在爱达荷州的这个湖泊深处,美国海军正在测试其潜艇技术

在爱达荷州的这个湖泊深处,美国海军正在测试其潜艇技术

8 月,微型潜艇复制品“派克”号在爱达荷州彭多雷尔湖浮出水面。“派克”号模型的规模约为真正的哥伦比亚级弹道导弹潜艇(该级潜艇仍在研发中)的五分之一,它在湖中的工作是声学研究支队(ARD)进行的公开测试的一部分,ARD 隶属于海军水面作战中心卡德罗克分部。“派克”号定期浮出水面,并在湖中进行其他测试。声学研究可以追溯到 20 世纪 60 年代,它为海军开发和设计潜艇提供了信息,提高了潜艇在海底的隐蔽能力。

为了进行测试,派克号被带到了支队的中型测量系统靶场,这是一个由 158 个水听器和 36 个安装在水下的投影仪组成的阵列。ARD 负责人 Seth Lambrecht 说:“这个靶场的目的是评估目标强度和结构声学。(目标强度是用于确定声纳上水下物体面积的指标)。

为了让“派克”级潜艇代替“哥伦比亚”级潜艇,研究人员在模型中增加了一个“哥伦比亚”级潜艇特有的船尾。“哥伦比亚”级潜艇是一艘核动力弹道导弹潜艇,旨在取代自 1981 年以来一直执行相同任务的“俄亥俄”级潜艇。作为美国核力量的一部分,这些潜艇主要用于携带和发射核“三叉戟”导弹。(四艘“俄亥俄”级潜艇已被改装为发射常规“战斧”巡航导弹。)

与飞机投下的炸弹或导弹,或发射井发射的洲际弹道导弹不同,核潜艇的威力取决于其隐蔽性。而这正是声学发挥作用的地方。在水下,光线有限,但几十年来,潜艇一直使用声纳(一种水下回声定位)来追捕和躲避对方。海军在彭德奥雷尔湖对过去 20 年开发的新型声纳系统进行了测试,但不愿透露在那里测试或开发了哪些系统的具体细节。

“我们是从 20 世纪 60 年代开始的,因此我们真正影响的第一级潜艇是鲟鱼级潜艇,当时我们才刚刚开始 ARD 的起步阶段,所以我们并没有真正参与设计,只是对它们进行了改进,”兰布雷希特说。鲟鱼级是一种攻击型潜艇,旨在发现其他潜艇,尤其是那些装备弹道导弹的潜艇。

“我们参与设计的第一级潜艇是洛杉矶级,”他补充道。“从那时起,我们基本上参与了每一级潜艇的全尺寸设计。洛杉矶级、海狼级、俄亥俄级、弗吉尼亚级,以及现在的哥伦比亚级。由于我们的贡献,所有这些潜艇的设计都取得了巨大进步。”

梭子鱼,爱达荷州的一种离水鱼。埃德文·埃尔南德斯

服役中的潜艇将在海洋的咸水中度过它们的一生,但彭多雷湖研究的部件是在淡水湖的条件下进行测试的,这与它们服役时所经历的情况不同。幸运的是,这个问题很容易解决。

“主要的区别在于淡水和盐水中的声速。由于盐水密度更大,它会改变声速,所以淡水中的声速不同,这是一个很容易解释的变量,”Lambrecht 说。“从功能的角度来看,淡水非常适合工作。它没有盐水中的腐蚀性元素。”

彭德奥雷尔湖长 43 英里,深 1,158 英尺,是美国第五深的湖泊。这使它成为测试潜艇推进系统(特别是舵、螺旋桨和发动机)的理想场所。为了确保这些移动部件尽可能安静,它们被安装在 Cutthroat 大型潜艇上,海军声称它是“世界上最大的无人潜艇”。Cutthroat 位于湖中,是一艘三分之一大小的弗吉尼亚级潜艇,该级潜艇用于在水下搜寻其他潜艇。它体型巨大:Cutthroat 重 200 吨,长 111 英尺,配有 3,000 轴马力的电动机。

[相关:独家探秘核潜艇诞生地]

“那是一个完全自主的潜艇模型,”Lambrecht 说。“Cutthroat 模型的主要目的是加强潜艇推进器的开发。因此,你可以为它配备任何类型的原型潜艇推进器,然后在水下来回驾驶它进行任何类型的操作;翻滚、潜水、上升,任何你想做的,都是你在全尺寸潜艇上做的任何操作,你都可以用 [大型水面舰艇] 模型来做。然后你就可以看到潜艇推进器的性能如何影响声学特征。”

尽管海军潜艇采用核反应堆驱动,并配有柴油备用动力,但 Cutthroat 号上的电动发动机更适合湖泊,而且不会产生柴油机的噪音,使研究能够集中在螺旋桨和马达产生的声学特征上。

在彭德奥雷尔湖进行的测试并非新鲜事,也不是秘密,不过随着数据收集和传输技术的进步,测试水平已大大提高。派克号和断喉号只是 ARD 收集潜艇部件数据的方式之一,但正是传感器的安装以及现代化的升级,才使得水下模型的运动能够转化为有用的设计数据。

“在我 20 世纪 90 年代之前,所有数据都记录在磁带上,这是一个极其繁琐的过程,”Lambrecht 说道,“如今,凭借我们拥有的计算能力,我们可以以相当高的频率同时记录大约 3,000 个传感器上的数据,因此我们每分钟可以收集数千兆字节的数据。”

<<:  应用程序隐私在很大程度上取决于你下载应用程序时的位置

>>:  政府的这些努力能够破解 DNA 存储的密码吗?

推荐阅读

如何预防冬季无味杀手一氧化碳中毒

当你燃烧某些东西时,无论是火中的木头、烤架上的木炭还是车库中的天然气,它都会释放出一定量的一氧化碳或...

如何让双子座记住(或忘记)你说过的一切

人工智能聊天机器人的升级步伐从未减缓,而 Google Gemini 的最新改进之一就是人工智能能够...

土拨鼠日全是关于土拨鼠性行为的

根据传说,如果土拨鼠在 2 月 2 日看到自己的影子,那么冬天还会持续六周;如果没有,那么春天就会提...

主要设备规格及其真正含义

当您购买新手机或笔记本电脑时,您可能会看到一大堆规格和功能。这需要仔细阅读,而且有些规格可能一开始您...

使用基于阻力的计算器进行模拟

使用您自己的数学框进行简单的计算。拉尔夫·史密斯下次你需要计算几个数字时,不要急着拿起数字计算器。相...

一颗有数百年历史的马牙为揭开钦科蒂格小马之谜提供了线索

1947 年出版的儿童小说《钦科蒂格迷雾》以一小群马从一艘殖民时期西班牙大帆船的残骸中逃生的戏剧性故...

新作《平安町鬼神决战》的魅力与评价

小鳥丸新番特辑 -平安町魔神大战- 评论2022年3月28日在NHK E-Tele播出的《王獒丸新特...

人们可以安全地食用猫粮吗?

让我们来看看典型的猫粮罐头中的成分:肉类副产品、鸡肉副产品粉、火鸡副产品粉、灰分、牛磺酸。美国饮食协...

BLEACH:千年血战篇 - 纷争篇 - 评论:TV版第4集的看点在哪里?

BLEACH:千年血战篇 - 冲突故事 - 电视剧 #4 回顾与详情《死神:千年血战篇-纷争篇》是...

亚马逊 Kindle Touch 评测:您应该触摸您的书籍吗?

Kindle Touch 是亚马逊的顶级电子墨水阅读器,介于 Kindle Fire 等平板电脑(...

追溯鳄鱼奇妙的进化谱系

鳄鱼是世界上最凶猛的伏击捕食者之一。全世界只有 24 种鳄鱼,其中 7 种被国际自然保护联盟列为极度...

人体中最不重要的器官是什么?

就器官的实用性或无用性而言,有两种学派。一种理论认为,最不重要的器官是成对出现的器官。这种想法认为,...

今年安全领域最重要的创新

本文摘自 2017 年最佳新品榜单。如需查看本年度最具变革性的产品和发现的完整列表,请点击此处。 N...

“学生会役者第8卷限定版DVD”的魅力和评价:有哪些必看的内容?

Seitokai Yakuindomo 第 8 卷限量版附 DVD 评论《学生会药师》是改编自氏家...

自主战争机器可能会在未来战场上犯下代价高昂的错误

在未来的战场上,军用机器人会犯错误。设计用于战争的自主机器意味着接受未来一定程度的错误,更令人烦恼的...