聲納知識(shí)掃盲

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1、【中華軍備】細(xì)說(shuō)現(xiàn)代潛艇需要裝備哪些聲納????/來(lái)自中華網(wǎng)社區(qū)club.china.com/?????圖為214型潛艇裝備的艇艏柱狀綜合聲納（CHA)、主動(dòng)避碰聲納（MAA)、舷側(cè)被動(dòng)測(cè)向聲納(FA）、舷側(cè)被動(dòng)測(cè)距聲納(PRA)、拖曳線列陣聲納(TA)、偵查聲納（BTA）、本艇噪聲監(jiān)測(cè)儀(ONA+ACC)等多型水聲探測(cè)裝備。現(xiàn)代潛艇為了提高作戰(zhàn)性能，往往都會(huì)像214型艇這樣同時(shí)裝備多型聲納。/來(lái)自中華網(wǎng)社區(qū)club.china.com/?????隨著現(xiàn)代潛艇日漸擴(kuò)展的任務(wù)多樣性，以及水下作戰(zhàn)時(shí)日漸苛刻的隱蔽性要求。如老式潛艇那樣只裝備一個(gè)性能單一的主水聲站，

2、已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代條件下的作戰(zhàn)需求。又由于任務(wù)細(xì)分后的聲納，因?yàn)楣ぷ髟聿煌斐苫囆褪胶屯w布置都存在較大差異，所以現(xiàn)代潛艇往往會(huì)裝備7、8種不同特性的聲納，來(lái)提高潛艇的水下探測(cè)水平。面對(duì)這些型號(hào)繁雜、外型迥異、任務(wù)特性不同的現(xiàn)代潛用聲納，軍迷朋友往往會(huì)有眼花繚亂的感覺(jué)。在了解和辨識(shí)這些聲納的性能和用途上，也會(huì)碰到一些困難。有鑒于此，筆者挑選了目前各國(guó)潛艇裝備的具有代表性的潛用聲納型號(hào)，用簡(jiǎn)單明了的語(yǔ)言組成較為系統(tǒng)性的講解，希望能夠?qū)娒耘笥褌兏玫恼J(rèn)識(shí)現(xiàn)代潛用聲納，豐富大家對(duì)于現(xiàn)代潛艇水下作戰(zhàn)時(shí)的直觀感受，帶來(lái)一些有益的幫助。?????一、艇艏多功能聲納?

3、??????????????214型艇上裝備的DBQS-40型綜合聲納的艇艏圓柱狀基陣聲納?????潛艇的艏部遠(yuǎn)離動(dòng)力艙室和推進(jìn)器，受艇體后段噪音與振動(dòng)影響較低，有利于提高水聲探測(cè)器材的探測(cè)性能，所以潛艇的主水聲站一般都會(huì)布置在艇艏處。艇艏聲納往往具備主、被動(dòng)工作能力，并能保障潛艇進(jìn)行警戒、搜索、跟蹤、識(shí)別、攻擊等多種作戰(zhàn)任務(wù)。也因?yàn)橥悸暭{的多功能化多任務(wù)性特點(diǎn)，所以艇艏聲納難以在個(gè)別的任務(wù)特性上進(jìn)行突出的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在探測(cè)性能上有均衡、全面、中庸的特點(diǎn)。???????????????左圖為前蘇聯(lián)633型R級(jí)潛艇的艇艏聲納系統(tǒng)，自下而上分別為北極聲納主動(dòng)基陣、

4、北極聲納被動(dòng)基陣、水聲通訊機(jī)、亮光M偵查聲納基陣。右邊為我國(guó)仿自633型的033型潛艇，在聲納布置上和633型潛艇基本相同。?????早期的潛艇艇艏聲納系統(tǒng)如裝備于前蘇聯(lián)R級(jí)潛艇的北極聲納，受到技術(shù)能力的限制以分布式為主，被動(dòng)接受陣列與主動(dòng)發(fā)射陣分離布置。被動(dòng)接受基陣體積較小，工作頻段較高，工作距離有限。主動(dòng)發(fā)射陣只能以機(jī)械回轉(zhuǎn)式進(jìn)行單波束掃描，掃描速度慢信息更新率低，多目標(biāo)跟蹤能力差。受限與較小的聲陣體積，發(fā)射功率較低，工作頻率則較高，一般以20KHZ左右的中頻為主。由于頻率較高的聲波在水中衰減快，而老式聲納利用聲傳播途徑又較為單一，所以主動(dòng)方式下只能達(dá)到5

5、-8公里左右的工作距離，被動(dòng)工況下也只能達(dá)到10-15公里左右，探測(cè)距離較近測(cè)向精度也很差。信號(hào)的處理也限于簡(jiǎn)單的濾波和放大，對(duì)目標(biāo)的判斷依賴(lài)于操作人員的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，總體綜合能力較低。??????????裝備于V級(jí)攻擊核潛艇的前蘇聯(lián)MTK300紅寶石圓柱型聲納基陣，主基陣下方有高頻避碰探雷聲納。??????????將裝備于俄羅斯885型雅森級(jí)攻擊核潛艇的阿雅克斯球型聲納基陣直徑將達(dá)6米?????現(xiàn)代艇艏聲納系統(tǒng)一般以圓柱狀聲納基陣和球型聲納基陣為主，圓柱陣和球陣將陣元沿圓柱面或者球面排列，通過(guò)補(bǔ)償器形成波束和實(shí)現(xiàn)波束掃描。或者以相控陣方式，在每一個(gè)基

6、元中均加一個(gè)移相器，利用調(diào)整移相來(lái)獲得波束掃描。圓柱陣和球陣的空間監(jiān)測(cè)范圍大，配合現(xiàn)代聲納的相控陣數(shù)字多波束技術(shù)，其掃描速度快多目標(biāo)跟蹤能力強(qiáng)。由于圓柱陣和球陣的體積較大，所以聲陣孔徑增大，工作頻率降低，可以接收海水中衰減小的更低頻段噪聲，并利用海底反射、深海聲道等多種傳播途徑，讓聲納系統(tǒng)的工作距離進(jìn)步一步增加，探測(cè)性能得到了有效的提高。自70年代后這類(lèi)聲納廣泛采用了數(shù)字計(jì)算機(jī)和微處理器，美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家還實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化，并采用了先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)。如多波束形成、時(shí)間相關(guān)壓縮接收、分波束相關(guān)定向、高分辨力譜估計(jì)、線譜檢測(cè)等。使聲納系統(tǒng)提取和處理信息的數(shù)量和質(zhì)

7、量大幅提高，進(jìn)一步優(yōu)化了現(xiàn)代潛用聲納的綜合性能。?????現(xiàn)代潛艇可以根據(jù)艇體布置空間，來(lái)安裝體積合適的圓柱陣和球陣。比如214型這樣較小噸位的常規(guī)潛艇，其圓柱陣體積就普遍較小，在聲納探測(cè)距離上也較為有限。而一些大型潛艇比如攻擊型核潛艇，因?yàn)橥卓臻g寬裕，艇上供電充足，所布置的圓柱陣和球陣的體積就要大的多，在發(fā)射功率上也要高出不少，探測(cè)距離和探測(cè)能力上自然也要強(qiáng)的多。??????????前蘇聯(lián)潛用聲納的大型圓柱狀基陣??????????圖為巨大的處于橫置狀態(tài)的MTK540聲納系統(tǒng)的圓柱狀基陣，該聲納裝備于前蘇聯(lián)S級(jí)和AK級(jí)攻擊核潛艇。?????前蘇聯(lián)的核潛艇以

8、裝備大型圓柱陣聲納為主，如裝備于V級(jí)核