二戰聲納

探測潛艇的裝置(ASDIC聲納)的是探測潛艇的裝置(ASDIC聲納)的。

介紹

英國是於1917年6月開始試驗探測潛艇的裝置(asdic聲納)的，“ASDIC”便是由反潛探測研究委員會之名而得來，後來成為盟軍護航力量在戰爭期間使用的一種最主要的水下探測裝備，美國人稱之為聲納。該裝置基於一種發射-接收裝置在水下高度定向發射聲波，如果該聲波在水下遇到障礙物便會反射回接收機。聲波發射與接收之間的時間間隔可用來測算目標距離，而羅盤接收機可讀取目標的反射回波從而判別目標的大概方位。1922年7月，英國科學家對聲納進行了試驗。1927年，在波特蘭成立了水下探測研究所。在英國研製聲納的同時，美國也在研製自己的聲納。美國的研製工作在1917年4月參加第一次世界大戰後不久便開始了，但以後的進展極其緩慢。直到1927年，才由艦隊進行了第一次試驗，1931年才研製出一部比較滿意的QB型聲納。20年代初，在英國驅逐艦“韋賽克斯”號、“韋斯科特”號、“韋斯敏斯特”號和“溫澤”號上裝備了聲納，目的是供艦隊試用及評價。試用效果很好，因此海軍部決定在新設計的驅逐艦上裝備這種聲納。最初決定只在一部分驅逐艦上裝備聲納和深水炸彈，其餘的裝備上兩速的驅逐艦掃雷具。自1931年起，所有的驅逐艦都裝上了聲納。ASDIC聲納的發射裝置通常位於水面艦艇首部水下最前端，安裝在一個注滿水的金屬整流罩內以減少中速航行時的水流衝擊噪聲，同時允許聲波的通過，其作用類似於一個緩衝器。各種聲音都影響到接收的清晰度。這種聲音會在螺鏇槳高速運轉時出現，因為螺鏇槳在水中轉動時能產生許多非常小的氣泡，這些氣泡消失時，會發出一種很高的聲音，叫做空化。這種空化現象也能在艦首和艦首附近振盪器的導流罩周圍產生。聲納導流罩周圍的空化現象不僅能造成外來的噪聲，還能形成一個阻礙聲波通過的螢幕。艦艇中速航行時的空化噪聲相對而言是比較小的，但是當航速提高到18節時噪聲水平便急劇上升，此時便很難有效判別水下接觸。艦艇航速超過24節以上，導流罩就要完全收回，以防損壞。在風浪大的天氣里，艦艇的縱搖也能使導流罩離水面非常近，而且時常暴露出水面，使發射和接收信號暫時完全消失。所以惡劣的海況對聲納的工作影響極大。ASDIC可工作在不同的模式下。處於扇面搜尋模式下時，聲納兵在水面艦艇航行方向的兩側各45度範圍內進行扇面搜尋。同時，ASDIC還必須以一個固定而足夠長的時間間隔斷續工作以保證一旦發現水下目標時，反射回波能夠被有效接收。例如在發射聲波時，接收機便暫停工作。聲波脈衝的發射通常呈現類似於“砰”的聲響，如果數秒鐘後沒有收到反射回波，發射裝置便會鏇轉5度重複上述搜尋過程。一旦發射出去的聲波脈衝接觸到水下目標時，接收機接收到的回波會呈現截然不同的類似“嗶”的聲響。此時聲納兵便會發出警報，同時估算目標距離，並通知艦橋，接下來聲納兵會進行左右交替搜索以確定目標的長度和運動方向。除了與水下航行的潛艇接觸以外，其他物體如鯨或大規模魚群一類的海洋生物也能夠造成聲波的反射，甚至是垂直運動的海流和船隻的航行尾跡。這樣一來便會經常導致錯誤警報的發生，尤其是對於經驗不足的聲納兵而言這種事情時有發生。相反，經驗豐富的聲納兵能夠很好的識別這些無意義的信號而繼續搜尋真正的潛在目標。值得一提的是，海況的因素往往能夠導致一艘真正的潛艇無法被探測到，ASDIC探測器在惡劣的海況下的工作情況極不可靠，而水下的溫度躍變層也能夠破壞聲波的反射。潛艇通常會利用這一點在溫度躍變層的下方潛航以躲避偵測，這一戰術一直沿用至今天。ASDIC裝置也可用於被動監聽模式。潛艇螺鏇槳的轉動、艇上設備的運行以及水櫃中壓縮空氣的排放這類操作產生的噪音往往都能被偵聽到。但實際上潛艇會儘量避免上述情況的發生，它們通常會深潛，低速航行並下潛至溫度躍變層下以消除螺鏇槳產生的空化現象。當潛艇被發現時，水面艦艇會立即高速駛向目標，此時的航速通常為15節。在此過程中會確定目標的最終運動參數並執行攻擊。水面艦艇必須精確測定潛艇的位置和即將到達的位置以便實施深彈攻擊。隨著兩者距離的接近，潛艇會通過ASDIC探測波束的下方而使水面艦艇丟失與之的接觸，這樣便無法實施精確的攻擊。在這種情況下允許丟失接觸的距離是在300碼以內，這樣的距離不會影響到深彈的攻擊效果。儘管正確設定了攻擊方位和引爆時間，深彈的爆炸深度往往並非是設定的參數。因為潛艇當前的航行深度只能根據丟失聲納接觸的位置進行估算。1939年的英國海軍條令規定，無論何時，當一艘驅逐艦獲得聲納接觸時，第二艘裝有聲納的艦艇只要能抽出來，就應一道參加跟蹤。第一艘艦如果在攻擊結束時失掉了接觸，便由第二艘艦接著進行攻擊，儘管這時第一艘艦的深水炸彈已經爆炸，第二艘艦還是能夠繼續保持接觸的。這種克服“失去接觸”的方法意味著能保證對潛艇實施連續攻擊。如果有兩艘以上的艦艇，則多餘的艦艇一般以已知潛艇的最後位置為中心，以5海里左右為半徑進行盒形搜尋。如果那兩艘攻擊艦失去了接觸，用這種方法仍然可以發現潛艇。但是，兩艘以上的艦艇以18節航速進行攻擊機動時有發生碰撞的危險，這樣便使得反潛艦艇無法專注於反潛作戰行動。1943年以後，由於德國可能用音響魚雷進行攻擊，英方要求護航艦艇降低速度(緊急攻擊時例外)，因而在攻擊時要用3艘或有時用4艘艦艇保持聲納接觸的情況更多了。

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