潛艇在海里,怎么判斷前方的情況?比如前方有巨大海帶群怎么看到?有專業(yè)朋友給釋疑一下。潛艇如何判斷前方的東西能否穿越。會不會對艇體有損傷。:謝謝邀請!兔
謝謝邀請!兔哥回答:潛艇做為一款水下兵器,戰(zhàn)斗是它主要的任務(wù),也是設(shè)計(jì)制造它的動力來源,既然是武器就要具備適合作戰(zhàn)環(huán)境的能力,只有這樣才能有效的執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。潛艇在水下航行對于自己的位置、航路上的敵情、海底地形以及障礙物的感知能力都有系統(tǒng)性的要求,潛艇如果不具備這種能力不就成了瞎人騎瞎馬了嗎。潛艇在茫茫大海中是如何判斷方向和前進(jìn)道路上的障礙物的呢?下面兔哥說說這個(gè)問題。
潛艇在水下航行時(shí),對于前方的探測主要是通過聲吶來實(shí)現(xiàn),我們知道普通的無線電信號和雷達(dá)電磁波都不能穿透海水,潛艇聲吶是唯一的一個(gè)探測手段,聲吶和雷達(dá)功能類似,只不過是傳播的介質(zhì)不同而已,雷達(dá)是空氣中傳播,聲吶是水中傳播,原理都是波束碰到目標(biāo)體后回傳回來。潛艇聲吶會發(fā)出聲波信號,當(dāng)碰到障礙物時(shí)反射回來,如果聲吶信號發(fā)射出去沒有回聲,證明前面一定距離內(nèi)沒有任何障礙物。如果接收到了聲吶回傳信號就證明有障礙物了,聲音信號間隔越短證明距離障礙物越近。潛艇就是這樣來判斷前方是否有障礙物的,也是這樣來搜索敵方潛艇的。
上圖就是潛艇聲吶作用圖,潛艇身體上有探測前方、兩側(cè)、上下的聲吶設(shè)備,現(xiàn)在的聲吶設(shè)備通過計(jì)算機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)屏幕顯示,能夠感知到障礙物的位置、距離、性質(zhì)、大小等等信息,聲吶就是潛艇的耳朵,通過把聽到的信號經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理變成可視信號,潛艇也就等于有了眼里。潛艇的聲吶雖然好用,但也不能總用,這一點(diǎn)和戰(zhàn)斗機(jī)火控雷達(dá)一樣,誰先開啟雷達(dá)誰先暴露位置,潛艇更是如此。潛艇如果不開啟聲吶不就成了瞎子了嗎?沒這么簡單。潛艇上的聲吶有兩種模式,一個(gè)是主動聲吶,也就上面兔哥所講的,還有一個(gè)就是被動聲吶,被動聲吶和戰(zhàn)斗機(jī)上面的雷達(dá)告警裝置原理一樣,本身不打開雷達(dá),但能接受雷達(dá)信號,判斷出目標(biāo)位置。潛艇被動聲吶也是這樣的,被動聲吶既能接受對方聲吶信號,也能接受障礙物所產(chǎn)生的聲波信號。海水是涌動的,很多障礙物與海水摩擦?xí)l(fā)出聲音信號,潛艇被動聲吶能夠接收到這些水聲信號,通過計(jì)算機(jī)解算出地形,障礙物的距離和大小特征。
如果海水風(fēng)平浪靜怎么辦,有辦法,潛艇都有一個(gè)航路規(guī)劃路線,有一個(gè)活動范圍,并不是進(jìn)入海里就像魚兒一樣撒開花的瞎跑,而是有一個(gè)路線和航行區(qū)域,這些區(qū)域都是提前經(jīng)過探測的,有海底地形圖。我們總是能聽到什么海洋科考船,海洋探測船等等,很多都是干這個(gè)的,海底地形圖屬于絕對機(jī)密,潛艇又是怎么做到自己在哪里的呢?一個(gè)是老方法,羅盤,類似于指北針,這也是所有船舶普遍使用的。羅盤導(dǎo)航也就是現(xiàn)在慣性導(dǎo)航的一部分,不過潛艇上的慣性導(dǎo)航儀和計(jì)算機(jī)是組合使用的,把航行角度度經(jīng)過計(jì)算顯示出來。慣性導(dǎo)航儀由潛艇上的加速度計(jì),測出潛艇運(yùn)動的加速度,通過計(jì)算機(jī)解算出航速,航程,同時(shí)解算出潛艇所在的經(jīng)緯度、縱橫搖角、速度、航行距離和航向等導(dǎo)航參數(shù)。潛艇航行深度主要是深度表,類似于壓力表,潛艇不同深度海水壓力不同,并不是一個(gè)復(fù)雜的東西。慣性導(dǎo)航儀有一個(gè)缺點(diǎn),就是產(chǎn)生累積偏差,需要修正,常規(guī)動力潛艇航程近,而且上浮時(shí)間多,能夠通過衛(wèi)星導(dǎo)航進(jìn)行修正,或是通過無線電導(dǎo)航儀進(jìn)行修正,核潛艇長時(shí)間呆在水里怎么辦呢?
目前長波臺是潛艇導(dǎo)航、通訊的利器,核大國都有長波臺,長波臺是唯一的能夠?qū)崿F(xiàn)水下通訊、導(dǎo)航等等任務(wù)的電臺,能夠?qū)σ蝗f海里以上航程的核潛艇進(jìn)行導(dǎo)航、定位、通訊,潛艇不需要浮出水面就可以進(jìn)行信號接收。不過長波臺可不是誰都玩得起的,造價(jià)高昂。下面說說題目所謂的海帶對潛艇的影響;首先海帶能夠食用,既然能食用也就不會是硬物,海帶是一種水生植物,通常是淺海水域,并且是成片的生長。海帶生長的地方潛艇很少去,即便去了也無所謂,海帶很柔軟,也很脆弱,特別容易斷,對潛艇造成不了傷害。對于潛艇而言,海帶并不可怕,而一些漁網(wǎng),繩索更讓潛艇害怕,這些東西能夠纏住潛艇的螺旋槳,一但被纏住就會使?jié)撏苿有式档,并且噪音增加,更重要的是能使螺旋槳失去作用。潛艇很少去招惹海帶,不會跑淺水里面去,海帶不可怕,可怕的是人工養(yǎng)殖海帶的設(shè)備,都是很多的繩索什么的,這些東西最好不去招惹。潛艇能夠通過海底地形圖,主動聲吶和被動聲吶探測到海帶的存在,但探測海帶真不是潛艇干的活,潛艇吃飽了撐的跑海邊抓海帶去。
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潛艇進(jìn)入幾百米深的水底,這是一個(gè)沒有光的世界,有人把潛航形象地比喻為“雙目失明的武林高手”,那么它是如何做到的呢?正像汽車有道路,飛機(jī)有航線,深海亦有海圖,哪里能活動,哪里不能去,基本上一清二楚,就可以來去自如。
地球已經(jīng)數(shù)字化,包括海底世界。航圖勘察得越詳細(xì),盲點(diǎn)和未知區(qū)域越少,潛艇活動則越自由。出發(fā)之前,先規(guī)劃航跡,依照海圖和時(shí)鐘來算出走出多遠(yuǎn)。
有一個(gè)陀螺儀來定出方位,對未知海域要靠聲吶來探明地形和周圍不明物體。說是這么說,聲吶技術(shù)不高的話,即對物體性能不明,則遭遇到不測的情況就會增多。
先說明一點(diǎn),一般潛艇是不開主動聲吶的,在探測的同時(shí),也被被對方潛艇所探測。航行主要靠的是慣性導(dǎo)航(陀螺儀)+海圖+固定航路。陀螺儀是保證不偏離航線的關(guān)鍵,海圖即探測好的各種航線,選擇哪一條航路是為了執(zhí)行任務(wù)。那么偏離航路,或?yàn)榱藞?zhí)行特定任務(wù),對還沒有完成精細(xì)化的航路,未知的海域,就只能依靠聲吶和雷達(dá),來探明情況了。
(水下的海帶森林)
或問對巨大的海帶群,看得清嗎?答案是肯定的。水里是生物還是植物,是山體還是鋼鐵,都是清楚的,問題是很細(xì)的尼龍繩就很難探查到。人工養(yǎng)植的海帶群,都設(shè)有無數(shù)條尼龍繩,潛艇的螺旋漿一帶被纏上,即會失去動力而無法航行,因是局座的判斷,言之成理。順帶說一句,懷疑精神是推動科學(xué)進(jìn)步的永動機(jī),但懷疑一切,包括懷疑我們的裝備專家,是非常有害的。
潛艇在水下航行時(shí),對于航線的判斷是非常重要的。水下世界情況復(fù)雜,海底的環(huán)境、洋流變化、暗礁險(xiǎn)灘以及各種障礙物都會對潛艇的航行造成嚴(yán)重的影響。由于海水的影響,目前潛艇航行的主要方法還是依靠海圖、固定航路,以及聲納和陀螺儀等設(shè)備。
海圖實(shí)際上就是水下的地圖,自從人類開始在海洋上活動以來,海圖就是最可靠的導(dǎo)航手段。與地圖一樣,海圖也是不斷進(jìn)行測繪得到的。海圖制作的越精準(zhǔn)越詳細(xì),潛艇在航行過程中對于海底情況的了解也就越多,航行也就越安全。目前,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,海圖也在朝著數(shù)字化的方向發(fā)展。同時(shí)各國對于水下測量和測繪都非常重視,獲得了這些數(shù)據(jù),就可以全面掌握海底的環(huán)境,可以為潛艇航行提供極大的便利。
固定航路其實(shí)也很好理解,就是通過已準(zhǔn)確勘探測繪的水下通路。相關(guān)的水下航路信息已經(jīng)探明,并且非常時(shí)候艦艇通過的路線,在這樣的航路上行駛可以說是非常的安全。而且在固定的航路上,很多影響水下環(huán)境的活動都是被禁止的。比如,人工養(yǎng)殖海洋植物和海洋經(jīng)濟(jì)作物之類的活動都有嚴(yán)格的限制。
上面兩種方式大多是針對已知海域的,但潛艇在作戰(zhàn)時(shí)不可能都在已知海域。那么如果在未知海域,就要靠潛艇裝備的聲納和陀螺儀了。陀螺儀其實(shí)是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的一部分,它主要是由用于判斷潛艇自身的姿態(tài)和方位。由于潛艇在水下航行并不會是四平八穩(wěn)的,所以能夠及時(shí)調(diào)整自己的姿態(tài)就非常重要了。而聲納則是潛艇了解前方航行情況的重要設(shè)備,海水中聲音具有很快的傳播速度,比空氣中要快很多,所以非常適合用于水下探測和識別。潛艇通過發(fā)射和接受聲納發(fā)出的聲波,就可以探明前方的海底情況,發(fā)現(xiàn)敵方的潛艇和軍艦等。潛艇在航行中為保持隱蔽性,通常會開啟探雷和航行規(guī)避聲納,這種聲納可以準(zhǔn)確識別前方的水雷和障礙物,精度很高,可以有效保證潛艇的航行安全。像巨大海帶群這樣的水下植物,是可以有效發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行規(guī)避的。
不過,潛艇對于那些水中漂浮的漁網(wǎng)、繩索等探測能力不足,當(dāng)發(fā)現(xiàn)它們的時(shí)候,潛艇很有可能已經(jīng)纏上了這些漂浮物。輕則影響潛艇的航行,重則可能會導(dǎo)致潛艇破損或發(fā)動機(jī)停車喪失動力。而且這些漂浮物必須要手動處理才能清除,一旦潛艇在水下航行時(shí)遭遇這種情況,恐怕就只能上浮人工清除或等待救援。如果是戰(zhàn)時(shí),無疑將會是非常危險(xiǎn)的。如美軍的一艘洛杉磯級核潛艇就在2016年被漁網(wǎng)繞了個(gè)結(jié)結(jié)實(shí)實(shí),只得上浮待援。而2005年俄軍太平洋艦隊(duì)的一艘小型潛艇AC-28也遇上漁網(wǎng)的麻煩,最終還是依靠深海機(jī)器人剪斷了漁網(wǎng)才得以脫困。因此,即便是潛艇技術(shù)高速發(fā)展的今天,只要潛艇不小心也依然會有潛艇繞漁網(wǎng)、繞海帶的情況發(fā)生。
潛艇在水下對周邊的環(huán)境感知,主要使用的使用場納,不是想象的,非要使用主動聲納,被動聲納也一樣可以感知到周圍的環(huán)境,再有一點(diǎn)潛艇在水下不是胡亂行動的,配備有專用的導(dǎo)航系統(tǒng),可以給自己進(jìn)行精確的定位,以及專用的海底地圖等等,可以明確知道自己的方位在哪里。
這屬于技術(shù)上的問題,不是什么想象的那樣,潛艇對周邊毫無感覺,各種技術(shù)手段,也可以很清楚的知道周邊的情況,否則的怎么可能發(fā)現(xiàn)目標(biāo),以及如何攻擊目標(biāo)呢?
潛艇在一望無際伸手不見五指的大海中航行,對周邊環(huán)境要有極好的感知力才能確保安全。但縱觀歷史,深海潛艇碰撞事故仍時(shí)有發(fā)生。
因?yàn)楹Q蟓h(huán)境實(shí)在太多變、太惡劣,數(shù)不清的海底山峰、暗礁、躍變層、洋流和各種障礙物讓人防不勝防。
▲海底復(fù)雜地形
再加上隨著技術(shù)提高,現(xiàn)代潛艇噪聲水平大幅下降,對潛發(fā)現(xiàn)距離越來越短。即便海狼級這樣武裝到牙齒的先進(jìn)攻擊核潛艇,對另一艘海狼的發(fā)現(xiàn)距離也不幾百米。對排水量近萬噸的巨型潛艇來說,這幾乎是在毫厘間擦身而過。
2009年,同屬北約的英國“前衛(wèi)”號核潛艇和法國“凱旋”號核潛艇在大西洋水下相撞,兩艇互有損傷。相撞后雙方竟然不知道是潛艇,還以撞上了漁船。
▲英法潛艇相撞
為弄清周邊環(huán)境,人們非常想為潛艇裝上十八般兵器,讓它耳聰目明?上ШK畬﹄姶挪ㄌ挥押,什么可見光、電磁波、雷達(dá)波在水下統(tǒng)統(tǒng)不好用,唯一能信賴的還是基于聲波的聲吶系統(tǒng)。因此潛艇遠(yuǎn)航需要詳盡海圖和各種聲吶設(shè)備。
海底深度、底質(zhì)、起伏狀況,礁石、管線及其他地理要素都要在海圖上詳細(xì)標(biāo)注出來。這依賴于平時(shí)測量船、偵察船和衛(wèi)星等做細(xì)致的測繪工作。
▲海底地形圖
潛艇導(dǎo)航系統(tǒng)利用慣性導(dǎo)航設(shè)備時(shí)刻計(jì)算位置,并將其標(biāo)注在海圖上。工作人員隨時(shí)向艇長匯報(bào)位置和周邊情況,以供決策。
1、艇艏主/被動綜合聲納。此聲吶在中高頻工作,中遠(yuǎn)距離目標(biāo)發(fā)現(xiàn)能力強(qiáng)、精度高,是潛艇探測和攻擊最重要的聲吶之一。
使用主動聲吶時(shí),通過計(jì)算聲波往返時(shí)間就可以得出目標(biāo)精確距離、方位、航向和航速,為規(guī)避或攻擊提供依據(jù)。
▲弗吉尼亞級核潛艇艇艏聲吶
但主動聲吶就像黑衣人拿著手電筒在夜間行走,你能看見別人,別人也能看見你。所以主動聲吶效果雖好卻不能經(jīng)常使用,只能在攻擊前或安全水域使用。平時(shí)還要靠各種被動聲吶。
2、舷側(cè)陣聲吶和拖曳線列陣聲吶等。
舷側(cè)陣聲吶分測距聲吶、測向聲吶。它們在500-2000HZ中低頻段工作,能探測遠(yuǎn)距離目標(biāo)方位和距離,為潛艇指引目標(biāo)。最遠(yuǎn)搜索距離達(dá)90千米。
▲大孔徑三元子陣式舷側(cè)被動測距聲納
潛艇艉部的拖曳線列陣聲吶工作頻率更低,約幾十到幾千赫茲,探測距離最遠(yuǎn)。如海狼級核潛艇上的TB-16系列拖曳線列陣聲吶,利用海聲通道和聲音匯聚區(qū)最遠(yuǎn)探測距離達(dá)180千米。
▲拖曳線列陣聲吶
當(dāng)然,以上聲吶主要目的不是為了避碰,而是為了發(fā)現(xiàn)和攻擊目標(biāo)。
3、探雷和避碰聲吶是躲避近距離障礙物的重要設(shè)備。
潛艇航道前方的礁石、沉船、水雷、冰層和各種漂浮物都是危險(xiǎn)品,所以需要探雷避碰聲吶。這種聲吶是主動聲吶,工作頻率高,在幾十到數(shù)百千赫之間,探測精度達(dá)10米左右,能有效發(fā)現(xiàn)前方航道上的障礙物。
▲海狼級潛艇圍殼上的避碰聲吶
高頻聲波在海水中衰減很快,所以其工作距離只有幾百米。既能發(fā)揮良好避碰作用,也不容易被敵人發(fā)現(xiàn)。
▲洛杉磯級核潛艇的探雷和避障聲吶
4、潛艇上還有偵查聲吶,能接收敵方主動聲納的方位、發(fā)射頻率、脈沖寬度和重復(fù)率等參數(shù),并加以干擾,也是一種探測目標(biāo)設(shè)備。
潛艇在深;顒訒r(shí)受障礙物影響較小,水深大漂浮物少,有幾條魚也不害怕。到淺水區(qū)時(shí),海底地形和障礙物限制就急劇增加。
1、海底礁石很容易讓潛艇擱淺。1981年,一艘蘇聯(lián)“威士忌”級常規(guī)潛艇,在瑞典卡爾斯克魯納海軍基地外活動。經(jīng)過狹窄航道時(shí)被卡在巖石縫中不能脫身,被人們稱為“巖石上的威士忌”。
▲巖石上的威士忌
2、各種水中漂浮物威脅也很大。包括漁網(wǎng)、繩索、水草/水藻等上層帶狀物體。
螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)會產(chǎn)生吸入流,很容易把漂浮物吸入,纏到主軸上導(dǎo)致潛艇動力降低,甚至失去動力。
潛艇近岸偵查時(shí),有時(shí)還會利用大型漁船、貨輪等掩蓋噪聲。一旦冒險(xiǎn)進(jìn)入捕魚區(qū),各種漁網(wǎng)、拖網(wǎng)就是巨大威脅。大型漁網(wǎng)上有鋼絲,纏上螺旋槳非常麻煩,割都割不斷。
▲海帶養(yǎng)殖區(qū)
而海帶、貝類等海產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)也有很多纜繩、浮綆、橛子和石砣。粗壯纜繩直徑有4厘米以上。潛艇航行其中,螺旋槳拽著整根纜繩不斷下墜,直到失去動力動彈不得。
2016年一艘美國核潛艇被漁網(wǎng)纏上,不得不緊急上浮,在對方監(jiān)視下緩緩逃離。
▲美國潛艇和漁網(wǎng)
對于異物纏繞,潛艇現(xiàn)階段也沒什么好辦法。雖然各國都在研究一些渦流噴射、保護(hù)套筒、旋轉(zhuǎn)刀片、機(jī)械手等破解方法,但都不怎么成熟。通常只能上浮到水面清障,或從魚雷發(fā)射管派遣蛙人在海底清障。
和平時(shí)期還湊合,到了戰(zhàn)時(shí)就是玩命。而己方潛艇出航,當(dāng)然是沿著預(yù)定航道從水面上浮航過去最安全。
▲防潛網(wǎng)
戰(zhàn)時(shí)沿海除了民用障礙物,對方還會投放大量防潛網(wǎng)和臨時(shí)障礙物。防潛網(wǎng)在二戰(zhàn)中廣泛應(yīng)用,架在狹窄水道和港口外圍,阻止?jié)撏撊胄Ч芎谩撏榱似平饷撋,也相?yīng)在艇艏加裝了切割刀具。和風(fēng)漫談原創(chuàng),禁止抄襲。
總之,潛艇要想掌握周邊環(huán)境,現(xiàn)階段仍要提升聲吶性能來達(dá)成。如今美軍新型AN/BQQ-10綜合聲吶已經(jīng)集成了水下精確測繪導(dǎo)航(PUMA)系統(tǒng),能精確測繪海底地形、記錄地理特征、探測疑似水雷,并將3D測繪地圖傳到;懟脚_上顯示出來。利用它,潛艇就能隱蔽的潛入作戰(zhàn)海域探查情況,安全的進(jìn)行雷區(qū)監(jiān)視和各種規(guī)避行動。
▲3D測繪地圖
其實(shí)對復(fù)雜淺水海域,大型核潛艇還是躲的遠(yuǎn)遠(yuǎn)好。它們的任務(wù)和作戰(zhàn)目標(biāo)也不在這里。四五十米水深對這些艇身直徑十幾米的大家伙來說簡直是龍游淺灘,上不得下不得,稍不留神就觸底觸礁,根本沒必要冒險(xiǎn)。淺海行動還是靈活小巧的柴電潛艇合適。
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潛艇在下潛狀態(tài)航行時(shí),宛如在黑夜里行駛一樣,它是靠什么來規(guī)避前方的障礙物的呢?或者說,潛艇在水下航行時(shí),是依靠什么來導(dǎo)航的呢?如果前方有海底山脈或者其他障礙物,潛艇是如何發(fā)現(xiàn)、并且主動避開的呢?其實(shí),潛艇的航行安全是一個(gè)歷史悠久的問題。自潛艇誕生以來,為了使?jié)撏軌虬踩乇荛_海底障礙物,提高潛艇航行的安全性,人們進(jìn)行了多方面的嘗試,發(fā)明了多種避障技術(shù)和設(shè)備。
海圖是潛艇航行的必備物品,也是保證航線安全的重要依據(jù)。海圖通常經(jīng)過不斷改進(jìn)和糾錯(cuò),能夠在最大程度上保證航線處于安全區(qū)域。海圖會標(biāo)出海底的地形狀況,包括海底山脈、海底盆地、海底火山、珊瑚群、河口泥沙沉積形成的山丘等,都會在海圖上顯示出來。因此,潛艇在航行時(shí),往往會根據(jù)海圖,事先規(guī)劃好航行路線,正常情況下,不會主動偏離航線。這樣就能保證潛艇能避開海底山脈等障礙物,遠(yuǎn)離地形復(fù)雜的危險(xiǎn)區(qū)域。
在歷史上,因?yàn)楹D沒有更新或者海圖錯(cuò)誤,導(dǎo)致多起潛艇事故的發(fā)生。比如在2005年的1月,美國海軍“舊金山”號核潛艇在水下高速航行時(shí),撞上了500英尺(152.4米)高的海底山峰,導(dǎo)致艇首嚴(yán)重受損,艇上98名官兵受傷、1人死亡,4個(gè)壓載水艙被淹沒,潛艇差點(diǎn)沉入大洋。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn),這次事故的主要原因是“舊金山”號核潛艇攜帶的仍是1989年繪制的海圖,沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)更新,因此海圖中沒有標(biāo)注出海底山峰的位置,只是將其列為“潛在的危險(xiǎn)地帶”。
現(xiàn)代化潛艇配備了完善的綜合聲納系統(tǒng),通常由被動測距基陣、艇首陣列聲納、探雷陣列、通信陣列、舷側(cè)線列陣聲納、拖曳式線列聲吶、水聲測量儀等組成。綜合聲納系統(tǒng)不僅可以對目標(biāo)進(jìn)行搜索、跟蹤、測距和識別,還可以探測水雷、監(jiān)測潛艇噪音,對異常情況進(jìn)行預(yù)警,還能測量聲速隨深度的變化,提供現(xiàn)場海洋條件下聲能傳播的直觀圖像。聲吶系統(tǒng)不僅能夠?qū)λ履繕?biāo)進(jìn)行識別和定位,還能有效避開水下障礙物等目標(biāo)。以美國海軍潛艇上裝備的AN/BQQ-5綜合聲納系統(tǒng)為例,其AN/BQS-13DNA主動聲納能夠探測30海里外的目標(biāo),AN/BQS-15探雷與避障聲納能夠探測水下或冰下的水雷和其他障礙物,目標(biāo)識別聲納能夠根據(jù)目標(biāo)噪聲信號進(jìn)行頻譜特性分析進(jìn)而識別出目標(biāo)類型。
但是在很多時(shí)候,潛艇在水下航行時(shí)并不會打開主動聲納系統(tǒng),主要還是依靠海圖和慣性導(dǎo)航系統(tǒng),按照既定的路線行駛。這樣一來,潛艇能夠避開水下山脈等固定障礙物或者危險(xiǎn)區(qū)域,但是很容易和移動中的水下或水上目標(biāo)發(fā)生碰撞。在2009年的2月,英國“前衛(wèi)”號戰(zhàn)略核潛艇與法國的“凱旋”號戰(zhàn)略核潛艇在大西洋中相撞,當(dāng)時(shí)這兩艘核潛艇都處于低噪音水下航行狀態(tài),也沒有打開主動聲納系統(tǒng),所以均沒有發(fā)現(xiàn)對方,這才發(fā)生了碰撞事故。2012年10月,美國“洛杉磯”級攻擊核潛艇“蒙彼利埃”號和“圣哈辛托”號巡洋艦發(fā)生了碰撞,當(dāng)時(shí)這艘核潛艇也是沒有打開主動聲納系統(tǒng),是通過潛望鏡發(fā)現(xiàn)了前方的巡洋艦,想要轉(zhuǎn)向躲避為時(shí)已晚,最終還是撞了上去。
潛艇和其他可移動裝備一樣,需要各種導(dǎo)航設(shè)備來確保航行安全。很多水面潛艇可以通過GPS等導(dǎo)航系統(tǒng)來控制航行誤差,但是潛艇長時(shí)間在水下活動,不能連續(xù)獲得GPS信號,因此不能使用無線電或者衛(wèi)星導(dǎo)航等常見導(dǎo)航方式。通常來說,潛艇的導(dǎo)航系統(tǒng)是以慣性導(dǎo)航為主、多種導(dǎo)航系統(tǒng)共同組合的復(fù)雜導(dǎo)航系統(tǒng)。以美國核潛艇為例,先后使用了液浮陀螺導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS)、靜電陀螺導(dǎo)航儀(ESGN)、環(huán)形激光陀螺導(dǎo)航儀(RLGN)、光纖陀螺導(dǎo)航儀(FOGN)等導(dǎo)航技術(shù)。除此之外還有多種輔助導(dǎo)航技術(shù),比如無線電導(dǎo)航、聲納導(dǎo)航、海底地形跟蹤導(dǎo)航系統(tǒng)、多普勒精密導(dǎo)航儀,以及重力匹配輔助導(dǎo)航系統(tǒng)等。
重力匹配輔助導(dǎo)航系統(tǒng)是利用高分辨率的重力異常圖組成的基本特征信息數(shù)據(jù)庫,結(jié)合慣性導(dǎo)航系統(tǒng)提供的初始位置信息和海洋重力儀器(重力梯度儀)提供的實(shí)測值,再結(jié)合測深測潛儀以及INS提供的導(dǎo)航參數(shù),按照一定的匹配算法,對慣性導(dǎo)航的初始位置和參數(shù)進(jìn)行校正。通過重力匹配輔助導(dǎo)航系統(tǒng),能夠發(fā)現(xiàn)重力異,F(xiàn)象,從而推算出海底障礙物的信息,為潛艇的安全航行提供保障。無源重力導(dǎo)航系統(tǒng)不僅精度高,而且不受時(shí)間限制,也不用浮出水面,不產(chǎn)生輻射,能夠保證潛艇的隱身性能。
海帶纏潛艇是網(wǎng)友們津津樂道的一個(gè)話題,那么在現(xiàn)實(shí)中,有沒有類似的事情發(fā)生呢?其實(shí)海帶纏潛艇是沒有先例的,但是漁網(wǎng)和線纜纏潛艇,是真真實(shí)實(shí)發(fā)生過的。在2005年的8月,俄羅斯的一艘小型軍用潛艇在水下航行時(shí),不小心誤入了漁網(wǎng),導(dǎo)致螺旋槳被纏住。為了掙脫漁網(wǎng),潛艇加力行駛,又導(dǎo)致螺旋槳纏上了海岸監(jiān)測系統(tǒng)水下天線上的線纜,最終導(dǎo)致潛艇徹底無法動彈,困在水中。事情發(fā)生后,俄羅斯立即展開救援,但多次嘗試都失敗了。后來在無人潛航器的幫助下,成功剪除了纏在潛艇螺旋槳上的纜繩,才使?jié)撏Ы獬耸`,脫離了困境。所以,盡管潛艇配備了多種避障設(shè)備,但還是會遇到各種各樣的障礙物,很難完全杜絕碰撞事故的發(fā)生。
任何潛艇,潛航時(shí),都必須不間斷地用被動聲納探測前方航道!杜紶枺瑯O其偶爾,因特殊情況,因任務(wù)需要,潛艇快速行進(jìn)時(shí)例外,因?yàn)闈撏г诳焖傩旭倳r(shí),嘈雜聲會使被動聲納的效能趨向于零!范чL們大都不喜歡莽撞。
有些網(wǎng)友也許不知道主動聲納探測和被動聲納探測的根本性區(qū)別。
一名對任何情況都心懷疑慮的艇長,《似乎絕大多數(shù)潛艇指揮官都差不多吧!肥菦Q不肯輕易開啟主動聲納儀的,除非是準(zhǔn)備發(fā)射魚雷攻擊對方目標(biāo)前的最后測定,而需要核對射擊諸元。
目標(biāo)在聽到那響亮的聲波擊打艦艇殼體的聲音時(shí),所有人都將明了,自己已經(jīng)被簽署了死刑判決。但這舉動同樣也存在著巨大危險(xiǎn)~~聲源會將自己的方位清晰地告訴敵人。
而被動聲納就不會,被動聲納就像潛艇的耳朵,時(shí)時(shí)警惕地注意傾聽著四方的任何輕微音響信息。
潛艇在自己的電腦里,儲存著大量的海洋里各種聲音回聲的比對樣本。再加上電腦??仲裁程序與聲納軍官的豐富經(jīng)驗(yàn),能迅速判讀顯示器顯示的音響特徵之比對計(jì)算曲線。
一般來說,監(jiān)聽部門能夠準(zhǔn)確識別研判出極大多數(shù)情況。從鵜鶘入水到座頭鯨夫婦之間的調(diào)情!度酥G,總得讓監(jiān)聽軍士在枯燥的值班時(shí)間內(nèi),保持一點(diǎn)自己的幽默感和好奇,同樣也有利于精神集中和精心工作!啡f一遇上無法解釋的奇葩聲音,在安全絕對有保證之狀況下,聲納艙會請求艇長升起潛望鏡來核實(shí)的。
至于淺海區(qū)的海帶養(yǎng)殖造成潛艇的行動不便?不太可能吧。幾千噸的大型軍用潛艇,真的不會去如此淺海區(qū)活動。會暴露行蹤的;芈暱隙ㄊ秩菀妆嬲J(rèn),但沒有意義。
需知對于淺海區(qū),是海洋衛(wèi)星的紅外監(jiān)測技術(shù)最好的用武之地。
一個(gè)當(dāng)過潛艇兵的朋友說過這事,因?yàn)楹儆诤Q笾参铮柯晠炔蝗菀装l(fā)現(xiàn),每艘潛艇一般都是安排一名炊事員在指揮室,靠嗅覺來判斷前方是否有海帶等海洋植物,然后進(jìn)行規(guī)避。所以潛艇上的炊事員都要保持身體健康,不能感冒,否則要出大事的。
潛艇在水下是靠聲納嗎?
這是一個(gè)天大的誤會,其實(shí)潛艇在很多時(shí)候是不開聲納的,聲納有主動聲納,被動聲納,聲音在水下可以傳的更遠(yuǎn),但你注意是更遠(yuǎn),光也可以傳播,只是較近罷了,光可以在水下傳幾米幾十米,更遠(yuǎn)就不行了,
其實(shí)潛艇是經(jīng)常不開主動聲納的,因?yàn)槿菀妆┞叮鲃勇暭{能傳數(shù)百米甚至更遠(yuǎn),
在很多時(shí)候潛艇是用光探視水下的,可見光在水下可透射幾十米十幾米,慢慢開觀察足夠了,潛艇有探燈,有觀察窗,深水潛艇有攝像頭。
聲納是探測遠(yuǎn)處艦船的。
在和平時(shí)期,潛艇會在自家控制的海域打開聲納,繪制聲納海圖,搜集各種船只的聲納指紋,
戰(zhàn)時(shí)獵潛艇在己方反潛飛機(jī)反潛水面艦艇的配合下,會進(jìn)行大掃除,打開主動聲納對海區(qū)內(nèi)進(jìn)行聲波照射大普查,讓敵方潛艇曝光,
這個(gè)探測范圍要比可見光大得多,甚至超出魚雷射程。
主動聲納成像儀,被動聲納成像儀,
主動聲納一開就離開火不遠(yuǎn)了。
潛艇在海底航行主要是用到航海圖,然后通過高精度陀螺儀來引導(dǎo)航行路線,并且通過計(jì)算機(jī)算出潛艇自身航行位置來避開海底山脈和斷層,陀螺儀用久了會有累計(jì)誤差,所以到了一些特定區(qū)域必須有修正參考坐標(biāo),或者上浮到可以接受無線電信號來修正誤差,像霉軍他是在全球海域指定區(qū)域都有放置可修正潛艇航行路線特種儀器,并且由于地殼運(yùn)動變化和海底火山經(jīng)常噴發(fā)所以要經(jīng)常重復(fù)測量海底航行路線。關(guān)于潛艇前方和附近情況主要使用被動聲吶陣列和主動聲吶陣列來探測,像海帶這一類行海底植物只能通過主動聲吶來探測,是否開啟主動聲吶這是有潛艇當(dāng)時(shí)情況有艇長做出決定的,畢竟開啟主動聲吶是會暴露自身潛艇的
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