) X. _( U& x \+ X7 [7 _6 Z1 a7 s
二战声呐故事
3 a; @+ k& Z( A3 f 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。 3 v1 }1 b8 M) S% o7 U4 W1 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。
% z. W5 a% w; s, o$ V 0 S$ m4 r; m* ]9 v3 t. o9 L
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？
/ d$ g& j9 s( ~* M! U. 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。
8 ?' s7 W1 x8 l& T. t: y4 k
, p/ p# ?) w0 {+ }2 w 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。 ' C5 L2 ?* O5 Q3 D
那么问题来了：
3 A4 _. j! i0 V8 G8 r7 N) X 声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ 1 Z* o/ U) ]7 ^; N7 o
它到底是如何工作的？ - e4 P( Y# m, _3 |
潜艇声呐介绍
/ j6 f5 ~' n' U9 M# h 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。 9 C: k7 f* E* J
$ l J v0 r! T
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。 0 Y: ^: z2 A* d# Z. o
按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。
1 x$ l* k5 c) \3 z ( V+ `# z' k2 Y S2 a5 W5 ]
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。 ( r& p7 {! l" I! X2 F3 E
这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。
) z9 @+ l* e! }$ @- k/ x 8 n, r0 X( U( y% c( b) P
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 S7 D t, S5 |# |, 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。 3 v; W, }* H! |% s
. x& H" x$ v0 ^9 ^ 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 i# m+ T1 F) K6 r8 M; U/ k
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。 2 h( [$ a6 B/ T6 N0 f, j7 b9 q% a
潜艇声呐位置
, B) }. y! Y- J7 o 既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？
# x( f0 q% x6 `" `1 V4 ` 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。 # `8 F* Q, Z6 `- S) r
9 {. r, \) I5 C9 k0 P. G0 u, V0 u* | 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。
8 s* i6 z/ `1 N7 {6 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。 ( E `. {2 B9 d
: C# F. m9 m% v% |; Q 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 B" _6 d3 _# g# Z3 c* T8 [
5 `) F, C' {8 _. E: H c4 J2 m# F 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 z+ n$ w1 g7 w. h. J" U
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。
! O- o% ]8 P+ x1 X. v+ f 2 s3 l! e! B- X, n7 i$ b
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”。
3 h: n- Y" _5 X' I Y' B' ~ 0 D4 p( F1 }. k
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: M& N" [$ a3 p0 J6 q
( ^4 o7 M8 _/ R" X 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。 # ]$ \3 p1 o; P: q7 c4 P2 p
/ Y. q2 O; q% F3 ~$ G7 }8 B 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。
! `& w' p7 E+ @ o8 I& I 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。
, B/ e2 A& T* u8 }2 T% t" B % ^* F, A7 K0 s9 C4 r5 z4 ]
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。 $ b( X/ D. T7 V4 C5 V" Z
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。
! y" J/ f$ O, O. m4 z0 T( Z
! q8 A, |7 T/ n9 g$ p 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。
0 O9 d1 T( Y4 U5 j& e. V d; R 感悟" m7 `; y# Y3 ^/ i4 r
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。 ! o+ A" e% T/ }" Y' 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。
% S1 f9 Y: B# X
8 v T2 y5 C$ S5 Q t) B. o 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 l+ |8 Q& \" b% @, e" ]
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。
% S6 l1 \" v) v+ O# c! _
b, } m2 O' k 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。
6 ~" u$ q8 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”。 6 `& E6 u& V8 H k
6 b* E: |# w5 H9 z 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。 0 K) e, N% X. b
中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 * ]6 M s; m3 e; M8 `! Z7 r& i
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。
! a/ [3 c. B. {& L* {9 |9 \ 4 N) C$ }9 b) j6 T* |
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。
$ K/ e! D) k5 Y% o 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ / ~) F8 w% ]& S! ~. F& U8 Y
) Y* w$ R3 E6 f$ K4 q. b
" E2 ?0 H8 A% O3 u( j0 ~, H0 Q5 K+ e+ a6 `
# |( U; Z/ u& @; p1 I! P- U | 
