潛艇與反潛的大較量

思怡

潛艇藏在水下，可以前往世界任何海岸而不被發(fā)現(xiàn)，其隱蔽性讓許多國家惴惴不安。“道高一尺，魔高一丈”，自潛艇出現(xiàn)的那一天起，世界各國就紛紛投入巨額資金研究反潛技術(shù)，讓潛艇“死”在偵測技術(shù)手下。目前較為可行的是聲吶探測。

聲吶：

只要發(fā)出聲音，就無法逃脫

在電影《獵殺紅色十月》中，有這樣一個(gè)場景：名為“紅色十月”的核潛艇正在遭受魚雷的攻擊，為了避免擊中，艇長命令向巖石的方向駛?cè)ァＭчL一直專心地算著潛艇發(fā)出的聲音和回聲的間隔時(shí)間，當(dāng)間隔時(shí)間基本為零時(shí)，潛艇繞過巖石，魚雷只能擊中巖石，潛艇得以逃脫。

這個(gè)場景充分展示了聲音在水中的重要性。在海底，光線極弱，能見度基本為零，無線電波的傳播速度也減慢，唯有聲音在水中傳播的速度比在空氣中快，因此聲吶成為查找潛艇的唯一辦法。

聲吶又分為主動(dòng)聲吶和被動(dòng)聲吶。主動(dòng)聲吶通過自身發(fā)射聲波，聲波擊中物體產(chǎn)生回波，聲吶通過接收回波的數(shù)量以及聲波的間隔時(shí)間，判斷物體的各類參數(shù)如距離、大小等；被動(dòng)聲吶不像主動(dòng)聲吶，它更像一個(gè)聲音接收器，不會(huì)主動(dòng)發(fā)射聲波，只接收來自海底的各類聲波，通過處理接收到的聲波獲取目標(biāo)各項(xiàng)參數(shù)。

只通過聲音來判斷物體的具體形象，難免會(huì)產(chǎn)生偏差。比如被動(dòng)聲吶在接收信號(hào)時(shí)，因?yàn)樽陨順O為靈敏，容易將各種海洋生物發(fā)出的聲音也“收入囊中”，因此被它認(rèn)為是一艘潛艇的物體，很可能只是路過的一種無辜海洋生物。

武裝潛艇，

給潛艇“保駕護(hù)航”

為了對付聲吶，不讓潛艇被聲吶發(fā)現(xiàn)，各國的潛艇開發(fā)者為如何制造一艘“安靜”的潛艇可以說是費(fèi)盡心思。

潛艇在水中行駛時(shí)，和水摩擦?xí)a(chǎn)生噪音，因此開發(fā)者將潛艇設(shè)計(jì)成流線型，潛艇就可以像海豚一樣在海洋里遨游，有效減少摩擦，降低噪音分貝；潛艇的內(nèi)部還選用可以“吸聲”的橡膠材料，這些材料里分布著成千上萬個(gè)微小的空腔，聲波在里面來回反射，無法逃出橡膠的“手掌心”，潛艇內(nèi)部的聲音無法逃逸；高速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳周圍會(huì)因壓力下降產(chǎn)生大量氣泡，這些氣泡破裂時(shí)會(huì)發(fā)出聲音，開發(fā)者嘗試提高周圍壓力，減少氣泡產(chǎn)生，降低噪音；潛艇在接近目標(biāo)時(shí)，改為電力推進(jìn)或通過核反應(yīng)堆提供前進(jìn)動(dòng)力，這比機(jī)械推進(jìn)的噪音要小得多。

潛艇“殺手”新成員

即使對潛艇做了這么多的降噪措施，真正地“隱形”仍然是無法做到的，因?yàn)樗鼈兛倳?huì)留下磁場證據(jù)。

那么這些磁場證據(jù)是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢？潛艇的外殼大多是由鐵金屬制成，因此具有磁性。這個(gè)磁性的金屬外殼會(huì)影響地球磁場，使磁場發(fā)生彎曲，磁力儀就是通過監(jiān)控、分析潛艇外殼對地球磁場造成的變化，然后利用計(jì)算機(jī)算法解碼數(shù)據(jù)，最終得出潛艇位置。

但潛艇對地球磁場的影響很微弱，距離越大，產(chǎn)生的變化越無法捕捉，因此普通磁力儀對潛艇的探測距離十分有限。而且，除了潛艇可以對地球磁場造成影響之外，太陽風(fēng)暴等其他活動(dòng)也會(huì)對地球磁場造成波動(dòng)，普通磁力儀的探測精度也會(huì)因此降低。

在科學(xué)家們的不懈努力下，中國研制出了第一個(gè)超導(dǎo)材料制成的新型磁力儀。這類磁力儀非常靈敏，可以檢測到地球磁場的微弱變化，探測距離也比普通磁力儀大很多。科學(xué)家還給新型磁力儀設(shè)計(jì)了一套更加復(fù)雜的算法，這套算法可以過濾掉雜音，可以更加準(zhǔn)確地判斷潛艇的位置。

目前中國已經(jīng)建立了較為成熟的反潛系統(tǒng)，稱為“水下長城”，包括聲吶、水聽器等設(shè)備，一般的潛艇根本無法躲過它的“法眼”。而新型磁力儀技術(shù)的研發(fā)更是讓“水下長城”的反潛能力更上一層。雖然目前這個(gè)技術(shù)還未成熟，但如果能在反潛系統(tǒng)里真正地部署新型磁力儀，那么即便是真正的無聲潛艇也無法靠近中國海岸。