【军武次位面】作者：骑猪骑士
如果有一艘潜艇迫切地需要与友军的舰艇取得联系，但敌军的反潜飞机和水面舰艇正在搜寻。在搜索过程中，声纳操作员听到一群鲸鱼在唱歌，他们往往不会多想。然而，这实际上是一种秘密的、隐蔽的通信系统，通过模仿海洋哺乳动物声音进行通信。
这不是间谍小说或电影中的场景，而是美国海军曾经设想的一种通信方法。1959年，海军电子实验室开始一项名为“乐队组合”的计划。在适当的条件下，某些海洋哺乳动物的声音及其产生的振动可能会在水下传播很长的距离。更重要的是，这在自然界中非常常见，根本不会被敌人注意到。
▲蓝鲸声音的频谱图
潜艇可以在大面积海域巡逻，执行监视任务甚至悄悄地将特种部队和特工送入敌后。弹道导弹核潜艇，是美国"三位一体"核力量的关键组成部分。但是，与友军迅速沟通和分享信息是一个长期存在的问题。最大的困难在于无线电波在海水中的衰减非常大。随着雷达、声纳和其他传感器在二战后不断地发展，潜艇浮出水面发射信号是一件极为危险的事。即使在下潜过程中使用通信声纳发送信息也极为危险。这些人造噪音非常容易暴露。
“乐队组合”计划的基本内容是从鲸鱼、海豚、海狮和海豹的声音记录中开发编码信息。从理论上讲，这个方法相对简单。随着工作的开展，海军发现了许多需要克服的复杂问题。首先是编码问题，然后就是噪声问题，海军技术人员在1959年至1965年间录制的动物声音都有自然的背景噪音，这些背景噪音很难去除。具有相同背景噪声的相同声音即使对缺乏经验的声纳操作员来说也会非常明显。
这还涉及海洋生物的时空分布和活动范围。不能再没有这个生物活动的地方使用它们的叫声，也不能在不是交配季节的时候播放交配、求偶的叫声。最后，海军在野外记录了十几个不同的物种的声音。领航鲸和虎鲸在全球的热点海域都有活动，与许多较小的海洋哺乳动物相比，它们的声音也能传播得更远。
▲领航鲸
1970年，国防部的国防高级研究计划局（DarpA）参与了“乐队组合”计划。为项目提供资金，建立了一个海洋动物的音频库。从音频集合中制作灵活的代码太困难了。最终的解决方案是将特定录音与预先约定的消息相匹配。潜艇或其他船只播放声音后，接收方将声音转换为一串数字代码。然后，接收人员将查阅密码本找出代码的含义。为了提高系统的可靠性，会以不同的频率发送三次相同的消息。系统可以在预先设定的9个频段中的任意一个发出领航鲸的声音。为了保护代码的完整性，根据特定的日期，操作人员将只使用代码手册中指定的频率。当然这些信息包含的信息量很低，不包括细节，例如“我是一艘有友舰”或“前方有水雷”。还不能发送事先没有约定的信息。
▲海豚号柴电试验潜艇，试验了很多重大项目，创造了美国海军的潜深记录
1973年，该系统在圣卡塔琳娜岛附近进行了两次测试，圣卡塔琳娜岛是洛杉矶附近。静态布置的扬声器和接收器在8公里、16公里和32公里的距离内发送和接收6条预先设置好的信息。在第一组实验中中，技术人员将所有设备放置在大约45米深的地方。在第二组实验中，深度加到76米。这些设备几乎完美地工作。计算机成功地将8公里、16公里距离发出的所有信息解码，32公里出发出的信号有90%成功解码。第二年，海豚号柴电试验潜艇成功地与一艘水面舰艇通信。发送的声音吸引了许多鲸鱼。
1975年，海军对修改后的代码进行了更多的静态实验，测量声音在水下的失真情况。声音在传播80公里后，仍然能解码出其中包含的信息。到1980年，工程师们已经花了二十多年的时间来证明这套系统是可行的。但是，海军对这套系统的通信距离和信息量很不满意。研究表明，海洋动物的声音可以跨越数百甚至数千公里。
▲极低频（ELF）电台，天线长达135公里
最终打败“乐队组合”系统的是长波电台，甚低频（VLF）穿透水深是10~20米，极低频（ELF）穿透水深是100~200米。1968年，美国开始单独研究极低频电台，1989年开始电台运行，2005年退役。海军还建立了一支机载甚低频（VLF）无线电中继部队，主要任务就是在在敌人摧毁了陆基通信站后向弹道导弹核潜艇发送“末日指令”。当然这种方式并没有解决潜艇与潜艇或是潜艇与水面舰艇的通信问题。
▲E-6通信中继机
