/ k% {" B' ?' v6 m# Z( ^ 二战声呐故事
+ s% u9 ]. \# D( E 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。
$ k! J3 k0 E& S: t 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。 $ O# e; L; j( c9 j7 b
/ H( f( n( Z* c, r& L& B 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？ 0 S- m- M% @( U8 U
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。
) C; j) f+ i% ^1 r1 Q3 x) i( _ 那么问题来了： + J1 f& n- g) [% A
声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？
3 R% a6 E, N% A5 F7 B% v 它到底是如何工作的？
1 g" g. I/ W, U7 p4 W6 G 潜艇声呐介绍6 Y2 Q# U0 W) z6 v! 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。 9 C+ B' ~' n0 i5 \7 r% f
按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。
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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。 3 K5 A' ~, `' `, H3 T1 ^
这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。
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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。 & T! s H- I7 ?0 e0 y( i& {
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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( f( o# v w& T$ a( M 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。 9 o& k) v0 I3 [8 x! y6 b9 O9 c2 B6 u1 o
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。
; \7 A0 J) b0 u 潜艇声呐位置, f# ~, E6 d( z+ W
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？
+ |5 y1 q- x5 ~ 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。
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, ?( F- J1 ]* H4 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。
5 ]8 t' X+ D; U, u" k5 o, \ 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。 0 y1 P, k. O K
, Y; F! b4 |' [ y% B 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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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。
4 Q+ ?% `1 v1 ~! T3 I! | 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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: X7 Q7 n P) F$ I1 y2 _/ Z 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”。
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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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( d& X( r; j7 o t+ z( N0 q 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。 2 J$ K' `6 i) i B h( O+ X. L$ B" 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。 " A; x1 r6 T* t+ h9 l4 I9 p9 H
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。
4 j$ D7 @# {; W: D 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。 ( e `5 R& k/ C
- x* H7 _$ D$ @/ I) L 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。 ) [' c6 L5 B" g
感悟& Z: ^, d6 E, {# y2 P. y N# f
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。 # m0 @3 Z" {# m. G6 [6 {3 Y2 {6 Y/ f
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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' b1 A# W* [( h* D* `8 Q& x 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。 + L8 l6 [5 V. V, V
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。 . W, h: V9 U3 b& X, @
, Q" S7 e9 Y+ H+ N' s+ g8 Y' `( \ 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。 / Y' H' _) B& O N- O) L
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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B- K9 f5 t" V 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。
4 S; ~9 h/ J" U, C3 e+ n, C 中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 / k8 J# p' a9 R0 {) q' w
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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( Y. ^* _: J( L! m3 E1 z 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。 ( L8 {$ x- { u7 g2 w! r9 G0 n4 q
在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ / [" m' Z' E: ^9 r+ C( D' M
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