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密集恐惧症的福音——简单说一下潜艇声纳的那点事

2019-09-03 15:00 作者:冰封之龙  | 我要投稿

在深海中,海水远高于空气的密度会让光线的传播变得极为困难。因此,在漆黑的深海中,潜艇能够了解外界的唯一工具,就是能够听到海水中声波的声纳。

在1917年,声纳历史上迎来了第一个高峰。为了对抗猖獗的德国潜艇,英国发明了利用超声波定位的主动声纳。

尽管一战潜艇大部分时间都需要在水面行动,但具备下潜能力的它们,对于没有主动声纳的对手仍然是摸不着的敌人

在使用主动声纳后,德国潜艇渐渐丧失了以前的虎劲。由于水面战斗力远低于水面舰艇,潜艇在水下航速又不足以规避拥有主动声纳的驱逐舰,很快德国无限制潜艇战就失败了,大量潜艇被击沉,或者重创后上浮投降。其中有一个俘虏战后回国,他就是二战德国狼群的头狼——卡尔邓尼茨。在战后出版的邓尼茨回忆录《十年与二十天》中,邓尼茨回忆了声纳这种武器对于德国海军的震撼。虽然德国被凡尔赛和约禁止发展潜艇,但他仍然通过荷兰的空壳公司对日本和苏联进行潜艇技术交流。但是真正让德国人战前缺乏对潜艇的自信,仍然是对于声纳的恐惧。后来,邓尼茨在1938年经过大量潜艇和驱逐舰的联合演习,发现了早期主动式声纳的盲区——无法发展水面航行的潜艇,所以二战德国潜艇选择在夜间发起水面航行的鱼雷急袭,取得了很大战果,直到英美用雷达封堵夜战的水面盲区为止。在军舰配备雷达后,潜艇被迫再次回到水下作战时,连升起潜望镜,通气管都有可能触动敏感的雷达,因此潜艇决定“打不过就加入”,1943开始,德国U艇也配备了主动声纳,这样一来水下对水面就无必要升起潜望镜了。

二战苏联潜艇,可见和德国潜艇有很大相似之处
二战德国7型潜艇,战争中7C型累计产量700艘,全部在1940-1945建造

至此,有了潜艇声纳的潜艇,重新在对水面舰艇的打击中拥有了优势。1942年7月萨沃岛海战之后,美国一艘潜艇拦截在第八舰队返航路径上,只用声纳便确定了编队航行的日本巡洋舰部队,在600米齐射3条鱼雷,古鹰级二号舰加古号当场沉没,创下潜艇只依赖声纳探测而击沉大型水面战舰的先河。从此以后,潜艇无论是水下和潜艇的决斗,还是打击水面的军舰,无一例外不依赖于高性能潜艇声纳。

中国退役出口东南亚的035型潜艇,原型是苏联50年代的633型潜艇,舰首下部球鼻中即是二战后早期潜艇声纳安装位置

第二次世界大战后头15年里,美苏核潜艇仍然使用二战传下来的声纳系统,美国的鲣鱼级核潜艇的BQQ2型声纳即来自于德国21型潜艇的声纳。但是,由于核潜艇速度大大加快,潜深大幅增加,安静性也大幅增加,这样简陋的人工操作声纳便不敷其用。在1959年美国的长尾鲨级核潜艇上,美国潜艇一举实现了多个巨大突破,为后来潜艇奠定了标准,其中影响至今被视为潜艇基本要求的有:

1,水滴形外形;

2,大倾斜七叶螺旋桨;

3,线导鱼雷和鱼雷管导弹发射能力;

4,综合降噪系统;

5,大型球体声纳。

长尾鲨级潜艇,现代核潜艇的划时代之作

长尾鲨级最大的改变就是,用大量压电陶瓷构成的球形换能基阵替换了二战旋转的水下听音器。这样一来,声纳无需旋转,就可以听到潜艇四面八方的声音,更可利用球面上多个基阵收听到的同一信号,使用被动球面三角定位法精确测定对方位置。从此以后,潜艇声纳只需要被动声纳,即可识别大部分噪音大的目标并保持跟踪,避免了主动声纳暴露自己位置的风险。在此之后,世界主流潜艇都使用了这类结构替换了水下听音器。

苏联671型核潜艇的声呐基阵
苏联636型潜艇声纳基阵
美国海狼级的球柱声纳基阵和上面环安装的低频收听基阵,以及后部平板主动声纳基阵

在80年代后,潜艇声纳几乎都变成了这样堪比密集恐惧症样式的结构。强大的被动声纳,真正让潜艇成为了水下无声杀手,能够悄无声息在敌方海域潜航,并收集大量的数据,跟踪敌舰动向。

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