潛艇在大海中如何判斷周邊情況?遇到海帶群會被纏住嗎?

2020-10-18 和風漫談

潛艇在一望無際伸手不見五指的大海中航行,對周邊環境要有極好的感知力才能確保安全。但縱觀歷史,深海潛艇碰撞事故仍時有發生。

因為海洋環境實在太多變、太惡劣,數不清的海底山峰、暗礁、躍變層、洋流和各種障礙物讓人防不勝防。

▲海底複雜地形

再加上隨著技術提高,現代潛艇噪聲水平大幅下降,對潛發現距離越來越短。即便海狼級這樣武裝到牙齒的先進攻擊核潛艇,對另一艘海狼的發現距離也不幾百米。對排水量近萬噸的巨型潛艇來說,這幾乎是在毫釐間擦身而過。

2009年,同屬北約的英國「前衛」號核潛艇和法國「凱旋」號核潛艇在大西洋水下相撞,兩艇互有損傷。相撞後雙方竟然不知道是潛艇,還以撞上了漁船。

▲英法潛艇相撞

為弄清周邊環境,人們非常想為潛艇裝上十八般兵器,讓它耳聰目明。可惜海水對電磁波太不友好,什麼可見光、電磁波、雷達波在水下統統不好用,唯一能信賴的還是基於聲波的聲吶系統。因此潛艇遠航需要詳盡海圖和各種聲吶設備。

一、詳細的、及時更新的海圖是潛艇航行最重要的資料之一。

海底深度、底質、起伏狀況,礁石、管線及其他地理要素都要在海圖上詳細標註出來。這依賴於平時測量船、偵察船和衛星等做細緻的測繪工作。

▲海底地形圖

潛艇導航系統利用慣性導航設備時刻計算位置,並將其標註在海圖上。工作人員隨時向艇長匯報位置和周邊情況,以供決策。

二、現代潛艇上有7、8種聲吶設備,時刻搜索遠近目標。

1、艇艏主/被動綜合聲納。此聲吶在中高頻工作,中遠距離目標發現能力強、精度高,是潛艇探測和攻擊最重要的聲吶之一。

使用主動聲吶時,通過計算聲波往返時間就可以得出目標精確距離、方位、航向和航速,為規避或攻擊提供依據。

▲維吉尼亞級核潛艇艇艏聲吶

但主動聲吶就像黑衣人拿著手電筒在夜間行走,你能看見別人,別人也能看見你。所以主動聲吶效果雖好卻不能經常使用,只能在攻擊前或安全水域使用。平時還要靠各種被動聲吶。

2、舷側陣聲吶和拖曳線列陣聲吶等。

舷側陣聲吶分測距聲吶、測向聲吶。它們在500-2000HZ中低頻段工作,能探測遠距離目標方位和距離,為潛艇指引目標。最遠搜索距離達90千米。

▲大孔徑三元子陣式舷側被動測距聲納

潛艇艉部的拖曳線列陣聲吶工作頻率更低,約幾十到幾千赫茲,探測距離最遠。如海狼級核潛艇上的TB-16系列拖曳線列陣聲吶,利用海聲通道和聲音匯聚區最遠探測距離達180千米。

▲拖曳線列陣聲吶

當然,以上聲吶主要目的不是為了避碰,而是為了發現和攻擊目標。

3、探雷和避碰聲吶是躲避近距離障礙物的重要設備。

潛艇航道前方的礁石、沉船、水雷、冰層和各種漂浮物都是危險品,所以需要探雷避碰聲吶。這種聲吶是主動聲吶,工作頻率高,在幾十到數百千赫之間,探測精度達10米左右,能有效發現前方航道上的障礙物。

▲海狼級潛艇圍殼上的避碰聲吶

高頻聲波在海水中衰減很快,所以其工作距離只有幾百米。既能發揮良好避碰作用,也不容易被敵人發現。

▲洛杉磯級核潛艇的探雷和避障聲吶

4、潛艇上還有偵查聲吶,能接收敵方主動聲納的方位、發射頻率、脈衝寬度和重複率等參數,並加以幹擾,也是一種探測目標設備。

三、謹慎仔細的應對。

潛艇在深海活動時受障礙物影響較小,水深大漂浮物少,有幾條魚也不害怕。到淺水區時,海底地形和障礙物限制就急劇增加。

1、海底礁石很容易讓潛艇擱淺。1981年,一艘蘇聯「威士忌」級常規潛艇,在瑞典卡爾斯克魯納海軍基地外活動。經過狹窄航道時被卡在巖石縫中不能脫身,被人們稱為「巖石上的威士忌」。

▲巖石上的威士忌

2、各種水中漂浮物威脅也很大。包括漁網、繩索、水草/水藻等上層帶狀物體。

螺旋槳旋轉時會產生吸入流,很容易把漂浮物吸入,纏到主軸上導致潛艇動力降低,甚至失去動力。

潛艇近岸偵查時,有時還會利用大型漁船、貨輪等掩蓋噪聲。一旦冒險進入捕魚區,各種漁網、拖網就是巨大威脅。大型漁網上有鋼絲,纏上螺旋槳非常麻煩,割都割不斷。

▲海帶養殖區

而海帶、貝類等海產品養殖區也有很多纜繩、浮綆、橛子和石砣。粗壯纜繩直徑有4釐米以上。潛艇航行其中,螺旋槳拽著整根纜繩不斷下墜,直到失去動力動彈不得。

2016年一艘美國核潛艇被漁網纏上,不得不緊急上浮,在對方監視下緩緩逃離。

▲美國潛艇和漁網

對於異物纏繞,潛艇現階段也沒什麼好辦法。雖然各國都在研究一些渦流噴射、保護套筒、旋轉刀片、機械手等破解方法,但都不怎麼成熟。通常只能上浮到水面清障,或從魚雷發射管派遣蛙人在海底清障。

和平時期還湊合,到了戰時就是玩命。而己方潛艇出航,當然是沿著預定航道從水面上浮航過去最安全。

▲防潛網

戰時沿海除了民用障礙物,對方還會投放大量防潛網和臨時障礙物。防潛網在二戰中廣泛應用,架在狹窄水道和港口外圍,阻止潛艇潛入效果很好。潛艇為了破解脫身,也相應在艇艏加裝了切割刀具。和風漫談原創,禁止抄襲。

總之,潛艇要想掌握周邊環境,現階段仍要提升聲吶性能來達成。如今美軍新型AN/BQQ-10綜合聲吶已經集成了水下精確測繪導航(PUMA)系統,能精確測繪海底地形、記錄地理特徵、探測疑似水雷,並將3D測繪地圖傳到海基陸基平臺上顯示出來。利用它,潛艇就能隱蔽的潛入作戰海域探查情況,安全的進行雷區監視和各種規避行動。

▲3D測繪地圖

其實對複雜淺水海域,大型核潛艇還是躲的遠遠好。它們的任務和作戰目標也不在這裡。四五十米水深對這些艇身直徑十幾米的大傢伙來說簡直是龍遊淺灘,上不得下不得,稍不留神就觸底觸礁,根本沒必要冒險。淺海行動還是靈活小巧的柴電潛艇合適。

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