為什麼潛艇在水下能認路?

嘩啦啦陶壺開花


坦克、汽車在陸地上跑有路線,飛機、輪船也有航線,潛艇自然也有自己的水下航線。海底世界同樣有山地、平原、森林,複雜程度遠超陸地和空中,所以潛艇並不是隨意開,在巡航時也要看海圖,領航員也要做海圖作業。



潛水艇潛航時與飛機坦克不同,甚至與輪船不同,它無法用肉眼觀察航行狀態,只能依賴聲吶探測。聲吶的工作原理是利用水中聲波反射對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備,是水聲學中應用最廣泛、最重要的一種裝置。潛艇聲吶探測器的有效探測距離在20公里左右(被動聲吶),潛艇根據聲吶探測出的海底地形地貌進行機動。



各國海軍的潛艇部隊除了日常訓練以外最重要的任務就是通過聲吶領海和公海海底地形地貌和水文特徵,通過這些探測數據的收集與分析繪製出“潛航圖”。一旦擁有自己的“潛航圖”,潛艇就可以在海底高速機動,從而在戰時掌握主動權,“潛航圖”是各個國家的高級軍事機密,是多少錢都買不到的。



在發明衛星定位技術之前潛艇的定位方法是使用六分儀,使用六分儀測量某一時刻太陽或其他天體(星星)與海平線或地平線的夾角﹐以便迅速得知海船或飛機所在位置的經緯度,然後在海圖上找出所測算的經緯度就完成定位作業了。導航則使用羅盤加海圖以及後期的慣性導航裝置。現在雖然有衛星定位系統了,但是為了便於在接收不到衛星信號的環境裡工作,目前各國海軍還是要求官兵們掌握傳統導航定位技術。



如果在夜黑風高的晚上看不到星星,那就上浮接收總部的長波電臺的信號來定位了;如果連長波信號都接收不到,那隻能根據航速、方向、時間來計算出大概位置,如果運氣好遇到導航燈塔就能計算出準確位置了。



通常我們看新聞裡報道某國潛艇連續潛航多久多久,或者某國在某處試射潛射彈道導彈時最多的感受就是——哇,真牛,其餘的一概不懂。小兵希望讀者們通過閱讀這篇文章以後可以看懂類似報道,它要表達的不僅僅是潛艇的先進程度,更重要的是向內行人傳遞了“該國已經掌握該海域的所有水文、地質地貌數據”。這也是為何南方某鄰國雖有先進潛艇卻沒有戰鬥力的原因。


兵器知識譜


潛艇水下認路是一件技術含量很高的事情,目前依靠的主要手段依舊是海圖和慣性導航,而像是衛星導航、雷達光電導航、聲吶導航、無線電導航等等都非常容易暴露目標,運用的並不是非常廣泛。要不然美國潛艇也不會時不時地發生海底撞山的悲劇,英國核潛艇和法國核潛艇也不可能發生水下交通事故,最終讓外界質疑他們的戰鬥力輸出。


潛艇在出港時一般會進行航線規劃,也就是預先制定一條固定的航路,並且會將這條航路上所有的危險(比如海底地形、水深、暗礁、島嶼、沉船、亂流等等)全部在三維海圖上標註,潛艇就能夠通過海圖進行危險避讓,順利的完成航行,不過有一點不得不提,那就是海圖的精確性,比如海水的深度、海底地形如何,如果海圖上標註錯誤或者不夠準確詳細,很容易將潛艇置於危險之中,一不小心就可能發生海底撞山和剮蹭事故,這對於幾百米水下的潛艇是非常危險,所以海圖的製作是需要經過大量的前期測量和查驗工作的,這也是為什麼美國海軍的水文測量間諜船這麼喜歡跑到別人領海活動的主要原因之一。



有了航海地圖當然是遠遠不夠的,潛艇如何確定自身處於什麼位置,到達了海圖的什麼地點呢?這就需要最安全可靠的慣性導航,通過計算潛艇的速度方向,結合地球的自轉,通過陀螺儀和計算機,準確的測算出自身的相對位置以及下一步將要到達的位置,這樣就能完美的刻劃出自己的整個航路軌跡,與海圖一對比,就能準確的進行海底航行而不依靠其他外在手段。

那要是到達了海圖標註不清晰的複雜海洋區域呢?潛艇是不是就兩眼一抹黑了呢?當然不是,潛艇自身攜帶有主動聲吶系統,在這樣的情況下就可以通過發出主動聲吶來摸清楚自身周圍有哪些障礙和危險,就跟蝙蝠在黑夜中飛行是一樣的道理。不過這種方法在戰爭時期一般不會使用,因為主動聲吶容易暴露自身的位置被對方的反潛手段探知,是不得已而為之的下下之策,非萬不得已一般不會使用。

除了這幾種方法,潛艇還可以使用衛星導航,通過上浮或者放出衛星通信浮標,與本國的導航衛星取得聯繫,依靠衛星導航系統精確得知自身所處位置,這樣的精度是最高的,但是危險性也比較高。


除了水下潛航,潛艇還會進行浮航,特別是常規潛艇要上浮充電,這個時候就可以通過潛望鏡還有六分儀等設備進行目視觀察計算,通過雷達測距和星座位置測算自身位置,實在不行還可以接收地面基地的長波信號來計算自身航行距離,方法真是多種多樣,所以別看潛艇水下航行復雜,其實它的導航系統也是最完備的,這也是潛艇為什麼不會迷路的原因。


軍史吐槽君


潛艇在水下的導航行進要比水面艦船要複雜得多!

作為一般普通人,假如您有機會乘船出海。茫茫大海中,您只知道船舶正在破浪前進,是不太會知道船是怎樣做到不迷航的。

現代航海,船長已經完全拋棄了過去的航行模式~~事先制定航線,在海圖上標明。在航行途中,三副及以下的艙面高級水手,定時用六分儀測量計算時下的船舶自身所處具體經緯度,再按照海圖比對結果來修正航向。成千上萬海浬的航程在不停的修正中延續著,直到抵達目的港,迎來領港員,進入港口。

現代航海則不需要如此複雜累人。衛星定位導航技術,甚至再接駁上自動駕駛儀。龐大的艦船自動地,令人難以察覺地隨時校正著因為風浪和洋流造成的細微偏差,都不用艏樓上的值班人員動一個指頭!

潛艇就完全不同了。

除了那些絕少數的勘測深潛器。世界上所有的潛艇基本都是出於軍事用途目的而建造的。它出海的第一要務就是~不讓人發現!

一個國家的海軍潛艇部隊,規模越大,就越需要更大範圍的世界洋底詳圖。這一項工程是非常艱鉅、耗時、糜費的。沒有誰會因為價錢💰合適而出賣現成的圖紙給您。耐佛!得自己摸索積累。《大國的巨型海洋考察船隊頻頻出海,幹啥?》

有了自己的電腦儲存海底地形圖,潛艇出發值班巡航,就有了護身符。需知在深海大洋裡,潛艇最大潛深仍然比洋底要高許多。這沒有問題。關鍵就是大陸架和島嶼近處。潛艇在正常巡邏時,只需要打開無源被動監聽聲納,音響信息通過電腦合成處理後,在屏幕上可以形成相當清晰的實景圖像。

潛艇艇身中軸線上,安放著大型精密陀螺儀。它耐心記載著艇身行進中的每一次哪怕極細微的仰、俯、左右傾斜的時間及時長。將此曲線與艇速變化時間軸同步。電腦即可計算出艇身此時所處的經緯度!

將以上倆個成像與電腦所攜帶的地形圖比對,既能確定航線的正確性,又能夠及時修改原先地形圖上的遺漏。

每一次出發遠航,一艘潛艇完成的航行工作量,都是令人尊敬的!遑論還有作戰偵察的任務需要圓滿完成。

在這裡,我謹

向祖國的海疆衛士致以最崇高的敬意!

~~~最低功率輸出,航向178,保持靜默,魚雷發射準備完畢!~~~








手機用戶崔永方


這個涉及到潛艇在水下的導航問題,而對於潛艇來說,最常用的導航方式就是慣性導航,利用加速度儀和羅經來獲得潛艇的實時加速度和姿態信息,再經過積分計算後得到自己的位置信息,其實慣性導航在軍事領域的應用非常廣泛,不單單是潛艇,其他船舶,甚至是在導彈、飛機、汽車等武器裝備上面,慣性導航都是非常重要的核心導航手段,因為慣性導航是一種自主無源導航方式,不用依賴外部的各種聲、光、磁、電等信息就能實時的獲取自己的當前位置!

不過,慣性導航也有缺點,那就是隨著時間的推移誤差也會逐漸發散增大,所以,水下的潛艇在長時間航行後,為了防止出現觸礁等事故,就需要其他輔助定位手段來消除長時間潛航後產生的誤差了,其中一個手段就是上浮水面,然後利用GPS或者天文導航、無線電導航等方式進行準確的定位,不過這種上浮後再獲得精確定位的導航手段在和平時期使用一下還好,如果是在戰爭時期的話,那麼上浮水面是很容易暴露自己的位置的,所以,潛艇在水下的時候仍然需要其他的導航手段!

除了上面提到的導航手段之外,潛艇在水下潛航的時候還有水聲定位的導航手段,說白了就是利用聲吶進行定位,跟水面的雷達定位原理類似,不過雷達是利用電磁波,而水聲定位則是利用聲波,因為在水中傳遞時聲波能量的衰減沒電磁波那麼嚴重,而水聲定位系統又分為長基線系統、短基線系統和超短基線系統,不過,水聲定位手段雖然可以不用上浮水面,但是由於要主動發出聲波,所以也很容易被對方的水下聽音陣列等監測手段給監測到從而暴露目標,這種定位手段在民用領域使用的比較多,軍用領域限制較大,畢竟對於潛艇來說,隱蔽性才是最重要的!

最後,還有一種導航手段就是地磁導航,這種導航手段需要利用大地測量技術,從而獲得豐富的地球物理特徵,再基於對地球重力場、磁場等信息的測量計算,得出自己的地理位置的一種無源自主導航方式,地磁導航手段對微處理器、導航算法的要求比較高,以及對事先的海洋信息收集和水紋調查等數據的更新同樣有非常大的依賴性,也就是說需要龐大的數據庫支撐,不過地磁導航的優點就是隱蔽性好以及精度有保證等,總之,潛艇在水下導航是非常複雜的,想要讓潛艇在水下正確的認路,需要各種手段的相互配合!


哨兵ZH


一直以來很多人都有一個疑問,大海中的艦船可以通過衛星來進行導航,可以通過海面航線來行駛,那麼潛艇在水面行駛的時候可以通過衛星導航,如果要是在水下怎麼航行呢?今天我來簡單跟大家分享一下潛艇是通過什麼導航方式怎麼在水下航行的。


潛艇在水下通信是一個非常難以解決的問題,因為電磁波很難穿透到水下很深的地方,這個通信問題都很難結解決,那麼潛艇的定位也不是那麼容易的,特別像核潛艇,一出任務在水下就呆幾個月不出水面,它在水下是怎麼辨別方向的呢?衛星導航肯定是不管用了,那麼唯一的方法就是用海圖和指南針的結合,另外還要加上聲吶,但是如果開聲吶很容易被敵方發現位置,很容易暴露。

所以如果要是隱蔽航行的話只能全靠慣性導航,用陀螺儀,指南針確定潛艇方向,加速規測量加速度,測量水壓計算深度,根據海圖判斷潛艇位置,各國海軍都精確的測量過,陀螺儀和加速規都是比較成熟的儀器,不過這種儀器精準度會隨著時間,誤差會越來越大,理論上還需要外界修正。

也就是說潛艇很難在水下100%的安全航行,必須隔幾天上浮確認位置,但是核潛艇可以長時間在水下執行任務,因為它主要作用就是核威懾,所以不需要更新位置。至於水壓根據水溫水流也會有變化,所以潛艇確定自己深度的誤差也會大一些,不過大多數潛艇的下潛深度也不會很深,所以有些誤差也就不是那麼重要了。


軍武雜談V


潛艇潛航也是需要安裝海圖進行的。如果離海岸比較遠,海水比較深,就比較隨意了,不用太關注周圍情況。如果是靠近海岸,如果不上浮,就要用潛望鏡查看,校正自己的位置。

在海圖也不詳細的海域,要低速航行,時刻關注海底地形。才能確保安全


天明遙遙山海關


出海前都要做計劃,根據海圖,羅經,還有航速在海圖上標註,航海長每到計劃轉向點都會向值更官報告,值更官請示批准後,就會在計劃轉向點轉向。每艘艇上都有航海部門,航海部門就專門做這事的,艇上也有測深儀,認路那是一點問題都沒有。其實水面艦艇在作戰時,也是在戰勤中心開船,戰勤中心也是在艦艇內部,這時的航行相當於潛艇水下盲視。軍用海圖,絕對是你們想象到的詳細。


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