/ P5 m+ _* `( m& m+ d1 Q, ?& d 二战声呐故事 x( q9 D% H8 ~
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。 . \' C7 b5 A/ {3 X! a1 I z
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。 6 v3 F( u' G) |; K0 n& x* n
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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 b4 H/ D5 l, A
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。 5 s- f/ L3 h6 t* Z1 K% m
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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。 B- f; U9 `- P
那么问题来了：
1 b9 |2 j9 P0 r% I1 V 声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ & Q* \. w+ {! l5 D4 N( P- j/ p
它到底是如何工作的？ 4 Z+ @0 r" h2 f
潜艇声呐介绍" D# E0 o5 v$ b8 y/ P( B; b
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。 + v: {/ _) f( F. `$ [
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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。
+ H/ O$ Q; y9 i; @ 按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。 ; `+ _2 G# _; L$ n% U6 z
- U" u7 O7 }3 w4 f" [' w6 g+ ?! x8 N 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。
# J% n( U. }& }) D 这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。 - g) x. l8 f( M' f" |
; R% q9 `' x2 n: M0 t 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。
) A; k0 y7 x6 D$ X N 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。
( A$ F. q, ?* } p 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。
) u# N* q: {$ W3 c, M3 D0 r: d 潜艇声呐位置7 u3 u& v$ T, f! w
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？
. m5 V7 D# U* [: F2 P. D" 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。 " b6 L: Q) V- {& H9 N: Z
* l6 p* w& A' v 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 A E; H# \7 z 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。 $ V; L' v b) e5 c2 n7 z
& i3 Y! q1 M: V" F0 a 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。
1 @5 K% X8 U3 j6 B0 B+ z% i8 {% K 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”。 3 D) B+ n8 @4 A; ?& f2 K$ Z$ j4 ?) V
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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。 : q( \1 z, M' T
3 U: M$ o5 Q. M9 _$ x# \4 p) s 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 E) _& C6 l% D% i5 E1 q
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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。 ' P& T9 K P! n
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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2 G& l/ k+ o% j( R$ u- e 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。 7 R" m) Y l, |" b1 X& v. o4 V+ q
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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* `7 v; X/ w* m! w% w 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。 ( [+ q ?# R% C; Q5 L! y
感悟& l0 `( j: b" V! _$ Q2 k
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$ A' x( w" _5 z+ k( O4 q
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。 & g/ s1 q) r3 Z \4 X9 S1 _
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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5 n' U; j) A) i h" r' } 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。
5 d( F- X) J h+ r W8 s 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 o& f8 x! o" ]2 M! H
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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。 ) O- |" a, F- m' P( g5 x
中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 3 P* p! x1 w! R( P( T
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。 $ S3 m3 [8 c5 b) ~# X
$ f" t2 i: Y+ T& m% R4 i 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。 * a k5 m* K2 d) C
在这里致敬默默无闻的科学工作者们！
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