8 S7 S* k5 R3 X3 _ 二战声呐故事
k' \" A' E0 L, P 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 y* M; `7 X# A( V, i! J3 \
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。 ! n4 Q1 p1 y8 Q0 \8 I) F7 U
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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 `! `) k# K1 ?( _& i8 J3 [( w 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 `% a$ j' Z9 x( I3 [2 r9 t. F- u
那么问题来了：
# b7 \5 \( ~( s1 M 声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ ) X. D; i2 V5 r2 h0 Q$ U+ ~
它到底是如何工作的？
3 x" P% u! n2 Q `% r 潜艇声呐介绍& q! {- x+ U8 n6 U! V/ l% X) f7 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。
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4 H: d; r5 J, p4 J6 o 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。
+ A& U4 D/ f* c* E9 w% R 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。 ) B8 n5 D5 F$ u% p0 ^% ]
这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。 % X4 j( W( u4 U
: ?( L4 Y/ o8 }: I1 J3 E0 | 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。
% _; [0 J. C& v, Y& P4 b5 |( F 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。 8 {% M( |4 z! o$ ~& X+ x3 ^' 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。 * L" H% H# `- h }0 @, B/ w
潜艇声呐位置- E9 j! L" q9 r5 U- r& T
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？ , V' h, T* G+ d4 n; T
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。 L% q" w$ ?, j1 Y! J7 a( K+ J! V
2 M6 F, g6 v' e2 X 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。
" |# L# h0 h% \4 D0 y& s; q 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。 - p2 f1 ]0 ~3 u) ? x& s
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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。 9 T t& h3 S, t' ~
, g$ q' i- B8 v, j1 m 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。
8 y- k: p @9 Y( D7 G 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。 1 W( P( T2 G" L6 ~/ W
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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。 ( L& F- o/ e! N; U1 |* X6 P
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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。 % e1 b( b: ~) ^' q6 W' o2 `. @
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。 # }; _* C; i ?0 L3 z
1 s {* g6 T- G, A: ?% V 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。 ) h+ S7 o% F. b, t
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。 6 t: X6 Z# V+ b+ U- j1 p% H
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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。 $ g' D0 D( F6 K9 D3 X
感悟
6 L! t# v) g' o( ~6 d; I4 K5 k( A" W 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。 ' c2 h# }* S V5 R
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。 0 O& m8 x! X( X6 Y/ r
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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+ e( k8 Q& }2 F$ @8 L: q 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。 % z1 \- Q; M. F$ i( |
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”。 . m; c# q$ D6 r' g$ J8 q+ A
# V# m. @# g0 z' K- y( P 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。
! A* `" r, J- G" q/ I9 M2 o 中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 , o1 Z, M: n, B" r: e% G
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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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。
# j% |- |; c0 B# S; ~; C B2 L. ? 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ ) n4 S" ^- w+ W' A4 P6 c
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