偶是萨沙,偶来回答。
核潜艇的导航还是比较复杂的。
二战时期的导航比较原始,潜艇同普通水面军舰没有什么不同。
这是因为潜艇绝大部分时候同水面军舰一样,都是在水面上航行,只要发现目标进行攻击时才会下潜。
下潜进攻后,潜艇多会在潜航状态行驶一段时间,脱离危险海域随后继续上浮航行。
二战以后就不同了。
随着科技的发展,潜艇只要上浮就非常容易暴露自己。
所以,核潜艇从离港开始就全程在水下航行,不会上浮。
即便是柴电潜艇,必须上浮利用柴油发电机充电,也要尽量减少上浮次数。
目前普通的军用车辆、军舰、火车甚至士兵,都可以采用GPS或者北斗定位系统,再根据现有的卫星图进行准确定位和导航。
但潜艇不一样,它需要在水下潜航,收不到GPS的信号。想要通过GPS定位,潜艇就必须上浮到海面或者接近海面,这自然是不被允许的。
那么,核潜艇怎么导航呢?
主要采用惯性导航技术,在利用其他辅助技术进行定位。
在潜艇出航之前,首先需要配备高精度的海图,在海图上确定航行路线。
潜艇出港以后,立即利用惯性导航系统进行定位,保证研制预定的航道行驶。
惯性导航技术目前是很成熟的,还不需要同外界进行信息交换,安全性很高,不会被敌人借此锁定。
惯性导航系统的核心零件是陀螺仪和加速度计。
陀螺仪也分为很多种,是一种角运动检测装置,可以依靠内部装置的惯性检测一个物体的运动方向和轨迹。陀螺仪可以确定潜艇前进方向,保证按照规定航道行驶。
但潜艇不可能始终保持同一个速度,导致前进是会出现速度误差。
所以,潜艇在某个方向上行驶多少距离,需要用到加速度计来计算。
大家可以把惯性导航技术看做是,不需要卫星协助的一种GPS定位。
惯性导航系统不需要同外界交互,就可以保证潜艇按照航行前进。
不过,再优秀的惯性导航技术也大大不如GPS,它会存在一定的误差,需要辅助定位系统进行校对。
之前核潜艇的辅助定位技术比较落后,一般是潜艇在潜望镜深度航行时还会采用磁罗经、六分仪等传统导航仪器结合潜望镜观察结果修正自身方位。
随着技术的发展,在超长波通信出现后,核潜艇可以使用无线电罗盘测量导航电台方位角来进行导航。超长波可以穿透到较深的水下,定位效果不错,但需要建立大量的大功率的超长波导航电台,普通国家没有这种实力。
现代的辅助技术就高超多了,常见的是水声定位与地球物理属性匹配定位。
这两种定位技术内容也很多。
水声定位就是利用声呐技术定位,同雷达比较接近,只是发射的是声波而不是电磁波,潜艇不需要上浮。
水声定位分为很多种,精度较高,缺点是安全性不够。尤其是主动发出声波后,容易被敌人借此锁定潜艇位置。
地球物理属性匹配定位内容也很多,包括地磁、重力和水下地形等等。
这种定位需要首先收集复杂的地球重力场、磁场、水下地形等信息,而且需要不断更新,建立庞大的数据库,再利用先进的算法进行匹配分析,完成导航工作。
地球物理属性匹配定位的优势是都是被动的,不会暴露潜艇位置,缺点是建立数据库且不断更新,只有少数军事大国才能做到。
之前海狼级攻击核潜艇“康涅狄格”号在南海撞上一不明物体,就是导航出现问题。
这艘单价超过30亿美元的核潜艇,导航技术是非常先进的,怎么也会犯这种错误?
“康涅狄格”号配备的先进声呐系统,探测距离可以达到5公里,正常来说不应该撞到不明物体。
但这种高频声呐也容易被敌人追踪,所以“康涅狄格”号撞击时应该没有使用它,导致声呐探测距离有限。
“康涅狄格”号撞击的可能是一个大型集装箱,是几天前某个船只坠落入海的,恰好在航道上。
由于美军没有及时侦测航道的变化,潜艇只是一味沿着原有路线前进,加上没有通过声呐系统及时发现障碍物,导致出现碰撞。
这不仅仅是技术问题,也是人为疏忽,所以事后潜艇的指挥官、值班员和另外两名军人已经被解除职务。
总之,核潜艇的导航是有很高的技术含量的,尤其战时的技术含量更高。
现代战争,就是高科技战争。
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