X9 A9 B! D' S; x 二战声呐故事% P) G( H3 C" Y2 S- ]
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 r. _! ?7 R; I2 w0 Q8 F
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？ 6 p& h( t m& L- d: G9 ?/ s% S( K
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。 $ g4 d8 z# E J+ O. b( M7 D' [
+ N1 B( N0 S) {! s+ y F! | 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 Z- E& V$ q7 i# T$ ]+ l
那么问题来了： $ W C* a2 B5 ^# ~
声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ + X$ m% |: d5 y, `3 p9 m4 L; a u
它到底是如何工作的？ 1 Q9 N4 @* M- t# B- x5 H2 N/ v: G2 y
潜艇声呐介绍8 M9 T# Q/ H# Z; P% J' V
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。 1 L1 J- F6 R3 ^: N" P
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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。
+ ^5 a' l |( Q3 S% R 按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。 # q# ^1 Z: D' U3 ~* q. a# h
6 w' m. W. D, r 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。 5 C) P& ?) A, T$ _7 u3 L
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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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。
, z8 i0 `6 E+ q0 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。 / _4 a, i1 Z8 L4 m X$ X6 j3 B7 l
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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 @1 p) b: T0 L8 v
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。 & u1 }! t) d+ h% y/ \* U
潜艇声呐位置( ~, r! I8 a5 A6 X% a) ]7 m0 n* C
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？
- f6 s4 w4 o6 a7 W 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。 5 s$ n [# x4 B; f8 J
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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。
" o6 Q& Z1 L7 n6 P, ~6 p1 H, u7 r 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。 0 W& S. q9 ^+ U
% |% d- E! A4 S# `# `+ q' G. c 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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$ ?2 {# F: y& ]) b' A* y 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。 7 y: L, z. [* H; c3 k( `7 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。 , @- W" U" g1 z/ `* ?: G
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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”。 & \( p0 x% F# i. Q. j
$ W$ |, w4 e3 \: o 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。 ( e0 ]; \. e7 v* H5 k
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。 2 u3 }4 a+ w2 |6 m9 |
+ E3 w& N# w3 _5 x2 l: j8 u 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 }- }6 S8 `, _& {3 [5 r* d
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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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。
+ Y+ c: {* G# a8 l" Z 感悟
; f# G, u9 s) M2 Y1 Q. x7 E 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。
# |$ r$ V! R- _5 |! Y* Y 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。 ) ^ ?0 u# R$ ~7 a" H, j
( R4 I: g0 @, B# B% H 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。
/ A* R" `- |' s 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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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# d8 D, t% G5 m) \ 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”。 - G' N1 n8 {. j1 P6 x; U5 J
Y" m' y$ W! S6 Q 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。
2 a" k6 L( V' w! f7 v. h 中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 / H6 c7 Z) \7 V1 a
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。 3 _1 L# M3 Q& e! h9 v# W& d; O
6 _6 q$ @/ N4 W1 O 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。
& {; q% l, K' ^; D. X 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ 5 O; k! a9 R3 H$ f1 i+ s% ^
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