声呐与反潜

声纳浮标 声纳浮标（Sonobuoy）系由反潜巡 逻机或直升机投于特定区域以进行 搜索的飘浮音响侦测器。施放时， 一具降落伞会张开以减缓落下速度， 当浮标进入水中，降落伞会自动脱 离，同时释放一个装设无线电天线 的浮袋，并将一被动侦测用水中听 音器，或一主动侦测用音鼓，或是 上述二者之一所组成的阵列释放于 一预先设定的深度。侦测器在经过 一段时间（依海水盐度及海象而定， 一般约 1 至 3 分钟）后，海水电池 即发生作用，侦测器开始搜集一切 音响资料并向上送至浮标本体，再 经由无线电传输至巡逻中的反潜巡 逻机、直升机、舰艇，甚至岸上基 地。
苏联军方如获至宝

苏、日秘密协议签字一个月后，东芝公司即向日 本通产省申领向苏联出口的许可证。申领书隐瞒 了九轴机床的高性能，伪称产品是用于加工水力 发电机叶片的简易TDP—70／110型两轴机床，从 而获得了通产省的出口许可证。这四台精密机床 顺利到达苏联并很快发挥作用。到1985年，苏联 制造出的新型潜艇噪音仅相当于原来潜艇的10％， 使美国海军只能在20海里以内才能侦测出来。 1986年10月，一艘美国核潜艇因为没有侦测到它 正在追踪的苏联潜艇的噪音而与苏联潜艇相撞。

1.机械噪声：机械噪声是由于潜艇内主、辅机和轴系的运转，以
及与其相连的基座、管路和潜艇结构的振动而引起的。

这种振动辐射到舱室引起舱室空气噪声，辐射到水中，构成潜艇 的辐射噪声，自噪声等。

2、螺旋桨噪声：螺旋桨噪声一般是潜艇中高速航行的主要噪声源。
即使在较低速度航行时，螺旋桨噪声也是潜艇的主要噪声源。 与机械噪声不同，螺旋桨噪声产生在艇体外面，由螺旋桨转动 引起的，即主要由螺旋桨叶片振动和螺旋桨空泡产生的。

检测冰山？大家想到了什么？
泰 坦 尼 克 号

1912年4月14日，泰坦 尼克号邮轮处女航至 纽芬兰海域时，因人 为原因与冰山相撞，4 月15日凌晨2点20分， 船裂成两半后沉入大 西洋 ，伴随着1522人 沉入海底 ，和平时期 死伤人数最惨重的海 难之一 。
声呐的原理

声纳由发射机、换能器、接收机、显示器、定时器、控制 器等主要部件构成。发射机制造电信号，经过换能器（一 般用压电晶体），把电信号变成声音信号向水中发射。声 信号在水中传递时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标， 就会被反射回来，反射回的声波被换能器接收，又变成电 信号，经放大处理，在荧光屏上显示或在耳机中变成声音。 根据信号往返时间可以确定目标的距离，根据声调的高低 等情况可以判断目标的性质。例如，目标是潜艇，潜艇是 钢质外壳，回声不仅清晰，而且还有拖长的回鸣；鱼群的 回声则低沉而混乱。目标如果是运动的，那么由于“多普 勒效应”，回声的音调应有所变化：音调不断变高，说明 目标正向他们靠拢；音调不断变低，说明目标离我们远去 了……

一个二战时期反潜作战的例子：

1941年9月4日，当“格里尔”号驱逐舰位于冰岛西南约200 海里处时，它收到英国飞机发来的电报：在它的前方约10 海里处，发现一艘德国潜艇。随后，“格里尔”号与U652号潜艇发生了声呐接触，这种接触持续达3个多小时之 久，但没有实施对潜攻击。最后，德国潜艇对“格里尔” 号发射了一条鱼雷，“格里尔”号成功地进行了规避，然 后投放深水炸弹实施反击。就这样，德国与美国海军在一 场没有宣布的战争中首次交了火。罗斯福总统发表了一项 声明，宣称，“从现在起，如果德国或意大利舰艇进入美 国所管辖的海域，美国为了防御侵略，有必要保卫这些海 域，而德国和意大利的这种行为是在进行冒险。”

克格勃与日本、挪威公司秘密谋划

1979年底，苏联克格勃经过精心策划终于找到了 机会。克格勃高级官员奥西波夫以全苏技术机械 进口公司副总经理的身份，通过日本和光贸易股 份公司驻莫斯科事务所所长熊谷独与日本伊藤忠 商社、东芝公司和挪威康士堡公司接上了头。在 巨大的商业利益的诱惑下，东芝公司和康士堡公 司同意向苏联提供四台MBP—11OS型九轴数控大 型船用螺旋桨铣床，此项合同成交额达37亿日元。 这种高约10米、宽22米、重250吨的铣床，可以精 确地加工出巨大的螺旋桨，使潜艇推进器发出的 噪音大大降低。
潜艇的奢华表演
——大西洋海战



在１９４０年７月至１０月间，德军潜艇的黄金时代里，德军以６艘 潜艇的代价，击沉英国及其中立国运输船２１７艘，总吨位达１１０ 万吨。 整个１９４２年，德军潜艇共击沉同盟国运输船１１６０艘，总计 ６２６．６万吨，是整个战争期间年度最高战果！占德军潜艇、飞机 和水面舰艇击沉运输船总数１６６４艘的６９．７％，击沉吨位总数 ７７９万吨的８０．４％！而同盟国全年新建船只总共不过７００万 吨，只相当于损失总吨位的８９．８％！由于运输船的严重损失，英 国全年物资进口量下降到３４００万吨，比１９３９年的进口量下降 了几乎三分之一。英国供运输船使用的燃料储备极其匮乏，全国库存 仅３０万吨，还不够三个月的正常消耗。 二战期间，美国潜艇击沉了1560艘敌舰，总共530万吨，其中还包括8 艘航空母舰在内的200多艘的战船。

可变深度声纳（Variable Depth Sonar, VDS） 某些拖曳声纳的沉放深度 可以改变，使声纳不再局 限于较浅的区域，可以深 入较深区域进行侦测，以 搜寻一般水面船舰声纳所 无法侦测的区域，此种声 纳即为可变深度声纳。

吊放声纳（Dipping Sonar） 这是一种由舰载直升机拖 吊的声纳，可迅速更换位 置以进行搜索，对付快速 运动的潜艇及担任长时间 搜索任务。沈浸声纳不但 延伸了舰艇侦测距离，且 不会受到舰艇噪音影响。
声呐的分类：

主动声呐：主动声呐技术是指声呐主动发 射声波“照射”目标，而后接收水中目标 反射的回波以测定目标的参数。大多数采 用脉冲体制，也有采用连续波体制的。它 由简单的回声探测仪器演变而来，它主动 地发射超声波，然后收测回波进行计算， 适用于探测冰山、暗礁、沉船、海深、鱼 群、水雷和关闭了发动机的隐蔽的潜艇；
声呐的历史：


早在1822年，Daniel · Colloden在瑞士的日内瓦湖 使用水下钟的声音，计算速度。这种早期的研究 导致了其他发明家发明的专用声纳设备。 刘易斯· 尼克松于1906年发明了第一种声纳型监听 设备，用来发现临近的冰山。这种技术，到第一 次世界大战时开始被应用到战场上，用来侦测潜 藏在水底的潜水艇，这些声呐只能被动听音，属 于被动声呐，或者叫做“水听器”。

被动声呐：被动声呐技术是指声呐被动接收舰 船等水中目标产生的辐射噪声和水声设备发射的 信号，以测定目标的方位。它由简单的水听器演 变而来，它收听目标发出的噪声，判断出目标的 位置和某些特性，特别适用于不能发声暴露，喊出声音 －听到回声，判定目标距离位。 被动声纳就只有 耳朵，听各种声音，只能估算出位置方位。 主动 声纳测准点，但容易暴露，被动声纳隐蔽点，但 测不准。被动声纳的测不准导致了潜艇故事不断， 上次英法核潜艇对撞就是因为这原因
反潜 ——声音的战争

李文元
潜艇

潜艇或潜水艇、潜水船是能够在水下运行 的舰艇。潜艇的种类繁多，形制各异，小 到全自动或一两人操作、作业时间数小时 的小型民用潜水探测器，大至可装载数百 人、连续潜航3-6个月的俄罗斯台风级核潜 艇。按体积可分为大型（主要为军用）、 中型或小型（袖珍潜艇、潜水器）和水下 自动机械装置等。

声呐与反潜作战

作战平台（载具）：潜艇，驱逐舰，护卫 舰，猎潜舰，飞机
武器：深水炸弹，刺猬弹，火箭，鱼雷， 水雷，反潜导弹 在反潜作战中，声呐是主要的侦测手段， 也即是反潜方的眼睛与耳朵。


音纹：

潜艇和水面舰只在航行中，由于马达，螺旋桨以及艇体形 状的不同，会产生固定频率的回波，这种类似于人指纹的 回波被称为声纹，现代声纳接受到信号后和声纹数据库中 的信号比较就能确定对方是哪一级别甚至具体是哪艘潜艇 或舰只，然后根据对方的特性识别敌友并作出最好的战斗 判断。



3、水动力噪声：
水动力噪声是由不规则或起伏的水流流过运动着的潜艇产生的。当 不规则的水流流过艇体时。与之有关的压力起伏，作为声波直接辐射 出去。
潜艇的降噪设备与措施



1、机械噪音的降噪:敷设消声瓦是一项能大 幅度降低潜艇声目标强度，同时抑制本艇 辐射噪声的有效技术措施。 2，螺旋桨噪声降噪: 3、水动力噪声降噪：外形采用水滴型，尽量做
到艇体表面光滑，减少突出体。艇上开孔数量应 尽量减少，大的开孔能自动启闭，关闭后应看不 到开孔。艇体结合处采用弧形圆滑过渡，减少阻 力和噪声。
东芝机床事件

60年代末，苏联情报机关在美国海军机要部门建立的间谍 网不断获得美国核潜艇跟踪苏联潜艇的情报。苏能侦测到，苏军如 果不能及早消除潜艇噪音，不管建造多少潜艇，打起仗来， 它们都逃脱不了“折戟沉沙”的命运。要消除潜艇噪音， 必须制造出先进的螺旋桨，而这必须要有计算机控制的高 精度机床才行。高性能的机床是“巴黎统筹委员会”（由 北约国家和日本等15国组成）严格限制的产品，该委员会 明文规定，具有三轴以上的数控机床属战略物资，禁止向 苏联、东欧等共产主义国家出口。为了改变本国潜艇面临 的危险局面，苏共中央政治局指示，要不惜一切代价从西 方国家获取精密加工方面的高新技术。


反潜作战（Anti-Submarine Warfare，ASW）泛指以 各种手段与装备进行搜索，侦测，驱赶，攻击与 摧毁水面下潜艇的军事行动或是任务类型。 声呐，就是反潜方最有力的大棒
声呐的定义：

声呐是英文缩写SONAR的音译，其英文全 称为“Sound Navigation And Ranging”（声音 导航与测距），是一种利用声波在水下的 传播特性，通过电声转换和信息处理，完 成水下探测和通讯任务的电子设备。它有 主动式和被动式两种类型，属于声学定位 的范畴。

各国海军为探测潜艇，在 舰艇、飞机、潜艇甚至海 底装备了水听器来监听周 围的海洋噪音，然后通过 噪音分析、信号处理等手 段来判断出潜艇发出的噪 音，进而对潜艇实施攻击。 这样，潜艇噪音就成了潜 艇保持隐蔽性的最大障碍， 潜艇要发挥其应有的战斗 威力就必须要尽量降低噪 音。