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二战声呐故事2 r' c, D5 B( y+ n% {+ g2 R
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。
9 J1 D7 F" ^3 I& J2 I9 @0 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。 3 u, B2 _# V8 M) P" m
' P% ^ Y$ a b- u c 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？ " T1 U K# d3 E( y* \' C9 Q* A
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。 2 F7 n! F' G' L
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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。 ' p& k; s1 H6 X* `$ W7 s
那么问题来了： # U6 p7 l0 K4 z6 f9 r
声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ * N/ B& `& x- U- {* p4 M( K
它到底是如何工作的？
0 c6 b8 Z" g- i% ~% q d# j 潜艇声呐介绍
7 b# U3 M1 J) C" e4 _ 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。 $ W3 A1 ]& U. h V
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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。
% J( F9 }% R( {* x- \1 u+ A 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。
8 z, |$ R8 S* L' _! }; m5 b4 m. w 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。
6 {4 Q1 V" G" r6 l/ ?0 ] 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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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 {3 P0 x# S }( s+ r) _
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。 6 M! h# r: A* L! w) I, z% G9 B
潜艇声呐位置7 u3 S w, ~2 K5 m2 D8 N
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？
& S1 [+ |0 W2 J" L* G2 Z) E) R 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。 ! p6 D9 M8 M$ j$ Z6 ]; Z
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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。 % U8 `, ?# q4 e i' c+ g# U
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。 ! p; v, l/ `3 b8 F G! O- o$ [+ x
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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。 5 w& D l+ D h# M% { r( \
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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。
$ v4 u( ?9 }& h 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。 ; Q. f* [+ n$ `. R$ p* L. ~- l
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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”。 ! M- B" A; |5 y* r5 J! J+ N! Y
. z v" x8 R) Q0 _5 K" r" D 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。
7 E) }& b/ O- K 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。 ( M; b+ V. s' A
( a/ f- k `2 W- f9 J 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 }, U0 |3 K$ h1 j& f
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。 - e6 `* ]' e# d
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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。 4 N6 Z2 B. \; J, u) y5 Z0 B( N
感悟# l* L+ }6 R# u" q- u, n! @1 r
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。 " f$ U5 F0 a! Z7 |: S
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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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 L) \. L# |
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。 j. q" K9 m& a/ ?5 U. \
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”。 + r) ?" ~' S/ q% g( M! M
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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 \+ u( L1 B* l" _: O( o2 k- @
中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 " F# C [9 w; q$ M9 u! I% ?
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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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。
4 M# _" h5 R! O o0 Y 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！
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