5 L- x5 k2 ~: M! S6 D' }9 Y' q 二战声呐故事
5 w0 \5 F! i% f9 I" J8 J ~ 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。
7 O4 }" t% }$ `# |4 N4 h& K# v 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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$ [7 w- F' ?. 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？ 1 w6 D, e" ~) A8 ]' S: J
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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* z- S# ~# O O 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。 3 N! K4 n6 A1 ^4 S6 Z4 l
那么问题来了：
& W& f- ^* ?/ u* H( m- O 声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？
9 F' B8 S+ }, p2 X 它到底是如何工作的？
( p. B" J% _6 S2 V' M 潜艇声呐介绍
8 m1 M! Y' t! E7 W$ Q, A* r 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。 & Q1 o2 `. S" T/ K
, g& R1 K# ~! e! b 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。
2 Q. ?( A. n& f+ K H; t 按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。 / m* e5 l- A w+ [6 i! o
9 P* S9 N# ?9 y: u# q" Z" f 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。
2 P* R. |9 K. { 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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: i/ Z% L) c; S _% \5 l 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。 1 M- z2 b8 Y9 w( g7 p$ R) n: S
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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: N+ I5 Q. ?8 ?. ]! L+ M3 K 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 _: i9 u; e" ~: C2 Z
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。 0 m! P* u* A& X8 l8 J' G
潜艇声呐位置' j: P7 T- f3 }) b/ r
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？
2 ^4 p, q+ L) }$ C5 z 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。 , ~& u: L. u! U
: k7 J9 x) V! G1 y0 M5 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。 & d8 T" |5 z- ~' t' L
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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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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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。
2 \& R: V3 a8 [. r 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。 0 S- d" l' M5 _4 ~4 Z
- Z3 S9 S! G; i8 A' 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”。
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3 w! D l7 Z9 e' e1 r2 [ 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。 : ~# j5 v7 r, o" T) V
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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。 . v8 z1 E: d b& q# u
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。 1 A1 U! L8 E8 X/ L
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。 0 `4 H& r# p9 t
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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。
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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。
/ S. i& l' A6 L8 K, ` 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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. h. F1 Z$ r$ [- @1 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。
4 l1 [7 a: o5 V2 Z) 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。 7 X. T5 V) F# s+ g
" L( O& K: I, L+ W 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。
, ~; u4 @6 H; u0 `# X 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”。 7 _! l' F" p" ~6 y
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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。
9 A1 W* A* t0 B- P: b9 c& \ 中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。 q& p+ m. c, 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。 " Z% |% _2 p0 i0 X T
. L# Z% w- J" Y3 } 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。 / t! T' j* O# U# G/ b
在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ - x, O7 w2 |9 j1 s/ j9 F( |
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