' D8 M. L3 a9 b 二战声呐故事% m" F, ?7 w8 M, W/ G
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。
8 V6 Z. w% w+ }) k( J 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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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？ & q0 [% @) N: p& h- E
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。 2 R& q5 u' a8 H" M! a8 T' S/ o2 G# n5 M
" ]( ?2 A+ \; C) A6 m 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。
- t5 V! H7 D* n+ o" r! x 那么问题来了： 6 z& i! t4 _4 F4 C3 a% s
声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？
( ?2 W( B$ F4 G+ h: A8 W5 t 它到底是如何工作的？ ' J% W6 L; R5 u
潜艇声呐介绍6 w, g1 `' p- a9 }# U- N
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。 ' S& e2 ~% V$ z8 d2 w) Z% t8 \
0 Q# G3 l N( l7 x 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。
# Q5 S+ y7 N6 P; D& T7 q 按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。 8 ^6 U* w& p; h8 u6 H0 d
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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。 ; o- t3 q% Q" x5 m0 ?
这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。
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- n* }% Y; j' N/ s/ w* w8 @ 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。
2 V. k. X z; y# o, I3 P& n3 t 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。 " e3 [+ |8 A3 [$ M$ s
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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。
0 j: ^! F% g0 ~9 A& z8 o 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。 ( \* ~% l5 I' [1 t
潜艇声呐位置
& c/ v, N9 z' A 既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？
. p) f* _- _7 p. e 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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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。 $ x. _& D1 h6 ~. }4 i4 u& ^: ^: h
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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5 I- D! ?- y- Q. t, z 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 @0 O6 E8 R* e8 u7 J8 A
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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。 ' N7 H3 ^. I; R3 i
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。 : [8 K: F7 S5 A9 a; j7 V1 @
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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。 5 ^" P# o( w& X. h: n; r: i
5 I$ L" H4 \ A6 _3 x( v9 N6 n: H" Z 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 G$ \( m4 j. L% M 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。 ( @% ~' z2 W& r: o9 h" q5 o* 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。 1 j" M( ]( y4 m8 }1 A$ N
/ L! ~2 K* a0 y- ` 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。 ; ?/ Z0 O" T, z$ ~6 K4 B
感悟
1 ~( A5 |0 p" Q, R7 l' A 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。 6 X' K- ?5 a# q5 [$ n' v
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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0 l8 q% Q! \1 O" Z6 i 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。
, {: o- {. t W1 L; [ 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。 ' Z* s E- E$ H& F5 W) @+ u# X# y$ @
$ |3 T- \7 Y t [8 q7 e 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 j" f# X C/ T+ a% ] 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”。 - K- s$ b. r6 ^' \8 z! N. @
! c- ?0 |. y# Q' a 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。
$ ]% Y) f3 r- m7 D 中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 x; `# o$ i; Z: D" w
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。 8 l1 S/ X% k/ m) [$ L
2 C) X/ k1 B7 D( J$ i/ p7 e 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。
7 ~4 `6 R( c' r. ? P- a 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ 9 z3 j+ K, P* F. B6 j) M
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