6月18日上午9时，美国“泰坦”号深潜器搭载5名乘客潜入深海，去寻找沉睡于海底的“泰坦尼克号”残骸，因高压导致内爆，陨落海底，包括著名亿万富翁探险家米什·哈丁在内的5名乘客全部遇难，震惊世界。
内爆是潜艇常见的灾难，是由于外部压力过大导致向内部发生的猛然爆裂。这种声音对于潜艇内部来说不弱，但由于“泰坦”号潜艇体积不大且位于遥远的深海，这种声音自然比不上海面上爆炸声音明显。但令人惊讶的是，美国海军几乎立即宣布，他们在一个未命名的海洋声学侦察系统的帮助下听到了潜艇被挤压的声音。这不得不让我们意识到一个问题：美国的声呐技术可能要比我们了解到的更加先进。那么声呐技术现在的发展情况如何？又是如何实现海下千里寻踪的呢？
声呐技术的发展过程
19世纪初，声呐的基础——水听器技术问世。1827年，瑞士的两位物理学家首次测算出了水下声速，为水下测距和定位奠定了理论和技术基础；19世纪中叶，科学家模仿海豚传达信息的方式，发明了一种利用声音传播获取信息的碳粒微音器，这是世界上出现最早的水听器，也是现代声呐技术的开篇。
20世纪初，英国海军刘易斯·尼克森发明了声呐技术，第一次世界大战时被正式应用到战场上，用来侦测潜藏在水底的潜水艇。潜艇声呐和反潜声呐成为了研制的核心。当时的声呐属于被动声呐，只能被动听音。1912年，“泰坦尼克”号豪华巨轮与冰山相撞事故造成1517人丧生，引发世界轰动，使各国意识到了水下探测对于舰船航行的重要性，进一步促进了声呐技术的发展。1914年，美国科学家制造出第一台回声探测仪，之后被舰船声呐系统所采用，用于探测冰山、暗礁等航行障碍物。1915年，法国物理学家保罗·朗之万与俄国电气工程师康斯坦丁·奇洛夫斯基合作发明了第一台能够主动侦测潜艇的静电变换器式声呐设备，开启了声呐技术发展的新篇章，促进了声呐技术的快速发展。1917年，加拿大物理学家罗伯特·玻意耳制研制出一台被英国称为“ASDIC”的用于测试的原始型号主动声呐。1931年美国研制出了类似的装置，称为“SONAR”，即后来音译成的“声呐”。
声呐技术的原理及国内外现状
声呐技术是利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通信任务，是水声学中应用最广泛、最重要的技术。由于光在水中的穿透能力有限，即使在最清澈的海水中，人们也只能看到十几米到几十米内的物体；电磁波在水中衰减太快，而且波长越短，损失越大，即使用大功率的低频电磁波，也只能传播几十米。然而，声波在水中传播衰减就小得多，在以水为传播媒介的情况下，声波的传播有效范围很广，且频率越低，传播深度越深，有的甚至可以传播至深海几千米。因此，在水中进行测量和观察，声波是最为有效的测量工具。
声呐按照发射方式可划分为主动声呐和被动声呐。主动声呐是通过声呐主动发射声波，声波接触目标后以回波的形式返回，通过分析回波参数即可确定目标的形状和位置；主动声呐能够发现已关闭了发动机的隐蔽潜艇，但是也容易暴露自身所在位置。被动声呐是由简单的水听器演变而来的，通过被动的接收目标产生的辐射噪音和信号来探测目标的位置；被动声呐特别适用于既不能暴露自己又能探测敌舰活动的潜艇。
声呐技术作为一项在水下作战中不可或缺的关键技术，近年来，在军事领域取得了快速的发展，为海军力量提升水下目标探测和追踪能力带来了巨大的突破。在国际舞台上，各大军事强国都在加大对声呐技术的研究与开发，投入了大量资源推进声呐技术的创新与应用。
俄罗斯研制的MGK－540综合声呐系统装备在俄罗斯海军现役的所有主战潜艇上，其中包括“阿库拉”Ⅰ、Ⅱ型，“塞拉”Ⅰ、Ⅱ型核潜艇等。该系统主要用于连续监视潜艇所在水域的水面和水下状况，以被动监听方式对目标进行探测、定向和跟踪。其中低频艇壳声呐以被动方式进行搜索警戒，对水面舰艇作用距离为60km，对潜艇作用距离为20km；拖曳阵声呐用于远程被动警戒，作用距离大于90km。
美国的AN/BQQ-5综合声呐系统是美国海军第一部潜艇用数字化综合声呐系统，从1974年至今已经迭代了5个型号，最新型号是AN/BQQ-5E。目前所有“洛杉矶”级和“海狼”级攻击型核潜艇都装备AN/BQQ-5系统，“洛杉矶”级核潜艇安装的是AN/BQQ-5D和AN/BQQ-5E型，“海狼”级核潜艇安装的是AN/BQQ-5D型。该声呐系统在潜艇每舷侧设首、中、尾3个基阵，以艇中基阵为参考点，结合首、尾基阵收到目标信号的时间差，便能计算出目标距离和方位。
声呐技术与潜艇降噪技术的共同进化
声呐技术目前仍是各国海军进行水下监视使用的主要技术，用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪，进行水下通信和导航，保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。随着现代声呐技术的发展和进步，新一代声呐具有更先进的探测性能和更远的探测距离，高科技声呐还具有相当高的分辨率，能够识别蛙人和可疑水下航体。
提到声呐，就不得不提到声呐的“老对头”——潜艇。潜艇自诞生以来，依赖其优越的隐蔽能力，在各次战争中发挥了重要的作用。尤其是作为三位一体核打击之一的核潜艇，能够潜行到离目标近距离的海域进行突袭，堪称战场上的“王者之剑”，极难拦截，最好的方法就是依靠声呐在潜艇距离尚远时发现，从而提前采取应对措施。因此，声呐技术和潜艇的降噪隐身技术相当于自然界的天敌，潜艇为了确保隐蔽性，不断降低行进时的噪音，而声呐为了更好地发现噪音降低的潜艇，不断提升着探查能力和探测范围，二者进行着竞赛式的共同进化。目前，美国最先进的“海狼”级攻击核潜艇静音能力最为强大，达到了90-95分贝的程度，已经和大洋背景噪音相差无几。俄罗斯的核潜艇静音降噪技术与苏联时期相比并没有太多进步，目前依旧徘徊在110分贝左右。
自20世纪五十年代以来，美国海军一直在水声领域进行了大规模的系统科学研究，并积极开展声呐系统试验，目的就是探测海洋中的苏联潜艇。而现在，根据美国的战略重心，这些技术更可能被用来针对我国。这次美国海军对于遥远海底的小型潜艇内爆声音的成功捕获，让我们意识到一个问题：美国海军的声呐探测技术是否已经足够他们“倾听”整个海洋的声音？此次提出的“未命名的海洋声学侦察系统”是否代表了美军最新的海洋探测技术成果？如果其所言不虚，那么其他国家可能将不得不将潜艇降噪技术的提升提上日程，否则将难以躲避美军这“海底之眼”的探查。
作者：王云松 姚宏华 岳强
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