世界论坛网 > 军事评论 > 正文  
如何看懂现代潜艇的声呐显示器?
www.wforum.com | 2021-05-14 17:49:38  世界军事网 | 0条评论 | 查看/发表评论

001.jpg

  问:现代声呐还是只能靠人的耳朵来分辨潜艇吗?有没有自动化设备

  答:

002.jpg

  当然不是,二战时期都已经有相对自动化的声呐设备了。这里需要注意的是,声呐和水听器是有差别的。只能靠人耳来听的是水听器而不是声呐。

  水听器是声呐的一个组成部分。最初只是一个能听声音的收音器。操作员只能转动水听器听声音大小来大致判断声音方向,至于距离也主要是靠声音的大小通过经验来判断。换句话说,早期水听器自身不具备分辨敌军位置的能力,一切都要靠人的经验。

  二战时期,一些国家为了解决水听器听音不准的问题,研发出了一些模拟人耳的水听器阵列。简而言之就是在一根横置的金属棒两端装上两个水听器,然后分别连接到操作员的耳机左声道和右声道。这令操作员可以通过声音到达两耳的时间差和两耳声音大小的差别来更加精确的判断声音来源的方向。

003.jpg

  而声呐则是这种水听器与发声装置的组合。由于声呐的使用者是知道声音是什么时候发出的,自然可以通过接收到回声的时间来探测目标的距离。至此,声呐已经可以较为精确的探测出目标的方向和距离。所以二战时期的美英驱逐舰已经开始使用类似雷达的示波显示器来方便操作员的操作。此时的主动声呐多采用A型显示器,屏幕中央的线会随声音大小呈现出不同的振幅,横轴则代表时间。

  为了让被动声呐也能享受到这样的便利,冷战时期,各国开始使用大量水听器组成声呐阵列。声呐阵列可以利用阵元之间接收到信号的时间差来精确的判断声音方向。

004.jpg

  在显示器设置上,现代声呐通常有几种显示模式,我们最易于理解的是平面位置显示(PPI)。这种显示模式类似于我们最熟悉的平面雷达显示器,以本舰为中心,在不同的方位和距离上显示目标信息。

  另一种常用的显示模式是方位-距离显示,很多雷达也采用了类似的显示逻辑。这种显示器的横轴为方位,一般从180°到0°再到180°,纵轴则代表目标到本舰的距离。不过同上面的显示器一样,这类显示器还是多用于声呐的主动模式而非被动模式。

  方位-时间显示,是最广泛使用的被动声呐显示模式之一(因为哪怕到了现在被动声呐的测距能力还是很拉胯,甚至可以说完全没有)。这种显示器的横轴为方位,纵轴为时间,探测到的目标通常会像一根根法棍挂在显示器上,杂波较大的时候,甚至很像瀑布。这种显示器只能显示目标方位而无法显示目标距离,距离通常要用潜艇自身的运动以及相对于目标的方向角的变化来推算。除此之外还有频率-时间显示器、振幅距离显示器、方位-距离-多普勒显示器等等,这里就不一一展开了。

005.jpg

  现代潜艇的目标辨识也采用了经验与科技相结合的方式。一方面,声呐操作员可以通过耳机听声大致判断目标类型。另一方面,声呐设备也会记录下声音来源在各个频率上的声音强度,形成声纹,方便声呐操作员与数据库中的敌舰声纹特征进行比对。

  问:老毛子装备的图95轰炸机因为发动机功率巨大能被潜艇探测到。那么印度装备的在图95基础上改进而来的图142反潜机是否存在还未探测到潜艇的情况下被潜艇反探测的情况?印度还有其他国家产的反潜机吗?

  答:

  现代声呐的设计目的是探测噪声接近海洋背景噪声的现代化潜艇的,相比于这些潜艇,再安静的飞机都说不上安静。根据一些美军退役海军士兵的说法(他们也是在潜艇兵那边道听途说的),他们的潜艇甚至能在某些情况下听到如P-3C、P-8A这些相对而言更加安静的反潜机的声音的。以吵著称的图-95/142就更不用说了。反之,不管用何种被动手段进行探测,现代潜艇都是很难探测到的,因此图-142率先被潜艇发现是非常有可能的。不过潜艇毕竟没有防空能力,听见了也只能逃跑。

006.jpg

  至于印度的图-142,早在2007年3月份就已经全部退役了,接替它们的是美制的P-8I反潜机。反潜作战的能力和噪音水平都好于图-142。

  问:发动机加力的原理是什么?为什么是喷水?

  答:

009.jpg

  喷气发动机加力有两种原理,即喷水加力和后燃加力。我们今天听到的加力一般都是后燃加力(英国也叫再加热,reheat)。这种加力的原理要从喷气发动机的原理说起,喷气发动机的基础结构一般有压气机、燃烧室、涡轮三个主要部分组成。压气机压缩的空气进入燃烧室后与燃料混合并点燃,产生高温气体向后喷射,并根据牛顿定律产生推力。但这样的设计是不能自持的,所以必须要在喷气处增加一个涡轮,利用废弃驱动涡轮转动,再用涡轮驱动压气机等部件运动。

007.jpg

  原则上,发动机的进气量最好与燃料完全燃烧所需要的空气量相等,这可以使发动机的推力达到最大。但这却会导致一个很大的问题——燃料充分燃烧后的喷气温度太高,会影响涡轮叶片的使用寿命。而这个问题又没有很好的方式来解决,那就只能让进气量大于燃料完全燃烧所需的量,用较低温度的进气“稀释”燃料废气的高温。这意味着废气在经过涡轮后,废气中还有大量未燃烧的氧气。而既然已经过了涡轮这一关,后面就不太需要考虑部件的耐热问题了(发动机收敛片可以主动散热),那就可以再加上一级燃烧室,喷入一定量的燃料,令其与废气混合,并被余温点燃。这可以增加废气的质量,让发动机获得更高的推力。

  喷水加力则广泛适用于各种各样的内燃发动机,比如活塞发动机。其原理在于水能够对发动机进气进行冷却,气体的密度与温度是相关的,温度越高密度越低,温度越低密度越大。所以被水冷却后,发动机进气密度会上升,也就是会吸入更多的空气,这样一来只要增大燃料的供应量,就可以增加发动机的功率/推力了。除了上期《校场答疑》中提到的B-52等飞机,其实二战时期就有大量活塞战斗机在使用这一加力手段了,比如美国的F-4U海盗、F-6F地狱猫、F-8F熊猫等。

  问:将来无人坦克或无人作战平台成熟后,是否可以作为空降兵的主要利器,从而解决有人武器平台在空投时因人车分离而造成的不必要损失?

  答:

008.jpg

  人工智能控制的无人战车确实可以解决有人战车人车分离空投时的一些弊病,但目前这种思路的主要问题还是人工并不智能。比如这次阅兵中俄罗斯展出的天王星-9无人战车。

  这款战车本来是作为人工智能战车设计制造的,但在叙利亚战场的实际使用中,因为人工智能技术并不成熟,智能当成大号遥控车来用,操作范围只有也母车附近3公里左右。如果是类似水平的无人战车的话,对于伞兵的作用就很小了。

(0)
当前新闻共有0条评论 分享到:
评论前需要先 登录 或者 注册
全部评论
暂无评论
查看更多
实用资讯
24小时新闻排行榜
三次叛逃对中共都似晴天霹雳
董经纬引出顾顺章 中共建党百年风声鹤唳
病毒溯源:紧跟苏利文警告,白宫正式表态
港人出逃路坎坷 “新黄雀行动”在继续
80年前的今天,苏德两国因何反目成仇?
48小时新闻排行榜
三次叛逃对中共都似晴天霹雳
董经纬引出顾顺章 中共建党百年风声鹤唳
病毒溯源:紧跟苏利文警告,白宫正式表态
港人出逃路坎坷 “新黄雀行动”在继续
80年前的今天,苏德两国因何反目成仇?
“一国两制”死亡 港人“七一”鱼死网破?
高等军事院校千年变迁背后的故事
酷!这样的高原山地大练兵值得拥有
美国卫星拍摄到俄苏57战机和绝密无人机
新疆军区海拔5500米高原火炮实弹射击
热门专题
军事图库 更多>>
酷!这样的高原山地大美取消对韩导弹研发限
希腊第21、第25装甲旅要闯南海的英国海军实
高等军事院校千年变迁中共战狼外交官为何屡
新老交替引担忧 崔天凯布林肯再访欧洲 巩固抗
“中共或再弄出一个更别了 崔天凯
广告服务 | 联系我们 | 关于我们 | 网站导航 | 隐私保护
Jobs. Contact us. Privacy Policy. Copyright (C) 1998-2020. CyberMedia Network. All Rights Reserved.