! U0 C- h' N. a6 U, H+ n 二战声呐故事
5 a+ d% d/ ~4 K& k 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。
. a; w. r2 J* w- L 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。 ! ]! C( F7 w$ ]( P: y
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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？
; {& X" S, C& | 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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5 |! w9 v0 h0 v% i1 {- C. q 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。
. C: ^+ ?# ^* g1 T9 C" p 那么问题来了： 7 t O2 Q& |, J' e# p, y
声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？
+ {& r& ?+ h# Q0 X6 t4 H 它到底是如何工作的？
4 y$ P' _% M9 D2 F/ ~, } 潜艇声呐介绍
' o. K5 R! ~* U( D, c4 A5 d1 v 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。
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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。
* L. N2 j+ N6 h 按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。 ) z0 ]5 C( j! D0 M4 y
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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。 ( w, g3 o9 T' P. O S0 C
这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。 " X) D9 i9 J$ F9 L; S8 e- V e9 M. |
0 B3 N* Q" T# d( _7 O: e2 u 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。 $ v* I4 N/ x+ A" h3 [. }; Y9 D+ R
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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5 R4 j" f& R9 V9 b/ \( ^ 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。 |$ j1 V9 a; E' x& ^, y" d
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。 - U( | R' M! q/ T) H: n
潜艇声呐位置9 F" I" t. L5 c7 X) @
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？ 4 ?5 h; Y" \4 R. N- I( {
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。 / ?3 C0 x [1 @( F" n9 V, @9 d
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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。 0 Z' e+ N' G, K4 ]! m% \( A
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。 V* e8 r1 [. J5 R4 ^! A
! z% G8 l4 q$ y$ S$ K) g 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。 2 R" P' x a6 ]
8 N( x, [5 |1 O0 k4 T. Z 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。 3 k7 Z0 _% X6 l6 |' m( _9 f
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。 1 t/ @& d, x: {$ ]) O5 V& ^$ F
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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”。 6 R% u4 m9 ?% m
7 f( S8 k1 q, K1 ?; ] ` 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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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。
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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。 + i; a# X" q; \" c
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。
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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。 9 M% {$ N/ d; A% B
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。 5 G3 ?5 l0 c! W* I9 p' V# i
感悟3 T3 ~5 I) ?! c7 g
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。 ; I9 l$ z1 M* x! l
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。 ' W' l) n9 U5 }4 B, T3 {
$ }& i6 \4 s' u 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。 * ~1 B6 v7 Z- \ Z; I
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。
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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。 , E& c' {# F4 q( f: k) b
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”。
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+ F$ Y/ D1 o4 }7 { 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。 0 x6 E6 Z2 y+ W8 H7 M7 z2 S7 h' B
中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。
) {: ^" h' t7 j& l: a. |- `# B 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。 7 K5 J) G9 B9 B1 `& o* M
% I# L3 E; H! M' S. L$ S/ _& g% s 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。 ( [% {' r4 q0 U9 x! A9 w2 ?1 N
在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ - I, x9 M/ v% o9 X+ H
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