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二战声呐故事
! x7 h1 l P v! x 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。 6 @& k% I1 d7 ?* ?) c) Y
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。 # a ^9 ~8 J+ M% O ]
$ v2 }5 s9 i' }+ h+ x 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$ R3 H2 v5 ?) X. Q8 t( B% q 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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* n0 o K8 z$ l, E X, j' _, h4 u 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。
3 s4 f2 L0 j: L' ] g( w0 L 那么问题来了：
7 O; a5 A$ W- K% v7 F/ {: N 声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ 5 b; R( G$ a* e$ M
它到底是如何工作的？
" {% Q4 [9 v1 I 潜艇声呐介绍1 U0 N2 Y3 _+ Q' y$ l
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。
) r/ d* o. l6 q7 j 按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。 & ?8 M; |4 @% I" P0 g5 a
8 D9 o0 {$ V& E" D0 z; s 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。 1 a; A* d7 m) J' {. h
这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。 4 A3 j- q% w+ I# k) p2 ]
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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。 # q# u2 W& o, b+ m! V
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。
) }( D) }- t1 M z3 [& ^: c 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。
2 F+ \% X6 g$ X 潜艇声呐位置! _# h0 Z0 |$ c' ]9 A, _
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？ ; |; |3 `+ U8 a, K9 t
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。 ) q& C' b8 T* [5 s E/ Z4 p, v
& u" D% A" U8 T5 ~2 f/ B 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 D+ B; U% H1 t+ A9 K5 s
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。
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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。 : E( u4 [ m; I$ X' X
7 i+ [2 V9 K8 d4 ] a4 q" s 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。 # u/ Y6 z* e" s- W% R& @6 ^0 @* D. C( ?
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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; u" M$ E$ B3 ]/ \ s% d/ M T 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。 ' z# e& m' ^% Q( G# ^# p
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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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) a4 c6 ?* X0 C$ m0 J8 \ 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。 / r) N7 Y9 f4 B) \4 g" A
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。 ; p; [* u X6 H* C5 d% }- y
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。 . ~1 L, u1 z1 m
7 `2 v- V0 R% o/ m$ p 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。 9 Q. c p3 ?/ [: L: {
感悟. f: q2 e; F' j. _* n( W
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。
, E' [ S+ i# J$ `0 C 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。 2 U1 e1 K" f' E6 T5 d$ c
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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。 f9 y% S, b P& m- g, U- e6 g) r' ]
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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' Y$ @' p" C4 b& q c3 ^5 s 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。 & P( S& k, M: ^- M3 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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3 T* S7 L+ N) c7 m {( M Z& ` 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。 / f) k0 x, [% P" M4 Y0 _- f" l1 q5 k
中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。
( W9 ^% v# t) @. o+ \, x! f 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。
( _1 ?8 }0 p0 d5 v( H/ j8 @ 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ 6 r5 S2 o( |, A6 G: R/ Z
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