潜艇在静默时,如何接收到军方的指令?
良好的隐蔽性是潜艇最大的武器,所以潜艇在执行任务时总是保持静默的。
它们只“听”不“说”,只有在约定的时间、地点,才会上浮到潜望镜深度或放出通信浮标向基地发送信息。这也是潜艇容易暴露的时候,一旦被发现,将面临灭顶之灾。
如何与潜艇安全、快捷的通信,一直是让人头痛的问题。即便现代海军已进入网络时代,潜艇的通信方式仍比较原始。
无线电波是信息的优秀载体,天上地上到处跑,但主流的高频通信却不适合潜艇。因为海水导电能力好,高频短波在其间穿行能量衰减很快,穿几米深就跑不动了。
长波就好多了,它传播稳定,能量损耗少,能够穿透很深的海水,所以对潜艇通信多使用长波。
长波通信的波长在1000米以上,频率在300kHz以下。又可细分为长波、甚长波、超长波和极长波。
甚长波波长10~100千米,能穿透30米深的海水,超长波波长1000~10000千米,能穿透100~200米深的海水。潜艇不用上浮,也能安全的接收信息。
但甚长波、超长波通信也有缺点:
1、波长越长,频率越低,带宽越窄,携带的信息就越少。用长波通信,发送几个字母都要10多分钟,更别说音频、视频这样的大流量信息了。
所以,长波通信只能发送简单的内容,比如预先约定的代码等。更多通信还是要上浮或放出通信浮标才行。
2、长波电台耗资巨大,它是一座电子城堡,有数以万计的零件,发射机功率高达2兆瓦,发射铁塔高400多米,整个发射台占地几平方公里。
地面天线阵列更是不得了,1986年美国建设的甚长波地面天线阵列,长度达135公里!从威斯康星州一直拉到密歇根州。这样的庞大工程,一般国家是做不了的。
3、长波通信台生存能力差,战时是敌人首先攻击的目标。
为了确保潜艇通信不中断,各国提出了许多备用方案。比如美国的TACAMO(塔卡木)机载甚低频通信方案。它由有2个飞行中队组成,一个部署在太平洋,另一个部署在大西洋和地中海地区。
E-6A战略通信机,拖曳2根甚低频天线,1根长10000米,1根长1500米。飞机在高空不断盘旋,将天线从吊舱里放出去。机上有甚高频/特高频电台、高频电台,翼下吊舱还有卫星通信天线,发射机功率250kW。
“塔卡木”系统24小时值班,随时向潜艇发送紧急命令,并确保潜艇收到。
短波不行,长波也不完善,怎么办?
人们尝试各种办法,然后蓝绿激光走进视野。蓝绿激光是波长在450~570毫米的可见光,介于蓝色、绿色之间。它的波长很独特,恰好与海水吸收光谱错开,所以穿透海水时衰减小,能到达很深的地方。
在实验中,垂直射入海水2000米,能量衰减仅5%~10%!这个深度早已超过各国潜艇的最大潜深。不但衰减小,通信带宽还很宽,接收电报小意思,发个图片、聊个语音、看个视频也没问题,具有非常美好的前景。
但蓝绿激光也有问题:就是激光束太窄,指向性强。在不知道潜艇位置的情况下,没法将激光束指向潜艇,也就没法传递信息了。
那潜艇自报位置行不行?NO,那不就暴露了嘛!所以蓝绿激光仍处于实验室阶段。
人们只能在现有技术下升级,美国在“弗吉尼亚级”核潜艇上安装了甚低频拖拽天线,可在水下、冰层下100米内隐蔽通信,并可与“塔卡木”系统互联。
美英还联合研制了的一种可双向通信的“光纤系留浮标(RTOF)”,它由通信吊舱释放,漂浮在海面上,通过光纤与潜艇相连。然后由卫星中转,与指挥平台联通,成为作战网络中的一员。英国在其“机敏”级核潜艇上装备了这种浮标。
随着科技的不断发展,新型通讯设备不断出现,未来的潜艇终将在海面下实现更快捷、更安全、更隐蔽的通信。