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電科23所光纖拖曳聲吶陣列技術革新

2024-02-28軍事

中國電子科技集團公司第二十三研究所展示了他們在光纖拖曳聲吶陣列技術上的重大突破和一套完整的水下探測解決方案。首先,他們研發的超細徑光纖拖曳聲吶陣列直徑僅為20毫米左右,相比之前直徑36毫米和55毫米的產品,體積減小到了原來的13%,顯著降低了重量,使得這種先進的聲吶系統能夠搭載於更小型的船舶甚至是無人潛航器上,極大地提升了中國在無人反潛作戰領域的技術水平糊戰術靈活性。

光纖拖曳聲吶陣列利用光纖傳輸聲波訊號,透過激光幹涉原理精確檢測水下聲波資訊,相比傳統的壓電陶瓷傳感器,它擁有更高的靈敏度和更好的頻響特性,尤其適合在大規模水域中進行遠端和精密的水下目標探測。這樣的技術進步,無疑增強了中國海軍的反潛作戰能力,尤其是在新型裝備套用上搶占了先機。

其次,電科23所展示的整體水下探測解決方案涵蓋了港口防禦、海洋觀測和海洋物探等多個套用場景。該系統透過在海底鋪設光纖傳感器網絡,並結合水面偵察船布設的光纖拖曳陣列以及震源船和接收船等設施,形成了一個既能進行高效反潛作戰又能服務於海洋科學研究、地震監測、石油管線安全監控等多元化任務的綜合性探測平台。

尤為值得一提的是,這套光纖傳感器電纜除了作為高效能聲吶陣列之外,其光纖本身還具備寬頻通訊功能,能夠實作水面與水下器材之間的高速資訊傳輸,構建起一張功能強大的海底寬頻通訊網絡。這一創新極大地擴充套件了水下探測系統的功能邊界,使中國在水下戰場的資訊感知與通訊能力達到了一個新的高度。電科23所此次的創新成果,標誌著中國在水下探測技術領域取得了重大突破,其亮點在於提出了「水下雷達」的全新概念以及成功研發超細徑光纖水聽器電纜。

電科23所突破傳統聲吶局限,創造性地構建了一張涵蓋水面、水中及水底的光纖聽音網絡,巧妙運用光纖拖曳陣列技術,透過主動和被動相結合的方式捕捉水下聲波訊號。不同於以往聲吶系統,該網絡不僅包含單一的光纖拖曳一維線陣,還能透過多根光纖聽音電纜交織排列,構成二維地面陣列,並借助高效的演算法解析,精準定位和測定目標的各項參數,有效模擬了雷達在空中的高精度探測效果,實作了水下環境的「雷達化」監測。

電科23所在光纖水聽器的研發上取得了裏程碑式的進展,成功打造出直徑僅20毫米左右的超細徑光纖聲吶傳感器。這一成就的背後,體現了科研團隊在器件小型化和敏感度保持方面的高超技術水平,將原本較大的聽音器件尺寸縮減至原有體積的極小比例。

光纖拖曳聲吶電纜實作超細徑所帶來的益處十分顯著。在確保器材整體效能穩定的前提下,更細的電纜意味著在相同重量和體積條件下,可以制作更長的光纖拖曳聲吶陣列,並整合更多的水聲傳感器,從而顯著提升整個陣列的靈敏度和探測精度,使得對水下目標的辨識和追蹤能力躍升至新的層次。這一創新成果不僅在軍事反潛戰、水下預警等方面意義重大,而且在民用海洋觀測、海底地質勘探、海底油氣管道維護等諸多領域都展現出了巨大的套用價值和廣闊前景。

目前,中國海軍的眾多驅逐艦、護衛艦,甚至包括056A型輕型護衛艦在內,已普遍裝備了光纖拖曳聲吶陣列,總裝備數量超過百艘,相比之下,美國海軍並非所有「阿利伯克」級驅逐艦都配備了同類器材,從而在這一關鍵技術領域被中國超越。隨著光纖拖曳聲吶技術在無人潛航器上的廣泛套用,以及光纖海底探測通訊網的不斷完善,中國水下防禦體系將進一步強化,形成難以逾越的堅固屏障。