, D; p$ Q" r/ H: ~* x 雷达使用的电磁波,在空气中速度接近光速,为何潜艇不用雷达呢?
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有一个很奇怪的问题,潜艇在深海航行时,往往借助声呐,来对周围的环境和目标进行探测,用雷达不是更好吗?
; c4 ^+ ^8 | _ 有人说不用电磁波,是为了让潜艇达到更好的隐蔽性,但这种说法根本就站不住脚。 $ n3 Q. I+ V% I* S2 R% k
在潜艇上,声呐员借助设备,就能听声辨位,找出周围的移动物体。由此可见,声呐并不具备隐蔽性,甚至比电磁波的动静还要大。 ; {+ h- ^' g! h7 S* w
都知道,电磁波在空气中的传播速度,接近光速,而声波在空气中,传播速度仅为344米每秒。
$ E' z" i$ T% b: ]5 |" i0 d5 p 表面上看,电磁波传播速度快,潜艇使用雷达,应该优势明显,为何潜艇要使用传播速度更慢的声呐呢?
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/ m! U+ P+ h) [" z0 _2 [+ S, A 科学家并不是没有这样想过,但实际应用过程中,却遇到了很大的问题。原来,当电磁波在水中传播时,衰减速度非常快,根本探测不了多远。 6 a% q0 ^0 J$ m+ c1 G
相反,声波在水中的传播速度,能接近1500米每秒,而且传播距离比电磁波更远。
N( p$ X( k2 z# b, O' o 因此,潜艇为了提升对周围环境的感知能力,只能退而求其次,放弃雷达,选择声呐。
5 X7 f& s0 b* k6 w& l( L* \' f8 m 随着技术的发展,声呐也出现了主动声呐和被动声呐两种类型。主动声呐由潜艇主动发出,通过收集回声,感知周围的环境;而被动声呐,则直接探测其他目标发出的声音,从而对目标进行追踪。 4 x7 W5 _ J3 K4 `* t
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既然潜艇使用了声呐,潜艇又是如何通信的呢?声呐在水中传播没问题,但是回到空气中,声呐就没了优势。 & S3 O& K d& d$ D; s
技术人员为了解决这个问题,也想了很多办法,最后发现一个规律。电磁波的频率越高,在水中就衰减得越快,因此,低频率的电磁波,依然有可能完成水中通信。
8 ~" G' _# J6 x) r% @! m* Z 就以F级的低频电磁波为例,可以在海水中传播几百米,满足基本通信没问题。但是,这种低频电磁波,却有一个无法弥补的短板。
: [( d! z8 e9 D 低频电磁波的波长很长,想要发射这样的电磁波,天线的长度,往往要达到几十公里。如此大的天线,根本无法架设在潜艇上。
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因此,潜艇在水中航行时,只能接收指令,无法向外界传递信息。如果遇到紧急情况,潜艇只能上浮到水面,利用高频电磁波,与指挥中心进行通信。 3 x R5 V$ e0 `% ~0 ^4 X& H
综上所述,潜艇在水下搜索目标靠声呐,接收指令靠低频电磁波。声呐与电磁波的结合,让潜艇具备了在水下长时间生存的能力。 , y; `2 b; @; F2 ~9 x; C
不过,另一个问题依然让很多人百思不得其解,潜艇发射鱼雷后,还能否继续控制鱼雷呢?
1 D; x, z2 [, U( j5 [( l( Y 潜艇使用的声呐,探测距离有限,电磁波又无法使用,发射出去的鱼雷,该如何找到目标呢?
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潜艇在水下航行或者待命,可以利用低频电磁波,完成指令接收,声呐系统,也让潜艇有了一定的探测能力。
2 G; v* B( P9 a# \# v 但是,鱼雷作为潜艇的杀手锏,如果完成发射后,对方调整方向,就能轻易躲过去。鱼雷在几百米深的水中,又该如何精确地找到目标呢?
3 g6 c4 S& A% b0 Z7 N 前面已经说过,电磁波在水下衰减很快,派不上什么用场。而声呐的探测距离,仅有几百米,也不足以远距离定位目标。 0 K$ S5 f6 f3 ~! B0 Y3 l
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很多人并不知道,如今的有些鱼雷,在完成发射后,会连接一根线,专门给鱼雷提供数据。这根线往往能长达二三十公里,足以将鱼雷送到目标身边。
3 v4 u( W2 [" e5 ` 当鱼雷抵达目标物附近后,鱼雷会打开雷达,进行自主定位。虽然此时雷达的探测距离不远,但也足以让鱼雷能轻易发现目标,并精确定位。 , T: x: s1 @9 K: {
与此同时,随着鱼雷的靠近,对方的声呐员,也能通过声呐系统,感知到鱼雷的到来。 + o, k3 h# s# O3 B
此时潜艇需要迅速作出反应,并做好防冲击准备,能不能幸存下来,就要看指挥长的水平和经验了。
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/ f" I) b- C b2 t, [6 h* L 可以毫不夸张地说,潜艇满身都是黑科技,这也给潜艇,赋予了更多的神秘感。
% ^" [& p8 ?1 w2 ?7 }# Q( Q) b+ f/ K9 | 你见过潜艇吗?在你眼中,潜艇又是什么样的呢? : }9 D# w( y. a+ Y0 d) m
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