水下攻防對抗
2009年2月,一次不可思議的英法潛艇水下“親密接觸”事件,把“聲吶”這個(gè)既古老又飽含現代高科技味道的名詞呈現在了世人面前。在這次事件中,英國核潛艇“前衛”號與法國核潛艇“凱旋”號在大西洋水下發(fā)生了猛烈的相撞事故。外電評論指出,兩艘潛艇在大洋水下游弋,就好像在一個(gè)巨大的體育館里讓兩只小蜜蜂飛來(lái)飛去,它們能否相撞,關(guān)鍵還是決定于雙方的眼睛和耳朵功能,而聲吶系統便是潛艇的眼睛和耳朵,它被譽(yù)為水下對抗的殺手锏。
鑄造水下“千里眼”“順風(fēng)耳”
聲吶,是一種利用聲波在水下的傳播特性,通過(guò)電聲轉換和信息處理,完成水下探測和通信任務(wù)的電子系統設備。二戰時(shí)期,德軍創(chuàng )造了海戰史上著(zhù)名的“狼群戰術(shù)”,聲吶在德軍潛艇發(fā)現與摧毀目標過(guò)程中發(fā)揮了巨大作用。
聲吶分為主動(dòng)聲吶和被動(dòng)聲吶,主動(dòng)聲吶由簡(jiǎn)單的回聲探測儀器演變而來(lái),能主動(dòng)發(fā)射超聲波,然后收測目標回波進(jìn)行判斷,適用于探測冰山、暗礁、沉船、水深、魚(yú)群、水雷和關(guān)閉發(fā)動(dòng)機的隱蔽潛艇等;被動(dòng)聲吶則由簡(jiǎn)單的水聽(tīng)器演變而來(lái),能夠收聽(tīng)目標發(fā)出的噪聲,判斷出目標的位置和特性。
在水中進(jìn)行觀(guān)察和測量,聲波具有得天獨厚的天然優(yōu)勢,其它手段的探測距離都很短。如可見(jiàn)光在水中穿透能力很有限,即使在最清澈的海水中,也只能看到十幾米到幾十米深的物體。電磁波在水中也衰減很快,而且波長(cháng)愈短,損失越大。然而聲波在水中傳遞過(guò)程中衰減要小得多,在深海中一個(gè)幾公斤的炸彈爆炸時(shí),兩萬(wàn)公里外仍可以收到其信號。迄今,人們還沒(méi)有找到比聲波更有效的水下信息傳送手段。
博弈與反博弈齊頭并進(jìn)
在聲吶技術(shù)發(fā)展和應用的同時(shí),為了使潛艇的隱蔽性更強,各國海軍也在大力研究反聲吶系統。這種技術(shù)可以吸收聲吶波,目前大致可以做到吸收96%的總聲吶波,只反射回4%,這樣對方聲吶就很難發(fā)現潛艇的存在。
另外,潛艇降噪技術(shù)也是各國努力攻克的關(guān)鍵技術(shù)。隨著(zhù)軍事科技發(fā)展,潛艇降噪水平越來(lái)越高,反探測能力越來(lái)越強。所以,英法潛艇相撞事件也從另一面反映出潛艇靜音技術(shù)的空前進(jìn)步,難怪當時(shí)法國國防部長(cháng)盛贊法英美潛艇出色的靜音水平,甚至指出相撞事件是法英美三國技術(shù)的勝利。
聲吶技術(shù)實(shí)非人類(lèi)獨有專(zhuān)利
有趣的是,聲吶技術(shù)掌握并非人類(lèi)的專(zhuān)利,不少動(dòng)物都有自己的“聲吶”。如蝙蝠用自己發(fā)出的“主動(dòng)聲吶”,可以探查到微小昆蟲(chóng)及0.1毫米粗細的金屬絲障礙物;飛蛾等昆蟲(chóng)則運用自己的“被動(dòng)聲吶”,能清晰地聽(tīng)到40米以外的蝙蝠“聲吶”探測,從而有效規避其攻擊??梢?jiàn),動(dòng)物也和人類(lèi)一樣在持續地進(jìn)行著(zhù)“聲吶戰”。
海豚和鯨等海洋哺乳動(dòng)物則擁有“水下聲吶”本領(lǐng),它們能產(chǎn)生一種十分確定的信號探尋食物和進(jìn)行相互通信。海豚聲吶靈敏度高,“目標識別”能力強,抗干擾能力也很驚人,不但能識別不同的魚(yú)類(lèi),區分開(kāi)黃銅、鋁、電木、塑料等不同的物質(zhì)材料,還能區分自己發(fā)聲的回波和人們錄下它的聲音再重放聲波。海豚聲吶還具有感情表達能力,它們“交談”正是通過(guò)其“聲吶”系統。解開(kāi)這些動(dòng)物的聲吶之謎,一直是人類(lèi)仿生學(xué)苦苦追尋的目標。
軍用民用同樣前景廣闊
應該看到,聲吶技術(shù)的民間應用同樣是大有作為。如美國就將東、西海岸的部分聲吶用于全球測溫計劃。另外聲吶技術(shù)也廣泛用于捕魚(yú)、海底地質(zhì)勘探、水下定位、導航搜救、石油開(kāi)發(fā)以及水下反恐等多個(gè)領(lǐng)域。
近年來(lái),各軍事強國仍在不斷謀求聲吶關(guān)鍵技術(shù)的研究突破,以期能獲得戰時(shí)比對手更大的優(yōu)勢。據悉,外軍近來(lái)已研究推出一種升級型獵雷聲吶系統,能夠提高探測水雷以及對付隱形水雷的能力。目前,聲吶系統作為外軍國防采購的重要組成部分,仍將是海軍水面艦艇及潛艇的超級殺手锏裝備。(王保順 高化猛 江鴻賓)