現(xiàn)代潛艦對決已經(jīng)不再是單純比拼潛深與潛速了，如同五代機(jī)時代一樣，“你看不到我，我卻打得到你”的技術(shù)才是真正的決勝關(guān)鍵。下面我們就來簡單介紹一下決定一艘潛艇能否致勝的幾項關(guān)鍵技術(shù)。
一、被動陣列聲納
“被動陣列聲納”是德國人在二戰(zhàn)期間發(fā)明的，說白了就是將多個偵測水下聲波的傳感器以一定間隔排列，并在訊號傳輸中計算時間差產(chǎn)生“波束塑形”的效果，通過這項方法來發(fā)現(xiàn)對方。
這項技術(shù)又被美國海洋學(xué)家證明擁有極高的操作性。因為他們發(fā)現(xiàn)聲波在海水中的傳輸距離比想象得遠(yuǎn)。由于海水深度增加，聲速會先隨溫度下降而降低，又隨著壓力與鹽度的增加而提高，導(dǎo)致往下發(fā)射的聲波會在3600米深海反轉(zhuǎn)向上，直到水平距離30海里外碰觸海面而形成“第一匯聲區(qū)”。聲波被海水反射后又會往下再往上而形成第二、第三匯聲區(qū)等。
略去一系列學(xué)術(shù)性內(nèi)容，就是被動聲納有能力偵測到100海里以上目標(biāo)；而主動聲納由于聲波耗損，則很難偵測到第一匯聲區(qū)外，也就是30海里以外的目標(biāo)。
結(jié)合這一結(jié)論，美國人發(fā)現(xiàn)潛艇如同狙擊手一樣，最大的敵人便是同類。
因此他們在冷戰(zhàn)期間曾計劃將大孔徑的低頻被動聲納安裝在數(shù)百艘小噸位潛艦上，以第一匯聲區(qū)為間隔部署在蘇聯(lián)外海，形成一道水下的反潛預(yù)警網(wǎng)。不過事實證明，計劃沒有成功。
二、艦艏陣列聲納
被動陣列聲吶看似很優(yōu)秀，但擁有一項比較致命的缺點，那就是只能單一偵測方向。德國版本的更是僅能由操作員手動調(diào)整接收波束的方向；美國人倒是進(jìn)行了改良，安裝了1個旋轉(zhuǎn)的交換器，這樣能以每分鐘1轉(zhuǎn)或4轉(zhuǎn)的速度掃描周遭聲音。
因此被動陣列聲吶多安裝于艦艏，以遠(yuǎn)離發(fā)動機(jī)與槳葉的噪音。由于波束不僅要水平方向的施放，還要將往斜下方傾斜，以偵測到海底反射或是深海通道的微弱聲響，因此艦艏陣列多呈球狀，方便向多個方向操作。
在數(shù)字化技術(shù)出現(xiàn)后，陣列聲納不再局限于1道波束，而是同時開通所有波束并接收聲波，電腦負(fù)責(zé)收集同一時間每個方向的訊號并傳輸給操作員，這邊是“數(shù)字化多波束指向聲納”。
由于球狀聲納需要占據(jù)整個艦艏的橢圓空間，因此核潛艇還能勝任，傳統(tǒng)動力的潛艇沒有多余空間可以如此揮霍。
三、拖曳式陣列聲納
由于聲波的頻率越低，能量越不容易被海水吸引，因此聲納陣列的孔徑需求越來越大，以偵測到深海通道或海底反射地低頻與極低頻噪音。但艦艏聲納受限于船殼直徑，一般僅能偵測到1000赫茲以上的低頻，要擴(kuò)大孔徑就得安裝到其他位置。
美國最早在“青花魚號”潛艇上試驗將聲納陣列放在艇外用線纜連接，也就是所謂的“拖曳式聲吶”。好處是其孔徑幾乎沒有限制，可以偵測到100赫茲的極低頻，甚至監(jiān)測距離可以達(dá)到100海里。
另外，拖曳在后方的聲納也遠(yuǎn)離自身螺旋槳的噪音，可以偵測到后方目標(biāo)，適合戰(zhàn)略核潛艇在待命區(qū)域進(jìn)行自衛(wèi)警戒。
不過拖曳式聲吶也有自身的弱點，那就是一旦水下戰(zhàn)斗比較激烈，拖曳式的器材無法適應(yīng)潛艇的大幅度機(jī)動。英國等一些國家試著將聲吶沿著舷側(cè)擺放，聲吶孔徑同樣不受限制。
唯一不好的地方在于，艇殼的震動會出現(xiàn)大量低頻率雜音，影響聲吶工作。不過隨著技術(shù)的發(fā)展，可以通過嵌入監(jiān)測艇殼震動的計算系統(tǒng)，與訊號對比之后將雜音過濾。
四、水下射擊控制系統(tǒng)
這里的“射擊控制系統(tǒng)”是指比較單純的距離標(biāo)定。隨著被動聲納成為水下作戰(zhàn)的主流，只能測出方向而不能測量距離的缺陷就浮現(xiàn)出來了。對于波長較短的中高頻聲波可以用三角定位的方式解決。
美國在二戰(zhàn)后計劃在艦艏、艦舯與艦艉上方各安裝1具聽音器，利用聽音器間隔形成基線，兩兩1組聽音器可以利用聲波抵達(dá)的時間差精確測出方向，再以三角定位原理測量距離。
在超大規(guī)模集成電路應(yīng)用之前，潛艇的系統(tǒng)只能接收本身的航向與速度資料，操作人員再通過人工輸入的方式標(biāo)定3個目標(biāo)方位（間隔90秒以上，角度相差4.25度以上），艇載的機(jī)械計算機(jī)就能算出目標(biāo)距離與航向，并以刻度盤顯示。
現(xiàn)代的射擊控制系統(tǒng)則利用多部計算機(jī)同時計算，可以同時追蹤多個目標(biāo)并任意選定其中若干個目標(biāo)發(fā)動攻擊。而且系統(tǒng)能以雷達(dá)圖方式顯示所有信息。就像電影中看到的，指揮官可以在屏幕上即時查看戰(zhàn)術(shù)動態(tài)，再也不用看刻度盤了。
五、潛艇作戰(zhàn)系統(tǒng)
被動偵測的特性使水下作戰(zhàn)較水上要復(fù)雜得多，潛艇作戰(zhàn)最大的問題就是如何從大量海洋噪音中分辨出哪個是目標(biāo)？
在潛艇電影中常看到聲納員用靈敏的耳朵分辨出目標(biāo)噪音，其實現(xiàn)代潛艇有2種技術(shù)協(xié)助聲納員“看到”目標(biāo)：
1、低頻分析與記錄。這是對噪音進(jìn)行頻譜分析，由于柴油主機(jī)、壓縮機(jī)等機(jī)械產(chǎn)生噪音的頻譜較為固定，將噪音強(qiáng)度在以頻率為橫軸、時間為縱軸的LOFAR圖上畫出，就可在雪花般的自然噪音中看到固定頻率噪音形成一條直線。
2、解調(diào)噪音。這是從混合的噪音中分離出基頻。由于潛艇螺旋槳葉空蝕產(chǎn)生的噪音頻率極低，通常與較高頻的機(jī)械噪音混合在一起，借由將槳葉噪音分離出來，聲納員可以由頻率資料庫比對出潛艦型號，甚至精確到舷號。
上面所說的“LOFAR圖”也為潛艇多目標(biāo)追蹤解決了問題：如果一支艦隊駛過，LOFAR圖可以用頻率識別所有目標(biāo)，甚至可在艦隊中直接鎖定諸如航空母艦這樣的重點目標(biāo)，而忽略其他。
潛艇的指揮官可以在混亂的海戰(zhàn)或是繁忙的海上交通中同時看到敵我船艦的航線動態(tài)，判斷出目標(biāo)與反潛威脅，做出攻擊與回避指令。
