|
+ w: [# `3 }8 ?. O7 J& b 雷达使用的电磁波,在空气中速度接近光速,为何潜艇不用雷达呢? # ]3 s& B# B8 w+ z
& y1 o' J: K0 C+ ~/ `- A
有一个很奇怪的问题,潜艇在深海航行时,往往借助声呐,来对周围的环境和目标进行探测,用雷达不是更好吗?
6 @0 J# t3 h; t" j( s0 A" l 有人说不用电磁波,是为了让潜艇达到更好的隐蔽性,但这种说法根本就站不住脚。
/ B) [4 N* ^5 C: w 在潜艇上,声呐员借助设备,就能听声辨位,找出周围的移动物体。由此可见,声呐并不具备隐蔽性,甚至比电磁波的动静还要大。
( N8 N- e+ o9 Y0 O# `" d 都知道,电磁波在空气中的传播速度,接近光速,而声波在空气中,传播速度仅为344米每秒。
7 q; R$ v/ n! d. y/ @ 表面上看,电磁波传播速度快,潜艇使用雷达,应该优势明显,为何潜艇要使用传播速度更慢的声呐呢?
0 b" z" u' A; S* X
- X* T# Y! G% _% d; S! b 科学家并不是没有这样想过,但实际应用过程中,却遇到了很大的问题。原来,当电磁波在水中传播时,衰减速度非常快,根本探测不了多远。
# u0 b9 D' `+ ]3 S 相反,声波在水中的传播速度,能接近1500米每秒,而且传播距离比电磁波更远。
f5 E) u# R) q" I0 j3 ?# p 因此,潜艇为了提升对周围环境的感知能力,只能退而求其次,放弃雷达,选择声呐。 2 C+ P# o8 j8 s) i" y# v; a
随着技术的发展,声呐也出现了主动声呐和被动声呐两种类型。主动声呐由潜艇主动发出,通过收集回声,感知周围的环境;而被动声呐,则直接探测其他目标发出的声音,从而对目标进行追踪。 $ h5 w) c/ N# y+ Y
$ z: T! _' z6 D( j 既然潜艇使用了声呐,潜艇又是如何通信的呢?声呐在水中传播没问题,但是回到空气中,声呐就没了优势。
+ D6 ^, Q' ~! ~4 q1 P% B/ f$ z 技术人员为了解决这个问题,也想了很多办法,最后发现一个规律。电磁波的频率越高,在水中就衰减得越快,因此,低频率的电磁波,依然有可能完成水中通信。 4 Q" o( S9 J" n8 ~+ L8 S0 K
就以F级的低频电磁波为例,可以在海水中传播几百米,满足基本通信没问题。但是,这种低频电磁波,却有一个无法弥补的短板。
4 g* b# o- z2 q/ m4 r 低频电磁波的波长很长,想要发射这样的电磁波,天线的长度,往往要达到几十公里。如此大的天线,根本无法架设在潜艇上。
8 p# v) e9 T4 n( A8 w- y, D; @, L % L; g# c4 C4 l) t" O8 D
因此,潜艇在水中航行时,只能接收指令,无法向外界传递信息。如果遇到紧急情况,潜艇只能上浮到水面,利用高频电磁波,与指挥中心进行通信。
! S6 g/ L% `. Q0 X8 X) y 综上所述,潜艇在水下搜索目标靠声呐,接收指令靠低频电磁波。声呐与电磁波的结合,让潜艇具备了在水下长时间生存的能力。 / \4 c' w- i) E
不过,另一个问题依然让很多人百思不得其解,潜艇发射鱼雷后,还能否继续控制鱼雷呢? * e8 }3 W- V; l- J' S3 L
潜艇使用的声呐,探测距离有限,电磁波又无法使用,发射出去的鱼雷,该如何找到目标呢? & ~9 e7 c( |6 ?4 G# ]9 @5 W
- d) y" Y! ?. `# R" q" l
潜艇在水下航行或者待命,可以利用低频电磁波,完成指令接收,声呐系统,也让潜艇有了一定的探测能力。
9 ?$ e( X/ X1 R: J& C 但是,鱼雷作为潜艇的杀手锏,如果完成发射后,对方调整方向,就能轻易躲过去。鱼雷在几百米深的水中,又该如何精确地找到目标呢? / E) d, E# {" A6 y- ?6 g) X
前面已经说过,电磁波在水下衰减很快,派不上什么用场。而声呐的探测距离,仅有几百米,也不足以远距离定位目标。
0 X2 @, ~' p% j+ a, M( d/ S0 M) x 3 F5 _/ R4 s; T! X* c/ C
很多人并不知道,如今的有些鱼雷,在完成发射后,会连接一根线,专门给鱼雷提供数据。这根线往往能长达二三十公里,足以将鱼雷送到目标身边。 . a7 H5 o2 [. Q# ^- f) ]# M
当鱼雷抵达目标物附近后,鱼雷会打开雷达,进行自主定位。虽然此时雷达的探测距离不远,但也足以让鱼雷能轻易发现目标,并精确定位。 " S' D5 U6 L0 L
与此同时,随着鱼雷的靠近,对方的声呐员,也能通过声呐系统,感知到鱼雷的到来。
! z1 {" U0 x( [# Z 此时潜艇需要迅速作出反应,并做好防冲击准备,能不能幸存下来,就要看指挥长的水平和经验了。
) F$ N9 H% V- j& ] % a8 Q+ w1 T/ m- X
可以毫不夸张地说,潜艇满身都是黑科技,这也给潜艇,赋予了更多的神秘感。 9 H& _; u9 C1 b$ a
你见过潜艇吗?在你眼中,潜艇又是什么样的呢?
, L8 j. S6 k4 V( j( F, V2 l; d& n2 p$ b, I0 x" t; y/ A
, b6 j3 v( y/ k6 `
! r: g: m; R3 H) N6 z# i+ q* B, c7 p% R' Q+ c- V
|