王森,陳翰
(中船電子科技(三亞)有限公司,北京 100070)
自二戰(zhàn)期間德國U 型潛艇給同盟國造成重創(chuàng)后,以英國、美國、蘇聯(lián)為代表的歐洲國家將海軍發(fā)展重點(diǎn)向水下潛艇方向傾斜,同時,為應(yīng)對這一作戰(zhàn)平臺發(fā)展趨勢,相關(guān)國家在魚雷裝備領(lǐng)域的研究也取得了重大突破,“矛”與“盾”的關(guān)系保持著一種相對平衡狀態(tài)。然而,反魚雷水聲對抗技術(shù)的發(fā)展卻打破了這一平衡,同時,也改變了傳統(tǒng)水聲對抗體系。
目前,國外魚雷統(tǒng)計特性主要包括地形匹配攻擊、線導(dǎo)攻擊、聲導(dǎo)攻擊和尾流制導(dǎo)攻擊四種方式,其中,每種魚雷攻擊方式的特性如下:
地形匹配攻擊是依托魚雷自身聲納系統(tǒng)進(jìn)行航路地形測繪,并與內(nèi)部數(shù)據(jù)地圖進(jìn)行匹配,根據(jù)匹配結(jié)果調(diào)整魚雷航向、高度、速度,從而對目標(biāo)進(jìn)行攻擊。從實(shí)際使用場景來看,魚雷地形匹配攻擊特性僅適用于長距離攻擊靜態(tài)目標(biāo),但極易被敵方水下目標(biāo)探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)。
線導(dǎo)魚雷是通過發(fā)射平臺與魚雷之間的連接線對魚雷的航向、航速等進(jìn)行控制,第一枚線導(dǎo)魚雷為德國在二戰(zhàn)期間研制的“云雀”線導(dǎo)魚雷,美國在二戰(zhàn)后通過消化“云雀”魚雷技術(shù),成功地研制了MK 系列線導(dǎo)魚雷,以及意大利的A-184 型線導(dǎo)魚雷、英國的MK系列線導(dǎo)魚雷。相比較傳統(tǒng)魚雷攻擊特性來看,線導(dǎo)魚雷的攻擊精度更高,可彌補(bǔ)魚雷水下定位精度不足的缺陷,且靜默攻擊效果較好。但是,也在實(shí)際使用過程中,線導(dǎo)方式限制了發(fā)射平臺的大傾角高速機(jī)動,使其被發(fā)現(xiàn)和擊中概率增加。
基于魚雷自身安裝制導(dǎo)聲納,通過參數(shù)設(shè)定的方式,聲導(dǎo)魚雷可實(shí)現(xiàn)發(fā)射后自主尋找目標(biāo)。但是,基于聲納制導(dǎo)技術(shù)的魚雷卻也存在較大弊端,即當(dāng)設(shè)定參數(shù)與發(fā)射平臺自身聲學(xué)特征相似的情況下,聲導(dǎo)魚雷存在誤判情況,如美國“SS-365 石首魚號潛艇”就被自己發(fā)射的“MK-37”自導(dǎo)魚雷擊中。
尾流制導(dǎo)魚雷是根據(jù)艦艇航行過程中螺旋槳與水摩擦后的水環(huán)境變化的特性進(jìn)行自主攻擊的一種武器,尾流制導(dǎo)魚雷根據(jù)其具體特性可分為聲尾流制導(dǎo)、湍尾流制導(dǎo)、氣泡尾流制導(dǎo)、磁性尾流制導(dǎo)、光尾流制導(dǎo)和熱尾流制導(dǎo)等。根據(jù)美國相關(guān)部門研究結(jié)果,艦艇尾流可尋距離最長達(dá)上百公里,通過計算機(jī)仿真模型,可以對艦艇噸位、速度、航向等數(shù)據(jù)進(jìn)行測算,為尾流制導(dǎo)魚雷攻擊提供前期導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
潛艇技術(shù)、魚雷技術(shù)與反魚雷水聲對抗技術(shù)同屬一個技術(shù)體系,因此,以美國、俄羅斯、英國等國家為代表的潛艇技術(shù)強(qiáng)國同樣擁有較先進(jìn)的反魚雷水聲對抗技術(shù)。
美國作為同盟國成員在第二次世界大戰(zhàn)期間做出了巨大貢獻(xiàn),同時,作為戰(zhàn)勝國,美國獲取了德國水下武器裝備相關(guān)技術(shù),并對魚雷技術(shù)進(jìn)行反推,最終形成了自己的反魚雷水聲對抗技術(shù)體系。
(1)聲干擾技術(shù)。為應(yīng)對聲導(dǎo)魚雷的攻擊,美軍水面艦艇利用聲導(dǎo)魚雷的攻擊特性,采取主動釋放聲干擾器材對敵方聲導(dǎo)魚雷進(jìn)行噪聲干擾,使聲導(dǎo)魚雷無法準(zhǔn)確判定目標(biāo),同時,配合潛艇進(jìn)行機(jī)動規(guī)避與搶占攻擊位置。其中,最具有代表性的就是美國AN/SLQ-14型聲干擾模擬器。
(2)聲誘餌技術(shù)。與聲干擾技術(shù)不同,聲誘餌是在水下環(huán)境中構(gòu)建與自身平臺相似聲學(xué)特征目標(biāo)的一種技術(shù),面對聲導(dǎo)魚雷的攻擊,艦艇通過發(fā)射聲誘餌,在艦艇周邊模擬一個或多個同類型目標(biāo),使其無法判定目標(biāo)真假,從而降低己方平臺被聲導(dǎo)魚雷擊中概率。目前,美海軍列裝范圍最廣的聲誘餌器材為MK 系列反魚雷水聲誘餌等。
英國作為傳統(tǒng)海洋強(qiáng)國,雖然其海軍規(guī)模明顯減小,但是,基于傳統(tǒng)海軍裝備研究領(lǐng)域的技術(shù)積累,英國海軍在反魚雷水聲對抗技術(shù)方面依然有著明顯優(yōu)勢。
(1)反魚雷水聲對抗系統(tǒng)。根據(jù)英國超級電子有限公司(Ultra Electronics)在2011 年英國防務(wù)展上展示的反魚雷水聲對抗系統(tǒng)“Sea Sentor”,英國軍方將反魚雷水聲對抗技術(shù)與聲學(xué)偵測、定位、分類進(jìn)行融合,該系統(tǒng)配有水聲誘餌、氣幕彈兩種主要水聲對抗器材,該型水聲誘餌體積小,適合各類型水面艦艇快速收放,且能夠模擬英國海軍主戰(zhàn)艦艇聲學(xué)特征信息。同時,氣幕彈所形成的氣幕可有效阻擋聲導(dǎo)魚雷與潛艇聲納對己方平臺聲學(xué)特征信息的偵測,為己方艦艇擺脫跟蹤提供了更長時間。
(2)反魚雷魚雷技術(shù)。反魚雷魚雷的發(fā)展由來已久,早期反魚雷魚雷均以主動聲導(dǎo)技術(shù)鎖定攻擊目標(biāo),隨著水聲對抗技術(shù)的發(fā)展,反魚雷魚雷則主要分為主動聲導(dǎo)魚雷與被動聲導(dǎo)魚雷兩種類型,其中,主動聲導(dǎo)魚雷適用于攻擊線導(dǎo)魚雷等無聲學(xué)特征魚雷目標(biāo),被動聲導(dǎo)魚雷適用于存在明顯聲學(xué)特征魚雷目標(biāo)。如美英聯(lián)合開展的“SSTD 水面艦反魚雷計劃”就包括反魚雷魚雷技術(shù)(ATT)研究,通過系統(tǒng)化的反魚雷水聲對抗技術(shù)應(yīng)用,提高己方作戰(zhàn)平臺的戰(zhàn)場生存能力。
蘇聯(lián)解體后,俄羅斯繼承了蘇聯(lián)龐大的武器裝備體系,同時,也包括各類型反魚雷水聲對抗技術(shù),除氣幕彈這一傳統(tǒng)反魚雷水聲對抗技術(shù)外,俄羅斯在其他反魚雷水聲對抗技術(shù)領(lǐng)域同樣進(jìn)行了大量研究。
(1)反魚雷氣幕彈技術(shù)。反魚雷氣幕彈之所以能夠?qū)崿F(xiàn)對魚雷的有效防御,其原因在于反魚雷氣幕彈在爆炸過程中形成的震蕩波不僅能夠?qū)︳~雷產(chǎn)生直接損傷,同時,因爆炸形成的噪音頻率、響度遠(yuǎn)高于己方平臺產(chǎn)生的噪聲。不僅如此,在反魚雷氣幕彈爆炸后其內(nèi)部化學(xué)藥劑在水中形成氣幕屏障,能夠有效阻斷聲音在水下的傳播,將己方平臺與敵方隔離開來。
(2)反魚雷魚雷技術(shù)。俄羅斯在水聲對抗系統(tǒng)方面發(fā)展較晚,這與其水下裝備優(yōu)勢不斷下降有著一定關(guān)系,為應(yīng)對各國魚雷技術(shù)的發(fā)展,俄羅斯將魚雷探測、預(yù)警、攻擊等功能進(jìn)行系統(tǒng)性融合,推出并列裝了世界上第一款綜合反魚雷系統(tǒng)——紙包-E/NK 反潛/反魚雷系統(tǒng)。該系統(tǒng)裝備了多枚M-15 反魚雷魚雷,該魚雷采用了固體火箭加噴氣發(fā)動機(jī)技術(shù),最大速度可以達(dá)到50kn,但實(shí)際射程僅有1000m,但是,基于高效的主、被動聲導(dǎo)單元,可以準(zhǔn)確命中來襲魚雷,屬于一種近程反雷水聲對抗裝備。
以當(dāng)前魚雷技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況,國外反魚雷水聲對抗技術(shù)發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在綜合對抗技術(shù)提升、智能化水平提升兩個方面。
反魚雷綜合水聲對抗技術(shù)除采取科學(xué)化的降噪處理方法,使艦艇在聲學(xué)特征上的隱身性能提升,還需要加強(qiáng)聲納裝備性能的改進(jìn),提高針對多類型魚雷的遠(yuǎn)程預(yù)警能力和快速目標(biāo)定位能力,與空中、水面等水聲對抗平臺建立聯(lián)合水聲對抗作戰(zhàn)系統(tǒng),實(shí)施多維空間反魚雷水聲對抗,提高對抗效果。如德國的“海蜘蛛”水下防御系統(tǒng),在實(shí)際作戰(zhàn)中,來襲魚雷首先被拖曳聲吶偵測,之后由集中控制平臺對來襲威脅進(jìn)行分類和定位,最后發(fā)射攔截器擊毀目標(biāo)。
目前,魚雷技術(shù)已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)水面和水下攻擊,火箭助推魚雷、超空泡魚雷的出現(xiàn),大大縮短了魚雷預(yù)警時間,同時,增加了魚雷攻擊的隱蔽性,針對這一情況,除發(fā)展綜合水聲對抗技術(shù)外,還需要借助人工智能技術(shù)縮短反應(yīng)時間,同時,為反魚雷水聲對抗提供決策方案,對具體決策方案的實(shí)施效果進(jìn)行評估,進(jìn)而制定下一步的防御與攻擊計劃。
綜上所述,魚雷與反魚雷技術(shù)是一個國家水下作戰(zhàn)能力的重要衡量依據(jù),美、英、俄、德等歐洲國家在該領(lǐng)域具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢,為此,我國應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身裝備發(fā)展實(shí)際情況,確定反魚雷水聲對抗技術(shù)發(fā)展主線,提高戰(zhàn)場適應(yīng)能力。