% P. M$ k0 n; ~! Q5 i
二战声呐故事* P$ p C$ A. b( [, R
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。
8 Y' \, r9 S! ~ 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。
5 S; C& K) Y' d2 C5 V# @ ) X3 `9 z7 D' ?
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？ 7 N* k6 \3 f+ U: P8 i
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。 0 B" w3 q9 ] F: ]0 f) }, T
' k" M: w' T; F' ~
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。 . `1 p2 h2 S! s0 g5 k! B v, t" o
那么问题来了：
% P9 Q& Z2 u' T- C; B8 q' E$ Z 声呐 这玩意竟然这么厉害的嘛？ ) V5 W3 I" b. k. J
它到底是如何工作的？ : U/ L9 U- n+ w+ k
潜艇声呐介绍
# p, ]7 X5 {$ B: [) H+ o 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。
+ N' H0 J1 ?4 N/ ?- N4 V- C $ P" X: j |+ h( Y: K
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。
; \8 o/ ?1 l4 y7 V( O- K A6 P 按工作模式它主要分为主动声呐和被动声呐。 : u) ]5 k3 ?2 w! K% B+ i
9 Z3 p! T! U3 n' _4 {0 P 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。 5 v4 o% W. H8 q
这个原理就像蝙蝠和海豚捕猎时使用的回声定位一样。 7 W* d5 o V# o8 n! `
' F M5 q! _$ {% c2 Z$ ?+ K
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。
8 P& M' C+ W2 Q$ z; q# h: [ 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。 7 U# F) {1 ~! Z
$ F) S9 Z$ r' U3 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。
# Q* a; Y! L) ~& V1 c& q. h' Y 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。
/ M8 N( g0 F8 R# b+ E# l3 t 潜艇声呐位置/ f R' M1 Z8 D% E* }# k% D& V
既然声呐这么重要，那么一般放在潜艇什么位置呢？
" _4 j, z/ [$ l6 t1 W7 a( u. P 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。
6 A' V* F0 @" \3 ^8 t* s - b J) H- H+ Q/ ]
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。
5 H* {& S0 o0 _ 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。 ( F' L7 ?; q+ V/ N ~6 v6 G H
1 {; Q& @* h! f& _ X' T% Q5 w7 ]
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 L0 |7 `/ h) H! V * {4 U! B$ P. q$ }
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。
0 T8 I0 u1 T- P3 \( ]7 l, i' c 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。 $ K" E- j' p+ b% {5 j' R4 X
& T. T* o6 V$ z( {! 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”。 - u, F2 N; ] @# P2 M
3 I8 A D9 z1 j y( L+ ^ 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。 7 ]$ M$ C* C! t7 D& f" m
) q4 `* d) V$ j" w r* o4 C5 L
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。 5 N1 j6 G3 I! y, }! {1 f* u
' u; K0 W K5 P/ X# k# N
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。 & Q! H$ m4 I& l5 c; T7 R$ c
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。 0 K+ f( B4 l/ c* t' m0 [! F
1 N' M, `' C# y, j9 H 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* c J6 C7 L* X4 p/ \7 I
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。
$ j; {5 x0 f2 T) ~ ( {2 P7 s0 k" \+ h: E
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。
& [- j! i& {7 D, D4 @ 感悟
5 M9 A* ?5 U- s) j 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。
/ _. x" B) s# p. E7 K, M 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。 4 V; a# X3 ?: G; @# Z, g- e
( m8 T: a* Q9 r2 R
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。 % E0 w+ \3 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。 + ?" H7 N5 f( {; V7 ^7 J1 j% _3 ?. e" e0 @
" t6 G; _9 X. q1 e. C( @
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。
8 Y' T$ H! i/ u$ L% s, U 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”。
$ R# R; P3 d$ |! w4 v! `. L ! p N' n9 b5 O& a
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。 " C9 f% Q: P$ D0 w% j
中国在声呐领域的探索，是非常艰苦的。
# l1 M9 f5 ]& Z# N 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。
8 ?* r* P6 R w( I / I" Z# r. n! M! u
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。
* {# Z+ l' W8 }( Y 在这里致敬默默无闻的科学工作者们！ + M. D, P# C+ r6 c) B0 f( G
, M4 Q+ [& l2 i& ?8 A4 c5 x+ {1 z* @/ t2 ]( |. L6 f3 T
* ]5 ], n3 }2 O. D0 `, I
$ E9 k! w2 Z" g: C, B$ \: s% v4 T | 
