美媒:中夏族民共和国在北海建水下监听网 将巨大限制外军

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  在今年5月初举办的中国国际国防电子展上,我国研究人员公开展示了光纤水听器岸基阵列的实物图片。光纤水听器是一种建立在光纤传感和光电子技术基础上的水下声信号探测器。主要利用相关检测技术,把水声信号转换成光信号,进而对汪洋大海中的各种声响进行高灵敏度侦听。随着光纤水听器工程应用的日渐成熟,这双洞察汪洋的“智慧之眼”,堪称水下反潜侦听的“钢铁长城”。

  英国《简氏防务周刊》网站在5月17日的报道中将其称为“水下长城”,认为其能大大削弱美国和俄罗斯核潜艇所垄断的水下作战优势。美国“国家利益”网站则认为,中国构筑水下观测系统的雄心,将适用于触及中国国家利益的所有海洋,包括“近海、深远海、边远海岛、战略通道”等。

“深海声道”是声波速度在水下因为温度/密度的变化产生先低后高的现象,导致声波在其中会反复折射,上下起伏而传递得更远

  中国军事专家刘江平6日接受《环球时报》记者采访时表示,该系统通常由水下声呐阵列、岸基或水面分析处理组件以及连接水下和水上设备的通信电缆等部件组成。

  作者:瑷敏工作室

  可见,水声监听系统在反潜战中扮演了类似于防空雷达警戒网的关键角色,只是把雷达改成了声呐。

2016年展示的海底观测网包含了深海电力与信息网络来串连铺设在海底的
“声学接收阵列”与多种海洋监测系统。该年8月,中国科学院带领浙江大学等单位在于南海建立了实验网络,在1700米深海置放了由主接驳盒串通的150千米长基础网络,可提供10kV/10kW的电力,并以1Gbps的光纤将数据传回陆上

 

  策划:白璐

  “在海水里,雷达、红外、光学等陆地上的探测手段统统失效,而空气中传不远的声音,在水中传播却特别快、特别远。因此,声呐几乎是探测潜航状态潜艇的唯一有效手段。”

毫无疑问,相比美、日反潜强国,反潜至今仍是我国的一大软肋,尤其是远洋反潜。

  海洋水声监听系统对中国有什么用

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  光纤水听器如此优越,已成为世界反潜探测技术的一大热点,2003年美国和英国首先联合完成了一个数千个水下光纤水听器阵列的布置。

由于水下声纳阵列的外观类似电缆,在海底绵延上百公里远,会让有些人误以为像是防盗的压力警报器,只能探测到从上面通过的舰船。但其实不是,水下声纳阵列是利用
“深海声道”原理的远程探测器,这是美国科学家于1937年在大西洋观测到的现象:当炸药在约5千米深的海床引爆时,其低频声波传递比预期的远,似乎除了海面与海底的多重反射外,低频声波在深海有个隐密通道可以更低的损失率传递到更远的距离。

  他介绍说,中国在自己的领海和专属经济区建设海底监听系统是完全符合有关海洋公约的,是一种正当的防卫性措施。这与在自身国土上建设各种防空预警雷达站性质和作用是一样的,可在敏感海域探测、跟踪、识别与中国海防安全相关的潜艇和水面舰船的声音信号。中国在这方面与西方国家相比是有不小差距的,应该加快这方面的建设以提高中国海军反潜能力,也为我国核潜艇、常规潜艇和水面舰艇执行巡逻防卫任务提供可靠的海洋环境信息。

  早在1937年,研究人员就发现了深海中存在着一个能让声波传输到更远距离的“深海通道”。在“深海通道”和反潜技术发展的基础上,美国海军研究实验室于1977年发表了光纤水听器的首篇论文,开启了属于光纤水听器的水下侦听新时代。此后,美国海军研究实验室开始执行光纤传感器系统计划,光纤水听器是该实验系统的重要内容之一。

  与飞机、军舰使用的舰体声呐、拖曳式声呐、吊放式声呐及声呐浮标“从上往下”的探测不同的是,海底固定监听阵列是“从下往上”地“仰望”潜艇。据曹卫东介绍,由于海洋中各类温度、密度跃变层大多靠近海面,后者比前者受水体折射的影响要小得多,因此对低速航行的安静型潜艇有更高的捕获概率。

同样是2017年5月,中国电科第23所声光探测首席专家陈小宝的先进事迹引发外界关注,他的主要成果就是海底科学观测网的主要耳目——光纤水听器。

  美水下监听系统所用电缆能绕地球一圈

  英国海军主要聚焦利用阵列进行浅海监视和海岸线监控技术,已经成功研制出光纤海底阵系统,可实现远距离组建的光纤水听器阵列技术具有巨大的应用前景。法国、意大利与挪威合作执行全光纤光纤水听器线阵计划,旨在发展静态光纤水听器阵列,后来继续发展成为欧洲长期防卫联盟项目的一部分。

  此外,光纤水听器没有金属部件,对方不容易探测和破坏,不受电磁干扰,而且不易被海水腐蚀,使用寿命和可靠性都要高于传统声呐。

因此,水下听音阵列并不是只能听到经过的舰船而已,而是从 “深海通道”听到
“千里之外”的舰船噪音,就像是水下的远程预警雷达,或者说预警机。随着技术进步,水下阵列本身也延长到上千公里,可以听到更低频的更远处声响,并用分段阵列方式产生更窄的被动波束,以提升测向的精确度。然而,由于水下听音阵列是一种被动探测器,判断不出声音传递了多久的时间,也就无法像雷达一般测量出目标的距离,必须综合不同位置的阵列才能进行三角定位。

  美国从上世纪60年代起,就开始在其本土东西两侧的大西洋和太平洋分别建设两套针对苏联潜艇的固定式海洋水声监听系统。通过几十年的建设和发展,目前美国的两套海洋水声监听系统各有3条深水声呐阵列组成的警戒线,其通信电缆总长度超过3万海里。美国的大西洋水声监听系统第一条警戒线是从斯匹次卑尔根群岛到挪威;第二条自纽芬兰经格陵兰、法罗群岛、法国到西班牙;第三条在美国东海岸大陆架大约150海里处。