你說的黑空是指夜空吧？

現代戰鬥機並不使用超聲波發現目標，而是使用雷達，發射的是電磁波。這是因為電磁波在空氣中速度更快，傳輸距離也更遠。

但原理和蝙蝠是一樣的，發出的電磁波碰到目標後返回，就可以確定目標的位置和距離。連續掃描探測還可以解算目標的航速和航向。

雷達技術在二戰時候就用在戰鬥機上了，早期機載雷達採用鹿角狀的八木天線。現代戰鬥機的雷達一般安裝在機頭尖尖的雷達罩裡，因為需要讓電磁波能透過，雷達罩所用的材料和塗料也和機身有區別，可以很明顯地看出來。

與蝙蝠更相似的是現代艦船和潛艇使用的聲吶系統，透過聲波來探測海底地形與水面、水下的目標。這是因為電磁波在水中衰減很快，而聲波卻能長距離傳輸。

其實與蝙蝠最相似的是安裝了導航聲吶和探魚聲吶的漁船，都是利用聲波來規避障礙和尋找獵物。但是聲吶可以使用多種頻率的聲波，並不侷限於超聲波。

配圖為二戰中使用鹿角狀雷達天線的戰鬥機、現代戰鬥機的雷達罩（機頭綠色部分）、戰鬥機雷達罩開啟後的雷達天線以及潛艇利用聲吶探測障礙和目標的示意圖。

老師您好，在黑夜中飛機的飛機不是依靠超聲波飛行，而是雷達發射的電磁波。另外請您告訴學生：雷達雖然是利用蝙蝠在空中發射超聲波來探測物體的原理髮明的，但是雷達探測目標所發射是電磁波而不是超聲波；只有潛水艇用來在水下探測目標的聲吶才發射超聲波。聲波可以理解為聲音，科學家們將每秒鐘振動的次數稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲(Hz)。雷達電磁波與聲吶超聲波有一個共同點，即傳播時具有反射、折射、衍射、散射等規律。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20Hz-20000Hz。因此，我們把頻率高於20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1兆赫茲-30兆赫茲，而用於軍事探測的聲吶探測器所發射的超聲波頻率為3000Hz～97000Hz。當聲吶探測器在水中發射頻率低於20000Hz的超聲波時潛艇裡的人能夠透過聽到聲音，而這種低頻率的聲吶探測器又被稱之為“主動聲吶”；發射人耳聽不到的高頻率超聲波的探測器叫做“被動聲吶”，蝙蝠所發射的聲波就屬於高頻率超聲波。下圖為潛艇使用的聲納探測器在水中發出超聲波的聲納陣列。

我們平時在夜間開車都會開啟車燈照明，以達到透過肉眼觀察路面情況來駕駛汽車的目的，然而飛機不同於地面懂行的汽車，無法使用照明的手段來觀察空域進行飛行，因此在夜間飛行的飛機主要依靠雷達探測來觀察空域情況，結合飛機上的儀表和地圖來飛行。在地面的雷達叫做搜尋/導航雷達，飛機上的雷達叫做機載雷達，兩種雷達都能具有探測空域的作用。比如機場塔臺上的導航雷達能探測方圓50~100公里範圍內的空域情況，當發現飛機附近有靠近的其它飛機時透過無線電通知和指揮飛機回到正確的飛行航線上，避免發生飛行事故；同時也能飛機引導飛行航向，避免飛機迷失方向。機載雷達安裝在飛機的機頭，可以探測飛機正前方的空域情況，比如殲-10戰鬥機的記載雷達可以探測正前方200公里的空中和地面目標，如果需要攻擊目標，則使用雷達鎖定後發射導彈；如果只是正常飛行，則用無線電通知對方注意避讓。雷達透過向空中發射電磁波，並透過遇到物體而反射的電磁回波來計算出物體的方位、速度、高度等資訊，飛行員則根據這些資訊結合自身飛行狀態來實現夜間安全飛行。下圖為探測距離達3000公里的地面相控陣警戒雷達。

蝙蝠一般在夜間行動，而夜間的能見度幾乎為零，因此才進化出聲吶探測系統來探測獵物的，透過上述我們得知聲吶所發出的超聲波的本質就是聲音，而蝙蝠透過聲音來探測獵物的原理就是利用聲波遇到物體後產生迴音，再透過耳朵聽到的迴音來計算獵物的方位、速度、高度，然後實施捕捉的。聲音在空氣中的傳播速度約為340米/秒，蝙蝠在捕捉獵物時的活動範圍一般不超過50米，因此從發出聲波探測到發起對獵物的攻擊時間都能夠在1秒以內完成；而飛機就不一樣了，世界上飛的最快的戰鬥機能以聲音2倍的速度飛行（即2馬赫，680米/秒）飛行速度遠遠超過了聲音在空氣中的傳播速度，因此飛機無法使用超聲波來探測目標，要不然飛機已經飛到目標處了聲波都還沒能探測到目標呢。而雷達的電磁波就不一樣了，電磁波在空中（包括大氣層和真空環境）的傳播速度接近光速（即29.97公里/秒），無論遠近目標都能夠在瞬間完成探測，這樣才能為飛機提供導航和指揮服務。下圖為安裝在F-16戰鬥機機頭的多普勒脈衝機載雷達。

聲吶是在液體中使用的探測裝置，比如海豚就進化出生物聲吶探測系統，透過在水中傳播超聲波來進行探測和交流。透過上述我們得知聲波在空氣中的傳播速度僅為340米/秒，然而聲波的傳播速度在不同的傳播媒介裡是各不相同的，比如在橡膠中的傳播速度為30-50米/秒，在鋼鐵中為5800米/秒，在水中的為淡水中為1430米/秒（海水中1500米/秒）。很明顯聲波的傳播速度遠遠低於電磁波，然而電磁波卻不適合在水中傳播，這是因為水屬於導體（即導電的物體），而電磁波的傳播在會被導體衰減和遮蔽！比如我們在乘坐廂式電梯時手機會收不到訊號的原因就是手機電磁波被電梯的金屬廂給遮蔽了。水是導電的物體，但是導電效能又沒有金屬好，因此電磁波能夠在水中傳播，但是傳播距離會被水逐漸衰減，造成電磁波只能在水裡有效傳播200米的距離，所以無法使用電磁波在水中探測目標。而聲波就不一樣了，雖然在水中的傳播速度不超過2000米/秒，但是傳播距離非常遠，海豚甚至能接收到3000公里以外的同伴聲波，而潛艇的聲吶則能探測100公里外的目標。另外，由於電磁波不利於在水中傳播，因此下潛到超過200米深度的潛艇是無法與外界聯絡的，必須上浮至200以上的深度才能使用無線電接受資訊，包括衛星導航資訊和作戰指令資訊。下圖為正在幹船塢棲裝的軍艦，艦艏下方紅色箭頭指示的橢圓狀裝置就是軍艦的聲納裝置。

人類文明在不斷髮展的過程中透過模仿生物發明許多工具，其中就包括透過模仿蝙蝠的探測方法來發明雷達、透過模仿海豚的探測方法來發明聲吶。雷達和聲吶都被被運用到軍用、民用的許多領域，人類已經離不開這些利用仿生原理而發明出來的工具，比如我們能在萬里之外用手機與對方進行實時語音、影片交流，甚至能在千里之外實施遠端手術，與太空中的衛星、宇宙飛船溝通，而這些先進通訊技術就是利用了電磁波快速傳播的特點來實現的。超聲波則不僅用於水中探測，還運用到了醫學與工業領域，比如醫院裡使用的B超檢測裝置就是透過超聲波在人體裡的傳播特性來達到檢測病因目的；工業中的超聲波探測裝置則能檢測機械裝置中的損壞位置和損壞情況。雖然人類已經能利用仿生技術來發展自己，但是這些仿生技術先程序度遠遠不及動物們本身進化出來的探測系統，只有好好學習，掌握更多的知識，將來才能發明出更先進的技術來服務人類發展。下圖為在北冰洋撐破冰面上浮的潛艇，如果不上浮，天線所發射的通訊電磁波將無法穿透冰面與外界取得聯絡。