由于空气和水介质不同,这种武器只能通过声音来制导

 2019-10-24 13:07:30        阅读量: 240 作者: 匿名

 

听觉信号

声制导,也称为声寻的制导,是一种利用声波作为目标辐射或反射信号的制导方法。它分为两种类型:主动声制导和被动声制导。我们知道,无论采用哪种寻的制导方法,制导武器都必须被目标辐射或反射的一些信号能量跟踪和制导。声波也是一种信号能量传输,但声波传输的是一种机械能,而电磁波传输的是电磁能,这在物理上属于两种不同的能量传输。在正常情况下,声制导将不用于空对空导弹,因为声波在空中的传播速度太慢,无法跟踪和引导高速目标,并且很难传输制导指令。声波在空气中的传播速度只有每秒340米左右,而现代飞机的飞行速度极快。巡航速度已经达到或超过音速。一些导弹目标的飞行速度甚至远远超过音速。显然,当声波被用来引导空对空拦截导弹时,导弹只能瞄准高速运动目标后面的一点。这种轨迹模式也被称为“后跟踪”轨迹。这样,当导弹对付超音速目标时,它永远不会击中目标,无论它从哪个方向攻击,它最终都会被目标落下。当用来拦截弹道导弹时,也是因为弹道导弹通常出现在大气层之外,声波不能在真空中传播,所以此时只有电磁波可用。

虽然声制导在空气中的应用价值相对较小,但它在水下也能发挥作用。由于海水是电的导体,电磁波在水下传输时衰减率很高,很难用作信号的传播介质。另一方面,声波正好相反。它在水中的传播衰减要小得多。频率越低,衰减越小,传播距离越远。此外,声波作为机械波,在液体介质中的传播比在气体介质中的传播更有优势,其在水中的传播速度比在空气中的传播速度快。声波在海水中的传播效率不亚于电磁波在空气中的传播效率。例如,几公斤的炸弹在深海爆炸可以接收数万公里外的声音信号。冷战期间,美国部署的潜艇固定声纳监测系统可以跟踪1000海里以外的苏联潜艇。正是由于声波的这一特性,它在军事领域的应用包括水下探测、导航、通信、制导等方面,特别是在地空反潜战和潜艇攻防作战领域,声波可以发挥其作用。

水面舰艇声纳探测潜艇示意图

潜艇用大型声纳阵列

水面舰船尾部的螺旋桨是噪声的主要来源之一。

由于海洋环境的复杂性和特殊性,声波在传播过程中会受到海水介质分布不均以及海面和海底影响的影响,这将导致折射、散射、反射和干扰等现象,导致传播路径的变化,导致声波在海水中的传播特性与电磁波在空气中的传播特性有很大差异。声学制导最重要的应用是水下武器——鱼雷。

鱼雷是潜艇的重要武器。

自从鱼雷出现以来,各国海军都非常重视鱼雷的发展,并根据各自的作战需要和战术思想选择了不同的技术路线来发展鱼雷。事实上,现代先进鱼雷在研发难度和制造成本方面都优于导弹。能够设计和制造鱼雷的国家数量远远少于能够设计和制造导弹的国家数量。原因在于水声环境的复杂性和水声制导的特殊性。尽管由于导弹技术的不断发展,鱼雷对水面舰艇的重要性已经降低,但鱼雷仍然是各国海军最重要的武器之一,鱼雷在潜艇中的作用和地位仍然不可动摇。鱼雷总是在水下攻击。对于隐蔽要求极高的潜艇,从水下发射和引导的鱼雷是其攻击和自卫的主要武器。除了老式的直接鱼雷外,现代鱼雷制导方法可以分为四种:主动声自导、被动声自导、有线指令制导和尾流自导。先进的鱼雷模型经常使用这四种制导方法形成复合制导系统,如尾流自导声自导、线导声自导或主动/被动复合声自导等。

声自导鱼雷头感应阵列

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美国mk46轻型鱼雷采用主动和被动声自导

[作者:图灵·冯]

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