現(xiàn)代水聲對抗裝備發(fā)展及其對海戰(zhàn)的影響

李本昌1, 劉春躍2, 鄭 援1

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現(xiàn)代水聲對抗裝備發(fā)展及其對海戰(zhàn)的影響

李本昌, 劉春躍, 鄭 援

(1. 海軍潛艇學(xué)院軟件中心, 山東青島, 266071; 2. 昆明船舶設(shè)備研究試驗中心, 云南昆明, 650051)

以往戰(zhàn)術(shù)平臺使用水聲對抗裝備的主要目的是通過保持和恢復(fù)自身隱蔽性實現(xiàn)自身防御。隨著現(xiàn)代水聲對抗裝備在功能和性能上的提高, 其不僅可以用于解決平臺自身防御、輔助實現(xiàn)其他戰(zhàn)術(shù)意圖, 還可用于在更高層的作戰(zhàn)運用中, 實現(xiàn)相應(yīng)的戰(zhàn)役目的。為此, 本文在對水聲對抗及水聲對抗裝備技術(shù)分析和作戰(zhàn)運用理論研究的基礎(chǔ)上, 把現(xiàn)代水聲對抗裝備的作戰(zhàn)運用劃分為平臺防御、戰(zhàn)術(shù)掩護和戰(zhàn)役欺騙3個層次, 論述了各個運用層次中的戰(zhàn)技特點及其對海戰(zhàn)的影響。

水聲對抗裝備; 作戰(zhàn)應(yīng)用; 戰(zhàn)術(shù)平臺; 保持和恢復(fù)隱蔽性

0 引言

由于聲納和聲自導(dǎo)魚雷在空中、水面和水下等多種戰(zhàn)術(shù)平臺上的廣泛使用, 大大提高了其對水下目標的隱蔽搜索、探測和攻擊能力, 使?jié)撏У纳婺芰κ艿搅嗽絹碓蕉嗤{。然而, “道高一尺, 魔高一丈”, 各種水聲對抗裝備也隨之在這種激烈對抗中得以產(chǎn)生、發(fā)展和逐步完善。如今, 水聲對抗裝備作為依賴于水聲而實現(xiàn)探測、跟蹤的聲納設(shè)備以及聲自導(dǎo)魚雷的克星, 已經(jīng)成為各種水面和水下作戰(zhàn)平臺不可或缺的裝備, 并且享有“軟武器”的美名, 其大有被廣泛應(yīng)用于海戰(zhàn)的各種場合之勢。

1 水聲對抗及其主要技術(shù)措施

探測和跟蹤技術(shù)與干擾和誘騙技術(shù)是一對相互依存而又相互斗爭的矛盾。前者作為攻擊平臺對敵方目標實施探測和跟蹤的重要技術(shù)手段, 以實現(xiàn)對敵使用武器為目的, 后者作為破壞對方探測和跟蹤的技術(shù)手段, 則以達到自身防御, 甚至擾亂戰(zhàn)場的態(tài)勢為目的。

隨著水聲探測、識別和跟蹤技術(shù)在各種作戰(zhàn)平臺探測器及魚雷制導(dǎo)等技術(shù)裝備中的廣泛應(yīng)用, 現(xiàn)代艦艇和反潛飛機對水下目標的進攻手段也得到了極大提高。對于潛艇這樣的作戰(zhàn)平臺而言, 以往那種單靠自身機動擺脫敵方探測、跟蹤或規(guī)避來襲魚雷的辦法, 如今已難以奏效, 隨之而來的是更加注重利用各種水聲對抗裝備的干擾、迷惑和誘騙, 進而達成防御或欺騙的目的。

魚雷作為水下作戰(zhàn)平臺的一種致命殺傷性武器, 其戰(zhàn)斗威懾力毋庸置疑。因此, 各國海軍在海上作戰(zhàn)中, 都把消除魚雷及其發(fā)射平臺的威脅集中于對魚雷及其發(fā)射平臺的水聲對抗, 這就促使各種水聲對抗裝備的應(yīng)運而生和大量發(fā)展。為了使?jié)撏Пυ谒聭?zhàn)場中發(fā)揮其特有的作戰(zhàn)威力, 潛用水聲對抗裝備的種類越來越多, 且正朝著監(jiān)視、防御、對抗和反擊一體化的方向發(fā)展。

當今海戰(zhàn)中“水聲對抗”的外延已被極大擴展, 比如潛艇水聲對抗除了使用水聲對抗裝備之外, 采取戰(zhàn)術(shù)機動和各種聲隱身技術(shù)等都可歸屬于水聲對抗范疇。但是就水聲對抗裝備的技術(shù)而言, 利用水聲學(xué)原理和各種技術(shù)手段實現(xiàn)對敵水聲探測設(shè)備的“干擾”、“迷惑”和“誘騙”, 仍然是水聲對抗裝備的技術(shù)本質(zhì)。

作為防御方, 為了實現(xiàn)反探測或反跟蹤, 在自身隱身水平和戰(zhàn)術(shù)機動策略一定的條件下, 總是期望通過水聲對抗裝備的水聲學(xué)“干擾”作用使敵方水聲探測器材失去對己方的正常探測能力。水聲對抗裝備的這種“干擾”是通過兩方面的技術(shù)措施來實現(xiàn)的。

首先, 利用水聲對抗裝備自身產(chǎn)生的強大噪聲壓制敵方的水聲探測設(shè)備, 使其致盲, 或者在強大背景噪聲下失去探測能力, 從而達到己方發(fā)射平臺免遭被敵發(fā)現(xiàn)和跟蹤的目的。

其次, 欺騙性干擾, 即利用水聲對抗裝備對己方發(fā)射平臺聲學(xué)特性、運動特性乃至尺度特征的模擬, 形成一種假目標來迷惑敵方水聲探測設(shè)備或聲自導(dǎo)魚雷, 使其錯誤的跟蹤這個假目標, 從而實現(xiàn)己方戰(zhàn)術(shù)平臺得以逃脫的目的。

2 傳統(tǒng)的水聲對抗及其戰(zhàn)術(shù)特點

艦艇海上格斗是戰(zhàn)術(shù)層面的問題。在交戰(zhàn)中, 探測與反探測、跟蹤與反跟蹤是敵對雙方都力求達到的主要戰(zhàn)術(shù)意圖, 以期在對抗中設(shè)法變被動為主動、變防御為攻擊?？梢? 隨著戰(zhàn)斗進程的延續(xù), 攻防角色隨時都有可能轉(zhuǎn)換。為此, 無論是攻擊方還是防御方, 都要隨時準備攻擊, 同時隨時準備實施防御和對抗, 而這一切又都必須首先研究自身的客觀條件、攻防的手段和技術(shù)特點。

由于戰(zhàn)術(shù)思想和技術(shù)水平的限制, 以往水聲戰(zhàn)的發(fā)展主要集中在設(shè)備的研究上, 如魚雷報警聲納、各種軟硬殺傷對抗裝備以及它們的聯(lián)合使用等。而針對類似于潛艇這樣的作戰(zhàn)平臺而言, 在作戰(zhàn)過程中使用這些裝備主要是解決反探測和反跟蹤問題, 以達成自身的“隱蔽性”, 常被應(yīng)用于下述兩種戰(zhàn)術(shù)背景。

第一種是在即將被敵方兵力或兵器發(fā)現(xiàn)的情況下。例如, 敵方兵力對己方活動海區(qū)進行搜索, 即將但尚未發(fā)現(xiàn)己方潛艇時; 或者敵方兵力已經(jīng)對己方發(fā)射魚雷, 但魚雷距離較遠尚未發(fā)現(xiàn)潛艇時。這種情況下, 潛艇如果不能及時采取水聲對抗措施對其實施干擾或誘騙, 就可能被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤甚至遭到攻擊, 故需使用水聲對抗裝備的目的就是希望能“繼續(xù)保持自身的隱蔽性”。

第二種是在已經(jīng)被敵方兵力或兵器發(fā)現(xiàn)和跟蹤的情況下。比如, 潛艇在航渡、執(zhí)行偵察巡邏或其他作戰(zhàn)任務(wù)時已經(jīng)被敵方兵力所發(fā)現(xiàn)并跟蹤; 或者敵方發(fā)射的聲自導(dǎo)魚雷距離己方潛艇很近, 且已進入跟蹤階段。這時, 如果僅靠平臺機動, 而不能有效的利用水聲對抗裝備對來襲魚雷實施干擾、迷惑和誘騙, 勢將遭到滅頂之災(zāi)。在這種情況下, 使用水聲對抗裝備的目的則是希望能夠“恢復(fù)自身的隱蔽性”, 以擺脫敵方的跟蹤或來襲魚雷的攻擊。

這就是說, 以往水聲對抗裝備的主要作戰(zhàn)使命是掩護發(fā)射平臺擺脫敵方兵力兵器跟蹤和攻擊, 以提高其生存能力。對于潛艇平臺來說, 在戰(zhàn)術(shù)策略上通常是使用水聲對抗裝備, 通過保持或恢復(fù)自身隱蔽性而達成防御的目的。

3 現(xiàn)代水聲對抗裝備及其技術(shù)特點

與電子戰(zhàn)一樣, 利用水聲介質(zhì)實現(xiàn)水聲戰(zhàn)的水聲對抗裝備, 如果能大幅度提高其相應(yīng)的功能和性能, 那么在現(xiàn)代海上作戰(zhàn)運用中, 不僅可以勝任以往作戰(zhàn)平臺的戰(zhàn)術(shù)防御, 也將在一定的軍事背景下實現(xiàn)相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)役目的。

在所有類型水聲對抗裝備中, 由于自航式聲誘餌不僅可以實現(xiàn)良好的聲學(xué)仿真功能, 還能模擬潛艇的機動特征和尺度特征, 備受各國海軍的關(guān)注, 而成為現(xiàn)代水聲對抗裝備的主導(dǎo)者。近年來, 在各種軍事需求的牽引下, 出現(xiàn)了較之以往功能更加強大、性能更加完善的新型自航式水聲對抗裝備或稱潛艇模擬器。這類新型水聲對抗裝備優(yōu)越的性能主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1) 航程大, 航行時間長, 且可根據(jù)需要預(yù)先或自主設(shè)定航路來模擬潛艇的運動, 以更遠地離開發(fā)射平臺, 到達指定海域, 長時間完成既定的干擾、誘騙或迷惑任務(wù)。這給潛艇或其他戰(zhàn)術(shù)平臺隱蔽完成戰(zhàn)術(shù)行動提供了更充裕的機動時間, 和完成其他作戰(zhàn)任務(wù)的時間。

2) 良好的聲學(xué)模擬能力能夠很好地檢測和應(yīng)答艦殼聲納、吊放聲納、聲自導(dǎo)魚雷復(fù)雜的水聲探測信號, 并產(chǎn)生高逼真的模擬回波, 進而誘騙敵主動聲納或反潛兵力平臺; 為了模擬不同平臺不同航速條件下的輻射噪聲, 可以儲存大量的噪聲樣本, 并根據(jù)需要或自身的航行狀態(tài)方便地進行更新; 在進行噪聲模擬時, 可將選定的噪聲樣本放大后, 通過發(fā)射換能器向外輻射, 進而誘騙敵被動聲納和反潛兵力的探測; 在聲學(xué)工作方式方面, 能夠更加智能化地將回波模擬工作方式和噪聲模擬方式結(jié)合起來進行誘騙。

3) 逼真的尺度模擬。模擬水下目標的尺度是保證水聲對抗裝備有效性的關(guān)鍵技術(shù)之一。為此, 現(xiàn)代水聲對抗裝備都把尺度模擬作為其重要技術(shù)指標, 從而使其具備點、線、面等幾何體的多維體特征模擬能力。乃至采用電磁技術(shù), 使其具備水下目標磁場異常模擬和電磁引信場模擬能力, 真正達到了以假亂真的程度。

4) 可利用通信的方式共享戰(zhàn)場信息, 使得在預(yù)定作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)布設(shè)水聲警戒和干擾網(wǎng)絡(luò)成為可能。從而, 利用其收集到的命令或引導(dǎo)信息, 使自身定位、轉(zhuǎn)移陣地、改變誘騙方式等戰(zhàn)術(shù)行動變得更容易、更可靠。

為了滿足不同作戰(zhàn)任務(wù)的需要, 上述技術(shù)可以集中于一體而形成功能合一的水聲對抗裝備, 也可以側(cè)重于某一項或幾項技術(shù)構(gòu)成專門功能的水聲對抗裝備。由此, 將大大改變水聲對抗裝備的作戰(zhàn)運用范疇, 進而對海上作戰(zhàn)產(chǎn)生重大影響。

4 現(xiàn)代水聲對抗裝備的作戰(zhàn)運用樣式

現(xiàn)代水聲對抗裝備的技術(shù)性能決定了其不僅應(yīng)該繼續(xù)承擔以往的平臺防御作戰(zhàn)任務(wù), 還應(yīng)使其作戰(zhàn)功能延展到更高層次的戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)役目的。這就是說, 現(xiàn)代水聲對抗裝備的作戰(zhàn)運用, 在理論上應(yīng)為以下3個層次。

4.1 平臺防御

保護水下作戰(zhàn)平臺的隱蔽性仍然是現(xiàn)代水聲對抗裝備的重要作戰(zhàn)使命。各種戰(zhàn)術(shù)平臺和來襲魚雷給潛艇的生存構(gòu)成了最大的威脅, 而潛艇所處的作戰(zhàn)環(huán)境及其自身武器裝備的特點, 決定了最好的防御仍然是通過保持隱蔽性和恢復(fù)隱蔽性達成其防御目的。

作為防御, 在己方平臺即將被敵方兵力或兵器發(fā)現(xiàn), 或者已經(jīng)被敵方兵力或兵器跟蹤的情況下, 所表現(xiàn)出的顯著戰(zhàn)術(shù)特點是, 面臨的威脅極其重大、防御的時間十分緊迫。這時, 能否及時有效地采取措施, 并使用水聲對抗裝備輔助其解決隱蔽性或恢復(fù)隱蔽性問題, 是決定生死攸關(guān)的重要問題。所以, 為了消除威脅, 保持或恢復(fù)自身隱蔽性, 進而保證自身的安全, 通?！安坏貌弧笔褂盟晫寡b備對敵進行干擾和誘騙。也就是說, 作為防御方的主觀意識上具有被動使用水聲對抗裝備的含義。

依據(jù)這種含義, 可把這種情況下水聲對抗裝備的使用定義為平臺防御使用水聲對抗裝備, 即為了保證自身的安全, 戰(zhàn)術(shù)平臺在即將或已經(jīng)被敵方兵力、兵器發(fā)現(xiàn)和跟蹤時使用水聲對抗裝備, 也可稱為平臺防御使用水聲對抗裝備。

盡管在這種應(yīng)用場合發(fā)射平臺面臨的威脅是緊迫的, 但對抗的持續(xù)時間卻往往比較短暫。所以, 應(yīng)用于這種目的的水聲對抗裝備所呈現(xiàn)的主要戰(zhàn)技特點強調(diào)模擬發(fā)射平臺聲學(xué)特征的逼真性并且強調(diào)快速反應(yīng)能力, 而聲學(xué)模擬的持續(xù)時間或自身的航程則不是追求的主要戰(zhàn)技指標。

4.2 戰(zhàn)術(shù)掩護

戰(zhàn)術(shù)平臺主動使用水聲對抗裝備, 借助其干擾和誘騙作用, 輔助自身或其他平臺實現(xiàn)所期望的戰(zhàn)術(shù)目的, 將是現(xiàn)代水聲對抗裝備的另一重要作戰(zhàn)運用樣式。例如, 潛艇主動發(fā)射自航式水聲對抗裝備, 輔助突破敵反潛巡邏線就是其中之一。

為了限制潛艇的活動, 敵方經(jīng)常在一定的海域劃定一定的區(qū)域, 部署一條或多條艦艇兵力, 采取一定的搜索方式進行不間斷地搜索巡邏, 以限制潛艇的戰(zhàn)術(shù)行動。這對潛艇來說, 能否突破反潛兵力的搜索警戒是深入敵后完成作戰(zhàn)任務(wù)的重要前提。對此, 以往潛艇只能依賴自身探測加機動的方法進行, 在開始突破敵水面艦艇反潛巡邏線時, 通常都需要查明敵方水面艦艇的數(shù)量, 巡邏線的長度、寬度、方向、搜索方式、搜索范圍以及每艘艦艇負責的巡邏線長度等基本兵力配置情況, 然后據(jù)此尋找恰當?shù)拇┰轿恢命c和穿越時機, 依賴自身的機動能力進行突破。由于搜集信息和自身機動能力的限制, 突破戒備森嚴的敵水面艦艇反潛巡邏線, 一直是一個困擾潛艇戰(zhàn)術(shù)行動的難題。

然而, 潛艇模擬器航行時間長、航程遠和尺度模擬能力強的技術(shù)特點, 為解決這一問題提供了有利的技術(shù)基礎(chǔ)。這種情況下, 借助誘騙作用為潛艇突破敵反潛巡邏線打開缺口, 將會變得容易得多。在對敵情況判斷的基礎(chǔ)上, 通過規(guī)劃潛艇模擬器的彈道, 使其在航行過程中成為反潛巡邏線上偵察兵力的跟蹤對象, 進而在敵方兵力對潛艇模擬器搜索、探測或者跟蹤的過程中, 使?jié)撏П柚鷿撏M器的掩護, 尋機通過敵反潛巡邏封鎖區(qū)。

可以看出, 這一過程中, 潛艇如果不主動實施穿越, 就不會對自身的隱蔽性或安全造成威脅。要想實現(xiàn)己方的戰(zhàn)術(shù)意圖, 只有使用潛艇模擬器才能創(chuàng)造更多的機會, 所以在水聲對抗裝備的使用上具有主動和創(chuàng)造條件的含義。依據(jù)這種含義, 可把這種情況下水聲對抗裝備的使用定義為戰(zhàn)術(shù)掩護使用水聲對抗裝備: 為了達成一定的戰(zhàn)術(shù)意圖, 戰(zhàn)術(shù)平臺在目標沒有發(fā)現(xiàn)自身的情況下, 主動使用水聲對抗裝備, 用以創(chuàng)造實現(xiàn)真正戰(zhàn)術(shù)意圖的條件而使用水聲抗裝備稱為戰(zhàn)術(shù)掩護。

顯而易見, 這種應(yīng)用作為水聲對抗裝備自身, 除了應(yīng)具有逼真的聲學(xué)和尺度模擬能力之外, 還必須具有相對較高的航速、較遠的航程或較長的工作時間。而使用時, 更多的信息, 或者信息支持是確定使用時機和規(guī)劃彈道的重要條件。

4.3 戰(zhàn)役欺騙

在現(xiàn)今條件下, 突出水聲進攻不僅在內(nèi)涵上是對水聲對抗概念的延伸, 而且這也將使水聲戰(zhàn)的概念趨于完整。

一般認為, 水聲進攻就是通過各種水聲手段攻擊敵方的水聲探測設(shè)備, 或水聲制導(dǎo)武器, 使其摧毀或無效。實際上除此之外, 水聲進攻還應(yīng)包括更廣泛的含義。例如, 利用遠程, 具有聲、磁多特征模擬功能的潛艇模擬器, 欺騙敵方水下潛艇警戒系統(tǒng), 裝備吊放聲納、磁探儀和浮標的反潛飛機和艦艇聲納, 制造水下兵力各種攻勢的假象, 牽制敵方兵力, 使其動搖戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)決心, 此過程同樣可以直接或間接實現(xiàn)消滅敵人或先發(fā)制人的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)目的。利用遠程潛艇模擬器實現(xiàn)戰(zhàn)役欺騙就是這種應(yīng)用的一個典型例子。

根據(jù)戰(zhàn)役的需要, 在敵戰(zhàn)事敏感、反潛兵力活動頻繁的海域, 利用各種平臺發(fā)射多枚具有遠程、長時間聲、磁模擬能力的水聲對抗裝備, 以預(yù)定的航速、航路航行, 實現(xiàn)以兵器佯動代替兵力佯動, 制造潛艇兵力活動的假象。以此達到以假亂真, 牽制、消耗和疲憊敵反潛兵力, 混淆戰(zhàn)場態(tài)勢, 造成聲東擊西的局面, 干擾敵方的戰(zhàn)役決心, 掩護己方海上作戰(zhàn)兵力實現(xiàn)真正的戰(zhàn)役或戰(zhàn)術(shù)企圖。即通過對敵實施戰(zhàn)役欺騙, 達成戰(zhàn)役進攻的目的。

在這種應(yīng)用中, 盡管需要己方平臺實施水聲對抗裝備的發(fā)射, 但在哪一海域, 何時發(fā)射, 以及聲抗裝備發(fā)射的數(shù)量和機動樣式卻需要作戰(zhàn)體系的指揮決策層根據(jù)戰(zhàn)役和作戰(zhàn)方案而擬定。而且, 作為水聲對抗裝備的發(fā)射平臺, 其使用水聲對抗裝備的目的并不是解決自身隱蔽性或其他戰(zhàn)術(shù)層面的問題。所以, 可把這種使用定義為戰(zhàn)役欺騙。顯而易見, 只有具備良好聲、磁模擬和長時間航行能力的潛艇模擬器才有可能勝任這一使命任務(wù)。

5 結(jié)束語

綜上所述, 水聲對抗裝備的發(fā)展是隨著各種作戰(zhàn)平臺, 以及作戰(zhàn)體系的作戰(zhàn)使命和作戰(zhàn)任務(wù)的轉(zhuǎn)變而發(fā)展的。現(xiàn)代水聲對抗裝備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能使其作戰(zhàn)應(yīng)用范圍大大超越了以往解決戰(zhàn)術(shù)平臺自身防御作戰(zhàn)的范疇, 其作戰(zhàn)功能可以延展到更高層次的作戰(zhàn)運用之中, 用于實現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)掩護和戰(zhàn)役欺騙正是其廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

戰(zhàn)術(shù)牽引技術(shù)的發(fā)展, 技術(shù)推動戰(zhàn)法的創(chuàng)新。因此, 根據(jù)海上作戰(zhàn)任務(wù)的特點, 從理論上界定現(xiàn)代水聲對抗裝備的作戰(zhàn)運用樣式, 無論對裝備的規(guī)劃發(fā)展, 還是其戰(zhàn)法運用都是十分必要的, 這也是本文研究的基本目的。

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(責任編輯: 許 妍)

Development of Modern Acoustic Countermeasure Equipments and Its Effect on Sea Warfare

LI Ben-chang, LIU Chun-yue, ZHENG Yuan

(1. Research Centre of Submarine Operation Software, Navy Submarine Academy, Qingdao 266071, China; 2. Kunming Shipborne Equipment Research & Test Center, Kunming 650051, China)

The main purpose of traditional tactic platform using acoustic countermeasure equipments is to achieve self-defense by keeping and resuming the self-covert evasion of tracking. With the enhancement of modern acoustic countermeasure equipments in function and performance, they can also implement other tactic aims on the platform and reach campaign purposes in higher level operational application. In this paper, based on the technical analysis and the operational application theory of the acoustic countermeasure equipments, the operational application of the modern acoustic countermeasure equipments are divided into three levels, i.e. platform defense, tactic cover, and campaign deceit. The tactic and technical characteristics of each level and their influences on sea warfare are discussed.

acoustic countermeasure equipment; operational application; tactic platform; keeping and resuming self-covert evasion of tracking

TJ6; E246

A

1673-1948(2011)06-0468-05

2011-06-13;

2011-08-29.

李本昌(1955-), 男, 教授, 研究方向為潛艇作戰(zhàn)系統(tǒng)和武器應(yīng)用.