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为什么低频率声纳探测潜艇效果好

发布时间:2019-11-26 11:43 来源:未知 编辑:admin

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  这个得从声纳发展上说开去。怎么说呢,这么长时间以来根据声纳本身的原理来看其实一直有一个问题那就是探测距离和精度两者一定程度上不可得兼的(记住这个核心矛盾),西方当时在反潜和声纳发展上也产生过争论。

  具体不做复杂的解释了,总之先进的现代化声纳发展是从被动声纳开始的。冷战时期西方基本上采用被动声纳技术,因为当时的威胁主要是苏联的核潜艇。核潜艇的一大问题是核反应堆工作的时候噪声一直比较大,所以依靠监听噪声的被动声呐站,对窄带信号的检测成为声呐信号处理的关键技术。在后期时,北约依靠新的信号处理技术削弱了苏联降低潜艇噪声所获得的优势。这个时期反潜的特点就是大力发展被动声呐,包括拖曳阵和被动声呐浮标。

  后来时代变了,冷战结束,苏联解体,核潜艇在大洋深处对抗已经是过去式,俄罗斯的水下核威胁相对也降低了很多。这个时候美国发现安静型的柴电型潜艇广泛装备,譬如德国209型,苏联的基洛级等等,而且潜艇的活动区域也发生了变化,柴电潜艇虽然航程近但是可以利用在浅海利用水下的地貌和独特的环境躲避追踪,而且还可以静默,新型的AIP甚至能静默一两个星期,这种情况下被动声纳就确实是很难发现。所以冷战的后期开始不少国家把声纳研究重点放到了主动声纳上。

  但是主动声呐有什么问题呢,那就是浅海的作用距离受海床的影响。声呐脉冲会产生多途效应,简单说就是脉冲在水下来回反射最后传到不同的地方。此时就会有时延,虽然微小但在接收机上形成混响干扰,掩盖目标的回波。声呐使用的脉冲序列越长、探测距离越远,声呐受混响的影响就越严重,选择短脉冲固然会减小混响的影响,但同时也减小了声呐的探测距离。这就回到了我最初说的核心矛盾,目前虽不能完全解决,但可以最大限度的让两者得兼。

  北约特别是美国这这方面更是突飞猛进。研究了一种解决办法就是脉冲编码技术,简单说一个长脉冲序列可以被压缩成一个短脉冲序列,但频率和相位也会发生一些变化。这就是现代化的低频主动声纳。

  只要海水的深度不是太浅,低频信号就可以传播很远的距离。总之只要采取了一些技术控制波的仰角之类的就能降低能量的损失。声呐所用声波的频率越低,作用距离就越远,产生低频信号的换能器体积也就越大。当使用声波的频率低于3.5千赫时,声呐就会因为换能器体积过大而不能安装在舰艇上,只能采取拖曳的方式。所以现在又有了低频的拖曳式的主动声纳。小型舰艇舰首导流罩容不下大型声纳基阵往往采用,虽然没低频声纳那么大的体积和重量,效果差不了多少。

  低频声纳使用的频率一般为100~500赫兹,但略高于净战时期被动声呐探测的频率范围。此外,舰壳主动声呐还可以通过控制波束仰角、采用自适应技术来减小混响的影响。这基本解决了声纳发展上的重要矛盾。

  目前低频主动声纳已经有多重平台,比如一个海鹰直升机就能搭载一个低频主动的吊放声呐,舰载通用直升机上加先进的低频主动吊放声纳这样的配置几乎是西方现代化驱逐舰的标配。一个阿利伯克级IIA型就有两个机库搭载两家最新型的海鹰直升机,而且本身舰上就整合了4套,不算上海鹰的反潜数据链还有SQS-53C舰体声纳雷达、SQR-19拖曳阵列,这样的配合几乎是已经武装到了牙齿。北约和日本天上还有类似P-3C海上巡逻机,可以携带大量的浮漂。

  潜艇不论如何还是一个躲藏者,在静音和静默方面能取得的进步经过这么多年的研究已经接近饱和,比如像基洛还有科技树点错的德国人,不外乎是在动力上下功夫增加AIP延迟在在水下的续航时间。可是反潜和声纳技术却一日千里,可以说在现在突飞猛进的今天,已经不存在什么绝对难以被发现的潜艇了。常规潜艇本身威胁有限,柴电AIP我觉得目前德国的212/214基本上已经登峰造极了,难以说有什么再进一步的空间。核潜艇如战略导弹这种基本上是保持战略威慑,静音也是一个考虑,其恐怖的根本是其无限的续航能力和搭载的武器。到是反潜机上面,现在用上波音-737,767这样的飞机来改装简直是bug,不仅设备先进航程续航时间更强像P-8A,日本的P-1等等。

  为什么美国总是对我国潜艇发展冷嘲热讽不屑一顾,主要就是冷战时期和苏联潜艇对抗经验太丰富,不论是自身的潜艇,还是反潜,从空中,水面到水下几乎都武装到牙齿,所以他们指出我们潜艇的一些问题确实有一定道理的。

  哦说的很好,谢谢你的回答,我还有一个疑问,就是潜水艇尤其是核潜艇下潜深度大,如果调成静默状态,这种低频率声纳也会发现吗?如果这样岂不是改变游戏规则了。没有那种潜艇可以逃脱掉。(传说中国发现陶瓷外表可以躲避声纳探测,且不说),如果真的是这样。是不是等于只要在特定位置也就是必经之路上放上几个拖曳式声纳探测仪,就完全不会有哪个潜艇能逃脱了?真的是这样吗?

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