫度比云團(tuán)溫度高)的波帶狀結(jié)構(gòu)的組合。圖2-10所示為白天典型地面物質(zhì)的光譜輻射亮度。此曲線可理解為-10℃的云作為黑體輻射和在云團(tuán)下的大氣(+10℃)的輻射的組合。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征觀測線的仰角對天空光譜輻射亮度也像2.2空中目標(biāo)的主要特征2)地面背景與形成天空背景輻射的機(jī)理相似,地面背景輻射由兩種機(jī)理產(chǎn)生:一是反射的陽光輻射,其中包括天空散射的陽光輻射,這部分輻射主要在近紅外區(qū),即小于3μm的區(qū)域;二是地球本身的輻射,它的輻射主要在4μm以上的區(qū)域。正如天空輻射一樣,在3~4μm出現(xiàn)了地面背景輻射的最小值,如圖2-10所示。2.2.2空中目標(biāo)及特性1.固定翼飛機(jī)固定翼飛機(jī)包括戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)、轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、無人駕駛軍用飛機(jī)、隱形戰(zhàn)斗機(jī)、空中加油機(jī)、預(yù)警機(jī)、空中偵察機(jī)等,國際某些飛機(jī)的主要性能見表2-3。上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2)地面背景上一頁下一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2.武裝直升機(jī)武裝直升機(jī)是近期發(fā)展較快的空中目標(biāo),它的主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)動(dòng)性和防護(hù)能力都較強(qiáng),起降場地要求低,戰(zhàn)場運(yùn)用能力強(qiáng),因而被廣泛使用于反坦克作戰(zhàn)以及空中支援、反艦反潛、偵察、運(yùn)輸、指揮通信,尤其對地面步兵及重要設(shè)施有巨大的威懾力。國際幾種武裝直升機(jī)的主要性能見表2-4。3.精確制導(dǎo)彈藥現(xiàn)代戰(zhàn)場上大量涌現(xiàn)的各類精確制導(dǎo)彈藥,主要包括各類導(dǎo)彈、精確制導(dǎo)炸彈和末制導(dǎo)炮彈等。其中尤以導(dǎo)彈種類繁多,應(yīng)用廣泛,發(fā)射平臺多樣,是來自空中的主要威脅。地面防空反導(dǎo)系統(tǒng)重點(diǎn)要對付的是空地導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈、反輻射導(dǎo)彈和戰(zhàn)術(shù)地地導(dǎo)彈等目標(biāo)。這些導(dǎo)彈的速度和飛機(jī)差不多(巡航導(dǎo)彈較小),雷達(dá)反射面積較小,飛行高度也比較低,飛行中空氣噪聲小,因此反導(dǎo)比反機(jī)有更大的難度。國際幾種巡航導(dǎo)彈的性能見表2-5。上一頁返回2.2空中目標(biāo)的主要特征2.武裝直升機(jī)上一頁返回目標(biāo)特性課件2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征21世紀(jì)是海洋的世紀(jì),海洋地位的提升,使海軍的作用更加重要。現(xiàn)代高科技飛速的發(fā)展,給海軍艦船裝備帶來了日新月異的變化。作為矛與盾的另一方,水中武器技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。下面分別描述其主要特性與特征。2.3.1潛艇潛艇在第一次世界大戰(zhàn)中登上海戰(zhàn)的舞臺后,其靈活機(jī)動(dòng)的作戰(zhàn)能力可以使一艘艘巨大的水面艦船沉入海底。在第二次世界大戰(zhàn)中,交戰(zhàn)雙方的潛艇共擊沉300余艘大、中型水面艦船和5000余艘運(yùn)輸船只,使人們對潛艇有了新的認(rèn)識。下一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征21世紀(jì)是海洋的世紀(jì),海洋地2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征現(xiàn)代潛艇具有隱蔽性好、突擊威力強(qiáng)、水下續(xù)航力大和自給力強(qiáng)等特點(diǎn)。潛艇按照其動(dòng)力裝備的不同,可分為常規(guī)動(dòng)力潛艇和核動(dòng)力潛艇;按照所裝備武器的不同,可分為魚雷潛艇和導(dǎo)彈潛艇;按照擔(dān)負(fù)任務(wù)的不同,可分為攻擊潛艇和彈道導(dǎo)彈潛艇。國際典型潛艇及參數(shù)見表2-6。1.流噪聲由于海水是一種黏性流體,當(dāng)這種流體流經(jīng)殼體表面時(shí),便形成一種邊界層,邊界層中的流速從殼體表面的零值可增加到約為潛艇航行的速度。這種邊界層在艦首部非常薄,但發(fā)展到尾部時(shí),其厚度已達(dá)幾十厘米。邊界層在首部時(shí)形成層流,層流是規(guī)則而安靜的。離首部較遠(yuǎn)處,邊界層漸漸形成小渦流,開始出現(xiàn)不穩(wěn)定性,并慢慢地變?yōu)橥牧鳌Ｍ牧鬟吔鐚拥乃俣让}動(dòng)會(huì)直接輻射出去,其輻射功率隨潛艇航速的變化而變化。這是寬帶噪聲,是潛艇高速航行時(shí)的主要噪聲源。上一頁下一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征現(xiàn)代潛艇具有隱蔽性好、突擊威2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征2.彎曲噪聲在殼體與流體界面上傳播的一些機(jī)械波是流體誘發(fā)的次噪聲源,傳統(tǒng)上把它們分為彎曲波(即亞聲速機(jī)械波)、切變和縱向波(即超聲速機(jī)械波)。彎曲波會(huì)產(chǎn)生徑向大位移,與水有相當(dāng)?shù)鸟詈?但其位移速度比水下聲速慢,因此不發(fā)聲,是一種偽聲。切變和縱向波只產(chǎn)生小徑向位移,與水不太耦合,其位移速度比水下聲速快,然而與水的耦合的特性限制了它們的有效輻射。顯然,彎曲波在完全空的無限長的圓柱體中是不傳播的,但在裝有各種機(jī)械設(shè)備和武器等具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的潛艇中,彎曲波是傳播的。3.尾流噪聲上一頁下一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征2.彎曲噪聲上一頁下一頁返2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征流體誘發(fā)的另一種噪聲是潛艇尾流產(chǎn)生的噪聲,這種噪聲不僅與殼體表面的邊界層有關(guān),而且與大渦流結(jié)構(gòu)有關(guān)。大渦流結(jié)構(gòu)是在殼體周圍的流體流過附件或者幾何不連續(xù)體時(shí)產(chǎn)生的,大渦流之類的流體擾動(dòng)形成尾流,尾流在螺旋槳葉片上引起的速度擾動(dòng)產(chǎn)生起落擾動(dòng),槳葉隨之產(chǎn)生推力和扭轉(zhuǎn)力的擾動(dòng)。這些擾動(dòng)由槳軸輸送到潛艇的耐壓殼體上,形成了新的低頻噪聲源,由螺旋槳本身和艇殼體輻射,其頻率數(shù)與尾流的諧波含量有關(guān)。4.空腔噪聲湍流邊界層流過一個(gè)空腔時(shí)(如壓載水艙孔),產(chǎn)生交變或渦流。在發(fā)生空腔共振時(shí),產(chǎn)生輻射噪聲和自噪聲。熟悉噪聲源是開展?jié)撏綔y和識別的第一步。2.3.2魚雷上一頁下一頁返回2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征流體誘發(fā)的另一種噪聲是潛艇尾2.3水面與水中目標(biāo)的主要特征魚雷是一種自主推進(jìn)、自動(dòng)控制、按預(yù)定設(shè)計(jì)彈道搜索、自動(dòng)導(dǎo)向、攻擊敵艦艇的水中航行體。魚雷按其雷體直徑可分為大型魚雷(533~555mm)、中型魚雷(400~482mm)和小型魚雷(254~324mm),也有超重型的和超輕型的,但為數(shù)不多,20世紀(jì)90年代還出現(xiàn)了微型魚雷(魚雷直徑大約為140mm);魚雷按動(dòng)力可分為電動(dòng)力魚雷(其動(dòng)力主要是電機(jī)、電池)和熱動(dòng)力魚雷(其主機(jī)有擺盤發(fā)動(dòng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)等,燃料有煤油、過氧化氫等);按制導(dǎo)方式可分為直航魚雷、自導(dǎo)魚雷、線導(dǎo)魚雷和復(fù)合制導(dǎo)魚雷;按攜帶平臺可分為管裝魚雷、空投魚雷和火箭助飛魚雷。國際上幾種魚雷的主要性能及戰(zhàn)技指標(biāo)見表2-7。2