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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? & _& ?" [: ^2 M
' d/ X0 g$ D+ s, Y( 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? & C9 ~# B8 v3 t: b8 h0 r
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。
% x6 p* X3 s- @ 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。
g2 }4 K0 z. G7 w$ q$ y' _0 r 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。
" O6 l. a: H( e! @! w& X- } 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? * N0 c' _4 P+ Q( d- a- F: @# c
" u' g0 C0 x+ F1 m" r9 I 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。
. u {; {' E6 a7 q7 ~; P8 f 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。
" k. \9 S: j; u2 b- @) g) {1 k 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。
: n( m4 p) k( G8 B% f4 K 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。
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* O* e9 A2 Z* p' ^ 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。 4 v( D- w% m+ A* f6 w% B
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。
- o4 @: V+ w; |) v, A! P# x% Y( v 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。 6 b$ |: d6 i) {0 J6 n2 k+ q" U
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。 " e2 U- ? F9 ?8 J/ a
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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 N) C4 X9 _+ [7 l& j
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。
( d& W5 f) \& `5 U* d- y! p 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? ) L" f7 T' m! }( M S2 g
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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$ M1 y$ E% f$ f0 c* i2 x% k& F 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。
' L- c0 n" ?" }: A8 q" J 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; q, M0 G" r2 P' b; T) G' N) B- D/ o 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。 ; H. @5 N5 x/ K5 h5 C
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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。
$ S+ K3 n" c4 w0 k9 H- W 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。
, f7 W3 B$ C5 f$ H7 c4 [3 Y G 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。 9 ^4 n3 f$ h2 j- t6 ?' 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。 , q$ j, f9 c0 z9 y0 W
1 Z# F) w3 |2 Z9 } 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。
6 _4 m# |$ d1 N/ q& R# z2 ~1 q6 |& k 你见过潜艇吗?在你眼中,潜艇又是什么样的呢?
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