港媒：中国潜艇将装上“活性”磁砖！可让美国先进声纳自相残杀

根据港媒《南华早报》3月24日报道，中国研究团队使用昂贵的稀土研制出一种全新的潜艇涂层材料，被称为“活性”磁砖，它可以帮助中国潜艇躲避声纳的扫描，可让美国最先进声纳技术“自相残杀”。

说起作战能力，潜艇远不及水面舰艇，大型水面舰艇有多门舰炮和多枚防空导弹，还有大量舰对舰导弹和舰对地导弹等，但潜艇最大的优点是善于隐藏，能神不知鬼不觉地发动攻击，打对方一个措手不及。

有传言说今年2月，解放军在渤海湾“抓黑鱼”，这条黑鱼是美国的核潜艇，美国核潜艇秘密潜入黄海，结果被中国军舰发现，被逼入中国渤海湾，其实这是谣言，但说明了一件事：潜艇的隐身性能真的很重要。

“如何提高隐身性能”成为世界各国潜艇技术发展的主要方向，2023年2月，发表在《Acta Armamentarii》期刊上的论文称，来自中国北京理工大学团队研制出一款可广泛使用在潜艇表面的涂层装置，可“抵消”美国海军声纳。

中国研究团队表示，“活性”磁砖主要是由昂贵稀土中的铽和镝等制成，最神奇之处是可以分析敌方发出的声纳频率，并产生相反的同频率低频、高分贝声纳回波，使敌方声纳操作员误以为是普通“海水声”。

现在中、美、俄等大国潜艇表面广泛使用被动消声瓦，被动消声瓦主要由橡胶或合成聚合物制成，厚度一般在5~10厘米，作用是吸收声纳波，减弱声纳波返回，被动消声瓦最高可使声纳波强度下降50%，只要保持足够远的距离的确能隐身。

中国首席研究员王文杰认为，现在世界各国军舰使用的主动声纳系统频率越来越低，波长甚至超过一米，频率越低，探测的距离就越远，中途衰减就越小，越容易发现隐藏在海底下的核潜艇。

但是，潜艇表面上的被动消声瓦只适合吸收波长短、频率高的声纳波，比如波长在7厘米左右的声纳波很容易吸引，但对于波长更长的声纳波就只能无能为力了，比如一米以上的声纳波，几乎不能吸收。

显然，被动消声瓦已经不能满足现代潜艇的“作战要求”了，很容易被低频率的主动声纳系统给发现，无论科学家怎么去更改消声瓦的材料和组成结构，潜艇的隐身性能也得不到多大的提升。

但是中国北京研究团队研制的“活性”磁砖能主动产生147分贝的低频声波对抗声纳波，将“被动”变“主动”，产生比火车鸣笛声还要大得多的低频声波，足以“抵消”敌方强大的主动声纳系统发出的声纳波。

根据中国北京理工大学团队的说法，“活性”磁砖尺寸和厚度比传统的被动消声瓦更小，更容易贴在潜艇外壁上，可以应对来自不同方向、波长不同的声纳波，当然也可以“抵消”波长在一米以上的声纳波。

“活性”磁砖使用的是巨磁致伸缩材料（GMM）技术，当把稀土元素铽和镝等放到磁场中磁化时，它们长度或体积会沿磁场方向发生膨胀或收缩，这就是“磁致伸缩”现象，伸缩率最高可达到千分之5。

1842年，英国著名的物理学家詹姆斯·焦耳首次发现“磁致伸缩”现象，在过去一个多世纪里，“磁致伸缩”被认为是有趣的但却毫无用途的现象，只能是科学家们无聊之时拿来打发时间，玩一玩和乐一乐。

直到1970年，美国科学家研制了加入铽和镝的Terfenol-D合金，将磁能转化为机械能（GMM），并且转化效率极高，人们才意识到“磁致伸缩”现象大有用途，Terfenol-D合金成为美国军舰主动声纳的关键部件。

铽和镝等稀有元素来自稀土，美国要大批量制造Terfenol-D合金就需要消耗大量稀土，但是美国国内几乎不生产稀土，而中国是稀土资源最丰富的国家，所以，“活性”磁砖材料也只有中国才有实力制造和使用。

中国潜艇有了“活性”磁砖的加持，其隐身性能将大大增加，没准就连美国航空母舰也发现不了，对于美军而言，这个问题就大了，看到这项关于提供“潜艇性能”的新研究，只怕美国五角大楼又要坐不住了。有趣有料的科学内容请关注唯一的微信公众号：有趣探索