雷達使用的電磁波,在空氣中速度接近光速,為何潛艇不用雷達呢?
有一個很奇怪的問題,潛艇在深海航行時,往往借助聲呐,來對周圍的環境和目标進行探測,用雷達不是更好嗎?
有人說不用電磁波,是為了讓潛艇達到更好的隐蔽性,但這種說法根本就站不住腳。
在潛艇上,聲呐員借助設備,就能聽聲辨位,找出周圍的移動物體。由此可見,聲呐并不具備隐蔽性,甚至比電磁波的動靜還要大。
都知道,電磁波在空氣中的傳播速度,接近光速,而聲波在空氣中,傳播速度僅為344米每秒。
表面上看,電磁波傳播速度快,潛艇使用雷達,應該優勢明顯,為何潛艇要使用傳播速度更慢的聲呐呢?
科學家并不是沒有這樣想過,但實際應用過程中,卻遇到了很大的問題。原來,當電磁波在水中傳播時,衰減速度非常快,根本探測不了多遠。
相反,聲波在水中的傳播速度,能接近1500米每秒,而且傳播距離比電磁波更遠。
因此,潛艇為了提升對周圍環境的感知能力,隻能退而求其次,放棄雷達,選擇聲呐。
随着技術的發展,聲呐也出現了主動聲呐和被動聲呐兩種類型。主動聲呐由潛艇主動發出,通過收集回聲,感知周圍的環境;而被動聲呐,則直接探測其他目标發出的聲音,從而對目标進行追蹤。
既然潛艇使用了聲呐,潛艇又是如何通信的呢?聲呐在水中傳播沒問題,但是回到空氣中,聲呐就沒了優勢。
技術人員為了解決這個問題,也想了很多辦法,最後發現一個規律。電磁波的頻率越高,在水中就衰減得越快,因此,低頻率的電磁波,依然有可能完成水中通信。
就以F級的低頻電磁波為例,可以在海水中傳播幾百米,滿足基本通信沒問題。但是,這種低頻電磁波,卻有一個無法彌補的短闆。
低頻電磁波的波長很長,想要發射這樣的電磁波,天線的長度,往往要達到幾十公裡。如此大的天線,根本無法架設在潛艇上。
因此,潛艇在水中航行時,隻能接收指令,無法向外界傳遞信息。如果遇到緊急情況,潛艇隻能上浮到水面,利用高頻電磁波,與指揮中心進行通信。
綜上所述,潛艇在水下搜索目标靠聲呐,接收指令靠低頻電磁波。聲呐與電磁波的結合,讓潛艇具備了在水下長時間生存的能力。
不過,另一個問題依然讓很多人百思不得其解,潛艇發射魚雷後,還能否繼續控制魚雷呢?
潛艇使用的聲呐,探測距離有限,電磁波又無法使用,發射出去的魚雷,該如何找到目标呢?
潛艇在水下航行或者待命,可以利用低頻電磁波,完成指令接收,聲呐系統,也讓潛艇有了一定的探測能力。
但是,魚雷作為潛艇的殺手锏,如果完成發射後,對方調整方向,就能輕易躲過去。魚雷在幾百米深的水中,又該如何精确地找到目标呢?
前面已經說過,電磁波在水下衰減很快,派不上什麼用場。而聲呐的探測距離,僅有幾百米,也不足以遠距離定位目标。
很多人并不知道,如今的有些魚雷,在完成發射後,會連接一根線,專門給魚雷提供數據。這根線往往能長達二三十公裡,足以将魚雷送到目标身邊。
當魚雷抵達目标物附近後,魚雷會打開雷達,進行自主定位。雖然此時雷達的探測距離不遠,但也足以讓魚雷能輕易發現目标,并精确定位。
與此同時,随着魚雷的靠近,對方的聲呐員,也能通過聲呐系統,感知到魚雷的到來。
此時潛艇需要迅速作出反應,并做好防沖擊準備,能不能幸存下來,就要看指揮長的水平和經驗了。
可以毫不誇張地說,潛艇滿身都是黑科技,這也給潛艇,賦予了更多的神秘感。
你見過潛艇嗎?在你眼中,潛艇又是什麼樣的呢?
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