|
8 H/ t+ W2 C: }7 y% J6 r 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?
: P3 s/ v( t% L9 b& x: F& I4 { 2 Z# p8 }! ?. C8 c7 y6 B' C/ C
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? / P5 S( X! s' u- q4 u8 B$ P, S3 u
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。 8 w7 B) R0 ~+ a0 }
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。
! t6 T, K) G* `0 a 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。 + z3 G1 P4 t8 J9 f) ~. _
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?
6 K! T4 n% P% S- ^
& A% _+ Y( z$ d7 Q2 f 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。 0 w2 n- f" T! \5 O* J9 K& I2 n* ^
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。 4 L9 }8 G" Q! `/ r4 A1 o
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。 % U# v- ^9 j8 M2 I6 \
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。 4 V( j7 }2 X0 ]1 R, @: Y
5 Y) P% [2 d$ b2 |" R6 i 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。 ( l" l# K: J' n8 \- a* P( E
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。 2 d3 `1 ~0 P8 T, P: ] I% S4 e
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。 + h" p& m3 P; a s, E1 ?
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。 $ G! J$ f4 H* X2 _
$ u3 X9 b% W/ b$ H/ J( ^8 o9 x" b) I 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。 ) V/ E, q+ s# Z/ W Z k
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。 # b f V: q+ n2 B6 x8 g: H7 k
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? 8 u3 { [5 Q( H4 p: T5 _7 g
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? 1 ~6 B" X, U6 p4 Y ^0 _, x
; f+ J0 v% u2 i+ Q 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。
: E0 r, l. I) E# f; o, V 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?
. x+ I6 @( P2 I' i1 F 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。 - p; n% B1 F" c8 t$ k8 H+ }1 N# P
* z, A, e3 p0 }. Y& ?
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。
1 Q, j- V! K0 u3 f1 M9 b 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。 ; {/ Z6 z3 j3 ^ [4 i
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。
6 B" n# U$ X7 X* i8 F2 x5 h 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。
( D, r& w2 {, _, _, U
+ E7 b% N; ?4 r 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。
" t: _7 |9 ^9 Q7 {) Q) V, c3 F 你见过潜艇吗?在你眼中,潜艇又是什么样的呢? * W4 Q: e. \5 u9 p5 o5 q' j
# i6 v$ I% e3 L' r: u
; G. D2 g2 W% D, T% i" K8 E
8 F: p2 U m ^4 Z( `
# @# E- {5 [7 W) F. H |