. U2 g+ A8 ~6 E6 r; l 二战声呐故事
: @4 ^$ C; d( T% A2 O+ w+ ~/ a 1943年太平洋战争爆发后，美日两军在海上交锋时，日本在对马海峡布满水雷封锁线，企图阻挡美军的进攻。 : _& @0 R- {" r
由于当时美国海军潜艇不具备从水下隐蔽突破雷区的能力，说白了就像瞎子一样，两眼一抹黑到处乱撞，一不小心就撞到水雷，然后就损失了几艘。 $ q; |& _2 R! M6 m# M) D* j
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这让美军很头疼，于是就与国内的科研单位联系看看，有没有高人能找到一种必杀技可以安全地穿过水雷？ 2 h. [ y) c' W" L( t6 p3 |
1944年夏末，加州大学就弄出这么一种调频声呐，它可探测水下小型目标，并将水底突出的礁石、反潜网、鱼群、水雷区分开。 9 x! }' `; D7 P4 B7 ^
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这下，美军潜艇就像是长了眼睛一样，可以准确地穿过日军设下的水雷封锁线，然后突然出现在日本海域，向日本军舰发动攻击，这让日本海军大为震惊。 ( c: d% G1 x) n! v
那么问题来了： + k, V) ?, M A! S6 J8 { i
声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？
! y9 E4 | A& N8 c+ o 它到底是如何工作的？
3 d* G6 ?7 M. o0 ? 潜艇声呐介绍
4 b* H4 S* r; R4 `, M1 \, P; y 潜艇在水下几百米的深海里，这里漆黑一片，它能够了解外界的唯一工具，就是使用声呐。 ; U% G- f. L0 h# Y+ f& P
! w7 ~; o/ f1 Q5 c1 X 简单来说，声呐就是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，能够判断海洋中物体的存在、位置及类型，同时也用于水下信息的传输。 3 W$ ~5 D/ G7 `" K* q' k
按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。 7 |$ \- A4 D5 l$ q& e- w
7 J4 ]" C: a3 x2 u- q$ j0 J 主动声呐很好理解，就是自身发出声波，如果在传播过程中碰到目标，声波就会发生反射，再由声呐的接收端通过接收反射波来辨识这是个什么目标。
% Y6 E0 H. b6 [ 这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。 - ^. c6 L& g% M l* X. n9 ? c' ?
& x; p' d- p( ~# U9 y5 }( L 但这种声呐有个弊端，就是发出的声波极易被发现，从而暴露位置，所以除非特殊情况，否则潜艇是不会用主动声纳的。
- y3 \, X9 p7 y( J3 ? 而被动声呐则相反，这可以理解成就是一个听音器，它是被动的接收水中目标发出的各种辐射、噪音或声纳信号来获取参数信息，来确定目标性质和位置的。
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( ]" Q/ Y' U; d& o 使用这种声呐，对于潜艇来说安全系数还是比较高的，可以很好的隐藏自身。 5 y- c5 ~; l8 @5 x
当然了，目前舰载声呐一般都同时具备主动和被动工作模式。 ! P" F$ N: E+ Y) `0 Q
潜艇声呐位置) T0 `* ?: M- u: B) E$ h) e
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？ / |- B" N( t0 e8 M6 q+ S% P
潜艇水下航行或发起攻击的整个过程都离不开声呐系统，它就相当于潜艇的眼睛和耳朵，所以为了更准确的探测，潜艇一般会安装多部声呐。
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艇首一般布置全舰最重要也是最大的声呐，是因为它可以远离舰艇尾部动力系统的机械噪音影响，围壳上有声呐，两侧也有，艇尾还有有拖曳声呐。
* t7 U. y" I: y: ? y) w' a 艇首那个声呐常见主要有柱型和球形两种，通过外观大家就可以分辨。 + H/ w5 ~2 s; _3 C" [& S9 j I
3 `8 y" F8 ]# b1 `1 |8 w' s 球形声呐的优势在于方向性能强，可以更好地控制探测方向和距离，不过由于体积大、能耗大，对于潜艇本身的空间和动力要求也都很高，这样也意味着技术含量高，造价昂贵。 # p4 m' P* @, K2 [0 v
/ {$ ?1 l2 e1 U5 q/ ~4 W8 B 而柱型声呐在体积上要小一点，造价也比较低，虽然性能上要弱于球形声呐，但对于吨位较小的常规动力潜艇够用就行了。
0 ` l- \/ ?& U) r; A; | 还有一种特殊的共形阵声呐，其能力也很强大，是目前最先进的声呐技术之一，它安装在潜艇的壳体表面，就安装方式而言，比球形和柱形更加方便。
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8 ^8 I9 S. N$ A8 U, H 另外，潜艇的外观上其实也可以看到明显的声呐，一般分布于潜艇两侧的被动声呐，也就是“舷侧阵声呐”。
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虽然这种声呐理论上可以实现更多的探测角度，比如潜艇的两侧以及后方，但是由于声呐雷达角度的原因，探测能力会受到影响。 . J% W/ x) a/ J6 _9 Q _
" F" I4 @4 e. r0 s' N$ R 所以为了弥补这些问题，潜艇的尾部还会有拖曳声呐，跟前面几种声呐不一样，它其实就是一根非常长的柔性管，管中有大量水听器，整个长度可以达到数百米。
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9 w* W* s) g, A$ E7 Y* u 由于可以远离舰艇本身的机械振动和螺旋桨噪音干扰，其探测能力非常远。 % q6 n( y4 b, m3 \( ~2 M
但是这种声呐吧，由于自身浮力小，一般需要潜艇拖在身后长时间航行使用，所以相对适合核潜艇。 % v* {) v, \! o; Q3 ?2 U2 h
) R) j, V: A' \& H* E, w 所以你看，潜艇之所以要装这么多声呐，还是为了能更好更准确的进行探测。 9 ]9 Q' h5 N# l& ~
当然了，潜艇除了声呐，还依靠多种系统相互补充，比如先进的电子海图系统、惯性导航系统、地磁场定位系统、重力场定位系统和海底地形/图像匹配系统等等。 & j0 P/ ~; `! w
6 y( C1 N, B: N, r" } 并通过智能化显示技术，及时发现碍航物、准确规避各类航行危险，确保水下航行的潜艇在既定航向、深度安全航行。
& g# G0 \; |7 }, o 感悟3 x( C+ K# J: I3 o
人类在创造潜艇的时候，只是认为这种水下工具会很有用，却从未认真思考过潜艇在水下的侦查工作该如何解决。 / T; x% w+ s0 Q4 P& p( u) M
一开始的时候，潜艇只不过在水面以下几米的地方活动，时不时会探出头来换气，利用潜望镜来观察水面上的一切。
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此时的潜艇还不算失去视觉，因为那么浅的海水还没有隔绝阳光。
5 w( h6 ? {+ n7 O3 z 但随着潜艇的下潜深度越来越深，解决侦查问题成为了潜艇必须要解决的事情。 ' t6 K! Z& G2 r% O7 b, @9 w
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尤其是在两次世界大战当中，除了战列舰航空母舰，海军舰船中最令人恐惧的无疑是潜艇。神出鬼没的潜艇经常在敌人最意想不到的时间和地点发动突然袭击，而且成功率非常高。
0 ]: f. P. b7 C+ X9 P5 E7 {4 X# G9 n 潜艇在海底中的战争，你可以理解就是一种隐形游戏，最关键的问题在于“是否善于保持自身的隐形状态”以及“是否善于发现他人”。
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) B" I6 v P) S! w 潜艇的隐形能力主要取决于噪音大小，而善于发现别人嘛，这其中声呐起到了举足轻重的作用。 " {3 D1 k: ~) e/ H2 l7 k+ o5 c
中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。
! T7 Z" B( X6 y/ y$ j _2 v 70年代，091型核潜艇刚海试，就因为本艇噪音和海洋的双重干扰，在对抗中始终找不到对方的潜艇所在。 * ~! N2 C4 x0 m* [, }
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但是我们的科学工作者们并没有被挫败，积极发展声呐技术，如今已经将此等大国重器牢牢掌握在自己手里。
4 g7 j5 M9 R; B 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ % j, Y$ a/ r" O
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