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潜艇在水下航行,是如何发现前方障碍物的?海带真能缠住潜艇吗?

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-12-02  来源:来自互联网  作者:来自互联网  浏览次数:610
导读

但是在很多时候,潜艇在水下航行时并不会打开主动声纳系统,主要还是依靠海图和惯性导航系统,按照既定的路线行驶。通过重力匹配辅助导航系统,能够发现重力异常现象,从而推算出海底障碍物的信息,为潜艇的安全航…

潜艇在下潜状态航行时,宛如在黑夜里行驶一样,它是靠什么来规避前方的障碍物的呢?或者说,潜艇在水下航行时,是依靠什么来导航的呢?如果前方有海底山脉或者其他障碍物,潜艇是如何发现、并且主动避开的呢?其实,潜艇的航行安全是一个历史悠久的问题。自潜艇诞生以来,为了使潜艇能够安全地避开海底障碍物,提高潜艇航行的安全性,人们进行了多方面的尝试,发明了多种避障技术和设备。

潜艇航行安全的首要保障是海图

海图是潜艇航行的必备物品,也是保证航线安全的重要依据。海图通常经过不断改进和纠错,能够在最大程度上保证航线处于安全区域。海图会标出海底的地形状况,包括海底山脉、海底盆地、海底火山、珊瑚群、河口泥沙沉积形成的山丘等,都会在海图上显示出来。因此,潜艇在航行时,往往会根据海图,事先规划好航行路线,正常情况下,不会主动偏离航线。这样就能保证潜艇能避开海底山脉等障碍物,远离地形复杂的危险区域。

在历史上,因为海图没有更新或者海图错误,导致多起潜艇事故的发生。比如在2005年的1月,美国海军“旧金山”号核潜艇在水下高速航行时,撞上了500英尺(152.4米)高的海底山峰,导致艇首严重受损,艇上98名官兵受伤、1人死亡,4个压载水舱被淹没,潜艇差点沉入大洋。事后调查发现,这次事故的主要原因是“旧金山”号核潜艇携带的仍是1989年绘制的海图,没有进行数据更新,因此海图中没有标注出海底山峰的位置,只是将其列为“潜在的危险地带”。

潜艇航行安全的另一个重要装备是声纳系统

现代化潜艇配备了完善的综合声纳系统,通常由被动测距基阵、艇首阵列声纳、探雷阵列、通信阵列、舷侧线列阵声纳、拖曳式线列声呐、水声测量仪等组成。综合声纳系统不仅可以对目标进行搜索、跟踪、测距和识别,还可以探测水雷、监测潜艇噪音,对异常情况进行预警,还能测量声速随深度的变化,提供现场海洋条件下声能传播的直观图像。声呐系统不仅能够对水下目标进行识别和定位,还能有效避开水下障碍物等目标。以美国海军潜艇上装备的AN/BQQ-5综合声纳系统为例,其AN/BQS-13DNA主动声纳能够探测30海里外的目标,AN/BQS-15探雷与避障声纳能够探测水下或冰下的水雷和其他障碍物,目标识别声纳能够根据目标噪声信号进行频谱特性分析进而识别出目标类型。

但是在很多时候,潜艇在水下航行时并不会打开主动声纳系统,主要还是依靠海图和惯性导航系统,按照既定的路线行驶。这样一来,潜艇能够避开水下山脉等固定障碍物或者危险区域,但是很容易和移动中的水下或水上目标发生碰撞。在2009年的2月,英国“前卫”号战略核潜艇与法国的“凯旋”号战略核潜艇在大西洋中相撞,当时这两艘核潜艇都处于低噪音水下航行状态,也没有打开主动声纳系统,所以均没有发现对方,这才发生了碰撞事故。2012年10月,美国“洛杉矶”级攻击核潜艇“蒙彼利埃”号和“圣哈辛托”号巡洋舰发生了碰撞,当时这艘核潜艇也是没有打开主动声纳系统,是通过潜望镜发现了前方的巡洋舰,想要转向躲避为时已晚,最终还是撞了上去。

潜艇航行安全的基础是各种导航设备和技术

潜艇和其他可移动装备一样,需要各种导航设备来确保航行安全。很多水面潜艇可以通过GPS等导航系统来控制航行误差,但是潜艇长时间在水下活动,不能连续获得GPS信号,因此不能使用无线电或者卫星导航等常见导航方式。通常来说,潜艇的导航系统是以惯性导航为主、多种导航系统共同组合的复杂导航系统。以美国核潜艇为例,先后使用了液浮陀螺导航系统(SINS)、静电陀螺导航仪(ESGN)、环形激光陀螺导航仪(RLGN)、光纤陀螺导航仪(FOGN)等导航技术。除此之外还有多种辅助导航技术,比如无线电导航、声纳导航、海底地形跟踪导航系统、多普勒精密导航仪,以及重力匹配辅助导航系统等。

重力匹配辅助导航系统是利用高分辨率的重力异常图组成的基本特征信息数据库,结合惯性导航系统提供的初始位置信息和海洋重力仪器(重力梯度仪)提供的实测值,再结合测深测潜仪以及INS提供的导航参数,按照一定的匹配算法,对惯性导航的初始位置和参数进行校正。通过重力匹配辅助导航系统,能够发现重力异常现象,从而推算出海底障碍物的信息,为潜艇的安全航行提供保障。无源重力导航系统不仅精度高,而且不受时间限制,也不用浮出水面,不产生辐射,能够保证潜艇的隐身性能。

海带真的能缠住潜艇吗?

海带缠潜艇是网友们津津乐道的一个话题,那么在现实中,有没有类似的事情发生呢?其实海带缠潜艇是没有先例的,但是渔网和线缆缠潜艇,是真真实实发生过的。在2005年的8月,俄罗斯的一艘小型军用潜艇在水下航行时,不小心误入了渔网,导致螺旋桨被缠住。为了挣脱渔网,潜艇加力行驶,又导致螺旋桨缠上了海岸监测系统水下天线上的线缆,最终导致潜艇彻底无法动弹,困在水中。事情发生后,俄罗斯立即展开救援,但多次尝试都失败了。后来在无人潜航器的帮助下,成功剪除了缠在潜艇螺旋桨上的缆绳,才使潜艇解除了束缚,脱离了困境。所以,尽管潜艇配备了多种避障设备,但还是会遇到各种各样的障碍物,很难完全杜绝碰撞事故的发生。

 
 
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