“精导”科普万花筒（28）鱼雷制导为什么用声波

人类依靠眼睛对光线的视觉来感知物体的形状、颜色和位置，雷达用电磁波测定空中和陆地的物体。在水下为什么用声波探测目标而不用雷达波和光波呢？

在海水中，电磁波传播很短的距离能量就会消耗殆尽。对于任何频段的雷达波，水下100m 是其难以达到的极限探测距离。对于电磁能量来说，海水展现出短路的特性。

与电磁波类似，对于光波来说海水也展现出短路特性。由于海水对光有很高的吸收作用，光波在海水中的传播距离很近，通常只有几十米。在幽暗的大洋深处便是如此，可视范围几乎近在咫尺，这也使光波在水下探测目标难以广泛应用。

舰艇航行时会向海水中辐射噪声

海水对光、电磁波有很高的吸收作用，但声波却是良好的传播媒介。海水对听觉频段的声能量吸收相对较小，声波传播的距离较远。同时，声音在水里的传播速度达到1500m/s左右，比在空气中快得多（接近空气中声速的5 倍）。这就是为什么水下的海洋动物及水下机器都用听觉或依靠声波来辨别远方目标的原因。

在海水中，声波传播时由于扩散和海水的吸收，能量在逐渐衰减。扩散使声强随距离以指数的形式下降，吸收使声强随距离以线性的

形式下降。声波的频率越低，波长越长，海水对声能量的吸收就越小，传播距离也越远。海豚具有非常优秀的“声呐”系统，依靠超高频率的声波对目标进行高精度定位和分类识别，依靠低频率声波将信息传递到数百公里以外。

舰艇声呐、鱼雷自导也如海豚一样，用声信号来探测水下目标。远程搜索时频率尽可能降低，以便看得远一些；中近程跟踪和识别时频率可以高一些，以便对目标进行精确的定位和识别。（来源：国防科技大学“科普中国”共建基地）

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