聲納是根據什麽原理探測水下目標呢?
聲納的核心部件是換能器。從發射機送出壹個電信號,經過換能器變成聲波,聲波向外輻射,從目標上反射回來的聲波或是目標本身反射的聲波經過換能器可以變成電信號送入接收機,再經過放大、濾波就可以得到目標的信息。但是換能器發出的聲波沒有方向性,能量也不集中,即使探測距離很近它也不能夠辨別目標的方向。為了把聲波的能量集中起來,讓它變成有方向性的聲波,采取兩種辦法,壹種是把換能器放到像喇叭口的反射器的中心線上,發出聲音以後經過匯集就朝壹個方向傳播,不斷轉動喇叭口就可以改變聲波傳播的方向;第二種辦法是把許多換能器按壹定的方式排列組合起來,構成壹個基陣,基陣中心聲音增強。根據這個原理換能器就能夠收到比較遠的信號,同時也可以很準確地測出目標的距離。
根據聲納的工作方式不同,它可以分成兩種類型:壹種叫做主動聲納,就是聲納本身要發出聲波,聲波遇到了障礙物以後返回,它再接受回波,這樣可以測定出目標的方位和距離。但是,由於聲納本身要發出聲波,容易被敵人發現,因而暴露目標;另外壹種叫做被動聲納,聲納本身不發出聲波,只是探聽對方目標發出的聲音,它的保密性比較好,也可以根據接收到的聲音來判斷目標的性質。但是,它不能探測不發聲音的目標。現在的聲納都是以上兩種方式相結合,根據探測對象不同,有時用主動聲納,有時用被動聲納,兩種結合使用效果就會更好壹些。
聲納在軍事上用於水中目標搜索、警戒、識別、跟蹤、監視和測定,進行水下通信和導航。聲納技術還用於魚雷自導和水雷引信。聲納是壹個大家族,在軍隊服務的主要有四兄弟,大哥在水面艦艇服務,它的主要任務是反潛,探聽有沒有潛水艇進攻,它的探測距離不同,近壹點的達到5海裏,最大的探測距離達到120海裏;二弟在潛艇上服務,它主要探測水下目標和水面目標,探聽周圍有沒有別的潛艇存在以及水面上有沒有敵人的艦船,同時它還為魚雷提供導航;三弟是機載聲納,在反潛巡邏機和反潛直升機上服務,它有壹個很長的尾巴連著,搜集水裏的情報;老四是固定聲納,在固定的位置上站崗放哨。它在海底或是飄浮在海面,偵查敵人的潛艇,保衛國家的海防。藏在海底的聲納隱蔽性非常好,能夠長時間的工作。
由於聲納靠聲波探測,受水文條件的影響和目標變化的影響都很大。比如,在同壹海區進行探測潛艇的作業,在冬天探測效果很好,到了夏天由於水溫升高,探測的效果就明顯下降,有時根本找不到目標。因為海水有的地方溫度高,有的地方溫度低,在這種變化層裏聲納就很不穩定。如果有風浪、海底地形變化大、目標運行速度快等等,都會影響聲納探測結果。為了進壹步增強反潛艇的探測能量,除主要提高聲納性能外,還發明壹些不完全靠聲音探測的辦法,與聲納配合使用。比如利用雷達或是用磁力探測儀、紅外探測儀及廢氣探測儀等等,因為常規潛艇不可能長期在水下活動,而是隔壹兩天就要浮出水面補充氧氣,只要它壹浮出水面就會被雷達發現。潛艇都是用鋼鐵制造的,它在水中航行會使磁場發生變化,可以用磁力方法來探測有沒有潛艇。另外,潛艇本身散發壹定的熱量,也可以用紅外探測的辦法發現潛艇的存在。潛艇還要排除壹些廢氣,可以利用測量廢氣來探測潛艇。所以各種探測設備要和聲納配合起來使用,才能起到最佳的效果。