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生物界侦测 与反侦测大战

 大科技杂志社 2019-11-08

为了自己的生存和发展,人类之间侦测与反侦测的斗争十分激烈,斗智斗勇,看谁能斗过谁。但如果我们放眼一下动物界,动物之间侦测与反侦测的较量也是令人惊叹。

欺骗
侦测者

雷达技术学习蝙蝠的回声定位原理来探测目标,被用到了战争之中,二战时期,德国战斗机就使用它,发现并歼灭了不少偷袭轰炸机。英国皇家空军吸取教训,在一次夜袭时,先扔出许多金属条,金属条遇到雷达电波后产生了许多回声,德国战机以为敌人来袭,马上朝着产生回声的方向射击,结果枪炮打出去只是击落了许多金属条,而英国轰炸机绕过雷达区,把他们轰炸一番。

德军吃了英军的一记痛击,也吸取教训,当雷达出现密集的回声的时候,出动战斗机飞向回声最密集的区域,那儿就是抛出金属条的源头——英军轰炸机,然后通过目视寻找目标,歼灭偷袭者。

英军则又发明了“空中骗子”,空中骗子仅是一架小型战斗机,但是可以在雷达探测范围内,模仿雷达电波,在许多方向上发出特别强烈的回声,这回声就像许多飞机正在偷袭,引诱德军战机冲向空中骗子。可想而知,德国战机被欺骗的后果了。

人类的现代军机则更聪明了,军机上配备了能够感受雷达探测波的接收器,它的原理甚至已经被许多高速路上奔跑的车辆非法使用,叫做“雷达警告器”。有了雷达警告器,战机就可以确定哪儿是雷达区,哪儿不是雷达区了,万一误入雷达区,马上逃离开就没问题。

看看生物界,仅是蝙蝠与飞蛾之间的斗争就很值得观看。发射“雷达波”的蝙蝠探测和捕捉飞蛾也不是一帆风顺的,就是说在我们眼里,飞蛾也是很聪明的。蝙蝠不断向前方发射超声波,靠超声波产生的回声来探测是否是猎物,以及猎物具体的位置。然而飞蛾竟然可以感受到蝙蝠的超声探测波,并且可以根据超声探测波的传播方向,迅速向侧面飞开,一般情况下,还没等超声波回到蝙蝠的耳朵,飞蛾已经悄悄飞离了蝙蝠的探测范围。这一点飞蛾比人类高明,它早已懂得使用“雷达警告器”了。

如果飞蛾感到来不及逃离,还会发出一种超声波来干扰蝙蝠的超声探测波,让蝙蝠无法确定目标猎物在哪。这有点像上文中英军抛金属条欺骗德军的做法。一些海洋生物还可以模拟鲸鱼厌恶的一种生物产生的回声,以躲过鲸鱼的捕杀。这与“空中骗子”的招术有异曲同工之妙。只是遗憾的是,动物界捕食与被捕食的角色无法改变,否则凭着反侦测者的聪明,足以糊弄和灭掉侦测者了。

躲避
被侦测

其实针对雷达探测,最有效的方式就是伪装和隐藏,隐藏技术过硬,也就不用欺骗技术了,毕竟欺骗技术有被看穿的时候。因此,现在的潜水艇表面都是用吸收声纳波的橡胶来设计,轰炸机等也是用对雷达透明的塑料进行精巧包装,并且在表面还要涂上能吸收雷达能量的亚铁盐类的染料。

聪明的人们还发现,海底的断落处,或不同水温、盐度的交界处,是反射声纳波最强烈的地方。潜水艇只需要隐藏在海底断落处或不同水温的交界处,这种地方的强烈回声就可以掩住自己相对较弱的回声,让敌人无法分辨。这与光线刺眼处的物体难以被我们看到是同样的道理。

另外海底或陆地上复杂的地形也可以干扰和扭曲探测波,潜水艇或飞机如果贴地慢飞,还是不容易被发现的。例如福克兰岛战争期间,阿根廷的飞机就是利用粗糙的地形「隐形」,以躲开英军雷达的侦测。不过,现在的雷达已经可以分辨物体是运动的还是静止的,飞机已经难以靠贴地飞来隐藏自己了。

生物界中,也有许多聪明的被捕食者采取隐藏或隐形的方式来躲避捕食者。例如,为了隐形,许多鲭科的鱼类连自己体内的鳔也抛弃了,因为鳔能够强烈地反射声波。另外,许多鱼类表面的黏液也能帮助吸收声波。更聪明的是,许多鱼类和头足类的海洋生物也懂得紧靠在海底的断落处,或是不同水温或盐度的交界处,这些物理性质不连续的地方所产生的强烈的回声可以掩住来自自身的微弱回声。在海床上慢慢游动或不动,以海底复杂的地形来掩住自己的海洋动物就更多了。

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