摘要：你会以为深海越黑暗越安全，但事实并非如此。光在海里很快没了，但声波不但活得久，而且跑得远。海水里声速大约 1500 米/秒，是空气的几倍；更关键的是，低频声波在水中的衰减极小，有时能顺着海层“跑”出数千公里。换句话说，水下不是“看不见”的世界，而是“极易被听见

拆解100个改变世界的瞬间，今天是潜艇隐身。

2009年，大西洋深处，两艘核潜艇迎头相撞——它们都没看到对方。

因为现代核潜艇为了隐藏自己，可能有点用力过猛了。

大家好是我火箭叔，今天让我们潜入深海，看潜艇如何凭空消失。

你会以为深海越黑暗越安全，但事实并非如此。光在海里很快没了，但声波不但活得久，而且跑得远。海水里声速大约 1500 米/秒，是空气的几倍；更关键的是，低频声波在水中的衰减极小，有时能顺着海层“跑”出数千公里。换句话说，水下不是“看不见”的世界，而是“极易被听见”的世界。任何微小的机械节律或气泡爆裂，都会被远方的耳朵放大成目标。

而海洋本身，既是隐身者的屏障，也可能是最大的出卖者。声音在海里并不是直线跑的，它会被温度、盐度和压强三者联手“折”来“折”去——这些变化让海水成了一个分层的声学迷宫。

比如温跃层：表面暖、下面冷，声速骤降的那层像一道“听力屏障”，上层的主动声呐可能被折回去，听不清下面的动静；潜艇就能借这层水“消失”一会儿。再比如深声道：声速在某一深度最低，声波被困在那一带，沿着海洋传播得极远——是天然的“声学隧道”，能让监听效果惊人，但若自己出声，也会被传得更远。还有影区：因为折射或海底地形，有些地方的声波干脆到不了，像光被山挡出暗影。贴底航行、沿海脊潜行，潜艇就能临时躲进这片声学暗区。

指挥官要“读懂”这些层，就像棋手读盘。潜艇凭声速廓线、洋温场来选路线；反潜方也能反推这些结构，预测你的藏身点。于是，大海成了一场看不见的棋局——你躲在流体里，他用算法聆听海洋。

那回到潜艇自身，尽量少发出噪声当然更加重要。在内部，所有旋转部件都要做减振、发动机与机舱用橡胶隔离、装配平衡的转子，甚至连走路都要轻声细步。这是把“声源”尽量压小的第一步。外部再用消声瓦覆盖——这种像鳞片的合成材料既能吸收敌方主动声呐的回波，也能减弱自身噪声泄露。而推进装置，才是一个更大的麻烦。桨叶高速旋转时，局部压力下降到水的饱和蒸气压，水汽形成气泡——这就是空化现象。气泡在压强回升处剧烈崩溃，产生短促而强烈的冲击声，这种声学“爆破”极容易被远方的水听到。工程师的应对有两招：一是降低桨叶转速、增大直径，让同样推进力在更温和的转速下产生；二是改用泵喷推进，把桨叶包在壳体里、通过导流降低局部减压，从根源上抑制空化。

另外，桨叶的形状本身就是“声纹制造机”。叶片的数量、弧度、倾斜、前缘形状和表面处理都会影响流场和空化位置，从而形成独一无二的声谱：对方的被动声呐能听出“这是哪一类推进器”甚至“可能是某个班次的某艘船”。因此螺旋桨造型常常是高度机密的工程设计——这就是为什么你在公开场合看到的，基本都被包得严严实实。

当然潜艇隐身，并不仅仅是声学一项。钢铁在地球磁场里移动会产生可测的磁异常，巡逻飞机上的磁异常探测器就能捕捉到这种信号。对策是退磁——在舰体中布置线圈产生抵消场，把“磁指纹”抹掉。热学上，发动机和电力系统产生的热量通过舱体漏出，会形成海水温度异常；潜艇用换热器把热量分散到更大的水体里、或者混合排放以降低热斑对比，从而减少被红外探测器识别的概率。连海面上也藏着风险 ：潜望镜或通气桅在水面出现时，会产生湍流、尾迹或雷达反射。这里就要靠流体力学优化外形——用 CFD 模拟调整桅杆截面、减小涡街，表面涂层和角度设计也会减少雷达回波。

把这些手段加在一起，才是一艘潜艇真正的隐身工程：内部的噪声管理、外部的吸声材料、推进器与桅杆的流体优化、退磁与散热系统、以及对海洋声学环境的动态利用。可正因为要把每一项指标都做到极致，输错一处就会被别处放大——于是，“前卫”号与“凯旋”号相撞了。

当每个人都极力沉默时，反而是最危险的时刻。潜艇不必真正消失，它要做的，是让对手永远不确定：你究竟在不在。

那下一个改变世界的瞬间你在吗？关注我，别错过。

来源：科学火箭叔视频