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德国潜艇的声纳；通讯设备。雷达
德国潜艇雷达，声纳，通信设备简介1940年，德国潜艇首次装备雷达设备。早期的潜艇雷达型号为FuMO29，由德国Gema公司研发（该公司是由海军赞助，创立者梅顿斯上将，是一战时期的潜艇指挥官），1935年成为德国第一部实用雷达。FuMO29雷达既可用于陆上，也可用于水面舰艇，如“格拉夫。斯佩尔号”和“俾斯麦”号战列舰上都有使用。这种雷达最早应用于潜艇是在IX型潜艇上，一些VII型艇也曾装备过这种雷达。该型雷达具有两排共8组水平排列的偶极子阵列天线，上排为发射天线，下排为接收天线，安装在指挥塔顶部，从外形上很容易分辨。其改进型——FuMO30诞生于1942年，安装位置不再是位于指挥塔顶部而是在指挥塔的侧壁上，并可方便折叠回收。这种雷达在探测水面舰艇方面的作用比较有限，很显然这是受了安装高度的限制（水面舰艇上的类似雷达设备一般是高高安装在顶桅上）。而且海上恶劣天气的干扰也会对这种雷达的性能造成明显影响，敌舰深水炸弹的爆炸冲击波或敌机轰炸，以及海水腐蚀等都非常容易导致其失灵。有时敌舰已能被目视发现，而雷达却毫无反应。而经进一步改进的型号——FuMO61的性能则得到了一定程度的加强，特别是在对空中目标的探测上。1942年7月，新型雷达——FuMB1（即“Metox”）诞生。这种雷达具有十字型的天线，并因此得到了一个有趣的绰号但天线必须由手工转动。不幸的是，“Metox”雷达发射的无线电波很容易就能被盟军的雷达探测设备捕获。其改进型——FuMB9仍旧摆脱不了这种厄运，英军的H2S雷达探测系统能轻易捕获前者的无线电信号。一直到FuMB10雷达诞生后，德国潜艇才真正具有了不被对方察觉的雷达探测设备。无论是前面提到的哪种雷达都没能覆盖所有可能的频段，而这一问题最终随着1943年11月FuMB7Naxos”雷达的诞生得到了解决。“Naxos”雷达和“Metox”雷达终于使德国潜艇具备了全方位的雷达探测能力。1944年4月，新型的FuMB24和FuMB25雷达则将这两种雷达的工作频段结合了起来，形成了一套整体雷达系统。潜艇与岸基司令部之间最常用的通信联络方式则是工作在3…30MHZ波段的短波无线电。多数潜艇安装的是一台Telefunken接收机和一台200瓦Telefunken发射机，此外还有一台体积较小的40瓦Lorenz发射机备用。出海执行战斗巡逻任务时，潜艇间采用波段的中波无线电进行通信，而在水下航行时则须使用15…20MHZ波段的超长波无线电，这就需要大功率无线电发射设备。上述无线电设备均由Telefunken公司生产。德国潜艇最早使用的声纳设备名为“GHG”，安装在潜艇艇首两侧的艇壳上。很显然，这种安装位置使得声纳只对位于潜艇侧面的目标有效。改进型“KDB”是一种安装在潜艇前甲板的可旋转声纳阵列，曾在VII型潜艇上得到了安装使用。而VII型艇的后续型号则装备的是安装在艇首下方的“Balcony”声纳，性能较“KHG”和“KDB”更为优越。书 包 网 txt小说上传分享
德国U艇使用的发动机
二战时期的德国潜艇多采用柴/电混合动力，柴油机和电动机共轴推进，分别在水面航行状态和水下航行状态时使用。柴油机组安装在两个极其牢固的底座上，几乎占据了引擎舱的所有空间，只留下极狭窄的通道供艇员通行，许多机械故障很难处理都是由于舱内狭小的空间造成的。再加上高温和噪音，使得引擎室的工作环境非常恶劣。VIIA型潜艇使用两台6缸MAN柴油机引擎，每台1160马力。与之共轴的是两台375马力的电动机。当时为德国潜艇提供电动机的是西门子公司、AEG以及布朗。博维利（Brown…Boveri）公司。VIIB以后直到VIIF型潜艇则使用两台1400马力的柴油机引擎和两台375马力的电动机。直到水下通气管的出现，才使潜艇具备在潜望镜深度航行时就可以用艇上的柴油机充电的能力。1940年，德军在欧洲战场上击败荷兰，好运因此降临德国海军。一种原为荷兰人的发明，后来被德国人称之为“通气管”的装备问世。荷兰海军早在1938年就对此进行过一系列试验（在O…19和O…20号潜艇上），在那时，处于潜望镜深度航行的潜艇使用一种单管通气系统实现水下柴油机推进，这样一来，潜艇几乎具备了理论上无限的水下航程。德国海军开始并未注意到这项发明的重要性（它们认为这种1940年的装备只是潜艇进行空气循环的手段而并未意识到在水下使用柴油机推进的重要性），直到1943年越来越多的德军潜艇在盟军的反击中被击沉。此时德军才追悔莫及并将“通气管”安装在VIIC和IXC型潜艇上（1943年设计建造的XXI和XXIII型潜艇也使用了这种技术并将其性能发挥到极致）。第一艘装备通气管的潜艇是U…58号，该艇于1943年夏季在波罗的海对这种设备进行过试验。但一线作战潜艇直到1944年初才开始使用这种装备，到了1944年6月也只有半数的部署在法国基地的潜艇安装了通气管。但通气管也存在几个问题。首先，它使得正在进行作战或巡航的潜艇航速降低（对于VII和IX型艇而言最大航速仅为6节，否则桅杆会折断）；其次是与那些长期潜航的潜艇相关的废物处理问题，垃圾不得不存储在潜艇内部，多余的则在艇内随意堆放；第三个问题则与早期的通气管有关，那时的通气管经常发生故障而停止工作，此时柴油机因为上方空气供给不足而不得不从潜艇内部吸取大量空气，同时产生巨大的噪音，从而对艇内人员的听力造成损害。
德国U艇使用的鱼雷
德军鱼雷的命名是令人相当困扰的，德国鱼雷以其直径、长度和推进器命名，其各种改进型很多，通常都以“T”字表示。直径："；F"；=45cm；"；G"；=50或；"；H"；=60cm；"；J"；=70cm。长度：以最接近的米数计。推进方式："；a"；=蒸汽；"；e"；=电动；"；u"；=过氧化氢。例如，G7eTII型鱼雷即指该鱼雷直径为（21"；），约7米长，以电动机推进且为原型的第二种改型。二战期间，潜艇多使用电动机推进的鱼雷，因为这种鱼雷噪音很小而且基本上不受干扰。而水面舰艇则不采用电动鱼雷，种种迹象表明鱼雷入水时的冲击力会造成电池装置的破裂，故而多使用以萘烷（十氢化萘）而非煤油为燃料的蒸汽推进的鱼雷。二战期间人们对过氧化氢燃料做了大量研究，但采用这种燃料的鱼雷并未投入作战使用。实际上，德国鱼雷型号之间的区分主要来自于引信和导向装置的不同。但只有两种主要的型号在潜艇部队中得到使用——G7a和G7e，这两种鱼雷都由第一次世界大战期间的鱼雷发展而来。G7a（T1）型鱼雷的设计较为简单，采用蒸汽驱动单桨推进，最大航速为44节，射程6千米。这种鱼雷的最大缺陷就是在航行过程中产生的大量气泡形成的明显尾迹。与G7a型鱼雷外观大致相同的G7e（TII）型鱼雷，动力装置改为一台100马力的电动机，鱼雷尾部安装两个反向旋转的螺旋桨进行推进。G7e鱼雷没有明显的尾迹，在以30节航速航行时射程为5千米。G7e还有一种改进型（TIII），其蓄电池容量更大，使得鱼雷的射程提高到了千米。鱼雷引信在大战初期给德国海军潜艇部队带来了很大麻烦。早期的引信采用触发方式或磁感应方式，导向装置也采用过3种不同的工作方式，在鱼雷故障彻底解决后的鱼雷攻击中取得了出色战绩。“FaT”是一种应用在G7a鱼雷上的设计，在当时是一种极为有效的对抗护航船队的措施，它使得鱼雷一改过去直航的方式，而是采用“S”型航迹航行，直到命中目标为止。这种导向方式要求鱼雷在护航船队的横向侧面发射以求最佳攻击效果。经过改进后的设计命名为FaTII，用于G7e鱼雷上。“LuT”与FaT的概念类似，但并不要求潜艇必须获得理想的攻击阵位后才能实施攻击，而是在任意角度都可以发射鱼雷。“TVb”基于G7e鱼雷设计，采用对敌船螺旋桨产生的声响进行探测实现导向。这种看起来十分先进的技术在当时毕竟还不成熟，在水文环境复杂的水域效果不太明显。但这种鱼雷仍然取得了一定战绩。这种鱼雷在节航速下的射程为千米。“TXI”则是在TVb的基础上改进而来，其声响探测装置设计更为先进，探测器被预先设定为类似船只螺旋桨的频率下，以避免其他噪声产生干扰。这种鱼雷在针对护航船只的作战中十分有效，它允许潜艇由尾部鱼雷发射管发射声响鱼雷以攻击尾随在后的护航船只，并取得了一定战绩。
盟军所使用的声纳
英国是于1917年6月开始试验探测潜艇的装置（ASDIC声纳）的，“ASDIC”便是由反潜探测研究委员会之名而得来，后来成为盟军护航力量在战争期间使用的一种最主要的水下探测装备，美国人称之为声纳。该装置基于一种发射…接收装置在水下高度定向发射声波，如果该声波在水下遇到障碍物便会反射回接收机。声波发射与接收之间的时间间隔可用来测算目标距离，而罗盘接收机可读取目标的反射回波从而判别目标的大概方位。1922年7月，英国科学家对声纳进行了试验。1927年，在波特兰成立了水下探测研究所。在英国研制声纳的同时，美国也在研制自己的声纳。美国的研制工作在1917年4月参加第一次世界大战后不久便开始了，但以后的进展极其缓慢。直到1927年，才由舰队进行了第一次试验，1931年才研制出一部比较满意的QB型声纳。20年代初，在英国驱逐舰“韦赛克斯”号、“韦斯科特”号、“韦斯敏斯特”号和“温泽”号上装备了声纳，目的是供舰队试用及评价。试用效果很好，因此海军部决定在新设计的驱逐舰上装备这种声纳。最初决定只在一部分驱逐舰上装备声纳和深水炸弹，其余的装备上两速的驱逐舰扫雷具。自1931年起，所有的驱逐舰都装上了声纳。ASDIC声纳的发射装置通常位于水面舰艇首部水下最前端，安装在一个注满水的金属整流罩内以减少中速航行时的水流冲击噪声，同时允许声波的通过，其作用类似于一个缓冲器。各种声音都影响到接收的清晰度。这种声音会在螺旋桨高速运转时出现，因为螺旋桨在水中转动时能产生许多非常小的气泡，这些气泡消失时，会发出一种很高的声音，叫做空化。这种空化现象也能在舰首和舰首附近振荡器的导流罩周围产生。声纳导流罩周围的空化现象不仅能造成外来的噪声，还能形成一个阻碍声波通过的屏幕。舰艇中速航行时的空化噪声相对而言是比较小的，但是当航速提高到18节时噪声水平便急剧上升，此时便很难有效判别水下接触。舰艇航速超过24节以上，导流罩就要完全收回，以防损坏。在风浪大的天气里，舰艇的纵摇也能使导流罩离水面非常近，而且时常暴露出水面，使发射和接收信号暂时完全消失。所以恶劣的海况对声纳的工作影响极大。ASDIC可工作在不同的模式下。处于扇面搜索模式下时，声纳兵在水面舰艇航行方向的两侧各45度范围内进行扇面搜索。同时，ASDIC还必须以一个固定而足够长的时间间隔断续工作以保证一旦发现水下目标时，反射回波能够被有效接收。例如在发射声波时，接收机便暂停工作。声波脉冲的发射通常呈现类似于“砰”的声响，如果数秒钟后没有收到反射回波，发射装置便会旋转5度重复上述搜索过程。一旦发射出去的声波脉冲接触到水下目标时，接收机接收到的回波会呈现截然不同的类似“哔”的声响。此时声纳兵便会发出警报，同时估算目标距离，并通知舰桥，接下来声纳兵会进行左右交替搜索以确定目标的长度和运动方向。除了与水下航行的潜艇接触以外，其他物体如鲸或大规模鱼群一类的海洋生物也能够造成声波的反射，甚至是垂直运动的海流和船只的航行尾迹。这样一来便会经常导致错误警报的发生，尤其是对于经验不足的声纳兵而言这种事情时有发生。相反，经验丰富的声纳兵能够很好的识别这些无意义的信号而继续搜寻真正的潜在目标。值得一提的是，海况的因素往往能够导致一艘真正的潜艇无法被探测到，ASDIC探测器在恶劣的海况下的工作情况极不可靠，而水下的温度跃变层也能够破坏声波的反射。潜艇通常会利用这一点在温度跃变层的下方潜航以躲避侦测，这一战术一直沿用至今天。ASDIC装置也可用于被动监听模式。潜艇螺旋桨的转动、艇上设备的运行以及水柜中压缩空气的排放这类操作产生的噪音往往都能被侦听到。但实际上潜艇会尽量避免上述情况的发生，它们通常会深潜，低速航行并下潜至温度跃变层下以消除螺旋桨产生的空化现象。当潜艇被发现时，水面舰艇会立即高速驶向目标，此时的航速通常为15节。在此过程中会确定目标的最终运动参数并执行攻击。水面舰艇必须精确测定潜艇的位置和即将到达的位置以便实施深弹攻击。随着两者距离的接近，潜艇会通过ASDIC探测波束的下方而使水面舰艇丢失与之的接触，这样便无法实施精确的攻击。在这种情况下允许丢失接触的距离是在300码以内，这样的距离不会影响到深弹的攻击效果。尽管正确设定了攻击方位和引爆时间，深弹的爆炸深度往往并非是设定的参数。因为潜艇当前的航行深度只能根据丢失声纳接触的位置进行估算。1939年的英国海军条令规定，无论何时，当一艘驱逐舰获得声纳接触时，第二艘装有声纳的舰艇只要能抽出来，就应一道参加跟踪。第一艘舰如果在攻击结束时失掉了接触，便由第二艘舰接着进行攻击，尽管这时第一艘舰的深水炸弹已经爆炸，第二艘舰还是能够继续保持接触的。这种克服“失去接触”的方法意味着能保证对潜艇实施连续攻击。如果有两艘以上的舰艇，则多余的舰艇一般以已知潜艇的最后位置为中心，以5海里左右为半径进行盒形搜索。如果那两艘攻击舰失去了接触，用这种方法仍然可以发现潜艇。但是，两艘以上的舰艇以18节航速进行攻击机动时有发生碰撞的危险，这样便使得反潜舰艇无法专注于反潜作战行动。1943年以后，由于德国可能用音响鱼雷进行攻击，英方要求护航舰艇降低速度（紧急攻击时例外），因而在攻击时要用3艘或有时用4艘舰艇保持声纳接触的情况更多了。
德国潜艇历史上的鱼雷危机
关于德军精锐潜艇部队的作战历史中较少为人所知的一段是自1939年底至1940年初的鱼雷危机。虽然这一时期内产生了许多成功的潜艇作战记录，但同时也充满了痛苦、失望以及惨痛的代价。首次鱼雷攻击失败的事件发生于战争初期，大战爆发后，英国皇家海军舰队司令立即将数艘航空母舰调往不列颠群岛以西的水域，这是一条极其重要的西部通道，不但可以阻止德军潜艇渗透至大西洋，同时也可为运输船队护航。因为那时德军潜艇主要依赖水面攻击，所以ASDIC搜索器无法在水面上很好的发现它们，持续不断的空中巡逻对德军潜艇的作战行动而言也是极大的威胁。因此，德军潜艇只能一对一的挑战航空母舰。其实，由于英国皇家海军的航母总是处于驱逐舰的掩护之下，所以与德军潜艇遭遇的概率在这种情况下显得非常高。不过，9月17日，Glattes指挥的U…39号潜艇在英国皇家海军“�
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