) r. N0 g* |% E' x9 B- t: y9 L; [ 二战声呐故事) ^6 E0 {9 K+ ?1 v! x) o$ 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。 5 L7 Q9 N0 w3 Y- m% M
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。
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' m, c; f) w0 [/ Q! S 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？
5 M9 r5 F) z# O2 x# I: b; g/ F% \0 r 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。
5 }* p9 J, T% O/ g6 M 那么问题来了：
U) u( g$ W9 D& a; T6 c8 n0 b 声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ C8 s1 h) ~; C' D
它到底是如何工作的？ % D& N2 n' J, W1 Q# |+ L
潜艇声呐介绍
. j, Y, o5 G; Q0 d- z# K1 N( Z 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。 2 H( K- l& N4 I% F1 j! h
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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。 ( C! R; D: I9 d6 y
按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。 4 b# e/ v" K* l3 M6 Q, a
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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。 ' m) [ B. H! ^
这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。 ' \, Q7 k3 c+ q' h5 r' u, Y/ o
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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 N, n7 v5 E# K: D
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。 " k& g- E/ J# J2 G( z
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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。 3 x- j" l' x m" P+ S! Y( N0 N
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。
$ M$ _( K- Z5 y& E7 D4 t 潜艇声呐位置& l& c0 |3 E0 L; X4 `9 R0 d
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？ s2 O5 b8 ?" Y) W1 W3 l
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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' @& I4 S& S" w8 b) s 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。
# y r9 X7 w4 L 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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1 M9 A' s/ @- V% B" C7 ]5 }) G& L 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。 # z0 F z" z6 q& G8 |4 N9 ?
4 T% g& b. s6 s: e! m0 Z9 R 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。 + z* _( `7 d- H3 N1 o+ ?
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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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。 3 U! X" `* ^' n& F4 k6 Z9 C) D) u
; f6 ~; ]0 W. @ @ 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。 9 _) j/ z& }7 I5 _
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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。 & ]4 E2 l; c+ L5 D; E$ [7 s
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 e( A* D& q( q" t3 s N 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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" Z& Q- X$ S8 e3 r4 y% q 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。
# L+ X2 W+ @' N2 n 感悟
( s0 K/ l4 U" E c$ c! I 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- T& a" ~% P" C, ^( K
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。 # W& r& q {7 G8 M% p1 X" a
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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。 * g' b& A, O7 J) C1 _
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。 7 \1 n Q; V3 Q1 s y" r
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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。
1 ~& X" [/ r7 h: g+ X, }0 R+ V 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”。 . {8 u7 o4 R# t7 S
" S, J8 G" z5 N* [, g 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。
6 A* T1 v: ?2 M# P' P: N 中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。
+ R; \* M- z% V0 a& A7 _ 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。 , }" B7 }& U) U1 B
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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。
" c) G2 o# t% l3 i& V! K 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！
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