* G3 c8 X/ J' n9 s% p 二战声呐故事
2 d* e3 y" u2 Q, D4 a, 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。 4 G1 _" m) O" z! x8 c% }' c" N
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。 . b7 i6 E5 _5 p4 \
+ ]& ^' H# m" d4 O) |. V 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？
S! q+ g8 S7 v: L- k+ N 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。 3 K" x" J7 i+ ?" u: D" D
" H6 s5 Q$ y0 j$ X) D0 O2 j4 N 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。
6 m3 ?7 M- {- L9 e6 i) o 那么问题来了：
. I4 o5 [$ J6 ^6 P7 V 声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ + s6 u3 `1 w: r: U! |7 e& U
它到底是如何工作的？
/ T7 _" j+ H1 r! w" I* H7 _ 潜艇声呐介绍; j# {; R: Y# p4 m2 P
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。 4 j: g7 I. j8 U1 E4 \
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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。
- Z7 F% j7 ^" n( T6 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。
4 ~# S- Z. d( C% |! s. g: U 这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。 , C/ i4 T7 A! ]( \8 Q
/ {% e( X& l6 D6 V1 M 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。
4 ~/ C! V# ?& K+ O. 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。 7 a- e% w% T) {+ U4 x+ n6 o
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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。
5 i% C8 C& A H4 @ 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。
" K9 H* P, {9 S6 B- M7 _ 潜艇声呐位置' [4 u% M/ b5 O7 s
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？
1 O0 Q' E+ z0 `+ m/ ` 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。 * d; M& b2 L! ?# X' p+ X( M9 p
- Q. D/ c$ Z [, U 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。
9 G2 a4 [2 v ^$ M 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。 6 [& {6 ?( j3 f+ a& v! ~) C1 D
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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 q- l5 ~5 t1 w( ~. B7 t" I1 @ 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。 4 F# ?$ F" z7 @3 x
' w# Q+ P9 H# C T) S+ }$ N 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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8 Q/ A. f. V6 m. P! m* E 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 l. @/ a. `9 H8 N6 ~4 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。 ! c* A) p2 p3 M9 ?
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 t* }" T, ?1 ]) v! o
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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。
9 n6 C) W7 P8 X# J5 q) h 感悟. u3 C! T0 Q5 ?! R' c: u
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。 4 a0 G/ H+ ?0 F3 k& [5 T
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。 3 i" g( s( O" y) N
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。 1 [& q' z# q# h+ i# f
- B0 A9 |' Q) W; m0 \ 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。
( k( R2 `$ _: L$ S! i5 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”。 ' u6 Q- Z+ Z7 @0 k/ }
/ G& H9 g) a8 F4 M$ F 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。
+ Z | P) m* R( ~ 中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 + j$ g4 T$ N; `
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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) t8 R- ]5 {: z3 T! x6 x! K% j 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。
& f4 V* p+ P! E/ Q9 {) U 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！
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