现代潜艇如此先进,为何上浮的时候会碰撞到上方的船?
现代的潜艇还没先进到像人们打游戏那样开“上帝视角”的地步,实际潜艇行驶中大多数时刻都处于“两眼一抹黑的”状态中,如果足够粗心,运气又不好,那么撞船事故的确有可能发生。
为什么会出现这种情况呢?潜艇是高度保密的作战单位,属于“见光死”的那类;随着二战以后探测技术的不断发展,潜艇愈发不敢随意露头,连行动都得遵守严格的隐蔽原则,包括动力噪音、人员噪音、无线电静默、声呐静默等等,都必须做到十分的小心,避免被别人发现。
我们知道,潜艇采用的是声呐定位,潜艇上的声呐分两种,一种是主动声呐,用更容易理解的称呼则是“回声定位仪”。它可以像鲸鱼、蝙蝠那样发出超声波,然后迅速的对回波进行分析,明晰的了解周围的环境和物体。
然而,虽然主动声呐具有灵敏度高、探测范围远,甚至能直接生成物体图像的能力,但它非常容易暴露自身位置,会被敌方舰船、潜艇的被动声呐轻易探测,如非必要,静默的潜艇不敢随意使用。
另一种是被动声呐,即噪声声呐,可以简单理解为一副超灵敏的“耳朵”,它能对周围环境的各种声波(包括环境噪音与主动声呐音波)进行监听,然后由声呐员对各种声音进行分辨,以区分周围存在的物体。它的好处是只被动接受声音,可探测的灵敏度相对较差,所以潜艇虽然可以无时无刻使用被动声呐探查情况,但只能像盲人听音那样辨别环境异动。
除此之外,潜艇最可靠的观测手段就只有潜望镜了,或者套用现代时髦用语,称为“综合光电桅杆” ,通过升上水面的镜头和探测器对水面环境进行侦查。
所以,潜艇实际就是个瞎子,无论是声呐、光电桅杆还是其它探测手段,都有使用限制,且无法做到完全灵敏的态势感知,一不小心就会出事。
当然,潜艇出事的几率并没有想象的那么高,毕竟大海茫茫,比起撞上水面的船舶,在海中依靠海图信息潜航才是更加危险的,撞山、触礁等事件在历史上都有发生,连核潜艇都躲不过。
实际大部分潜艇撞船事故都与潜艇的不当操作有关,比如随意的紧急上浮以及航线上疏忽大意的浅水潜航。
比如2001年发生的“爱媛丸”号事件,美军核潜艇“格林维尔”号(洛杉矶级 SSN772)在夏威夷海域巡逻时,因为未知原因突然紧急上浮,结果撞沉了正在瓦胡岛火奴鲁鲁港15公里外行驶的日本渔船“爱媛丸”,令这艘爱媛县立宇和岛水产高中的实习船沉没,9位日本师生遇难。
后续的调查发现,“格林维尔”号在1个小时前就已经通过被动声呐发现了“爱媛丸”,但美军潜艇当时有16位民间人士参观,全艇上下都在为“形象工程”而忙碌。据悉,之所以有平民登上核潜艇,是因为美国海军希望为二战纪念馆筹措资金,诸如此类活动是惯例,每年能登上潜艇的人数有300多位。
“格林维尔”号当时已经进行了7个小时的潜艇观摩活动,预计下午2点返港的潜艇因为午餐招待耽误了45分钟,艇长因此将潜艇10分钟的上浮缩到5分钟,而3分钟标准的潜望镜观察也只草率的观察了80秒即告完毕。
除此之外,根据副艇长的证词,潜艇的声呐显示器在出港时就已经发生了故障,无法良好的显示分析计算机分析数据,但这种故障在海中很难维修,于是它被搁置了。
声呐员也有问题,当时曾经有声呐员给出了“有船距离2000码”的报告,但因为控制室内正好有客人参观,挤满了人,甚至有人就坐在控制位上“体验”,因此他没有第一时间与艇长沟通。沃德尔艇长当时正完成80秒(规定应3分钟)的潜望镜观察,表示没看到东西,声呐员无法从坏掉的显示器上得到水面分析数据,便以为测算有误,根据经验擅自将数据改成了9000码。
副艇长普法伊费尔少校当时对沃德尔艇长仓促的行为略有微词,觉得过快的上浮不符合章程,但他在侥幸心理的影响下,怕因为一件无足轻重的小事与艇长发生争论,会影响到潜艇展示的形象,因此没有做出任何反对意见。于是潜艇就这样快速上浮了,一下子就撞上了日本水产船,导致爱媛丸被撕裂沉没。
种种因素造成了“爱媛丸”的悲剧,说到底,潜艇这种精密的航海器需要同样精密的操作,容不得一丝懈怠,有句话说的好,一切事故的背后终归都是人祸。
现代潜艇如此先进,为何上浮的时候会碰撞到上方的船?
潜艇在水下无法用光学仪器观测周围情况,基本上是两眼一抹黑,所以上浮是个技术活儿,要特别小心。历史上潜艇上浮曾多次与水面船只相撞。例如2月8日下午,日本海上自卫队最新式的“苍龙”号常规潜艇在日本高知县足折岬海域四国岛附近海域执行训练任务时,意外地与一艘正常航行的中国香港籍货轮“鸿通”号相撞。
“苍龙”号当时正从水下的深潜状态上浮,在上浮到潜望镜深度时与货轮相撞。艇上3人受轻微伤。潜艇右舷围壳舵被撞断,“通信手段全部受损”,艇上在事发后只能依靠手机与上级联络呼救。不过,与“苍龙”号相撞的中国香港籍货轮基本上没有损伤,据船员报告称“并没有感觉到碰撞”。“鸿通”号货轮空载排水量大约5万吨,当时装了大约4.2万吨的铁矿砂要运到日本,因此相撞的时候排水量约在9.3万吨左右,几乎和美军“尼米兹”号航母的吨位相当。
这件事让日本海上自卫队长期打造的专业形象大打折扣,颜面扫地。伤害不大,但侮辱性极强。 日本潜艇居然能与商船发生碰撞,那么,究竟发生了什么事?
潜艇上浮是个技术活儿,要特别小心。历史上潜艇上浮曾多次与水面船只相撞。例如2001年2月12日,美国海军“洛杉矶”级核潜艇“格林维尔”号在上浮时撞沉了日本“爱媛丸”号实习渔船,导致9人死亡。
日本海上自卫队多年来被包装成一支专业素质极强的武装,尤其是海自的潜艇部队,很多人都认为海自的常规潜艇实力在世界上数一数二。不过,看60年来海自潜艇的事故,发现日本潜艇并非平常吹嘘的那么厉害。
据《当代海军》杂志介绍,日本潜艇在上世纪60至80年代发生的事故,包括1965年“夏潮”号潜艇撞上了美方的一艘拖船,潜望镜和通气管被撞坏。1970年“早潮”号潜艇与一艘大型商船相撞,潜望镜损坏。同年,“春潮”号在参加演习时与一艘护卫舰相撞,潜望镜和围壳损坏。1975年“亲潮”号潜艇在海面低速航行时与一艘海运船相撞,艇艏损坏。
1978年“朝潮”号潜艇在演习中与一艘驱逐舰相撞,潜望镜受损。1984年“夕潮”号潜艇与一艘货船相撞,艇艏声呐受损。1988年“滩潮”号潜艇在横须贺港外与一艘渔船相撞,造成30人死亡,17人受伤,是海自成立以来较为惨重的撞击事故。1989年“濑户潮”号潜艇在训练中撞上海底礁石,艇艏受损。2006年“朝潮”号潜艇在上浮时与一艘货船相撞,艇艏撞坏,尾部变形,尾舵被撞歪。2016年“亲潮”号潜艇卸载鱼雷时把鱼雷掉到了海里。
通常潜艇在上浮作业之前,需要执行一系列操作程序:首先通过声呐确认周围有没有其他船舶,并通过改变潜艇方向确保没有探测死角,然后分阶段上浮,先是上浮到接近海面附近时,要伸出潜望镜,由船员观察海面。如果没有危险,潜艇才将艇身浮出水面。
据防卫省相关人士透露,“苍龙”号潜艇在上浮过程中未能用声呐确认到正在航行的中国货轮,直到在接近水面伸出潜望镜时才发现即将碰撞。由于距离过近,“苍龙”号已经来不及避开,只是将潜望镜桅杆紧急收回,潜艇上部就与商船底部发生碰擦,造成潜艇多处损伤。
日本是世界常规潜艇技术最先进的国家之一。常规潜艇更新频率非常快,1980年至今,日本先后服役了夕潮级、春潮级、亲潮级和苍龙级潜艇,三十年时间就研发服役了四种潜艇。目前海上自卫队的现役潜艇有19艘,分为两个级别,“亲潮”级和“苍龙级”,这两级潜艇有技术延续性,“苍龙级”是由“亲潮”级改良放大后的常规潜艇。
“苍龙”号是日本海上自卫队的主力常规动力攻击潜艇,在2009年服役,水上排水量约为2900吨,水下排水量3800吨。采用了不依赖空气推进系统AIP技术,使用斯特林热气机,无需获取外界空气中的氧气,通过自身储存的液氧来获取氧气,能够以3节的龟速在水下航行一个月无需浮出水面。
潜艇通常安装有多个作战声呐,包括潜艇头部的大型主动/被动声呐阵,侧面的舷侧被动测距声呐阵列,后部的拖曳阵列声呐。例如“苍龙”级潜艇安装着ZQQ-7型一体化综合声纳系统,是“亲潮”装备的ZQQ-6型声纳的改进型,由艇艏弓形主声呐阵列、4个舷侧声呐阵列和1个拖曳声呐阵列组成部分。
不过,上述这些声呐都是用来进行作战的。潜艇在水下航行,或者上浮作业时,通常不会开启主声呐来探测航道障碍。一般要使用专用的小型导航/探雷/避碰声呐,这是一种体积比较小的专业声呐,一般安装在潜艇指挥塔围壳前端,或者艇首的下侧,很不起眼,但负担着潜艇航行的探照灯的作用。
我们知道,潜艇在水下无法通过光学设备观察周围的情况,只能采用声呐探测的方式。导航/探雷/避碰声纳以主动方式工作,其工作频率较高,一般都在几十到数百千赫。因为工作频段较高,所以探测距离很有限,一般在几百米到数公里左右。
不过,较高频段的声纳,其分辨率也较好,所以该声呐能够探测到航道上的一些障碍物,例如礁石、沉船、水雷等异物,以及航线上的其他舰船。美俄潜艇的导航/探雷/避碰声纳,甚至能够测定海面的冰层厚度,以便在北冰洋潜航时,能够安全地顶破冰层上浮。
这次日本潜艇上浮时与中国香港籍货轮相撞,估计有可能是日本潜艇没有开避碰声呐的缘故,因为在静默潜航训练或者作战时,应该避免开启任何主动声呐,包括探雷/避碰声呐。或者日本潜艇的避碰声呐发生了技术故障或操作上的失误,没有及时探测到航道上的货轮。因为日方事后声称:“潜艇正在上浮途中,通过潜望镜观察到了对方(中国货轮),准备再下潜避让,但已经来不及了”。
这说明,日本潜艇在潜望镜以下的深度进行上浮作业的时候,日本潜艇并没有通过声呐探测到航道上行驶的中国货轮,等上浮到了潜望镜深度,升起潜望镜的时候,才突然发现正前方有个几万吨的大家伙,再想下潜避开,已经来不及了。
现代潜艇如此先进,为何上浮的时候会碰撞到上方的船?
相对来说水面舰艇、空中反潜机要探测到潜艇相对容易些,只要能够锁定潜艇活动区域,就有很大概率找到潜艇。而身处海洋水面之下的潜艇,完全是一个密闭空间,传统水面声光控测手段在海水中无法应用。潜艇在水下主要探测手段主要是主动声呐,以及被动声呐。
主动声呐是指潜艇主动地发射声波,通过接收水中目标反射回波测算参数,适用于对冰山、暗礁、沉船、海深、鱼群、水雷,以及关闭了发动机呈隐蔽状态的潜艇。而被动声纳则是指被动接收舰艇等水中目标产生的辐射噪声,以及水声设备发射的信号,用以测定目标方位,适用于不能暴露自己而又要探测敌方舰艇活动的潜艇。
潜艇活动区域正常在大洋之上,或者远离人类密集活动区,再加上主被动声呐的互补探测,正常情况下不会发生碰撞问题。但是海洋情况复杂,再加上主被动声呐探测过程有可能存在盲区等,类似潜艇撞潜艇、潜艇撞军舰/渔船等事件还是时有发生。
如:1959年12月1日海军418号潜艇上浮期间,被“衡阳”号护卫艇一切两段造成沉没事件。以及世界范围内数十起潜艇互撞、潜艇和水面舰艇撞击事故。除了设备故障、使用不当外,还有比如人为疏忽、未仔细观察等诸多间接因素造成。
英法两大主力核潜艇相撞,只能用两家隐形能力太强来解释。
声呐应用中受到诸多因素影响,除本身性能状况外,外界的传播信号衰减、海洋噪音、目标反射特征的强弱,以及存在探测盲区等,都能直接影响到声呐兵对外界信息的接收判断。因此,作为海底幽灵杀手,虽然自身具备强大的杀伤力,但在实践使用中因为技术现状,还是或多或少存在撞击事故的可能。现代潜艇如此先进,为何上浮的时候会碰撞到上方的船?
潜艇凭借良好的隐蔽和打击能力,在各国海军中扮演着非常重要的角色。虽然潜艇总是在水下活动,但它本质上也是一艘船。正如,汽车会发生交通事故一样,潜艇也会发生交通事故,而且潜艇发生事故的后果要比汽车更加严重。毕竟潜艇携带着太多的武器,甚至还有核武器,所以它一旦出事那后果就会非常严重。老虎也有打盹的时候,所以潜艇撞船这类事故也时常会发生。
(潜艇顶翻渔船的漫画)
潜艇发生“交通”事故,不外乎三种原因:第一、对海底环境不熟悉;第二、潜艇声呐或探测系统故障;第三、人为因素。尽管现代潜艇可以掌握各种海洋环境和天气信息,但是海洋很大,海底环境也很复杂,想要全部掌握广袤的海底环境显然不可能。如果潜艇在陌生海域执行任务的话,由于对海底环境不熟悉,那么稍有不慎就会发生撞山等事故。例如,2005年美国“旧金山”号核潜艇在水下航行时就撞到了海底山脉。原来该潜艇使用的1989年版的海图并未标注一座6500英尺高的海底山脉,于是这个小小失误就导致了事故的发生。不过,由于现代潜艇上往往都装备了先进的声呐探测系统,有经验的艇员会据此及时调整潜艇的航行状态。潜艇上通常会安装两套声呐系统,一个主动声呐,另一个是被动声呐。主动声呐可以主动发出声波,进行回声定位,而被动声呐则通过接收海底声波进行分析定位。两套声呐系统同时坏掉的可能性微乎其微,所以除非是在极端情况下,否则潜艇不可能会因为技术问题与别的船只发生碰撞。
(海底的地形很复杂)
(美国旧金山号核潜艇撞上海底山脉)
(潜艇在水下主要是利用声呐进行定位)
潜艇撞船的最主要因素就是人为因素。在这里面,既有可能是因为艇员训练不足,无法判断船只的准确位置,也有可能是因为艇员或指挥官的疏忽所。例如:1966年,美国海军“鹦鹉螺”号核潜艇就曾因为艇员训练不足而在上浮时与美国埃塞克斯号航母相撞;2001年,英国海军的“胜利号”核潜艇在美国海域训练时,与一艘辅助船发生撞船事故。艇员或指挥官擅离职守造成的撞船事故也有多例。比如:2001年,美国格林维尔号核潜艇在进行紧急上浮训练时,由于艇员未按规定观察海上情况,而与一艘日本渔船相撞,致使渔船沉没。2016年,英国“伏击号”核潜艇与安德烈亚斯号货船发生了相撞事故,调查结果表明艇长忽视观察水面情况是此次事故的主要原因。
(鹦鹉螺号核潜艇是美国海军第一艘核动力潜艇)
(撞船事故后英国海军伏击号核潜艇受损较重)
潜艇作为一种武器,虽然自身性能先进,但它也得依靠人来操纵。倘若人出了问题,那自然就会发生各种事故。抛开技术因素和环境因素的影响,艇员的素质和纪律性更为重要。核潜艇作为二次核打击的主力,更不能有丝毫的麻痹大意和人为疏忽,这才可以有效地避免撞船事故的发生。
(潜艇上的每个艇员时刻都不能放松警惕)
现代潜艇如此先进,为何上浮的时候会碰撞到上方的船?
现代潜艇装备有多种声呐探测设备,先进型号潜艇的声呐探测距离超过100公里,凭借先进的探测系统和海图,潜艇可以长时间在水下巡航并且有效的规避海底各种复杂地形的影响,发生碰撞的可能性极小。但是,任何事情都有例外,由于技术原因或者人为疏忽,潜艇撞击海底山脉、水面舰船甚至潜艇互撞的事故都有案例。因上浮过程中与渔船相撞导致指挥围壳受损的美国海军“格林维尔号”核潜艇
核潜艇被认为是技术水平最先进、性能最优秀的潜艇,但即便是核潜艇也发生过多起相撞事故。2009年2月,号称当时最先进核潜艇的法国“凯旋级”战略核潜艇与英国“前卫级”战略核潜艇在大西洋发生直接碰撞,导致双方均不同程度损伤,但未造成重大伤亡;2005年1月,美国“洛杉矶级”攻击型核潜艇“旧金山号”在水下高速航行时,与海底山脉发生撞击,导致“旧金山号”的整个艇艏彻底毁掉,并造成一名艇员死亡、多人受伤,但最终“旧金山号”依靠自身动力返回到了基地;2001年,同样为美国“洛杉矶级”攻击型核潜艇的“格林维尔”号,在上浮过程中与1艘日本渔船相撞,导致渔船沉入海底、“格林维尔号”指挥围壳受损,渔船上9名船员遇难。更早时期的核潜艇事故也是多种多样,尤其是“冷战”时期美、苏核潜艇在水下的各种对抗导致的事故更是见惯不怪,但那些事故的原因绝大部分都是人为因素,不再列举。2009年2月英、法战略核潜艇相撞事故高速海底撞山而严重受损的“旧金山号”核潜艇
导致潜艇撞击事故的原因无外乎技术原因和人为失误,如英、法战略核潜艇相撞事故主要原因就是双方的声纳并的人为疏忽,也有媒体说是因为双方的核潜艇静音性能太好导致无法发现对方,个人认为这都是胡扯,现代潜艇的静音水平还没有达到低于海洋背景噪音的程度,相互对抗或者航线重叠加上声纳兵的技术素养不过关,才是本次事故的主要原因;而“旧金山号”海底撞山事故美国海军给出的说法是海图标注有差错造成,个人认为有这方面原因,但是也跟“旧金山号”的指挥官和相关技术人员有关,具体原因恐怕只有他们自己心里清楚了;“格林维尔号”在上浮过程中撞沉渔船个人认为最大的原因是认为潜艇在上浮过程中未做好水面观察,此外也有一定的巧合因素。虽然大洋广袤,但大国间水下潜艇对抗事件时常发生,你追我赶,意外也在所难免现代潜艇虽然设备先进,但也不能完全避免意外情况航海用的早期海图,尤其是在陌生海域航行,风险很大
潜艇虽然配置各种声纳探测设备,但是在巡航中一般只有被动声纳处于工作状态,而且主要是探测潜艇前方、侧面以及侧下位置,而且只要是人造设备就一定有测量偏差、也一定会有人为判断失误,因此,发生各种小概率撞击事件也就在所难免。目前,美、欧最新型号的核潜艇已经开始装备全范围广角光电桅杆,在一定水深下就能够及时的探测水面情况,只要按照正常的操作规程,完全可以避免潜艇与水面船舶发生撞击。不论技术多么先进,只要是有人为操作、人造设备,那么就一定会有意外情况发生,能够做的就是通过严格培训和制定完善的操作程序尽量避免意外的发生!被自己撞坏的印度租借自俄罗斯的“阿库拉级”核潜艇,这个完全就是人为因素
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现代潜艇如此先进,为何上浮的时候会碰撞到上方的船?
正常现象
所谓潜艇很先进是正常的,但是你有没有想过一个全封闭的物体怎么获取外界信息?潜艇在水下的主要探测手段是被动声呐,被动声呐是依靠接收物体低频信号来确定目标的,主动声呐是主动发射超声波遇到物体反射进行探测,而潜艇在水下不可能使用主动声呐因为暴露自己的位置,我相信是个正常人就不会用主动声呐。
那么既然不能用主动声呐假设上面有船处于静止或者低速状态,因为商船的经济航速在5-8节作用这个速度下的商船即使有噪声也很难听见,在加上如果有复杂背景环境的掩盖的话更加难以探测。
并且潜艇的正上方其实是潜艇盲区,因为潜艇的声呐主要集中在艇首和弦侧,当然有的还有被动拖曳声呐不过这类声呐的接收范围不能达到潜艇顶部,因为受潜艇本身艇体的遮挡作用所以上方是盲区,并且由于潜艇的潜望镜和导航雷达都需要伸出水面,而有船只位于正上方一样会发生撞击事故。
声呐在精度上可比不了可见光或者红外,不过低频噪声传播距离很远所以在探测距离上声呐是很强的,别把声呐想那么神人眼结构那么复杂都有看错的时候。
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