核潛艇在海底航行的過(guò)程中是如何導(dǎo)航的?
我是薩沙,我來(lái)回答。
核潛艇的導(dǎo)航還是比較復(fù)雜的。
二戰(zhàn)時(shí)期的導(dǎo)航比較原始,潛艇同普通水面軍艦沒(méi)有什么不同。
這是因?yàn)闈撏Ы^大部分時(shí)候同水面軍艦一樣,都是在水面上航行,只要發(fā)現(xiàn)目標(biāo)進(jìn)行攻擊時(shí)才會(huì)下潛。
下潛進(jìn)攻后,潛艇多會(huì)在潛航狀態(tài)行駛一段時(shí)間,脫離危險(xiǎn)海域隨后繼續(xù)上浮航行。
二戰(zhàn)以后就不同了。
隨著科技的發(fā)展,潛艇只要上浮就非常容易暴露自己。
所以,核潛艇從離港開(kāi)始就全程在水下航行,不會(huì)上浮。
即便是柴電潛艇,必須上浮利用柴油發(fā)電機(jī)充電,也要盡量減少上浮次數(shù)。
目前普通的軍用車(chē)輛、軍艦、火車(chē)甚至士兵,都可以采用GPS或者北斗定位系統(tǒng),再根據(jù)現(xiàn)有的衛(wèi)星圖進(jìn)行準(zhǔn)確定位和導(dǎo)航。
但潛艇不一樣,它需要在水下潛航,收不到GPS的信號(hào)。想要通過(guò)GPS定位,潛艇就必須上浮到海面或者接近海面,這自然是不被允許的。
那么,核潛艇怎么導(dǎo)航呢?
主要采用慣性導(dǎo)航技術(shù),在利用其他輔助技術(shù)進(jìn)行定位。
在潛艇出航之前,首先需要配備高精度的海圖,在海圖上確定航行路線。
潛艇出港以后,立即利用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行定位,保證研制預(yù)定的航道行駛。
慣性導(dǎo)航技術(shù)目前是很成熟的,還不需要同外界進(jìn)行信息交換,安全性很高,不會(huì)被敵人借此鎖定。
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心零件是陀螺儀和加速度計(jì)。
陀螺儀也分為很多種,是一種角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置,可以依靠?jī)?nèi)部裝置的慣性檢測(cè)一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)方向和軌跡。陀螺儀可以確定潛艇前進(jìn)方向,保證按照規(guī)定航道行駛。
但潛艇不可能始終保持同一個(gè)速度,導(dǎo)致前進(jìn)是會(huì)出現(xiàn)速度誤差。
所以,潛艇在某個(gè)方向上行駛多少距離,需要用到加速度計(jì)來(lái)計(jì)算。
大家可以把慣性導(dǎo)航技術(shù)看做是,不需要衛(wèi)星協(xié)助的一種GPS定位。
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不需要同外界交互,就可以保證潛艇按照航行前進(jìn)。
不過(guò),再優(yōu)秀的慣性導(dǎo)航技術(shù)也大大不如GPS,它會(huì)存在一定的誤差,需要輔助定位系統(tǒng)進(jìn)行校對(duì)。
之前核潛艇的輔助定位技術(shù)比較落后,一般是潛艇在潛望鏡深度航行時(shí)還會(huì)采用磁羅經(jīng)、六分儀等傳統(tǒng)導(dǎo)航儀器結(jié)合潛望鏡觀察結(jié)果修正自身方位。
隨著技術(shù)的發(fā)展,在超長(zhǎng)波通信出現(xiàn)后,核潛艇可以使用無(wú)線電羅盤(pán)測(cè)量導(dǎo)航電臺(tái)方位角來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航。超長(zhǎng)波可以穿透到較深的水下,定位效果不錯(cuò),但需要建立大量的大功率的超長(zhǎng)波導(dǎo)航電臺(tái),普通國(guó)家沒(méi)有這種實(shí)力。
現(xiàn)代的輔助技術(shù)就高超多了,常見(jiàn)的是水聲定位與地球物理屬性匹配定位。
這兩種定位技術(shù)內(nèi)容也很多。
水聲定位就是利用聲吶技術(shù)定位,同雷達(dá)比較接近,只是發(fā)射的是聲波而不是電磁波,潛艇不需要上浮。
水聲定位分為很多種,精度較高,缺點(diǎn)是安全性不夠。尤其是主動(dòng)發(fā)出聲波后,容易被敵人借此鎖定潛艇位置。
地球物理屬性匹配定位內(nèi)容也很多,包括地磁、重力和水下地形等等。
這種定位需要首先收集復(fù)雜的地球重力場(chǎng)、磁場(chǎng)、水下地形等信息,而且需要不斷更新,建立龐大的數(shù)據(jù)庫(kù),再利用先進(jìn)的算法進(jìn)行匹配分析,完成導(dǎo)航工作。
地球物理屬性匹配定位的優(yōu)勢(shì)是都是被動(dòng)的,不會(huì)暴露潛艇位置,缺點(diǎn)是建立數(shù)據(jù)庫(kù)且不斷更新,只有少數(shù)軍事大國(guó)才能做到。
之前海狼級(jí)攻擊核潛艇“康涅狄格”號(hào)在南海撞上一不明物體,就是導(dǎo)航出現(xiàn)問(wèn)題。
這艘單價(jià)超過(guò)30億美元的核潛艇,導(dǎo)航技術(shù)是非常先進(jìn)的,怎么也會(huì)犯這種錯(cuò)誤?
“康涅狄格”號(hào)配備的先進(jìn)聲吶系統(tǒng),探測(cè)距離可以達(dá)到5公里,正常來(lái)說(shuō)不應(yīng)該撞到不明物體。
但這種高頻聲吶也容易被敵人追蹤,所以“康涅狄格”號(hào)撞擊時(shí)應(yīng)該沒(méi)有使用它,導(dǎo)致聲吶探測(cè)距離有限。
“康涅狄格”號(hào)撞擊的可能是一個(gè)大型集裝箱,是幾天前某個(gè)船只墜落入海的,恰好在航道上。
由于美軍沒(méi)有及時(shí)偵測(cè)航道的變化,潛艇只是一味沿著原有路線前進(jìn),加上沒(méi)有通過(guò)聲吶系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)障礙物,導(dǎo)致出現(xiàn)碰撞。
這不僅僅是技術(shù)問(wèn)題,也是人為疏忽,所以事后潛艇的指揮官、值班員和另外兩名軍人已經(jīng)被解除職務(wù)。
總之,核潛艇的導(dǎo)航是有很高的技術(shù)含量的,尤其戰(zhàn)時(shí)的技術(shù)含量更高。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng),就是高科技戰(zhàn)爭(zhēng)。