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海下核潜艇是如何通信的?靠电台发射长波,“嘀”一声花几亿元?

时间:2022-03-28 来源:对讲机世界 作者:网络 点击:

以前,船舶驶到大海上只能依赖无线电,靠嘀嘀作响的发报机进行通信,操作麻烦不说,还很容易被人破译,泄露国家的军事秘密。

时代早已不是当初,现在层出不穷的核潜艇成了各国海军最保密的一张牌,它们潜游于海下,执行特殊的作战任务。

但是,一旦潜入水下,传统的无线电信号就会受到阻碍,这时候的核潜艇要通信该怎么办呢?传闻中核潜艇通信一次,一个字就要烧掉几亿元,是真的吗?



长波通信:起源于德国的潜艇“狼群”

潜艇开始投入战争是在第一次世界大战期间。那时候前苏联风头大盛,在海洋中击沉了很多敌对的舰艇。然而,这样战无不胜的苏联却遇到了一个天敌——德国潜艇。

德国潜艇总能在神不知鬼不觉当中靠近苏联舰艇,并给其致命一击,由于行动有素,这支潜艇队伍也被称为“狼群”。要知道当时的潜艇受到通信的限制,一旦潜在海平面底下就会变得像一艘小聋瞎,可德国是怎么做到精准攻击的呢?


德国潜艇“狼群”

后来,前苏联占领了德国东部,这才揭开了谜底。苏军在那里发现了一部大功率的超长波电台。经过研究,他们发现这个电台正是德国潜艇的“灯塔”!

电磁波的波长和频率成反比,也就说是越低频的波段,波长越长,传输距离也就越远。长波甚至还有一定的绕射能力,由于频率低,它更不容易被干扰,具有卓越的穿透能力,可以轻松抵达海平面下几十到几百米深处的潜艇。

这个电台让德国潜艇变成了千里眼、顺风耳,苏军顿感捡到了好东西,把这台发信机拆下来送回了苏联,自此,美国也开始大肆投资建设长波电台,长波就这样开始了它在历史舞台上的活跃。



长波通信有多贵?一字千金!

之后,美苏用长波互相警戒了一段时间,双方都为此付出了巨大的经济代价。因为用于通信的主要是长波之中的第二档——长波,它的波长在10公里~100公里之间,需要至少1公里以上的天线和几千千瓦的电源来“供养”它。

当潜艇潜到更深处,就连甚长波也鞭长莫及了,这时候还需要长波中的“大哥”——超长波来完成工作,它的穿透力更强,所需要的建设也越夸张。



因此,长波发射台的每一次开机都是在烧钱,而由于长波的传输速度特别慢,所能携带的信息量也不多。而且为了避免掉线的风险,还必须长时间开机,进行反复的尝试。因此,如果用甚长波传输信息会控制在几个字以内,如果用超长波就往往只需要“嘀”一声。

传输速度有多慢呢?我们现代向对方发送3个字母只需要1秒不到,用超长波电台却需要至少15分钟;按这个速率,一部3G左右的电影传过去甚至需要3万多年!



而通信电台有多大呢?以美国夏威夷的卢阿莱甚低频(甚长波)通信站为例,它由两个拉索伞状天线组成,以此为圆心的几百公里内都是军事禁区;电台高度达到了458.11米,如果把它看作一栋楼,能轻松挤进世界最高楼的前20。

这些建设成本和维护成本分担下来,让超长波电台哪怕只是对着潜艇“嘀”一声,所消耗的金钱都是数以亿计的,至今也只有少数几个国家才有财力消费得起。



幸运的是,除了核潜艇俱乐部的美、俄、英、法,我国也有属于自己的超长波电台,而且早在19968年就完成,在70年代初就能形成战斗力,为我国的国产核潜艇提供了很大的助力。

五花八门的潜艇通信科技

随着潜艇技术的进步,能探索的深度越来越深,加上各国也各自研发反潜兵器,长波已经显得越来越不够用了,这时候,又冒出了很多通信的新点子。

这里先来说说最先进的一个,也是竞争最激烈的一个:基于水下预置系统的网络通信。

原理很简单,就是海军需要提前在水下布置通信节点,潜艇驶过的时候就能连接上,数据传输快,传输量也大,唯一美中不足的就是需要提前布置,不适合用于攻击,而更适合用于防御。

举个例子,长波是普通WIFI,人走到了隔壁房间,由于距离变远和墙的隔绝,导致信号变弱,甚至连接不上;

水下预置就厉害了,它相当于布置了一个WIFI增强器,能将周边的网络信号都抓取过来,包括但不仅限于基站、通信飞机、卫星……共同为潜艇提供信号,就算身处深海,潜艇内的船员甚至可以和外界收发电子邮件。



这些预置其实比起长波也好不到哪去,同样要用大量的金钱来堆,好在方便度上甩了长波几个等级,倒也算比较划算。

值得一提的是,这种通信方式最早是美国开始立的项目,现在附近的几个国家也开始尝试铺装水下通信网了,各种通讯电缆和通讯浮标应有尽有,指不定再过几年,潜艇撞到“不明物体”的事故概率又要再增加了。

此刻,再看看美国现在早早在太空布局的“星链计划”,有没有觉得很相似呢?



说完了这些烧钱大户,再来说说便宜的。便宜的那可就多了。

关于核潜艇的通信体系,我们可以将其分为潜艇本身、飞机(无人机)、和海上舰船三种,它们之间可以自由组合,形成不同的通信方式,其中包括但不仅限于潜艇对舰通信、飞机对潜艇通信、潜艇对潜艇通信……

舰船和飞机本质也是一个中转站,但造一架无人机的价格那可比造一个巨大的军事基站,或是造一个庞大的水下网络省钱多了。而且,无人机由于身形比较小,在海上低空飞行也很容易隐藏自身,就不需要潜艇上浮来接收信号,也不会徒增暴露风险了。



还有更先进的蓝绿激光水下通信技术,更是开辟了崭新的通信方式。既然电波的传达有困难,那就不用电波,用光来解决——而海水之所以呈现蓝绿色,是因为吸收了光谱中其他颜色的光。

利用这个特性,人造的蓝绿光可以在海中大行其道,具有很强的穿透力。早期,这个方式还只能使用飞机来实现,现在也能直接用卫星发射了,具有效率高、方向性好、不受电磁影响的优点。



现在,长波通信俨然已经成为了核潜艇通信中资历最老、也最为原始的一个方法,但它或许很久都不会被淘汰,而是作为海军的基石,也是最后的底牌。就算其他设施都被破坏,它也能稳定、恒久地向核潜艇传播信号。




(中国集群通信网 | 责任编辑:李俊勇)

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