前几日又去北黄海出了一趟差,同船的是一队搞物理海洋的,在船上我和一个同学的对话大概是这样的:虽然被这样误解很多次了,可是还是不能习惯,每次都会解释解释,不过后来我们聊的很开心,看着眼前一艘艘的军警船,聊起了海上的军事。海军是一个技术密集型的军种,而且海陆空协防作战对任何一个临海国家的十分重要!
我们聊到了核潜艇,自从上世纪60年代核潜艇作为一种平时我们不怎么看得见的威胁,却已经实实在在地威胁了我们50年。
由于技术上的差距,外军潜艇在战时可利用其噪音低、潜航时间长距离远的优势,潜入我国领海和港口,进行攻势布雷的封锁作战和切断我沿海交通线的破交作战行动;而装备有对陆攻击巡航导弹的外军潜艇可以与其空中力量实施战略性“空潜协同”,对我国本土的目标进行打击(这一作战模式已经在自海湾战争以来的多场有西方国家介入的局部战争中得到实践和验证)。
水下核弹的发射我总结总共分七步:1静默等待时,潜艇航速一般低于5节,避免敌人发现。利用低频通信,接收预警。2潜艇在安全区域,扫描没有敌方雷达后并对附近海域进行潜望镜侦查,如无异常情况,则伸出无线电桅杆接收卫星指令。3没有一个人可以独立发射一枚核弹,影视作品里那些只是发布一个指令,真正操作起来需要数名军官同事操作才可以。4导弹在压缩空气的作用下离开潜艇武器舱,并在离开海水面时点火。
5在多级火箭相继点火后进入太空飞行,速度每小时几千公里。6利用惯性制导与自动天梯识别系统来完成精确打击。7“智能”弹头在终端飞行末段独立机动,利用红外制导等技术,很难遭到反弹道导弹拦截,可以对目标进行准确打击。我国海域辽阔同时海洋环境也是十分复杂的,加上海水是电磁波的不良介质,到目前为止水下监视基本上只能通过水声技术。由此也出现了各种声学探潜技术,比如众所周知的声呐系统,声呐分为近岸的还有机载的。
原理上又分为主动的和被动的(就是水听器)。可以说反潜战中可谓是天上地下海底,空防一体化作战。而实际上声呐探潜的原理比较简单,由于低频声波在水中传播距离很远,尤其是在深海比较安静的声道里,传播得就更远了。所以一直以来声学探潜都被应用得十分广泛。尤其是20世纪八十年代兴起的水听技术,可以说让人们以为看到了解决核潜艇威胁的曙光。
而随着现代潜艇目标强度和噪声的逐步降低,战术级别的可信监视范围已经不过数十海里,几十海里的预警范围相比于辽阔的海洋可以说是杯水车薪,一旦潜艇进入广阔海域再想找出来即使是对世界最先进的国家来说也如同大海捞针一般。所以除了声学探测,又生出了许多非声学探测的方法辅助探测核潜艇。比如美国的水下探测的LIDAR系统(工作波长510nm),根据测试结果其最大有效探测深度可达200m。
虽然蓝绿激光可以穿云破雾但海水对雷达波有较强的吸收作用,通常雷达波主要用来探测处于潜望航态以及水面航渡状态的潜艇,随着潜艇越来越深,LIDAR技术也只能是探潜的一个辅助性手段,不能起到决定性的反潜。正如人过留名,雁过留声。物体在运动过程中,或多或少总会对周边环境造成一定影响,留下“痕迹”。通过检测潜艇在水下航行时留下的“痕迹”,就可以间接地确定潜艇的方位,实现对潜艇的间接探测。
近些年随着电子技术,传感器技术和计算机处理能力的增强,使得很多间接“探潜”方式成为可能,比如热尾迹探潜。下面我用FLUENT模拟了一下平静海水中潜艇航行百分之七十五废热经尾部排水口流出后留下的尾迹。可以看出:热尾流沿离开潜艇尾部的方向不断变宽,最后浮升至海面上,在尾流的中心区域存在着尾流与海水的最大温差。且潜艇下潜深度越深,热尾流浮升的过程中影响区域越大。可以看出潜艇确实留下了长长的“脚印”。
我觉着还有一种是测潜艇走后留下的气泡,尾流场湍流信号特征。查了文献也有人在研究,俄罗斯在此方面已有应用。其实,非声探测早就成了一种趋势,如在关键航道进行磁探测,俄罗斯就曾采用钛合金建造潜艇。德国的U212A也采用了低磁钢作为艇体外壳材料。但是,钛合金价格昂贵低磁钢的耐压性能还需进一步提升,不适于建造大潜深潜艇。
可以说目前探潜与隐身已成了这个隐藏威胁的一场博弈,随着光隐身图层,磁隐身材料的发明,以及热废水存储技术的应用,潜艇的探测将更加困难,且就目前的探测手段来看,在潜艇探测上还是不能有效地进行追踪和锁定。在希望世界永远和平的同时,我们更应该掌握维护世界和平的能力。关键时刻我们可以为和平而战!那说了这么多,聪明的小伙伴对探潜有什么想发表的吗?欢迎留言。