当潜艇在水下航行时, 由于螺旋桨击水, 各种机电设备的运转, 艇体前进时 与水流的摩擦、 撞击,发出一定量级的噪声, 导致航行海区声场强度的明显增大,成为敌方水声探测设备的捕捉目标, 所以潜艇的噪声大小是关系到它在作战中生死存亡、作战成败的关键因素。
核潜艇隐身主要靠降噪
潜艇噪声大,不仅暴露自己,破坏了隐蔽性,而且严重干扰本艇水声设备的工作,使本艇耳目失灵,完全处于被动挨打的地位。在相同条件下,如果辐射噪声级下降 10 分贝,对方被动声呐作用距离下降 为原来的30%一50%;如果目标强度下降 10 分贝,对方主动声呐的作用距离下降为原来的 60%-70%,鱼雷自导作用距离下降为原来的 80%左右。
降低潜艇的自噪声水平, 还可以提高本艇声呐设备的作用距离, 改善声通信 工作条件,提高本艇在编队作战中的协同作战能力。 在相同条件下, 若自噪声级 下降 10 分贝,探测距离将增加到原来的 2一3 倍。
包括动力技术、艇体构型技术在内的一系列核潜艇技术本质上都是围绕降低噪音展开。人工智能和大数据技术在未来会发展迅速,通过对海洋环境、敌情等各种信息的高效分析和利用,并借助各类监测设备后,会大幅增强水下侦测能力,如何更好地“隐身”,就成了未来核潜艇必须面对的问题。
美国核潜艇技术的优势在于其隐身性、机动性、持续作战能力以及通信和情报系统的先进性,使其成为一种强大的战略威慑和战斗力量。美军的核潜艇降噪技术发展很快,充分利用新的降噪技术、吸声材料、反应堆无声工作方式和推进技术,并在艇内机械结构处装设减振浮筏。美国核潜艇降噪技术一直处于领先地位,俄亥俄级核潜艇的辐射噪声约为 90 dB 左右。
全球主要靠声呐探测潜艇
而中国科学家研发了一种新的颠覆级技术,来实现对核潜艇的探测,众所周知,声波是在海洋中唯一能够远距离传播的能量辐射形式。随着现代数字信号处理算法和计算机技术的发展,显著提高了声呐的信息处理能力,开放式、标准化、模块化系统架构促进了声呐新技术的快速嵌入,推动声呐系统功能集成度不断提高。新一代声呐系统综合集成舷侧、艏端、拖曳、主/被动、多频段声呐于一体,兼具目标探测、跟踪、识别,水文侦查,水下通信、导航,信息综合处理和显示,鱼雷控制,水声对抗等多种功能,大幅提高了潜艇和水面舰艇在深海和浅海中的探测性能和信息作战能力。
由于限制条件众多,这种方法只能在一定范围内有效,而且,核潜艇可以通过改变深度来避开探测。后来,有些国家开始使用舰载和空中的声纳探测系统,通过主动和被动声纳,形成一个大面积的探测网,比如美军研发的“固定式可靠声学路径系统”用于远距离被动探潜。这是由多个装备主动声纳的无人潜航器组成的监视探测网络,采取“由下而上”的搜索方式,在水下6000米处使用主动声纳对上方海域进行监测,从而减少海面、海底声散射的影响,系统可及时、可靠地发现指定海域内的敌方潜艇。但是这种探测方式,受环境影响很大。
中国研发颠覆性探测技术
《中国舰船研究》发表题为“自然空化下潜艇感应电磁信号的演化”的论文,向世界宣告,中国已经掌握了检测大洋深处核潜艇的技术。
其原理是,当物体在液体中前行时会在其后产生低压地带,水压将短暂低于饱和蒸气压,当液体“填补”这一物体前行时留下的空间时,导致水中溶解的气体蒸发出来,形成细微的空泡。空泡会随着潜艇的前进产生复杂紊流,从而产生电场和磁场,其信号比最先进的磁异常侦测器的灵敏度强3到6个数量级,所以,不管是海狼级还是弗吉尼亚级核潜艇,“均在目前最先进的仪器测量范围之内”,可以轻易地被探测到。
其所产生的电场和磁场频率极低,介于34至50赫兹之间,属于极长波的无线电频率,可以被地球上空的电离层反射回地面,或能被数千公里外的仪器检测到。通过分析磁场的强度和方向,便既可能判定潜艇的位置、也可辨别其动向。这项技术最颠覆性的就是,不论用什么样的现有技术或材质,高速前进的潜艇都无法避免空泡的产生。只要有空泡产生,这项技术就可以检测到潜艇的方位。在现代战争中,监测到就意味着摧毁。
可以说,随着这项技术应用,美军的核潜艇优势将会荡然无存,美军潜艇将在中国解放军面前无所遁形。
之前《南华早报》曾报道了我国一款正在研制中的鱼雷,能够在水中超音速打击水下目标。这款鱼雷被外界称为“导弹-鱼雷”,因为它能够在发射后飞抵目标水域上空,随后鱼雷部分分离并降落,减速入水后寻找目标并进行打击。当探测与打击技术都取得突破,并且能够有效结合,未来美国再想在中国周边部署核潜艇,也就该好好斟酌一下了
声明:该文观点仅代表作者本人,本信息平台不持有任何立场,欢迎在下方【顶/踩】按钮中亮出您的态度。