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第16章 声波

声波也是电子对抗的一种媒质,进行“水声对抗”,会起很大作用。我们知道,浩瀚无际的海洋,是一个巨大的导电体,无线电波一旦到了海里,就会立即被海水“吞没”,变得寸步难行。海水对一般的可见光和红外线、紫外线等不可见光,也同样具有很强的吸收作用。“海水不是电磁波的天地”,此话言之有理。

声波在海水中的传播特性和电磁波大不相同。它在海水中的传播速度要比在空气中几乎提高5倍,而且传输时遇到的衰减小,可以传得很远,在深海中,它甚至能横贯海洋,迅速传至海洋彼岸。

声波在海洋中传播,如同光波在空间中传播一样,也会产生直射、反射、折射、透射、绕射、散射等现象。声波在同一种均匀物质中是直线传播的;遇到两种不同介质(如海面、海底或其他障碍物)时,在其分界面处,就会改变传播方向形成反射和折射。声波具有透射特性,即使房舍的门窗关闭,户外的各种声波同样可以传入房内就是这个道理。声波在海洋中传播也存在着透射现象。它在传播道路上如果遇到一种不透声的障碍物,就会像无线电波那样,“爬”过障碍物产生绕射。因此,在障碍物的另一侧,仍然可以察觉到声的振动。绕射现象是否显着,与障碍物的几何尺寸及声波的波长等有关。实验表明,若障碍物的尺寸远比声波波长小得多,那么声波的绕射现象就非常显着,反之,绕射现象就不很明显。有些水声探测设备,就是根据声波这种绕射特性探测水下目标的。声波在浩瀚的大海中传播,免不了要遇到海水气泡、浮游生物、鱼群等东西,部分声能就会向其他方向发散,形成散射。有的散射彼也会返回到发声源产生回波。

20世纪60年代初,美国科学家就声波上述特性进行了一次试验。他们在澳大利亚南部海洋,爆炸了当量为300吨TNT炸药,炸药爆发出来的声波,绕过非洲南端的好望角,穿过赤道,直奔北美洲。历经近4个小时,走了2万多千米,最后被设在美国百慕大群岛的水下测听站侦听到。声波的这些奇妙的特性,引起了科学家们极大兴趣,于是出现了水下探测、通信设备——声纳,并随之问世了“声纳对抗”,成为电子对抗的一个分支。

“声纳”就是利用声波在水中传播的特性而制成的,它是由声音、导航和测距三个英文字母的缩写组合而成的,由于它的功能与雷达很相似,故有“水下雷达”之称。声纳探测和搜索目标的原理与蝙蝠相同,也被称为“海中蝙蝠”。声纳问世于第一次世界大战之中,成熟于第二次世界大战之后。第一次世界大战中,德国首先使用了潜艇,在海上给协约国一方造成了巨大的威胁。曾在不到一个月时间内相继击伤、击沉了协约国近500艘舰船。于是,潜艇当时被称之为“海下魔王”。为了对付潜艇对舰船的袭击,大战爆发后的第二年,出现了“水听器”,可谓是最早的声纳雏型。

1918年,世界上第一部军用声纳在法国问世。它借助于刚刚发明的电子管,能将信号进行放大,可探测到近2千米远的水下目标,收听到从潜艇反射出的回波。20世纪60年代,战场上出现了核潜艇,使得声纳的身价大为上升。因为利用雷达、红外探测器、无线电侦察定位技术和磁探测技术,都无法探测到潜艇的行踪,只有声纳才能担其重任。如今,声纳已成为潜艇战与反潜艇战斗争中的能手,是现代海战中保存自己消灭敌人不可缺少的重要手段之一。

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