戍天九思：中国反潜科研重大突破：美日潜艇藏不住了

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　　长期以来，反潜一直是世界级难题。目前，全球成熟的反潜技术只有三种：一是利用潜艇噪声，使用声纳探测。二是利用潜艇金属外壳自带微弱的磁性，使用先进磁异常探测。三是利用潜艇运动时发热，使用红外探测仪探测。但是，这些方法都要这样那样的局限性，常常误判、漏判。

　　8月1日，中国科学院福建物质结构研究所发布的最新研究论文显示，发现一种新的“潜艇的探测和跟踪”方案。这篇论文13日被《南华早报》注意到，称其“威胁美国的海洋霸权”。

　　报道称有望成为全新的潜艇探测方法

　　这篇题为“自然空化下潜艇感应电磁信号的演化”的论文发布于《中国舰船研究》。论文显示，使用现有的科技，即可检测到潜艇。

　　当物体在液体中前行时，会在后面产生低压力地带，因为液体需要“填补”这一物体前行时留下来的空间。如果物体行驶速度足够快，后面的水压将短暂低于饱和蒸气压，导致水中溶解的气体蒸发出来，形成细微的空泡。

　　论文指出，对于潜艇来说，这些空泡随着潜艇的前进，会在周围的海水产生复杂的紊流，从而产生电场和磁场，其信号可能比先进磁异常侦测器的灵敏度强3到6个数量级，“均在目前最先进的仪器测量范围之内”。所产生的电场和磁场频率极低，介于34至50赫兹之间，属于极长波的无线电频率，可以被地球上空的电离层反射回地面，或能被数千公里外的仪器检测到。通过分析磁场的强度和方向，便既可能判定潜艇的位置、也可辨别其动向。

　　潜艇产生的可检测特质

　　研究人员指出，这并不意味着检测仪器是“百发百中”的，相关信号也可能由其他人类或自然行为产生，而如果潜艇刻意保持低速前进，避免空泡的产生，那么很难用这种方式检测到。

　　不过，研究团队表示，不论用什么样的现有技术或材质，高速前进的潜艇都无法避免空泡的产生。《南华早报》13日评论直言这一新发现“威胁美国的海洋霸权”。

　　理论研究进步一小步，反潜技术前进一大步

　　笔者认真研究了原文，论文作者为彭娥、邹圣楠、李诗铸、刘琳英，都是国内的年轻学者。

　　探测原理：高速行进的潜艇会产生气泡，气泡扰动海水切割地磁场会产生感应电磁场，现有先进仪器可检测到这种感应电磁场的强度和方向，由此可知潜艇位置和动向。

　　论文称：此前，虽然针对水下运动体的感应电磁场和空化现象作过大量单一的研究，但没有关于二者相互联系和作用机制的研究成果。

　　该研究提出流体—电磁耦合的多物理场数学模型，建立了从海水速度场到电流密度、再到感应电磁场的物理量传递链，探讨了潜艇高速运动产生的近场感应电磁特征以及自然空化对电磁场的影响，为水下运动体的非声学检测和跟踪提供理论依据。

　　笔者认为，这是理论研究上原创性重大突破，论文中探测方法有可能发展成为第四种潜艇探测新方法。但是，目前还处在实验室阶段，研究也是初步的。

　　尤其是目前研究的潜艇模型为：艇长4.356米、最大直径0.508米，与各国现役常规潜艇和核潜艇的尺寸相差甚远，没有对现役潜艇进行过相关研究，也没有进行过鲸和鲨鱼等大型海洋动物活动的对比研究，更没有研发出相应专用探测设备，没有进行过现役潜艇的现场探测，其理论可行性实用性可靠性有待深入研发验证，需要加快研发步伐，早日成熟推广。

　　这种原创性理论研究的突破，可能会带来反潜技术的革命性变化。有了这种反潜技术手段，美国核潜艇和日本AIP潜艇，无论采取什么先进的减振、降噪和消磁技术，即使能完全融入海洋背景噪音之中，新方法也能让其原形毕露、单向透明。

　　中国基础理论研究厚积薄发

　　笔者在今年5月4日《中国首次第一！美国输掉最后的底气！》一文中介绍，据5月20日央视报道，2022年全年，中国自然指数贡献份额以19373.35，位居全球第一；美国则为17610.47。中美两国遥遥领先德国、英国、日本、法国等国。

　　笔者认为，二战后，美国最引以为自豪的就是科研能力独霸全球，这是美国霸权最根本的底气。现在，中国的自然指数首次大幅超过美国，说明中国基础科学研究开始超越美国，美国科技霸权开始崩盘了，美国输掉了最后的底气！

　　实践反复证明，基础科学的探索每前进一小步，相关应用科学就会进步一大步！基础科学有多强，应用科学才能走多远！现在，中国不断有原创性基础性理论研究的突破，必将进一步打开科技创新发展的天花板！

　　今天，中国反潜理论研究前进一小步，中国军队反潜技术就会进步一大步，美国海洋霸权崩盘就为期不远了。