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二战声呐故事- f/ R7 w, x* E8 t; D& x
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 Q; m4 Y# G: Q; ?- e 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。 ; X( W/ s7 J; z! c! i6 [* A
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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？ 4 J8 L. M3 H. o* R) b
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。
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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。 1 f2 X5 o n. e5 `' \& @
那么问题来了： 9 q' d. A5 K0 q9 N- n
声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？
4 N. J1 ~/ C* G1 I2 l e7 b 它到底是如何工作的？
0 g+ N" M2 Y2 A3 X# H 潜艇声呐介绍9 w- s$ u( F% L1 c& Q
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。 ( a. C9 p+ }6 Y/ D3 b6 ]# R" Y
9 S1 q7 y& x5 \3 w 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。 ; ~) _6 }. F* }5 B+ _) y+ S/ k
按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。
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2 X. `4 X% a3 [( A" R) f6 t 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。 ! s3 V+ |( ]! }$ s z4 y! o
这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。 / F# O+ }! w3 P) r+ X# R& i: d
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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。 1 O- p# w. e( \/ G S5 \( l5 o& o; x
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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, D: D) }$ s8 J1 o+ l 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。
! Y" u6 K2 o# [' C' y 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。
1 V$ g# c! ]& f 潜艇声呐位置
* N! ?& N) m. j 既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？
5 M+ O+ ]; c3 F M% r2 m5 O7 ]! V 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。 2 L: n9 d; H& Y- z- V6 ^
' _& x+ \- g4 o2 y- J 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。
) q. K; d1 r3 P 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。
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7 c6 X5 [, w) X) e4 c: [ 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。
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3 X0 [. B8 K7 O# B N 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。
8 j0 N; u2 Q9 E- N4 E- j; T- b 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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! X8 K/ a2 R' ` 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”。 , F2 x% r" W/ \2 k( I* q
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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。
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- C3 _) f$ D u 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。 + I, I* b) l9 T
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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。
0 d! S U$ t1 G! _9 G7 ] 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。 ( g T- q) S: E3 |: M x
& y' B& H' g# J8 c( \6 { U; `5 _ 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。 4 O ^: r3 Q, a2 x2 N+ _8 g2 _/ z
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。
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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。 # l& G b4 c# T& M
感悟
3 P& f6 h w5 b" C6 n0 C 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。 ( a, }! F: F }/ R. R/ ^- w
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。 2 @- B7 ?) o# M% K+ V5 n0 d
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。 ( L' e) M& q& \1 b: ~2 R* `
; N$ Q5 z, V7 n. q+ l 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。 4 r n5 W0 j4 }& `* q: I5 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”。 3 t8 `. B" X3 j! k
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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。
, ?* k2 {- G1 r$ d( K8 T: b 中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 3 \! l& `/ I+ ]" _
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。
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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。
* b# N2 l2 b: i9 \! x2 b" ~ 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ ' e. J- k' }; I' E
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