针对以往使用的橡胶等均匀介质做潜艇覆盖层不能同时满足阻抗匹配、介质阻抗连续变化这两个条件,本文提出一种带有阻抗渐变特性的材料应用于消声覆盖层,开展了该材料的水中声学特性研究,建立了其内部声传播机理,突出了阻抗梯度变化介质水中声学性能,该研究内容对提高声呐探测性能和潜艇的作战能力具有重要意义。设计了阻抗连续梯度变化的介质,建立了声波垂直入射条件下阻抗梯度变化介质中的声传播模型。对比了不同阻抗分布介质的声学特性,对阻抗梯度变化介质反射系数相位进行仿真分析,研究了边界阻抗失配对介质声学特性的影响。通过对介质密度分析,考虑声速恒定和声速变化两种情况,建立了声波斜入射阻抗梯度变化介质的声学特性理论模型。在声波斜入射的条件下,比较了声波以不同入射角入射阻抗梯度变化介质时的声学特性。仿真研究了阻抗梯度变化介质的物理参数对其声学特性的影响,并对阻抗梯度变化介质反射系数相位进行仿真研究。最后,通过沉降法、共混法制备相关实验样品,在脉冲声管测量声波垂直入射下样品的声学特性,比较了不同阻抗分布、厚度介质的声学特性,并测量了声波斜入射下阻抗梯度变化介质的声学特性,为阻抗梯度变化材料在工程中的实际应用提供了理论与实验研究基础。