早上幾次星期五打茶例會中, VR2XAI 突然提出一個非常有趣的問題, 就是現今的潛艇到底是如何可以在深海中與遙遠的艦艇或控制中心用無線電聯絡的呢 ? 它們到底是用頻譜中的那一段的呢 ? 席上隨即七咀八舌, 各抒己見, 有說是用微波加衛星卻又解決不了水中那強大的電波能量被吸收的問題, 有說是用聲納儀器卻又解決不了遙遠距離的問題, 有說是用非常低的長波頻率, 卻又解決不了在極低頻時的巨大天線體積如何才能裝得在一艘如此細小的潛艇上. 結果一時間把小苑吵得個不亦樂乎來. 而於熾熱的討論中, 尤以淮山杞子專業意見佔用全場時間最多並且最能令眾人不解, 因為他仍以一貫眾樂樂的精神帶我們遊遍整個常平花園, 眾人從而心懭神怡後並拜託他前往各資源中心或各大公共圖書館尋找有關之資料並再向各股東匯報. 現在他已不負眾望用了兩星期有多的時間把有關的資料搜尋回來, 各屈得金股東請耐心稍等一下, 待一切資料消化及整理翻譯妥當後將即時放上來給大家閱覽, 現謹代表各大小股東先行向淮山杞子為我們所作的一番努力致以最深 的謝意. 資料內容如下 ........

 

潛艇通訊篇第一章(資料搜集員VR2ZKG)

核子動力潛艇之所以擁有高度的戰略價值,是因為它能長期在水中潛航作戰。 由於水會急速減弱可視光線和電磁波能量,因此無法經由雷達探測。這亦是核子潛艇的隱密性、非脆弱性的保証,但反過來說,和水中的核子潛艇通信也變得非常困難。

不浮在海面上,如何和陸上基地或水上其他艦艇通信呢 ? 這其實和我們以前還未考到 City & Guilds 但又想在 27.125MHz 通信時有些相似,就是千方百計要把整個通信系統隱藏起來而不被輕易發覺但又想要有良好的通信距離一樣的矛盾。只是如今我們大多數都已考取了OFTA的執照而無需再遮遮掩掩,但軍事上卻仍然未能如我們般可以有不被敵人消滅的執照。

困難的通信

潛艇之所以成為現代海軍的主力,是因為它在水中潛航不易被探測。特別是可視光線和所有電磁波都無法穿透(應該說...會急速減弱電磁波,也就是吸收電磁力,以致波長滲透力變得很短)的水中,探測潛艇的唯一手段只有利用音波。此點雖然是潛艇非脆弱性的保證,但事實上也限制了潛艇的行動。 不但以往如此,就連 現代的戰爭中,指揮部隊行動的通信機動性能仍佔了極大的比重。在軍事術語中就是 C-3/I(C 的立方加 I),也就是指揮(Commanding)、控制(Control)、通信(Communications)和情報(Intelligence)。如果不能確保這幾種機動性能,該武器系統就會無存在的價值的了。 以彈道飛彈潛艇而言,如果沒有方法能夠確實的接收發射飛彈的命令,在海中連續巡邏的價值又何在呢 ? 就連攻擊型潛艇也有必要順應戰術狀況,接收改變作戰海域、攻擊、監視的命令。儘可能希望潛艇具有"狀況報告"的機能。 各先進國家的軍事無線電專家曾嚐試過各種手段以便潛艇和陸上基地、水上艦隻通信。不過,由於潛艇的作戰環境是特殊的水中世界,而且潛艇的存在也要儘量的避免讓敵方探知,所以能夠使用的通信手段勢必非常有限。而且它們也被當成一般無法想像的奇異物品,一些極端不合理的設施就是這樣一一被製造出來。

利用音響通信

一想到潛艇的主力探測手段,最先列入考慮的當然是使用某種音波作為通信方法。它和聲納的原理相同,使用的方式和現在的水中電話器一樣。然而即使是在水中電話器左右的近距離使用,潛艇的通信系統仍有諸多的問題。 首先海中的音波傳法不規則,即使在近距離也很難使用。一種名叫 Deep Sound Channel 的深海音波藉著在通風管中的反射傳向海水層,依狀況的不同,有時可傳送音波達數千里之遠,但接收通信的一方必須進入該海水層,或把水中拾音器放下水中。這種通信手段十分不便。 根據淮山杞子最近搜尋資料時發現的一些軍事雜誌說,1960年中期,美國海軍在潛艇上裝備了巨大的BQS-6聲納,雖然和水上艦隻通信成功,但也使潛艇因發出音波而暴露了自己的存在。而萬一暴露了行蹤,則潛艇的命運就變得危在旦夕。即使在音波傳播得比較平均的海水層內,其通信距離也頂多在100公里左右以下,同時亦只限於潛艇之間,或對水上艦艇、對海上 / 海中浮標,而至於其他陸地上甚至空中的作戰伙伴則不能完成通訊了。下圖顯示潛艇在水中的速度, 通訊周波數帶和深度的關係。

根據同一本雜誌說,到了1945年左右,軍方嚐試開發了一種可側面接收的水中音響通信方式。這種被稱為[低側面接收性LPI]系統的方式,把音波信號暗號化,混雜在海中雜音內送出。原理上是把音響周波數急速的變化,因此受信的一方必須和送信的一方同樣具有同步錄音的系統。這種方式和無線通信的頻率周波數躍動(Frequency Hopping)相同。

同樣是無線,還有另一種擴散頻譜分析器(Spread Spectrum)的方式。它的作法是把信號分割,在各種周波數帶之間擴散、潛入。這種手段最後也因海中傳播音波的不規則性、傳播距離不長,以及不能和陸上基地直接連絡,而無法成為主力通信方式。

 

  第二章