核潜艇的水下通信，是全球最烧钱的通信方式之一。传递一个简单“嘀”声，背后就要砸数亿元成本。 核潜艇藏在深海，是核威慑的关键力量。海水会屏蔽普通无线电波，短波微波根本穿不透。只有甚低频和极低频电波能勉强穿透，甚低频能传10-40米深，极低频可到百米以上，这两种电波成了水下通信的唯一选择。 核潜艇这玩意儿，平时就躲在海底几百米深的地方，执行核威慑任务，基本就是国家战略的底牌。可海水这东西太坑了，导电性强，普通无线电波一进去就衰减得七零八落，短波和微波更别提，根本传不了多远。科学家们琢磨半天，发现只有频率低的波才能勉强对付，甚低频在3到30千赫兹，能钻进10到40米深的海水；极低频低于300赫兹，波长拉得老长，能到100米甚至更深。这俩就成了水下联络的救命稻草，全球有核国家都得靠它们下指令。 想发这些低频波，得建超级大的陆基站，天线拉得老长，占地像个小镇。美国海军1961年在缅因州库特勒建了个甚低频站，叫VLF Transmitter Cutler，功率1.8兆瓦，频率24千赫兹，天线网总长130多公里，建站当时砸了7000万美元，现在换算成人民币得好几亿。苏联后来俄罗斯的ZEVS系统，频率82赫兹，埋在科拉半岛地下，覆盖北极那块儿，占地几万平方公里，建起来成本上亿美元级别。印度海军1990年在泰米尔纳德邦的INS Kattabomman站，花了1.2亿卢比，相当于当时上亿元人民币，现在又在特伦甘纳邦建第二个，预算32亿卢比，折合两亿多人民币。中国从上世纪60年代末开始搞，船舶重工集团牵头，1968年初步建好，70年代初就投入用，为自家核潜艇保驾护航。 这些站为什么这么费钱？先说设备，发射机得百万瓦功率起步，一台就上千万美元，重型起重机吊装变压器，连接线路得专业团队干好几个月。运行时电费吓人，每月几万美元，一次发个简单脉冲，得高功率烧几分钟，冷却系统呼呼转。维护更头疼，天线露天架着，风吹日晒雷劈，定期爬上去换零件，年费百万美元起跳，还得备备份站，防主站出故障断链。研发也烧银子，低频带宽窄，只能发摩尔斯码似的短指令，各国优化编码算法，模拟海水干扰，花的钱数不过来。摊到每次“嘀”声，能源和摊销成本加一块儿，确实上亿元级别，只有少数国家咬牙扛得住。 低频系统虽稳，但速率慢得要命，一分钟才几十比特，复杂命令得等半天。各国海军不甘心，早就在试新路子。水声通信用几千赫兹声波，传几公里，成本低，适合近距离组网，加滤噪算法后可靠多了。蓝绿激光从2000年起热起来，海水对蓝绿光吸收少，穿几百米，速率上Gbps，美军DARPA 2016年海试，飞机投光束，潜艇上浮百米接，传输视频数据没问题。中国也跟进，结合自家研发，提升保密性。量子通信2010年代起步，用纠缠光子加密，水下实验已到数百米，预计2030年后实用，干扰小，安全高。中国在这块儿走得快，上海交大2017年海水量子链路测试，保持量子态900米。 还有水下节点预置，像铺WiFi热点，潜艇路过连上，聚合卫星浮标信号，发邮件传文件，比长波方便。卫星辅助低轨网，潜艇微浮就接，成本降了不少。混合用是趋势，低频打底，新技术补速率和距离，冗余备份防中断。美国2004年关ELF，转VLF升级；俄罗斯留ZEVS守极地；印度新站边建边探激光；中国超低频结合声光量子，迭代设备，压电费，简化维护。国际上共享标准，少重复投钱，训练时船员多练切换。 总的说，这通信链路贵是贵，但值。断了它，核潜艇就瞎转悠，威慑力直线掉。各国算账时都觉得，战略安全这事儿，再多钱也得砸进去。未来电力效率高点，维护简单些，费用能缓口气，但低频站短期内还得扛大旗，当最后底牌。
