' H' a) ?) `& |3 n+ d 二战声呐故事2 I7 c l6 h! n5 R5 ]. 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。 & ?( c' N* \. ]% x' K
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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( P: S9 ^5 X( M* _* Y 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？ + A' V8 e' }3 X: o$ e8 `
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。 ) f( K+ V, y( y/ d
% q( f" p+ [9 R! Y 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。
; L2 P* l1 y1 ?4 P; x, W' D 那么问题来了：
7 n6 a& {/ `6 ^* O' k 声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ , S. Y/ @* l# @- {# I+ @
它到底是如何工作的？
5 E0 f: E3 D, A! k 潜艇声呐介绍
$ O4 ~- H* s5 N6 u' E* J+ _1 r 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。 y6 _( C" M r* O' t, |( [8 w6 w: I" w5 s
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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。 % d/ {" Q3 ?0 f I
按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。 + x& B7 ^# V. } t' q5 I
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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。 . t7 P) s! ?) q; |; f0 N
这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。 " O, \" ` V' e) V
5 J% O5 }! V+ L6 c. d 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。
# b0 e* n- D2 N7 @: R$ e 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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, Y1 K- m5 z, u5 G1 G 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。
0 e% o. K4 b+ g' w4 ]1 j/ d! \3 ?1 ` 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。
/ O; o8 u3 `5 u L! ~ 潜艇声呐位置5 }) }; i3 Z' \& X" l) B
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？
2 R# j$ b2 U W- U1 C( J 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。 : f8 J. P" W- D; {9 k# d$ n
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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。 & e" W0 ?" V+ ~* e+ G
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。
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3 |( o8 {/ V) q 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。
( T- F. Q" j$ F/ } 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。 * A" H) p! O/ m
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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。
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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。 1 W' s2 O% \$ ~1 y) G! W: c+ L
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。 1 j: |9 G. y& D8 N) B3 X1 }! C
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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。
- o s2 z9 E; q" M8 v! c/ ^ 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。 : j% Z6 @; @3 i' Q7 `+ k7 N/ Q
6 Q! u0 O- Q% K- N 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。 8 n5 ]' Z& \0 a! [& D& d4 n: T
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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 @5 [* c) @/ I) @; }
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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6 H( Q/ ^( O7 `/ G7 B 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。 % r0 \5 L4 E2 L* S" W e _: W! W
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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3 q/ ^: v6 `9 l1 [( L" Y1 c1 M 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。 $ s' A k3 V! Q% {
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”。 5 o) x4 r) k3 @ m+ w) o
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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。
, R2 U# L+ R- u, c4 P9 z- O 中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 4 N( }" P6 j4 x) w3 s1 s* Q C# j/ l
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。 & X/ X, I; z, _7 \3 j( w
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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。
# s. o7 s) E0 q* g" X: I1 C; f 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ J2 i' y+ W% A# H3 T
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