深度測(cè)量與深溫儀

根據(jù)圖紙線(xiàn)索確認(rèn)，所有部族級(jí)驅(qū)逐艦都在“烏賊”反潛深彈處理室（Squid Handling Room）頂部安裝了凱爾文（Kelvin）測(cè)深裝置。與該測(cè)深儀配套使用的吊桿位于處理室頂部邊緣前約 8 英尺處的右舷側(cè)，緊鄰凱爾文卷?yè)P(yáng)機(jī)。起初，該卷?yè)P(yáng)機(jī)用于起降重錘以輔助深度測(cè)量；在服役后期，它被用于獲取深溫儀讀數(shù)（后文將對(duì)此詳述）。

1952 年“海達(dá)”號(hào)（HAIDA）的一份甲板平面圖注釋顯示，凱爾文卷?yè)P(yáng)機(jī)還被用于在深溫儀傳感器達(dá)到目標(biāo)深度后將其回收?？偠灾?strong>深溫儀用于測(cè)量水溫?cái)?shù)據(jù)，而鉛錘（一個(gè) 6 磅重的重錘）則在進(jìn)行深度測(cè)量時(shí)使用。

目前尚不清楚該裝置作為測(cè)深儀的使用頻率，因?yàn)榕炆袭?dāng)時(shí)已配備了英國(guó)的 Type 761 型測(cè)深記錄儀，以及后期安裝的 AN/SQS-501 尋底聲吶集。

上圖中的設(shè)備是海達(dá)號(hào)展品的一部分，是一臺(tái)凱爾文“Kelvite”測(cè)深儀。它并非原艦裝備，但作為真實(shí)文物的替代品，其表現(xiàn)相當(dāng)不錯(cuò)。目前缺失了卷筒的手搖柄、鉛錘（重錘）以及可能存在的起吊電機(jī)。

海達(dá)號(hào)上使用的確切型號(hào)尚不清楚，但據(jù)信是 Kelvite Mk IV 電動(dòng)版本，其卷筒容納有 100（?）英尋的鋼絲繩。

為了進(jìn)行精確的測(cè)深調(diào)查，要求船只沿著預(yù)定航線(xiàn)航行，并定期進(jìn)行測(cè)深。在未經(jīng)勘測(cè)的水域，由于存在未知的巖石、暗礁和珊瑚叢，這種作業(yè)可能非常危險(xiǎn)。這需要進(jìn)行全方位的嚴(yán)密瞭望；在未知水域，船只會(huì)選擇夜間錨泊，而不是冒著擱淺的風(fēng)險(xiǎn)航行。

據(jù)信，海達(dá)號(hào)最初裝備的是電動(dòng)版測(cè)深儀。該測(cè)深儀的原始安裝位置目前尚不明確。然而，在“烏賊”反潛深彈處理室建成后，它被重新安置到了該艙室的頂部。

僅供對(duì)比，這是 Mk IV 型測(cè)深儀的手搖版本。

在 1903 年至 1906 年間，開(kāi)爾文勛爵與英國(guó)皇家海軍合作，專(zhuān)門(mén)為高速航行的艦船研制了“Kelvite”Mk IV 型測(cè)深機(jī)。該設(shè)備被英國(guó)皇家海軍采用，直到 20 世紀(jì) 60 年代仍在生產(chǎn)，期間僅經(jīng)過(guò)細(xì)微改進(jìn)。

在使用測(cè)深儀時(shí)，需在船舷側(cè)架起一根吊桿，以便放回鉛錘和鋼絲繩來(lái)測(cè)量海水深度。該設(shè)備由三人小組負(fù)責(zé)操作——兩人操作裝置，一人輪換。圖中僅展示了兩名操作人員。

一個(gè)深溫儀（Bathythermograph）傳感器。

深溫儀（Bathythermograph，簡(jiǎn)稱(chēng) BT）是一種小型魚(yú)雷狀裝置，內(nèi)裝溫度傳感器和換能器，用于探測(cè)深至約 285米（935英尺）的海水溫度及深度變化。深度是拖曳 BT 的鋼絲繩長(zhǎng)度的函數(shù)。通過(guò)艦上的小型卷?yè)P(yáng)機(jī)將其降入水中，BT 在近乎自由下落的過(guò)程中，將壓力和溫度的變化記錄在涂層玻璃滑塊上。在儀器下落時(shí)，鋼絲繩不斷放出，直到達(dá)到預(yù)定深度，隨后施加制動(dòng)，將 BT 拉回水面。由于壓力是深度的函數(shù)，溫度測(cè)量結(jié)果可以與記錄時(shí)的深度相關(guān)聯(lián)。

從各艦搜集的 BT 數(shù)據(jù)被發(fā)送至中央采集點(diǎn)，并供潛艇使用。潛艇指揮官在潛航時(shí)通過(guò)監(jiān)測(cè)水下溫度或壓力層的差異（或缺失），可以對(duì)可能影響聲吶準(zhǔn)確性的溫躍層進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償。在完全依據(jù)聲吶接觸向目標(biāo)發(fā)射魚(yú)雷時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。溫躍層反射聲吶波束的原理，正如同棱鏡反射光線(xiàn)一樣。

馬克·米爾納（Marc Milner）在其著作《潛艇獵手》（The U-boat Hunters）中確認(rèn)，在戰(zhàn)爭(zhēng)后期，加拿大皇家海軍（RCN）艦艇的高級(jí)軍官每天都會(huì)進(jìn)行深溫測(cè)量，并發(fā)送至紐芬蘭的圣安德魯斯進(jìn)行研究并錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。這些讀數(shù)針對(duì)的是北大西洋海域。

2013年，加拿大方面進(jìn)行了 700多次 測(cè)量。結(jié)合其他所有國(guó)家，總計(jì)進(jìn)行了約 17,000次 測(cè)量。

極有可能的情況是，凱爾文測(cè)深儀的卷?yè)P(yáng)機(jī)幾乎專(zhuān)門(mén)用于深溫儀的讀數(shù)采集。

深溫儀通過(guò)這根吊桿擺動(dòng)至舷外。前 4 英尺的長(zhǎng)度僅是為了避開(kāi)甲板，其余長(zhǎng)度則是為了讓“魚(yú)雷”盡可能遠(yuǎn)離螺旋槳。吊桿末端有一個(gè)直徑約 12英寸 的大直徑滑輪。來(lái)自卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒的鋼絲繩穿過(guò)該滑輪。

這是獲得“深溫”（bathy）讀數(shù)后，滑塊可能呈現(xiàn)的樣子。圖中顯示了兩條軌跡——一條是下潛軌跡，另一條是上升軌跡。判斷準(zhǔn)確性的一個(gè)關(guān)鍵測(cè)試是看這兩條線(xiàn)是否幾乎重合，本例中正是如此。任何顯著的偏離都可能表明深溫儀（魚(yú)雷狀裝置）存在問(wèn)題。

在這里，帶有溫度和深度標(biāo)記的網(wǎng)格被疊加到了同一張滑塊上?，F(xiàn)在，軌跡變得更有意義了。在美國(guó)海軍（USN）中，可以使用帶有校準(zhǔn)屏幕的小型投影儀來(lái)“讀取”滑塊數(shù)據(jù)。 從各艦搜集的深溫儀（BT）數(shù)據(jù)被發(fā)送至中央采集點(diǎn)，并供潛艇使用。

測(cè)向與導(dǎo)航 (1943-1963)

GEE 無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng) (1943 - 194?)

GEE 是一種艦船和飛機(jī)通用的雙曲線(xiàn)無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)。它通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)之間的時(shí)間延遲來(lái)生成定位點(diǎn)，在高達(dá)約 500公里（350英里）的范圍內(nèi)，精度可達(dá)幾百米。它是首個(gè)投入實(shí)戰(zhàn)的雙曲線(xiàn)導(dǎo)航系統(tǒng)，于 1942 年進(jìn)入英國(guó)皇家空軍（RAF）轟炸機(jī)司令部服役。

QH（GEE 的海軍型號(hào)代號(hào)）于 1942 年 8 月在英國(guó)皇家海軍的迪耶普突襲行動(dòng)中首次使用，隨后被確立為水面航行的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。在“海王星行動(dòng)”（諾曼底登陸）中，掃雷航道的初始航段被規(guī)劃為與 GEE 坐標(biāo)網(wǎng)格圖的線(xiàn)條一致。由于對(duì)精度的要求極高，約有 860艘 入侵艦船裝備了 Gee Outfit QH。

由于這套英國(guó)系統(tǒng)設(shè)在聯(lián)合王國(guó)，海達(dá)號(hào) 在返回加拿大水域之前，GEE 系統(tǒng)很可能已經(jīng)從艦上拆除。

GEE 站組件。Gee Mk. II 系統(tǒng)由三部分組成：R1355 無(wú)線(xiàn)電接收機(jī)、62 型指示單元以及電源。GEE 的海軍版本被稱(chēng)為 Outfit QH。海達(dá)號(hào) 裝備的是 QH3 型變體。

Decca 導(dǎo)航儀 “QM” 接收機(jī) (1944 年至 1944 年)

Decca 導(dǎo)航系統(tǒng)是作為英國(guó)海軍部的一項(xiàng)戰(zhàn)時(shí)秘密無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航輔助設(shè)備而開(kāi)發(fā)的。圖中所示為 Outfit QM 接收機(jī)。QM 是后續(xù) Decca 接收機(jī)的原型。Decca 是一個(gè)可靠的導(dǎo)航系統(tǒng)，作用范圍約為 250 至 300 海里，因此其主要用途是近海導(dǎo)航。

為了對(duì)德國(guó)軍隊(duì)保密，Decca 發(fā)射機(jī)設(shè)在英國(guó)境內(nèi)，僅在 1944 年 6 月 5 日（諾曼底登陸前夕）開(kāi)啟，并于 1944 年 6 月 7 日關(guān)閉。在第二次世界大戰(zhàn)期間及其后的一段時(shí)間內(nèi)，Decca 甚至無(wú)法在英國(guó)水域使用。由于該接收機(jī)在加拿大水域沒(méi)有任何用途，海達(dá)號(hào) 在啟程前往加拿大之前，Decca 系統(tǒng)很可能已經(jīng)拆除。

Decca 導(dǎo)航儀 Mark 12 型接收機(jī) (1958 年至 1963? 年)

1946年，第一座 Decca 導(dǎo)航臺(tái)鏈在英國(guó)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。此后，新的臺(tái)鏈穩(wěn)步擴(kuò)展至 25 個(gè)國(guó)家。加拿大皇家海軍（RCN）決定對(duì) Decca 進(jìn)行評(píng)估，將其作為一種精確的近海導(dǎo)航手段。建設(shè)加拿大四座 Decca 臺(tái)鏈的合同于 1957 年簽署；到 1958 年，確認(rèn)其中一座臺(tái)鏈已全面投入運(yùn)行并由 RCN 使用。1961 年，海軍正式接收了全部四座臺(tái)鏈。

在夜間，該系統(tǒng)的精度在 240 至 300 海里 范圍內(nèi)可得到保證，分辨率在白天為 +/- 50 米，夜間則為 200 米。加拿大四座 Decca 臺(tái)鏈的主站分別位于：魁北克省馬德琳群島、新斯科舍省切斯特、安蒂科斯蒂島梅尼爾港以及紐芬蘭省布蘭德福特港。大多數(shù)臺(tái)鏈一直運(yùn)行到 20 世紀(jì) 80 年代初。Decca 設(shè)備無(wú)法購(gòu)買(mǎi)，只能租賃。當(dāng)海達(dá)號(hào)退役（paid off）時(shí)，Decca 仍在運(yùn)行，因此 Mk 5 型接收機(jī)被歸還給了 Decca 公司。

圖中展示的是一臺(tái) Mark 5 型 Decca 接收機(jī)，正是海達(dá)號(hào)上裝備的確切型號(hào)。被稱(chēng)為“Decometer bowl”的指示器表盤(pán)用于顯示“電子”航道的位置，隨后將這些數(shù)據(jù)應(yīng)用到艦船所在區(qū)域的相應(yīng)導(dǎo)航海圖上（實(shí)際操作比這要復(fù)雜一些）。在海達(dá)號(hào)的作戰(zhàn)室（Operations Room）可以看到一個(gè)替代用的 Mk 12 型指示表盤(pán)。目前尚不清楚該指示器的確切安裝位置。（照片由 Decca 導(dǎo)航公司提供）

DAS 型 Loran 'A' 接收機(jī) (194(?) - 1963)

Loran A 是一種遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)，最早開(kāi)發(fā)于二戰(zhàn)期間，并在 1985 年在全球范圍內(nèi)關(guān)閉，其地位被 Loran 'C' 系統(tǒng)取代。Loran A 是一種通過(guò)測(cè)量從兩個(gè)相距甚遠(yuǎn)的無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)（它們從屬于一個(gè)主發(fā)射機(jī)）接收到的信號(hào)脈沖間隔來(lái)確定位置的導(dǎo)航系統(tǒng)。脈沖顯示在陰極射線(xiàn)管上。時(shí)間間隔的差值隨后被應(yīng)用到海圖上，從而指示出經(jīng)緯度。其典型的水面作用范圍約為 1,500 海里。

DAS 接收機(jī)的近景。Loran A 系統(tǒng)工作在 1750 至 1950 KHz 的無(wú)線(xiàn)電頻段。

這張拍攝于 1946 年 2 月的照片展示了安裝在作戰(zhàn)室（Operations Room）架子上的 DAS Loran 'A' 接收機(jī)。后期的一份圖紙顯示，DAS 接收機(jī)被安置在海圖室（Chart Room）的架子上。由于這是當(dāng)時(shí)唯一的遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航手段，據(jù)推測(cè) DAS 接收機(jī)在海達(dá)號(hào)的大部分服役生涯中都一直保留在艦上。

一份 1952 年的圖紙顯示，DAS Loran 'A' 接收機(jī)位于作戰(zhàn)室的右舷后角，因此在被移至新建的海圖室之前，這里一定是一個(gè)“過(guò)渡性”的安置位置。

FH-3 型高頻測(cè)向儀（HF/DF） (1943-1944)

在第二次世界大戰(zhàn)期間，高頻測(cè)向儀（HF/DF，俗稱(chēng)“Huff-Duff”）用于獲取 U 型潛艇無(wú)線(xiàn)電傳輸或任何其他感興趣目標(biāo)的方位。它工作在高頻無(wú)線(xiàn)電頻段（3 至 30 MHz）。FH-3 設(shè)備本身覆蓋了 670 KHz 至 20 MHz 的頻段。最初，海達(dá)號(hào)裝備的是英國(guó)制造的 FH-3 HF/DF 全套設(shè)備，但在 1944 年改裝期間升級(jí)為 FH-4。FH-3 可以配合五種不同接收機(jī)中的一種使用。通過(guò)旋轉(zhuǎn)測(cè)向儀（goniometer）并監(jiān)聽(tīng)信號(hào)強(qiáng)度的音頻“零值點(diǎn)”來(lái)獲取方位。

FH-3“鳥(niǎo)籠”天線(xiàn)。

FH-4 型高頻測(cè)向儀 (1944 - 1949)

在建造初期，海達(dá)號(hào)的 HF/DF 鳥(niǎo)籠天線(xiàn)安裝在主桅桿上，因此 HF/DF 電報(bào)室和測(cè)向設(shè)備應(yīng)位于桅桿下方的第二無(wú)線(xiàn)電室。隨后，在 1944 年 9 月至 12 月的改裝中，291 型雷達(dá)被移至第二無(wú)線(xiàn)電室，而測(cè)向鳥(niǎo)籠天線(xiàn)則被重新安置到了前桅。在這一過(guò)程中，291 型雷達(dá)原先占據(jù)的空間便騰出來(lái)用于安裝 FH-4 測(cè)向設(shè)備。FH-4 型同樣為英國(guó)制造。

FH-4 利用陰極射線(xiàn)管（CRT）來(lái)顯示無(wú)線(xiàn)電傳輸?shù)姆轿弧Ｐ盘?hào)輸入由一臺(tái)獨(dú)立的接收機(jī)提供。這臺(tái) FH-4 樣本發(fā)現(xiàn)于博物館艦“貝爾法斯特”號(hào)（HMS Belfast）上。

從 1944 年到 1949 年，F(xiàn)H-4 型“鳥(niǎo)籠”高頻測(cè)向天線(xiàn)一直保留在前桅上，直到海達(dá)號(hào)于 1949 年開(kāi)始其中期現(xiàn)代化改裝。本示意圖中省略了傳感天線(xiàn)。

這是拍攝于 1946 年 2 月的海達(dá)號(hào)高頻測(cè)向（HF/DF）電報(bào)室。該艙室的確切位置目前尚不明確。在海達(dá)號(hào) 1949 年至 1952 年的現(xiàn)代化改裝期間，高頻測(cè)向功能被移除。其頻率覆蓋范圍為 1 至 25 MHz。

FM12 中頻測(cè)向儀 (MFDF) (1943 - 1963)

海達(dá)號(hào)在建造時(shí)即裝備并一直保留至退役的設(shè)備是中頻測(cè)向系統(tǒng)（MF/DF）。該系統(tǒng)由安裝在駕駛室（Wheelhouse）外部的“方環(huán)型”天線(xiàn)組成，并連接至位于4號(hào)無(wú)線(xiàn)電室的 FM12 MF/DF 接收機(jī)。FM12 裝置由英國(guó)制造，用于獲取沿海無(wú)線(xiàn)電信標(biāo)站的方位。

這臺(tái)位于左側(cè)的設(shè)備是 FM12 接收機(jī)在當(dāng)時(shí)的主無(wú)線(xiàn)電室（1號(hào)無(wú)線(xiàn)電室）時(shí)的樣子。1962年，F(xiàn)M12 被移至4號(hào)無(wú)線(xiàn)電室。

這就是用于調(diào)諧沿海信標(biāo)站的 FM12 MF/DF 接收機(jī)。它的頻率覆蓋范圍為 40 至 1060 KHz。

為了獲取方位，操作員首先會(huì)調(diào)諧至所需的沿海（信標(biāo)）站。接著，旋轉(zhuǎn)測(cè)向儀（goniometer），直到在信號(hào)強(qiáng)度計(jì)上觀(guān)察到“下降或零值點(diǎn)”。隨后即可從圓盤(pán)刻度尺上讀取方位。 然而，環(huán)形天線(xiàn)會(huì)同時(shí)產(chǎn)生信標(biāo)站的正向方位和反向方位。通過(guò)使用一根被稱(chēng)為“傳感天線(xiàn)”（Sense antenna）的線(xiàn)狀天線(xiàn)，并配合接收機(jī)中的“傳感功能”，操作員可以判定出真實(shí)的方位。 在 FM12 接收機(jī)上，左側(cè)的大轉(zhuǎn)盤(pán)是測(cè)向儀。信號(hào)強(qiáng)度計(jì)是右側(cè)最上方大轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)的小白圓圈。

AN/UPD-501 超高頻測(cè)向接收機(jī) (1956 - 1963)

1953年前后，加拿大皇家海軍開(kāi)始為其部分艦艇配備無(wú)線(xiàn)電頻譜中超高頻（SHF）段的測(cè)向功能。其目的是定位感興趣的雷達(dá)輻射源，并將其識(shí)別為特定級(jí)別的艦艇。該系統(tǒng)不用于導(dǎo)航。

最初的系統(tǒng)只能截獲“X”波段的雷達(dá)輻射。X波段雷達(dá)信號(hào)頻率在 8.0 GHz 至 12 GHz 之間。后續(xù)的超高頻測(cè)向（SHF/DF）系統(tǒng)在接收機(jī)功能中增加了“S”波段和“K”波段。通過(guò)分析接收機(jī)陰極射線(xiàn)管（CRT）上產(chǎn)生的波形，系統(tǒng)可以指示任何 X 波段雷達(dá)的使用波長(zhǎng)、方位及天線(xiàn)旋轉(zhuǎn)周期。通過(guò)將觀(guān)察到的特征與紙質(zhì)存檔資料進(jìn)行對(duì)比，電子戰(zhàn)操作員就能識(shí)別出產(chǎn)生特定類(lèi)型輻射的艦艇級(jí)別。從 1956 年直到退役，海達(dá)號(hào)一直保留著僅限“X”波段的探測(cè)能力。

海達(dá)號(hào)裝備了四個(gè)喇叭口天線(xiàn)，彼此呈 90 度安裝并垂直定向。該裝置沒(méi)有設(shè)置任何防風(fēng)雨的外罩。每個(gè)喇叭口負(fù)責(zé)探測(cè)其所屬 90 度象限內(nèi)的輻射信號(hào)。這四個(gè)喇叭口天線(xiàn)的安裝底座位于前桅頂部。

圖中所示為前桅頂部的 UPD-501 天線(xiàn)底座位置。當(dāng)海達(dá)號(hào)退役（paid off）時(shí)，安裝在該底座上的四個(gè)喇叭口天線(xiàn)已被拆除。

這就是安裝在 4 號(hào)無(wú)線(xiàn)電室（即電子戰(zhàn)辦公室）的 AN/UPD-501 超高頻測(cè)向接收機(jī)。

四個(gè)喇叭口天線(xiàn)分別通過(guò)同軸電纜連接至接收機(jī)的中下方。感興趣的輻射信號(hào)及其方位會(huì)通過(guò)陰極射線(xiàn)管（CRT）上閃爍的基線(xiàn)顯示出來(lái)，基線(xiàn)在屏幕上的角度對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的相對(duì)方位。4 號(hào)無(wú)線(xiàn)電室內(nèi)的陀螺羅經(jīng)復(fù)示器可輔助推算出真實(shí)方位。

基線(xiàn)的閃爍頻率指示了目標(biāo)雷達(dá)的天線(xiàn)旋轉(zhuǎn)周期。在沒(méi)有信號(hào)時(shí)，CRT 中心僅顯示一個(gè)光點(diǎn)。一旦接收到雷達(dá)輻射，還會(huì)觸發(fā)音響報(bào)警。該報(bào)警可通過(guò)揚(yáng)聲器或耳機(jī)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。UPD-501 為加拿大制造。

除另有注明外，所有照片均由 Jerry Proc 拍攝。 鳴謝或參考文獻(xiàn)：

1. Peter Dixon
2. AP1005 圖像，國(guó)家航海博物館，格林威治，倫敦 https://collections.rmg.co.uk/collections/objects/256116.html
3. Jim Brewer