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碧蓝航线:基础声呐

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    • 碧蓝航线:基础声呐
    本名 基础声纳
    类型 设备
    相关设备 后继:改良声呐

    基础声呐是由蛮啾网络、勇仕网络联合研发的移动设备游戏《碧蓝航线》及其衍生作品中的武器装备。

    游戏数据

    • 挂载武器和装备参数如游戏中一样可以点开喔!
    T1
    Template:碧蓝航线武器
    T2
    Template:碧蓝航线武器
    T3
    Template:碧蓝航线武器

    历史原型

    Sonar这个词是第二次世界大战中首次使用的美国术语。它是SOund，NAvigation（导航定位）和Ranging（大范围搜索，距离的修正）的首字母缩写。

    在大航海时期，达芬奇曾经记载到这样的现象：“如果使得船只停航，将一根管子伸入水中，就能听到远处航船的声音。”这种听声管被视为现代声纳的雏形。中国古代则有地听瓮，将大瓮至于地中，派人下去贴着瓮壁听音，从而判断是否有人挖地道偷袭。

    1912年泰坦尼克号事故后，英国人提出回声定位的建议，后来美国人费森在1913年发明了水下发射接受换能器，并探测到了2海里外的冰山——在浓雾天气或者其他视线受限的情况下这个距离可能比目视观察远不少。 然而真正刺激声纳技术发展的还是战争。一战期间，德国采取的无限制潜艇战对盟国航运造成极大的压力。1917年，美国成立了专门的研究委员会研究对潜艇的探测手段。由于电磁波（尤其是对目标精确定位的短波）对海水的穿透力极为糟糕，因而声纳就成了重要的研究对象。

    二战时期的声呐已经能有主动被动两种模式了，往往安装在舰首。另外潜艇也装备了声呐，然而此时的潜艇声呐定位精度仍然糟糕，仍然不能代替潜望镜直接指挥鱼雷射击，直到XXI级别潜艇问世才算解决。

    影响声呐探测的因素

    相比于电磁波在空气中的传播，声波在水中一样存在衍射反射之类的现象，此外还有很多其他的影响因素：海水温度，盐度，深度，海洋生物，海底地形，海面环境等等，这些可以让声纳变成顺风耳捕捉千里外的目标（字面意义的千里），也可能让声纳 彻底变成聋子。

    声呐使用在水中传播的声波进行侦察，环境因素会使其灵敏度上升或下降。

    环境噪音

    这是海洋自身的背景噪音，噪音越大，声呐越难发现其他声源。风浪、雨雪和海冰（水下）都会增大环境噪音而海面浮冰（结构相对多孔吸收噪音，与泡沫隔音材料原理近似）能显著降低环境噪音。理论上如果潜艇自己的噪音小于环境噪音敌人的被动声 纳将无法发现自己。

    海水深度

    在非常浅的水域存在着更多生物活动（更高的背景噪音），并且声波在到达海底时会被扰乱，这些会使声呐灵敏度降低。在下面的几种现象中，水深也是影响声波传播的重要因素。

    声音在水中的传播

    由于温度和水压（其实还有密度）引发的海水密度改变，声波路径在水下发生弯曲。随着水温的降低，声波的路径向下弯曲，随着水温的升高，声波的路径向上弯曲。此外，增大的水压会使声波路径向上弯曲。因此向水下传播的声波路径会先因温度渐变向下弯曲，然后因水压增大向上弯曲，结果是声波先进入深处再回到海面。

    水声会聚区

    正如上文所说，声波的路径因为水压会向上弯曲，所以在足够深的海域它最终会回到海面，然后再被海面反射回来，如此循环往复。这些声波返回的地点叫做水声会聚区。会聚区内的声呐可以侦测到声音。

    汇聚区是环状分布的。第一汇聚区往往是声波也可以直接到达的区域，第二汇聚区第三汇聚区更远，可以达到40到50公里与100公里以上，但是这些区域的目标很难确定深度。第四第五汇聚区可能会形成但是非常罕见。

    尽管如今水声汇聚原理应用不少（比如SOSUS），然而水声汇聚区需要声波传播非常远的距离，而二战时期的高频声纳的声波能量衰减极快，所以很不幸水声汇聚原理在二战中几乎没有可行的应用。

    海底反射

    在中等深度的海洋中，声波接触到海床之后能被反射回到海面，使其传播距离增大。这种现象的发生需要一个较为平坦的海床以反射声波。

    温跃层和波导

    正如上文所说，温度渐低的海水让声波向下折射，温度渐高的海水让声波向上折射。总的来说，水温在海面附近最高，并随着深度的增加而降低。在某个深度水温会突然下降，这个位置称为温跃层。

    在温跃层之上，声波通常会向上折射，到达海面之后，有一些又会向下反射，再在温跃层之上向上折射。这种在温跃层和海面之间持续地反射与折射的现象叫做表面波导，它会极大地增强温跃层与海面间声音的传播。

    在温跃层下方，可能会形成一个阴影区域。声波或是被表面波导困住，或是穿过温跃层向水温降低的方向折射。折射的声波远离的区域形成了“阴影”，这会明显减少此处声音的传播。此区域内的潜艇很难被反潜兵力发现。二战期间德军潜艇也会利用尽可能深潜来让自己于敌人位于温跃层两侧。

    注意：波涛汹涌的海水会将温跃层附近不同密度的海水混在一起，减弱温跃层的强度。在有些海况恶劣、水过浅或海水温度变化不大的地区，温跃层根本不会形成。这在海况糟糕的北大西洋需要注意。

    以上各类影响因素需要平时大量的水文资料积累，所以目前各大海军强国都会对自己的海区或者敌人的海区进行水文探测，比如使用音响测量船，科考船，核潜艇甚至是民船等等。这也可以解释为什么2021年10月份某只兔子对于某只鹰的潜艇在自家海域如此炸毛。

    游戏相关

    游戏里舰船如果不带声呐以及反潜武器就无法攻击水下的敌人，所以声呐是反潜战斗的必备。

     
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    注释与外部链接

    《水声学基础》 其他部分文章

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