海鯤潛艦配備先進側視聲納,聲納原理是什麼?為什麼叫這個名字?水底不能用雷達嗎?

台灣首艘自製潛艦海鯤艦,在潛艦設計上融合了多項先進技術,其中包括X型尾舵、水平安定翼以及側視聲納陣列(flank sonar array)。其中,側視聲納陣列的配備讓海鯤艦具備了一種類似「側邊長了眼睛」的感知能力,透過這一技術,它能夠高精度地三角定位並解算敵方目標的位置,這已成為現代先進潛艦的標準配備。

聲納(sonar)是英文「SOund Navigation And Ranging(聲音導航與測距」)」縮寫的音譯,利用聲波在水下的傳播和反射特性,用來完成水下測量距離、探測動態和通訊等任務。聲納技術在水聲學中占據著極為重要且廣泛的應用,主要分為主動式和被動式兩種類型。

主動聲納類似於雷達,它會主動發出聲波訊號,然後利用接收到的反射訊號的變化來計算物體的相對方位和距離。相對地,被動聲納則不主動發出任何聲波,僅接收周圍的各種聲音訊號,然後利用這些訊號來判斷和識別不同的物體。

潛艦無法使用雷達的原因在於,雷達使用的電磁波在水中的特性跟光波一樣,就是衰減速率非常高,無法作為一種有效的偵測信號源。因此,聲納技術成為了潛艦在水下導航、探測敵方目標和進行通訊的關鍵工具。

聲納技術已經存在超過一個世紀,最早由英國海軍的路易斯·尼克森(Lewis Nixon)於1906年發明。根據現代潛艦的配置,海鯤潛艦至少擁有艦艏、艦艏上方、側邊的聲納、導航聲納以及水下通訊聲納系統。其中,側視聲納的應用在現代潛艦中變得更加重要,傳統的潛艦艦艏聲納僅能偵測約130度的範圍,側邊聲納大幅提升了對戰場的全面感知能力。這一技術的應用使得台灣的海鯤艦在海上作戰中能夠更加靈活、高效地執行任務。

看更多:中科院公布航程一千公里「劍翔」反輻射無人機,「反輻射」是什麼意思?

(Photo:facebook.com/MilitarySpokesman)

(完)


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範例問題:

  1. 你聽過聲納技術嗎?它是如何幫助潛艦在水下進行導航和探測的?
  2. 為什麼潛艦在水面下不能使用雷達?有什麼特性使得聲納成為更好的選擇?
  3. 側視聲納陣列是如何讓海鯤艦有類似「側邊長了眼睛」的感知能力?這種能力對潛艦在海上作戰有什麼幫助?

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