6 h! o8 Q6 [7 X) q: L 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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2 w: o/ ]+ ^1 d; z" P 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? ; Q4 ~8 O5 t+ v6 \
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。
, }" Y1 G$ | T! A! c1 X 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。 7 y; K9 z$ Q* d2 V* @; S) j& `: H# z
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。
- L1 Q- N0 V/ p& _' S, G Z 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? - S8 _* I; v* E- k' Q/ N5 S% J" K
% N, D& t4 a: r* r5 F 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。
% @1 M2 C9 ~0 H9 C 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。 1 U% `5 ^& Q) Z5 B# ^
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。 % v2 t5 \) G$ W8 Z. G! E, H) D
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。 - F9 k; O) P- v* r( n; O K
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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。 9 B4 z. D3 {* Q) i' O- j6 g1 J
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。 ) B4 Y3 l: [7 I; l
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。 8 ]) c6 |5 E9 e$ b* i1 ^
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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# p- q8 t5 _8 @) X) Q. j 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。
" a4 e; X" c8 T* x T5 `# 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。 2 m# j, n$ K7 D0 f" ?
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? ! m+ Z( w) z( J& g# q F) b3 n
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。 % m, a0 Z: Q1 x
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?
* r' o% i7 P- s 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。 5 n W) \ d2 c1 K- ?7 h
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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。 ' t1 p$ e' k. Q
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。
0 k1 B8 p2 q9 r2 Y! F. a. E 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。 ) ~, }4 d% f L6 K% S
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。 $ R! s) W N9 g; F4 P' f
0 r! w/ g q8 x5 s 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。
B$ p5 ]/ ~* \7 H: `$ N9 l 你见过潜艇吗?在你眼中,潜艇又是什么样的呢? 8 m3 z t9 K: y7 b3 G' Z
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