中国潜艇要走出第一岛链不容易，美军水下神秘系统时刻监听

【军武次位面】作者：骑猪骑士

2018年4月12日的海上阅兵公开了多型核潜艇，随着我国核潜艇技术的不断进步，核潜艇部队的远洋航行训练逐渐增加，但要出第一岛链，还要突破神秘的SOSUS系统。

▲参加南海阅兵的中国海军核潜艇

声音传播速度在水下600米~1200米之间的深度比其他深度都要低，从而降低了声音传播损耗的能量，使声波传播得更远1943年，美国哥伦比亚大学的两位教授伊文和沃泽尔发现了这一个水声通道，命名为SOFAR通道。二战后期，伊文发明了一个空心小金属球，小球经过精心设计，当小球下沉到600米~1200米，金属球就会被水压压扁，发出巨大的响声，在SOFAR通道内传播。在海上飞行的飞行员会携带这种金属小球，飞行员跳伞到海上就像海里扔这种小球。小球变形破裂的声音会被安装在水下的水听器接受，两个以上的水听器接收到声音就能定位到飞行员的位置。

▲声速与深度的关系

▲SOFAR通道

▲利用SOFAR通道探测洋中脊的震动

二战结束后，冷战爆发了，为了有效对抗苏联红海军庞大的常规潜艇部队，保证大西洋航线的安全。1949年，美国海军水下作战委员会提出了发展被动警戒声纳系统的需求。早在二战期间哈佛大学水下声音实验室负责人弗雷德里克·亨特，就设想利用SOFAR通道探测数百海里外的潜艇，低于500Hz的信号可以轻松地从任何深度进入SOFAR通道。1950年，美国海军联合麻省理工学院等单位联合开展了海底低频远距离反潜声纳系统的研制，以水下战委员会主席的名字命名为“哈特韦尔”。1950年年底，海军研究办公室（ONR）资助美国电话电报公司和西部电气开发海底监视系统，以通过SOFAR信道检测和跟踪苏联潜艇。最初的项目代号为“杰泽贝尔”。

▲建造数量达到26艘的Z级潜艇，战后苏联庞大的水下舰队是美国海军的主要威胁

与此同时，美国海军继续支持哥伦比亚大学、伍兹霍尔海洋研究所、斯克利普斯海洋研究所等单位重点研究远程水声传播的规律。被称为“迈克尔”。随后，“杰泽贝尔”和“迈克尔”两个项目合并为SOSUS项目。该项目高度保密，对外名称为“凯撒”。1951年，西部电气公司公司在巴哈马群岛安装了一套6元的测试基站并进行了一系列的测试。1952年，一艘英国护卫舰将第一套全尺寸的SOSUS原型基阵布放在440米深的还读，在305米的基阵上装有40个水听器单元。布放的阵列效果非常好。美国海军决定在美国整个东海岸安装SOSUS系统。1954年又决定将系统延伸到西海岸和夏威夷。1961年，海军决定将SOSUS前移，拓展延伸到英国和冰岛，成为著名的GIUK防线的一部分。

▲SOSUS系统的分布

为了分析SOSUS系统接收到的信号，美国电话电报公司借鉴刚研制成功的声谱仪，研制了被称为LOFAR的设备。该设备用静电指针在特殊的纸上画出黑色的纹路，生成时间-频率图像。可以实时的分析低频水声信号的谱特征。任何声音都可以被分解为不同的频率部分，随机噪声信号在是各种频率的强度大致相当，但是潜艇的噪声有特定的频谱，可以从海洋噪声中识别出来。应用这种技术绘制的的图被称为“洛法谱图”。潜艇的噪声在较高的频率上被探测到后，信号可以通过LOFAR技术检测出机械噪声，潜艇螺旋桨调制的有规律的低频信号可以被解调。

▲LOFAR设备

▲“洛法谱图”

1957年在美军在北海道西北端建立了一个“试验站”，信号由卫星传回美国本土处理。70年代，美国在日本与朝鲜半岛之间部署了一个阵列。在日本本土开设了3个台站实现了对对马海峡和冲绳的水下监视。

20世纪80年代中期，SOSUS水听器阵列从日本南部延伸到菲律宾，基本上涵盖了从中国进入太平洋的主要途径，成为封锁潜艇出第一岛链的“锁链”。

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