通信聲納

通信聲納是利用聲波進行水下通信聯絡的聲納。亦稱水聲通信機。主要裝備在潛艇和水面艦艇上，用於相互間的話音通信或電報通信，有的還可進行敵我識別和合作測距。通信聲納由換能器基陣、發射機和接收機組成。

基本介紹

• 中文名：通信聲納
• 亦稱：水聲通信機
• 利用：聲波進行水下通信聯絡的聲納
• 用途：潛艇和水面艦艇

技術原理

聲納由發射機、換能器、接收機、顯示器、定時器、控制器等主要部件構成。發射機製造電信號，經過換能器（一般用壓電晶體），把電信號變成聲音信號向水中發射。聲信號在水中傳遞時，如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標，就會被反射回來，反射回的聲波被換能器接收，又變成電信號，經放大處理，在螢光屏上顯示或在耳機中變成聲音。根據信號往返時間可以確定目標的距離，根據聲調的高低等情況可以判斷目標的性質。例如，目標是潛艇，潛艇是鋼質外殼，回聲不僅清晰，而且還有拖長的回鳴；魚群的回聲則低沉而混亂。目標如果是運動的，那么由於“都卜勒效應”。回聲的音調應有所變化：音調不斷變高，說明目標正向他們靠攏；音調不斷變低，說明目標離我們遠去了……

聲納分類

聲納可分為兩大類：主動聲納和被動聲納。前者像雷達一樣，不停地向外發射聲信號，根據回波判斷目標性質。後者不主動發射信號，只接收目標自己輻射的聲音信號。被動聲納因為不發射信號，所以不易被敵人發現，主要用於隱蔽偵察。現代的綜合聲納兼有以上兩種工作方式。

影響因素

其典型套用如在空氣中蝙蝠，在水中的海豚、船、潛水艇以及魚雷。由於海水的混濁、密度和傳導等特性，電磁波和光線在海水中傳輸具有很嚴重的衰減性。聲波的傳播卻能在這種媒質中得到保證和控制。要解決的問題是聲音通過海水的時候，會受到多方面(例如:海岸地勢與海水的溫度、深度以及鹽的濃度的影響而減弱，因此，在許多聲納的套用上必須具有足夠的聲波能。

軍事套用

早期潛艇依靠潛望鏡進行觀察。但潛望鏡只能觀察水面上的目標，對水下目標則無能為力，所以，早期潛艇的事故率很高，經常在水下撞上暗礁、水雷和別的潛艇。在第二次大戰期間，沉沒的德國潛艇有100多艘。

現代潛艇裝有多種聲納。例如美國的一種潛艇，裝備不同用途的聲納有15種之多。艇上的聲納偵察儀可截獲和偷聽敵人的聲納信號；敵我識別聲納，專門用對口令的辦法判斷敵我；通信聲納則用來和自己的艦艇通信；有的聲納負責導航、測距、警戒、探雷、測地貌等等。

有趣的是，潛艇的剋星也是聲納。在海中，只有靠聲納才能發現潛艇，因而存在著潛艇聲納與反潛聲納的對抗。

許多國家在軍港附近的海區、重要的海峽、主要的航道等處都安裝了龐大的聲納換能器基陣，靠岸上的電子計算機控制海底的數以千計的換能器。一旦潛艇來犯，便可及時發現。這種防潛預警系統早在1952年就已建成，現已發展到第五代。其警戒範圍可達幾百公里。

在大西洋的亞速爾群島以北，有一個叫“阿發”的水下監視系統。它的換能器安裝在幾個水下塔台上，排布成三角形，每邊長約35公里。這種系統能監聽進出直布羅陀海峽的所有潛艇，並能用三角定位法確定潛艇位置。

除了這種固定的警戒聲納外，探測潛艇還可以用機載聲納進行。一架直升機垂下一根100多米長的電纜，電纜下吊著一部聲納。通過機身的下降或上升，聲納在海水中的深度也隨之變化。飛機在海面上飛行時，便可拖著聲納進行大面積探測。據國外報導，這種聲納每小時可以搜尋海面1000平方公里。

新型航空聲納是“無線”式的，不需要用電纜和飛機連線。它只有10公斤，反潛飛機將它們投到預定海域內，它們便可漂浮於海上。反潛飛機可以同時投放許多這種漂浮聲納。聲納著水後，其天線伸出水面，水聽器沉入水中。水聽器把在海底收到的聲信號變成電信號。通過天線發射出去。反潛飛機根據收到的信號可以判斷潛艇的位置。

現代水雷也多採用聲納作引信。有一種先進的自動水雷，依靠聲納作自導裝置。當潛艇從附近經過時可以“自動起飛”，搜尋並最後擊中目標。