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二战声呐故事3 ~; u$ G/ J0 K: u& O! ~; b
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。 $ x5 ~6 I6 k2 s7 I: v( Z6 }% A/ P
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。 4 H: z& i9 Z ^/ `
& _$ s+ W4 \9 @+ K. Q1 h, [! \ 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？
7 i1 K6 f( Q/ h& H0 \# c, p' ]$ g 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。 . @! _$ ~7 B( Z4 o9 G j2 E( P
M# d7 P! [ Q/ f9 o& h; }6 _2 _ 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。 ! F+ e1 {* ?2 P2 `) X4 r! A
那么问题来了：
! ]9 c* d# x; R2 W% L0 @5 p0 l4 v 声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ % `( J8 k0 [9 N" O' D+ x H% y
它到底是如何工作的？ , j4 o) v/ _9 J6 u7 A8 K1 ^
潜艇声呐介绍* i, @: p0 n( ? Y( ^4 N
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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2 y7 J0 |3 s) g O5 S2 H+ ?% b 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。
0 G! f& [7 U k' W" O, \6 p 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。 4 z: s9 g) G, g/ z
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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0 ^$ X1 A5 s+ m) Y( w# l 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。 2 c( A# U1 O8 V: w2 i- y: _
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。 , i: o/ B0 p' f4 s' _6 f1 h/ X/ ]( I
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 V9 i/ p4 ]" {$ R$ g" x 潜艇声呐位置
/ S# H8 G/ J& I 既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？ ) C6 [5 f# ]6 Z3 U; B- E
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。 / w T4 @- [- ]' v$ [: F
7 ?3 n7 L; r; g 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。
+ ^- o5 W6 w3 t8 X& X! j$ Z; a. E 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。 4 \1 p0 u1 f8 ^7 G) N- D1 u& L
' c8 M# o. q; H. c 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。 ' b8 P* K4 m+ l. M+ x3 N
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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。 9 l3 ^8 i: ~ \2 @$ M; X7 y8 d
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。 . t4 G0 _7 Q0 S
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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”。
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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。 1 E3 w7 P) W0 L# v+ i2 ^( N! M
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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。 0 L& L3 ^! N& V+ F7 o
4 j2 j6 m1 a- m3 l 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。
% ~2 I/ f; m2 v- h2 W9 Q2 w$ 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。 4 c' B; m0 t. b4 }9 E/ E* x# a
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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。 # _8 s8 l" |0 e( k# O6 [2 {
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。
# p: g& M8 E- [8 t# M 感悟
. H# o( d( j# Z/ Z 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。 0 @0 @ ]4 F9 [- \0 V9 M% W7 H+ v
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。 " c5 ~! Z3 d4 W. Y3 p- i
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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。
. t" J/ u$ r; g# a3 b: X 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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4 Y# J/ r/ L& m- H* H' J8 S, U 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。
( q' j, i9 y, |; s! z7 B6 K) i6 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”。 7 t$ d4 o3 C6 e2 w( Q8 w% o
; J$ s+ @" A2 A& q6 `6 A6 d 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。
) j, k$ ~1 Y+ N: J7 d0 ~8 E3 Q+ y 中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。
8 L( o! V& d- j' \) ` 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。 * L) E/ V( v X& `
在这里致敬默默无闻的科学工作者们！
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