核潜艇在出港后如何和基地保持联系
核潜艇出港后,一直与基地不联系,他们出港前规划好到那个地方干什么,并定时与基地联系一次,联系时浮出水面或上浮到浅水天线出水进行联系,简单联系后快速下潜到安全区。以防暴露目标。防止通讯信号被监听。现在中国有量子通讯无法监听且信号穿透力强,在海底就能联系。这样就比较安全了。
核潜艇特别是搭载携带核弹头潜射导弹的弹道导弹核潜艇,是二战后一直到现在全人类最为重要的战略武器,重要性比航空母舰更高。核潜艇的最大优势是能够常达几个月一直在水下巡航,不用接近水面进行通气,大大降低了被敌方反潜发现的概率。但水下通信一直到现在对人类来说还是个很大的难题,核潜艇在水下和后方进行通信,只能通过传递信息效率非常低下的长波通信。未来更好的核潜艇水下通信方式是中微子通信,不过这项技术距离能够实际使用还非常遥远。
人类的通信技术现在已经非常发达,多种多样,但本质上基本都是使用电磁波通过有线和无线两种方式进行信息传递。潜艇自然不可能使用有线通信,只能使用无线通信。
但人类现在常用的无线通信波段,例如移动通信的2G、3G、4G、5G各代采用的电磁波频谱,在水下都会出现严重的衰减,不能用于潜艇水下通信。
早期的潜艇,不能长久呆在水下,需要经常浮出水面或者用通信管进行通气,通信自然也是把天线露出水面进行通信。核潜艇出现后,潜艇具有了长久呆在水下的能力,天线到水面接收信号随着反潜手段的进步有很大危险性。
潜艇的水下通信,自20世纪50年代到现在,有效的方式只有一种,长波通信。长波指的是频率在300KHZ~30KHZ,波长在1000米~10000米的无线电波。长波在唯一能穿透几百米水深不过度衰减的无线电波。
(长波电台)
但长波的传递信息效率极低,这是由长波的特点天然决定的。核潜艇的长波接收设备接收半个小时也就能接收几个单词的信息,只能用来传递简短而重要的信息。
如果发生核战争,巡航在大洋水下的核潜艇接到的核反击命令多半只会是事先约定的一两个词汇。
长波的信息传递效率很低,但长波通信系统造价十分高昂,后方基地的长波电台,发射天线就有几千米长。
(某个长波电台结构)
了解中苏关系的都知道,当年中苏分裂的重要导火索,就是苏联企图在中国建设由苏联控制的长波电台和联合舰队,可见长波电台的重要性。
比长波电台更好的未来核潜艇通信方式,中微子通信
中微子是一种基本粒子,穿透性强,基本不与其它物质发生作用,能穿透岩石、海洋甚至整个地球。使用中微子作为载体进行通信,没有长波通信的传递效率低的缺点,理论上无论多深的水下的核潜艇,都能进行和现在地面通信一样高效便捷的通信。
不过中微子通信现在只是一种理论上的设想,离实际的工程实现远得很,啥时间能够真正实现很难说。运气好的话,可能二三十年后就成为能够实际使用的技术;运气不好的话,可能50年后还继续停留在纸面设想。
俗话说得好,战略武器三板斧,导弹,核武器和惯性导航,核潜艇是一种将这三项技术运用到极致的一款武器。核潜艇极其强调隐蔽性。特别是弹道导弹核潜艇,为了隐蔽性,从港口出发之后就开始处于无线电静默状态,将自身的大部分设备关闭,依靠海图和惯性导航的方式到达导弹发射阵地之后就处于静默状态。直到接收到来自基地的指令,才会进行下一步动作。那么弹道导弹核潜艇在发射阵地待命时处于几百米深的水下,是通过什么方式和基地联系呢?
众所周知,我们普通人联系对方,靠的是手机。手机是一种采用高频短波通信技术的个人通讯终端,高频短波意思是频率高波长短的电磁波,这种电磁波最大的优势就是带宽较大,可以携带大量信息,实现即时通讯。高频短波通信实现超远距离传播的办法是利用大气电离层反射的特点,通过发射机朝着特定角度发射电磁波,遇到电离层反射到地面,地面又将电磁波反射到电离层,如此往复,传播到接收机完成通讯。
但是,电磁波频率越高,波长越短,波长越短的话电磁波的穿透性变差,在传播过程中容易受到介质特性的影响。特别是水,对电磁波传播的影响巨大,电磁波在水中衰减巨大,而且频率越高衰减越快。所以,海底通信通常选择频率较低,波长较长的无线电波用于通信,叫做甚低频,或者超长波通信。超长波频率范围在30-300赫兹,波长很长很长,可以传播到一万公里之外的水下而不衰减,是核潜艇通信保证隐蔽性的不二选择。
但是有一点非常尴尬,那就是要发射超长波需要巨大的设备和长达数公里的天线。要成功实现超长波通信,必须在地面建立巨大的超长波电台,像上面这个图,就是超长波电台的天线。依托山谷进行建设,以两旁的山峰为天线架,一直绵延数公里。长波台是海军强国的关键设备,有了长波台才能真正意义上指挥自己的潜艇部队。所以,长波台是各国的最高机密,不仅有单独的供给设施,还会配备严格的警卫力量。很有可能这么大一个大家伙就在你家后山峡谷里你都不知道,可见其保密程度之高。
大山里的水兵,海军在大山里干嘛?图片来自中国军网,不存在泄密,我也怕泄密,斟酌再三给出来的。
长波台的体积非常大,不可能可以安装在潜艇上,所以潜艇只能接收长波台信息,不能传播信息,我们称这种通信方式为广播式通讯。而且因为超长波带宽相当窄,能够携带的信息非常少,一般是一个字母一个字母的传递。所以一般如果不是战时发射弹道导弹进行核反击的话,基地都会先利用超长波告诉核潜艇,让核潜艇升起通信天线或者释放通信浮标到水面。这样就可以通过高频短波通信,或者利用中继卫星进行微波通信,从而实现于基地的交流。
潜艇即时通讯用通讯浮标,浮标一般长得像条鱼。
不过这种方式特别容易被敌方捕捉到信号,或者捕捉到天线,从而确认核潜艇位置。所以这种通信方式一般用于备用,或者和平时期执行任务使用,真正到了战时,弹道导弹核潜艇都是只听不说的。一旦接受到了相应的攻击通讯代码,弹道导弹核潜艇的核心指挥员会迅速做出动作,将艇上的导弹发射出去。导弹会根据攻击通讯代码设置不同的发射参数,艇长只负责发射,导弹具体打到哪里去了则由基地决定,艇长自己也不知道。
升起的通讯天线
除了弹道导弹核潜艇之外,还有就是攻击核潜艇。攻击核潜艇和弹道导弹核潜艇任务性质不同,一般跟随航母战斗群活动,负责战术打击,主要武器为巡航导弹,反舰导弹和鱼雷。因此,除非是水下反潜作战,否则对位置的隐蔽性要求没有弹道导弹核潜艇那么高。所以攻击核潜艇一般会选择释放通信浮标,或者在水下升起通信天线的方式,直接和航母战斗群进行通讯。
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