中国知名雷达学术期刊《雷达学报》披露国产新一代水下探测技术,其采用的太赫兹雷达信号监测设计可以在海面存在大量自然环境杂音的情况下探测出潜艇机械结构发出的噪音,并根据声纹识别出潜艇型号与位置。

中国的水下大网已铺好,美军核潜艇敢来,就是有来无回4个字

【基于太赫兹雷达的声致海面微动信号检测论文】

这在以前是几乎不可想象的。因为现在各国军队的主流水下探测手段依然是20世纪初诞生的声呐技术。其原理就是利用声波在水中能够高速传输且衰减较小的特性,像蝙蝠一样用声波代替电磁波在水下进行主动探测与被动侦测。

也因此,随着相关技术的进步,世界各国海军纷纷开始提高潜艇的静音性能,降低被对方舰船与潜艇声呐探测到的概率。而为了针对这些不断降低自身噪音的潜艇,各国也纷纷开始加快己方声呐设备的升级换代工作,使其能够更精确的捕获到敌军潜艇的噪音。

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【主被动声呐探测原理】

例如在冷战期间,由于传统的船头声呐尺寸难以做大,对细微噪音的探测能力较差,难以发现越来越安静的苏联潜艇。美国海军就在60年代针对性的研发的拖曳声呐,极大地加强了声呐的探测效果。

与此同时,美军还花费重金在从格陵兰岛经冰岛延伸至英国本土的GIUK缺口上布设了水下监听网络,专门收集苏联潜艇的声纹数据,进一步提高声呐探测精度的同时,还能让舰船通过声纹比对确定潜艇的具体型号。

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【GIUK缺口是一片从格陵兰岛经冰岛至英国的海域】

然而,随着技术的进一步发展,苏联也好、美国也好,都开始发现声呐的探测性能提升正面临严重的边际递减效应问题。而造成这一问题的原因则非常简单,那就是大海的自然背景音,更简单一点说,是海浪的声音。

正如前面提到的那样,声呐是通过主动发出声波或搜集潜艇发出的噪音声波来进行水下探测的。但需要注意的是,大海并不安静,哪怕是风平浪静的大海也会产生至少50分贝的水下噪音,相当于人们日常生活的环境噪音。而一旦出现大风大浪,这一数值便会飙升到100分贝甚至更高。

除此之外,鲸鱼的“鲸歌”与其他鱼群的活动噪音,外加人类工业设备的工作噪音也是海洋背景音的重要组成。其平均值高达60-70分贝。

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【海洋环境噪音多种多样】

换言之,只要潜艇的噪音数值低于大海自身的噪音数值,那么再好的声呐也难以从中“听见”潜艇的动静。美苏两国在冷战末期建造新一代潜艇时,就曾力求实现的目标。

典型例子就是美国的海狼级核潜艇,其噪音水平预估在95-110分贝之间。而俄罗斯最新建造的北风之神级,其噪音水平更是能够达到100分贝。在风浪较大、海洋背景噪音超过70分贝的北大西洋,这两型潜艇无异于“大洋黑洞”。

而这也是中美俄等国积极发展反潜巡逻机的理由。因为这些反潜机大多采用磁异常探测技术,通过监控、分析金属材质的潜艇对地球磁场造成的干扰数据,从而发现、定位水下的潜艇。

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【磁异常探测技术原理示意图】

除此之外,基于潜艇在水下运动时,艇身与周边海水存在明显温度差异特性的空基、天基红外搜潜探测技术也是各国重点发展的水下探测技术之一。

不过由于这些技术或多或少都存在一定的局限性,所以声呐仍然是今天各国海军在执行反潜任务的主力。而拥有强大静音性能的美军潜艇,也理所应当的成为了解放军在现阶段所需要面对的最大威胁。

也正是在这样一种战略环境中,一旦中国将这一太赫兹探测技术推进到实际应用阶段,那么这将给整个反潜作战领域带来革命性影响。

因为在传统的反潜作战中,潜艇的静音效果就像隐身战斗机的隐身性能一样,不是用来让对方雷达看不见的,而是用来压缩对方雷达有效探测的距离。这样,原本能够层层覆盖的雷达网就会出现一个个漏洞,隐身战机也就有空可钻。反潜网络同理。

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【隐身战机的隐身主要用于压缩雷达探测距离】

而新曝光的太赫兹探测技术则类似反隐身雷达,能够补充雷达网中的空档,让隐身战机在靠近后就会被立刻发现,从而引导各部队对其进行拦截。

考虑到这一技术本身还具备和声呐一样识别特定潜艇型号识别能力,该技术的探测精度甚至有可能达到和声呐相当的水平。对比雷达界中只能引导不能锁定的反隐身雷达,其探测效率还高出不少。

更重要的是,从论文披露的消息来看,用这项技术所制成的探测设备体积并不大,或者说没有先进声呐大。这使得探测设备能够很容易的被塞进无人潜航器里。其探测灵活性与效率将较传统的拖曳声呐、水下监听网络有大幅提升。

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【国产HSU001无人潜航器】

再辅以中国自身不俗的无人潜航器技术与强大的工业能力。谁都猜不出来未来的中国周边海域到底会有多少装备了这种探测器的无人潜航器。而当这种高效的水下探测手段与庞大的无人潜航器相结合时。纵使美军潜艇的静音效果再好,它们也将在解放军的水下探测网络面前暴露无遗。

而当美军的核潜艇察觉部队想要跑路时,在装备了同样甚至更先进探测器的解放军水面舰艇面前,它们更是插翅难逃,大概率要有来无回。

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