" n4 y9 h# T; j/ b- l: K3 h+ P 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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3 p9 u- C# E9 y, `" h& M 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?
/ `' c; y9 U' u+ x' _' p( } 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。 + o. O- N8 I6 G9 n6 l
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。 - E' Y3 \+ t2 L B& b, y4 s
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。
2 E5 P# w# L7 c# I 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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* s8 Z+ C% c' ?- P1 m/ ~) K& z 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。
8 i$ S9 |0 A: v4 Q* @" w9 k 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。 6 u% e# a' ?4 ?, t
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。 + z3 ~# J" k3 _6 B" L8 m6 K& U# H: Z
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。 ; b" n4 p, t& _2 v
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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。
* |& d: w$ g' U3 e, t1 z* o: ^ 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。
( v+ D$ M1 l2 X5 S! p' u 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。 ( {# ~- ?9 I. e
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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7 R" ^) S+ u$ s. _" O# C i- V' G 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。 l' P4 C& U( g5 e9 S
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。 5 T$ H3 f. Q. L6 h" E. R1 j V
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? - ]7 N/ M5 [! X1 D5 S \6 b a6 i
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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; V5 r' |. G" |. ~ 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 j' F1 l& C. I; u8 _9 t7 ~9 I 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?
, U( }7 K" k) a; K 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。 % ^& p5 ^* b! a8 A3 I. T5 |
; R" V* B( Q+ A8 {3 S 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。 ! [- Z, j4 x" C
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。
' y, o! W8 R- {8 x 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。 ' S8 o' R3 R7 w8 m* q- T
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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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。 ( y+ I/ k; s6 b" b1 e' |# r: Q
你见过潜艇吗?在你眼中,潜艇又是什么样的呢?
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