为什么潜艇在水下能认路?

哗啦啦陶壶开花


坦克、汽车在陆地上跑有路线,飞机、轮船也有航线,潜艇自然也有自己的水下航线。海底世界同样有山地、平原、森林,复杂程度远超陆地和空中,所以潜艇并不是随意开,在巡航时也要看海图,领航员也要做海图作业。



潜水艇潜航时与飞机坦克不同,甚至与轮船不同,它无法用肉眼观察航行状态,只能依赖声呐探测。声呐的工作原理是利用水中声波反射对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。潜艇声呐探测器的有效探测距离在20公里左右(被动声呐),潜艇根据声呐探测出的海底地形地貌进行机动。



各国海军的潜艇部队除了日常训练以外最重要的任务就是通过声呐领海和公海海底地形地貌和水文特征,通过这些探测数据的收集与分析绘制出“潜航图”。一旦拥有自己的“潜航图”,潜艇就可以在海底高速机动,从而在战时掌握主动权,“潜航图”是各个国家的高级军事机密,是多少钱都买不到的。



在发明卫星定位技术之前潜艇的定位方法是使用六分仪,使用六分仪测量某一时刻太阳或其他天体(星星)与海平线或地平线的夹角﹐以便迅速得知海船或飞机所在位置的经纬度,然后在海图上找出所测算的经纬度就完成定位作业了。导航则使用罗盘加海图以及后期的惯性导航装置。现在虽然有卫星定位系统了,但是为了便于在接收不到卫星信号的环境里工作,目前各国海军还是要求官兵们掌握传统导航定位技术。



如果在夜黑风高的晚上看不到星星,那就上浮接收总部的长波电台的信号来定位了;如果连长波信号都接收不到,那只能根据航速、方向、时间来计算出大概位置,如果运气好遇到导航灯塔就能计算出准确位置了。



通常我们看新闻里报道某国潜艇连续潜航多久多久,或者某国在某处试射潜射弹道导弹时最多的感受就是——哇,真牛,其余的一概不懂。小兵希望读者们通过阅读这篇文章以后可以看懂类似报道,它要表达的不仅仅是潜艇的先进程度,更重要的是向内行人传递了“该国已经掌握该海域的所有水文、地质地貌数据”。这也是为何南方某邻国虽有先进潜艇却没有战斗力的原因。


兵器知识谱


潜艇水下认路是一件技术含量很高的事情,目前依靠的主要手段依旧是海图和惯性导航,而像是卫星导航、雷达光电导航、声呐导航、无线电导航等等都非常容易暴露目标,运用的并不是非常广泛。要不然美国潜艇也不会时不时地发生海底撞山的悲剧,英国核潜艇和法国核潜艇也不可能发生水下交通事故,最终让外界质疑他们的战斗力输出。


潜艇在出港时一般会进行航线规划,也就是预先制定一条固定的航路,并且会将这条航路上所有的危险(比如海底地形、水深、暗礁、岛屿、沉船、乱流等等)全部在三维海图上标注,潜艇就能够通过海图进行危险避让,顺利的完成航行,不过有一点不得不提,那就是海图的精确性,比如海水的深度、海底地形如何,如果海图上标注错误或者不够准确详细,很容易将潜艇置于危险之中,一不小心就可能发生海底撞山和剐蹭事故,这对于几百米水下的潜艇是非常危险,所以海图的制作是需要经过大量的前期测量和查验工作的,这也是为什么美国海军的水文测量间谍船这么喜欢跑到别人领海活动的主要原因之一。



有了航海地图当然是远远不够的,潜艇如何确定自身处于什么位置,到达了海图的什么地点呢?这就需要最安全可靠的惯性导航,通过计算潜艇的速度方向,结合地球的自转,通过陀螺仪和计算机,准确的测算出自身的相对位置以及下一步将要到达的位置,这样就能完美的刻划出自己的整个航路轨迹,与海图一对比,就能准确的进行海底航行而不依靠其他外在手段。

那要是到达了海图标注不清晰的复杂海洋区域呢?潜艇是不是就两眼一抹黑了呢?当然不是,潜艇自身携带有主动声呐系统,在这样的情况下就可以通过发出主动声呐来摸清楚自身周围有哪些障碍和危险,就跟蝙蝠在黑夜中飞行是一样的道理。不过这种方法在战争时期一般不会使用,因为主动声呐容易暴露自身的位置被对方的反潜手段探知,是不得已而为之的下下之策,非万不得已一般不会使用。

除了这几种方法,潜艇还可以使用卫星导航,通过上浮或者放出卫星通信浮标,与本国的导航卫星取得联系,依靠卫星导航系统精确得知自身所处位置,这样的精度是最高的,但是危险性也比较高。


除了水下潜航,潜艇还会进行浮航,特别是常规潜艇要上浮充电,这个时候就可以通过潜望镜还有六分仪等设备进行目视观察计算,通过雷达测距和星座位置测算自身位置,实在不行还可以接收地面基地的长波信号来计算自身航行距离,方法真是多种多样,所以别看潜艇水下航行复杂,其实它的导航系统也是最完备的,这也是潜艇为什么不会迷路的原因。


军史吐槽君


潜艇在水下的导航行进要比水面舰船要复杂得多!

作为一般普通人,假如您有机会乘船出海。茫茫大海中,您只知道船舶正在破浪前进,是不太会知道船是怎样做到不迷航的。

现代航海,船长已经完全抛弃了过去的航行模式~~事先制定航线,在海图上标明。在航行途中,三副及以下的舱面高级水手,定时用六分仪测量计算时下的船舶自身所处具体经纬度,再按照海图比对结果来修正航向。成千上万海浬的航程在不停的修正中延续着,直到抵达目的港,迎来领港员,进入港口。

现代航海则不需要如此复杂累人。卫星定位导航技术,甚至再接驳上自动驾驶仪。庞大的舰船自动地,令人难以察觉地随时校正着因为風浪和洋流造成的细微偏差,都不用艏楼上的值班人员动一个指头!

潜艇就完全不同了。

除了那些绝少数的勘测深潜器。世界上所有的潜艇基本都是出于军事用途目的而建造的。它出海的第一要务就是~不让人发现!

一个国家的海军潜艇部队,规模越大,就越需要更大范围的世界洋底详图。这一项工程是非常艰巨、耗时、糜费的。没有谁会因为價钱💰合适而出卖现成的图纸给您。耐佛!得自己摸索积累。《大国的巨型海洋考察船队频频出海,干啥?》

有了自己的电脑储存海底地形图,潜艇出发值班巡航,就有了护身符。需知在深海大洋里,潜艇最大潜深仍然比洋底要高许多。这没有问题。关键就是大陆架和岛屿近处。潜艇在正常巡逻时,只需要打开无源被动监听聲纳,音响信息通过电脑合成处理后,在屏幕上可以形成相当清晰的实景图像。

潜艇艇身中轴线上,安放着大型精密陀螺仪。它耐心记载着艇身行进中的每一次哪怕极细微的仰、俯、左右倾斜的时间及时长。将此曲线与艇速变化时间轴同步。电脑即可计算出艇身此时所处的经纬度!

将以上俩个成像与电脑所携带的地形图比对,既能确定航线的正确性,又能够及时修改原先地形图上的遺漏。

每一次出发远航,一艘潜艇完成的航行工作量,都是令人尊敬的!遑论还有作战侦察的任务需要圆满完成。

在这里,我谨

向祖国的海疆卫士致以最崇高的敬意!

~~~最低功率输出,航向178,保持静默,鱼雷发射准备完毕!~~~








手机用户崔永方


这个涉及到潜艇在水下的导航问题,而对于潜艇来说,最常用的导航方式就是惯性导航,利用加速度仪和罗经来获得潜艇的实时加速度和姿态信息,再经过积分计算后得到自己的位置信息,其实惯性导航在军事领域的应用非常广泛,不单单是潜艇,其他船舶,甚至是在导弹、飞机、汽车等武器装备上面,惯性导航都是非常重要的核心导航手段,因为惯性导航是一种自主无源导航方式,不用依赖外部的各种声、光、磁、电等信息就能实时的获取自己的当前位置!

不过,惯性导航也有缺点,那就是随着时间的推移误差也会逐渐发散增大,所以,水下的潜艇在长时间航行后,为了防止出现触礁等事故,就需要其他辅助定位手段来消除长时间潜航后产生的误差了,其中一个手段就是上浮水面,然后利用GPS或者天文导航、无线电导航等方式进行准确的定位,不过这种上浮后再获得精确定位的导航手段在和平时期使用一下还好,如果是在战争时期的话,那么上浮水面是很容易暴露自己的位置的,所以,潜艇在水下的时候仍然需要其他的导航手段!

除了上面提到的导航手段之外,潜艇在水下潜航的时候还有水声定位的导航手段,说白了就是利用声呐进行定位,跟水面的雷达定位原理类似,不过雷达是利用电磁波,而水声定位则是利用声波,因为在水中传递时声波能量的衰减没电磁波那么严重,而水声定位系统又分为长基线系统、短基线系统和超短基线系统,不过,水声定位手段虽然可以不用上浮水面,但是由于要主动发出声波,所以也很容易被对方的水下听音阵列等监测手段给监测到从而暴露目标,这种定位手段在民用领域使用的比较多,军用领域限制较大,毕竟对于潜艇来说,隐蔽性才是最重要的!

最后,还有一种导航手段就是地磁导航,这种导航手段需要利用大地测量技术,从而获得丰富的地球物理特征,再基于对地球重力场、磁场等信息的测量计算,得出自己的地理位置的一种无源自主导航方式,地磁导航手段对微处理器、导航算法的要求比较高,以及对事先的海洋信息收集和水纹调查等数据的更新同样有非常大的依赖性,也就是说需要庞大的数据库支撑,不过地磁导航的优点就是隐蔽性好以及精度有保证等,总之,潜艇在水下导航是非常复杂的,想要让潜艇在水下正确的认路,需要各种手段的相互配合!


哨兵ZH


一直以来很多人都有一个疑问,大海中的舰船可以通过卫星来进行导航,可以通过海面航线来行驶,那么潜艇在水面行驶的时候可以通过卫星导航,如果要是在水下怎么航行呢?今天我来简单跟大家分享一下潜艇是通过什么导航方式怎么在水下航行的。


潜艇在水下通信是一个非常难以解决的问题,因为电磁波很难穿透到水下很深的地方,这个通信问题都很难结解决,那么潜艇的定位也不是那么容易的,特别像核潜艇,一出任务在水下就呆几个月不出水面,它在水下是怎么辨别方向的呢?卫星导航肯定是不管用了,那么唯一的方法就是用海图和指南针的结合,另外还要加上声呐,但是如果开声呐很容易被敌方发现位置,很容易暴露。

所以如果要是隐蔽航行的话只能全靠惯性导航,用陀螺仪,指南针确定潜艇方向,加速规测量加速度,测量水压计算深度,根据海图判断潜艇位置,各国海军都精确的测量过,陀螺仪和加速规都是比较成熟的仪器,不过这种仪器精准度会随着时间,误差会越来越大,理论上还需要外界修正。

也就是说潜艇很难在水下100%的安全航行,必须隔几天上浮确认位置,但是核潜艇可以长时间在水下执行任务,因为它主要作用就是核威慑,所以不需要更新位置。至于水压根据水温水流也会有变化,所以潜艇确定自己深度的误差也会大一些,不过大多数潜艇的下潜深度也不会很深,所以有些误差也就不是那么重要了。


军武杂谈V


潜艇潜航也是需要安装海图进行的。如果离海岸比较远,海水比较深,就比较随意了,不用太关注周围情况。如果是靠近海岸,如果不上浮,就要用潜望镜查看,校正自己的位置。

在海图也不详细的海域,要低速航行,时刻关注海底地形。才能确保安全


天明遥遥山海关


出海前都要做计划,根据海图,罗经,还有航速在海图上标注,航海长每到计划转向点都会向值更官报告,值更官请示批准后,就会在计划转向点转向。每艘艇上都有航海部门,航海部门就专门做这事的,艇上也有测深仪,认路那是一点问题都没有。其实水面舰艇在作战时,也是在战勤中心开船,战勤中心也是在舰艇内部,这时的航行相当于潜艇水下盲视。军用海图,绝对是你们想象到的详细。


分享到:


相關文章: