7 W' S: O8 ]' p t 二战声呐故事
6 y+ G' H) J* A3 g5 i+ n, I6 ?7 S& h 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。
+ l3 W5 Q3 b0 B 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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& c% p% c! n; l; \' t4 h1 ]3 z! S4 F 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？
" ?& b; J( K6 o y 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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8 w; e' R: t# W( }8 A& T, t* A1 x 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。 + r% L. q7 C4 \/ C0 b8 h) \2 ^) B( f
那么问题来了： # v3 J' F! H% T' S; k
声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ * C; ]- x) \7 J+ z; l8 I
它到底是如何工作的？
k; [0 S& y# J( z6 h 潜艇声呐介绍! a; i+ g( X9 s- z6 d" c8 W
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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, u( z8 p$ t# I7 a0 g 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。 / _" {3 C6 L4 G
按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。 * J+ Q2 g7 U1 M6 I# g0 m- L
, N0 I5 U b2 ]2 `( e G 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。 $ ]8 C, \9 r+ z' ~* V7 I0 Y
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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7 Z- L0 D( [1 _7 C( C( `% i- R6 h1 v, \ 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 z# ?. A5 s$ S" C' q. d 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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7 F4 p& U$ N. O- U3 ?0 L! W% z 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。
7 c+ _5 o1 L4 _& w 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。
% E7 k( o0 k2 Z. }3 D u 潜艇声呐位置; w2 ?, w! D% _1 w3 E3 n! f" h! v
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？ ) _- M. p5 ]0 q; I0 Q0 ^9 @2 ~
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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. r& [0 U1 m- Z) O 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。
7 j4 v& s& ]$ @ ~' B9 Z: W3 M2 i2 ? 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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# W; z1 r- g8 C+ W1 x. T 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。 2 i5 G% V Q- @. U* C6 h' k2 A! t
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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。
9 C6 A4 r* y! Z& z+ z& g6 g; 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。
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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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5 M3 V% I/ | T5 ^) y: g4 ^ 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。 % n0 u7 A) y; v$ K
# t, o. P, o/ |8 @! R 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。
0 @3 r$ A7 ?, s7 ?. C4 c( P 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。 ' ?/ T! c7 u# `8 C6 o2 _
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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4 m- E/ h0 M' Z 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 P$ g+ ^- Y: w u: Q 感悟
- h2 ^8 N' Y8 [: A9 ?9 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。
+ n& r- R; o* N" H" a: [ 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。 $ O- u4 O1 I6 P" O% C- W. a- ?& U8 k
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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。 6 x6 i, ~. d7 ~+ ^- m
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。
# L) S8 M' l4 o/ Q; k& y 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”。
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! |5 B6 d% l& K. D" b) b 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。 / J, }: H+ V1 s+ G$ g$ S( C" K
中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 $ { @4 U, j, N. M9 F( p4 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。
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$ `) }5 u9 S6 r1 O9 J' z 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。 $ N/ U: |9 b+ D1 `8 p3 u+ J
在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ + k5 L$ ~" a0 B
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