中國海眼系統:讓隱身潛艇無處藏身

驅逐艦 技術 e實驗 2019-05-11

面對我國的和平崛起,以美國為首的一些國家坐立不安,總是三天兩頭在我國周邊轉悠,時不時地往裡偷窺幾眼。特別是在在茫茫大海之下,各種外國無人潛水器、隱身潛艇,真是防不勝防,嚴重威脅我國的安全。

中國海眼系統:讓隱身潛艇無處藏身

國外間諜無人潛水器

隨著我國最新“海眼”系統成功研發,這一局面有望得到改變。那是一幫平均年齡30歲左右的年輕人搞起來的一個海洋水下探測系統,國家剛剛授予他們“五四青年”集體獎章,非常了不起。

那麼以前我們為什麼發現不了這些水下不速之客呢?這對無人潛水器,由於其體積小、噪聲低,基本都發現不了,偶然發現的也是我國漁民用漁網意外打撈上來的。而體積較大的潛水艇,隨著隱身技術的發展,傳統的反潛設備以及越來越難發現它們了。

中國海眼系統:讓隱身潛艇無處藏身

漁民打撈的間諜潛水器

傳統反潛技術主要依靠聲吶探測,而聲吶要安裝在艦艇上,比如驅逐艦。驅逐艦一方面可以探測到水下潛艇發動機發出的聲波,根據聲波來向確定潛艇的位置、深度。潛艇如果關閉發動機,處於靜默狀態,驅逐艦的聲吶還可以自己向水下發射聲波,利用潛艇反射的聲波也可以確定其位置。

道高一尺魔高一丈,現在的潛艇外殼大多敷設或塗裝吸聲材料,海面上發出的超聲波大部分被潛艇吸收,水面聲吶接收不到反射信號,也就很難發現它們了。

中國海眼系統:讓隱身潛艇無處藏身

隱身潛艇

那麼“海眼系統”怎樣解決這個問題,這涉及到軍事機密,都還沒有公開,但我們可以通過基本原理來推測,這個系統是如何發現具有隱身技術的潛艇的。

1、依然採用超聲波探測。

這並不是技術問題,而是超聲波特點決定的。在水下,超聲波的能量衰減大約是電磁波的1/1000,這決定了超聲波在水下傳播的距離要遠大於電磁波,加上超聲波的方向性好,能量集中,所以它依然是水下探測的首選。

2、加大聲吶發射功率。

潛艇的隱身性能再好,表面的吸聲材料也不可能吸收全部超聲波,多少會有反射。那麼只要增加向潛艇發射的超聲波功率,其反射量也會增加,就增大了探測到它的可能。

3、變反射為投射。

超聲波在遇到障礙物時或反射,或被吸收,但周圍沒有障礙的區域,超聲波依然向前傳播,那麼就會在障礙物的背後形成超聲波的“陰影”,根據這個陰影區的形狀、移動速度、“明暗”對比度、衰減程度等,可以計算出障礙物是海洋生物、礁石還是潛艇。也就是換個思路,不能根據反射信號探測,那就根據超聲波投射信號來探測。

中國海眼系統:讓隱身潛艇無處藏身

超聲波掃描海底

要實現這樣的功能,光靠水面艦艇的聲吶系統是不夠的,還需在水下或海底安裝大功率的聲吶設備,而且,這樣的設備不止一臺,要根據我國海域特點形成海底探測設備的矩陣。

工作的方式可能有兩種,一種是水面艦艇與水下設備實現發射與接收,另一種是水下設備之間互相發射和接收信號。當然,傳統的反射信號探測和投射探測可以同時採用,避免漏網之魚。這樣,就能在水面與海底之間形成一張大範圍的超聲波信號網,使水下潛艇無處藏身。它就像是海里的千里眼和順風耳,可以洞察到海底的一切。

中國海眼系統:讓隱身潛艇無處藏身

水下長城:聲吶探測矩陣模型

這套設備被業界譽為“中國海眼”的國之重器,按照正常研製週期,“海眼”系統研製需要十多年才能完成,但這幫年輕人立的軍令狀是五年完成任務,現在已基本完成,就等待投入量產了。

系統項目副總設計師馬啟明打了個比方,就類似在大海下面放風箏,利用這個大風箏進行發聲,大範圍的聲波掃描,聲波碰到水下物體就會產生回波。他只提到了回聲定位,不知道有沒有保留,還是的確沒有利用投射探測技術,現在只能是猜測。

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