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探秘深海龙宫的"声呐"技术

来源:解放军报作者:林赛 茆琳 洪利峰责任编辑:毛志文2013-12-26 09:34

技术进步 发展迅速用途广泛

军事上早期的声呐设备主要有:潜艇探测器、回音定位仪、噪声测向仪、水声通信机等,分别装设于水面舰艇、潜艇、反潜机、海岸声呐站及水声试验场等处。

从一战到二战,声呐技术不断取得重大突破,交战双方被击沉的潜艇中,大半是由声呐锁定目标而成为被攻击对象。20世纪中期,声呐技术发展迅速,主动声呐最大测距达30海里,被动声呐探测距离超过60海里。到70年代,出现第一代数字声呐,实现了三维空间搜索、跟踪,自此声呐具有了跟踪多目标的能力。进入80年代后,超大规模集成电路的应用再次为声呐技术发展开辟了广阔前景。

目前,许多国家的声呐技术都处于第三代,只有少数军事强国研制使用了第四代声呐系统,具有更高的综合控制、管理和处理能力。

声呐除了在军事领域有突出表现,在民用领域同样可圈可点。如美国就将东、西海岸的部分基站应用于“全球测温计划”。此外声呐技术还广泛用于捕鱼业、海底地质勘探、水下定位、导航搜救、石油开发以及海上反恐等领域。

近年来,声呐系统作为外军国防采购的重要装备,仍属于海战超级杀手锏项目。

反潜对抗 魔高一尺道高一丈

2009年,北大西洋中一次意想不到的英法两国潜艇水下“亲密接触”相撞事件,引得世人唏嘘不已,事件背后浮出水面的是现代先进声呐与降噪技术令人刮目的高水准。

为使舰艇的隐蔽性更强,各国海军大力研究反声呐系统——“降噪”,其先进技术可以吸收达96%的声呐波。英法潜艇相撞事件折射出这一技术的空前进步,当时法国防部长盛赞法英潜艇出色的静音技术,甚至指出“相撞事件”是法英两国降噪技术的胜利。

前不久,美国伊利诺斯大学研制出一种声学隐形外罩,物品在它的遮罩下,甚至连声呐都探测不到。

对于反潜来说,现代声呐系统依赖于主导声呐性能的建模技术、微弱信号检测算法和人工智能技术等,而迄今防范潜艇最为有效的方法之一就是布设海底“声呐长城”。

另一方面,数字声呐识别系统也很奏效,通常运用“声音指纹”数据库,不仅能辨别出目标特性,甚至还能具体分辨出是哪艘舰艇。所以,未来战争决不是“一招鲜、吃遍天”,知己知彼百战不殆才是最高境界。

未来趋势 后声呐时代正在来临

近年来,各军事强国均在不遗余力谋求声呐核心技术的研发突破,以求能在未来对抗中获得最大的优势。因此,也毫无例外地均把先进声呐系统作为超级杀手锏装备。

据外电报道称,美军准备购买新型结构的船艏声呐和低频宽带拖曳声呐,以利于改善发射性能,使声呐的作用距离更远更准更精。然而就目前技术水平而言,各国可以有效利用的传感技术还十分有限,因此这也成为孕育着很大潜力的高精尖新技术产业。

展望未来,声呐技术发展趋势基本为:研制具有更高定位精度的被动测距系统,以满足水下作战实施全隐蔽攻防的需要;继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声呐,实现超远程的被动探测与识别;研制更适合浅海环境的潜艇声呐,特别是解决浅海水中目标识别问题;大力降低潜艇噪声,改善潜艇声呐工作环境。可以预测,未来的声呐技术发展,必将与智能技术紧密接轨,并导演出兵家海上博弈的新版活剧。