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主题：【讨论】中国潜艇掉深，声纳是否可以改进？ -- 唵啊吽
家园 【讨论】中国潜艇掉深，声纳是否可以改进？ 中国潜艇开到水中悬崖，开入水密度突然下降的水域，急速下沉。三战士冒死一分钟关闭上百个阀门，潜艇奇迹浮出。
为什么我们的声纳看不见水中“悬崖”？不同的水密度声速不同，水密度突变对于声纳，相当于折射率突变对于光波。我们知道，即便再透明的玻璃，又要空气和玻璃折射率不同，我们手电光束照到玻璃总会有反射。按照同样的原来，突变的水密度应该要少量的回波，应该有专门探头检测这种水密度突变的声纳回波，避免坠入悬崖。
中国潜艇声纳技术是否是个短板？
被动声纳是否可以测到水中悬崖？比如洋面风浪声被两不同水密度界面折射，被动声纳就能听到风浪主声和折射回音两个相同但位向错开的信号。即被动声纳锁定洋面特征风浪声，同时检测噪音中也没有夹杂密度突变面的折射声。
比如说用傅立叶分析，分析出海浪声波最强的三至五个频率及其相对强度的比例，就可以作为一个特征谱。然后设法发现相似特征谱的小信号，注意，是相似，而不是相同，因为潜艇行进中有多普勒效应，特征谱会发生位移。简单的实时反应系统应该是把特征谱加上航速多普勒校正做一个频谱探测窗口，这个探测器就可以有实时反应而免去费时的计算分析。
家园 这个断崖是一股洋流？ 家园 可不可以用激光来探测？ 水下通信用的蓝绿激光能穿透几千米的，断层的光学折射率也是跃变的，激光应该也可以用来做断层探测。
家园 这需要用主动声呐探测，理论上可行，但 潜艇需要静默出航，静默巡航，主动声呐是轻易不敢开启的。就像在黑洞洞的夜里，你打开手电筒。。。一般都是敌人先看见你，而不是你先看见敌人。
家园 372是唯一自救成功案例 如果海水跃层是上层密度大，下层密度小的状态，形成负密度梯度跃变层，海水浮力由上至下急剧减小，被称为" 海中断崖"。潜艇在水下航行中，如突遭海中断崖，会立即失去浮力，急剧掉向海底，大多数常规潜艇的有效潜深为300米，潜艇不受控制的掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事，二战以来各国海军出现过数次海中断崖的失事，自救成功的，可能唯有我军这个372艇，所以才有海军宣称的世界潜艇史上的奇迹。
门外汉观点：探测技术需要提高，更重要的方向是应用材料科学技术的进步，有效潜深300米这个有点弱。
下水就被压裂，上天就被烧蚀掉，星辰大海的征程还远得很。
家园 还不如从如何应对角度入手 1。加数个管道泵啥的，应急时向下喷水，相当于垂直起降飞机。
2。用化学药物，与海水混合发生大量气体，向下喷出，相当于一个低速火箭。。。有人说这个方法产生大量气泡，反而进一步降低浮力；也许不可行。
不管啥方式，只要减缓了下沉速度，就能争取时间应对。
那么问题来了：造潜艇的人为啥没想到这些简单方法？估计是有工程实现上的困难吧？
家园 水声这一块是最难的，估计不是俺们网上吹水能想出路子来 多少博士博士后们在搞这个事情。
潜艇被动之处在于一般不能主动发信号出去探测以免暴露自身，只能利用已知地形信息和接收外界信号。
“洋面风浪声被两不同水密度界面折射”——这个声源本身就是乱的，是多重叠加的，毫无规律可循，而且传到几百米的水下还有多少，值得怀疑。当然作为一个思路提出来还是有意义的。
家园 海水密度的变化会在声波波速上得到体现 如果是发生“掉深”这种情况，说明出现了物性（密度、波速）的急剧变化，会出现较大的梯度值，更利于探测出来。俺师兄以前就是研究这个的，但是在勘探尺度上。至于潜艇嘛，没接触过，不好说。