反魚(yú)雷作戰(zhàn)中水聲對(duì)抗器材組合使用研究＊

李 寧

（海裝駐重慶地區(qū)軍事代表局 重慶 401121）

1 引言

水聲對(duì)抗技術(shù)是對(duì)抗反魚(yú)雷攻擊的關(guān)鍵技術(shù)。目前，已經(jīng)存在的干擾器材主要分為軟殺傷、硬殺傷兩類。軟殺傷性對(duì)抗器材主要有自航式聲誘餌、噪聲干擾器、氣幕彈等［1］。在反魚(yú)雷作戰(zhàn)中，單獨(dú)使用一個(gè)對(duì)抗器材，其對(duì)抗效果往往比較有限，兩個(gè)或多個(gè)對(duì)抗器材組合使用，有可能達(dá)到事半功倍的效果，但如果組合方式不當(dāng)，也有可能降低對(duì)抗效果，如何正確組合使用對(duì)抗器材對(duì)潛艇反魚(yú)雷十分重要，本文對(duì)幾種軟殺傷性對(duì)抗器材組合工作時(shí)相互間的干擾進(jìn)行分析研究，總結(jié)出幾種組合方式的利弊。

2 氣幕彈與聲誘餌組合工作

當(dāng)氣幕彈與聲誘餌同時(shí)工作時(shí)，在一定的陣位條件下，氣幕彈可能不僅會(huì)屏蔽潛艇目標(biāo)，還會(huì)屏蔽誘餌目標(biāo)，即當(dāng)氣幕處于誘餌與魚(yú)雷之間時(shí)，由于氣幕的屏蔽作用，降低了魚(yú)雷接收的誘餌發(fā)射信號(hào)級(jí)，魚(yú)雷對(duì)于誘餌的檢測(cè)能力會(huì)下降。當(dāng)氣幕屏蔽潛艇目標(biāo)時(shí)的處理方法不變，由于使用不當(dāng)而使氣幕屏蔽了誘餌時(shí)的具體處理方法如下［2］：

2.1 對(duì)抗被動(dòng)聲自導(dǎo)魚(yú)雷

對(duì)于誘餌的被動(dòng)對(duì)抗模型為式中第三項(xiàng)IL是由于氣幕的遮蔽作用造成魚(yú)雷接收到的誘餌目標(biāo)輻射能量的損失量，插入損失造成了魚(yú)雷接收的誘餌信號(hào)能量下降。該式成立，魚(yú)雷仍然能檢測(cè)到誘餌目標(biāo)；否則，魚(yú)雷檢測(cè)不到誘餌。即由于氣幕彈使用不當(dāng)，影響了誘餌效果的發(fā)揮，反而使對(duì)抗效果變差。

2.2 對(duì)抗主動(dòng)聲自導(dǎo)魚(yú)雷

當(dāng)誘餌對(duì)抗主動(dòng)聲自導(dǎo)魚(yú)雷時(shí)，無(wú)論誘餌是模擬定常強(qiáng)度的目標(biāo)，還是模擬具有固定輻射強(qiáng)度的目標(biāo)，對(duì)于魚(yú)雷自導(dǎo)檢測(cè)來(lái)說(shuō)，都會(huì)由于氣幕的插入，而使接收到的信號(hào)能量減少，對(duì)應(yīng)的公式為

式中SL為魚(yú)雷發(fā)射聲源級(jí)，dB；TL（Dd）為魚(yú)雷到聲誘餌處的單程傳播損失，dB；IL為氣幕的插入損失，dB；NLd為聲誘餌自噪聲級(jí)，dB；DId為聲誘餌接收指向性指數(shù)，dB；DTd為聲誘餌檢測(cè)閾，dB。

該式成立，聲誘餌能夠檢測(cè)到魚(yú)雷探測(cè)脈沖，式（2）、式（3）的分析判斷才有意義。否則，聲誘餌無(wú)法應(yīng)答，將失去對(duì)主動(dòng)自導(dǎo)的對(duì)抗干擾作用。這時(shí)就無(wú)須按式（2）、（3）進(jìn)行分析。

只有氣幕彈所形成的氣幕在空間位置上處于魚(yú)雷和誘餌之間，而且氣幕的幾何尺寸在相對(duì)幾何關(guān)系上足以遮蔽誘餌目標(biāo)時(shí)，上面各式才可以使用。當(dāng)氣幕無(wú)法有效遮蔽誘餌目標(biāo)時(shí)，不能應(yīng)用該式分析。另外，在氣幕彈和誘餌組合工作時(shí)，可以認(rèn)為魚(yú)雷對(duì)氣幕的檢測(cè)模型不受誘餌工作的影響。

3 氣幕彈與噪聲干擾器組合工作

對(duì)于氣幕彈與噪聲干擾器組合工作情況，如果使用不當(dāng)，陣位態(tài)勢(shì)也可能使氣幕處于魚(yú)雷和噪聲干擾器之間，因而造成干擾效果的下降。如果氣幕屏蔽了潛艇目標(biāo)，則對(duì)于潛艇目標(biāo)回波和潛艇輻射噪聲產(chǎn)生的回聲級(jí)的計(jì)算處理不變。如果氣幕屏蔽了干擾器，則會(huì)造成魚(yú)雷干擾噪聲級(jí)的下降［4］，即

由于來(lái)襲魚(yú)雷是不斷運(yùn)動(dòng)的，而氣幕位置不動(dòng)。所以，氣幕彈與噪聲干擾器之間的相互影響只會(huì)在一定陣位下發(fā)生。當(dāng)由于魚(yú)雷運(yùn)動(dòng)使魚(yú)雷、氣幕、噪聲干擾器之間的相互位置關(guān)系發(fā)生變化，氣幕存在于干擾器和魚(yú)雷視線之外時(shí)，上面的相互影響就不存在了。

4 噪聲干擾器與聲誘餌組合工作

當(dāng)噪聲干擾器與聲誘餌組合工作時(shí)，可能存在三個(gè)方面的相互干擾作用：

1）噪聲干擾器的輻射噪聲干擾了魚(yú)雷對(duì)潛艇目標(biāo)的檢測(cè)；

前蘇聯(lián)的蘇霍姆林斯基說(shuō)：“音樂(lè)教育不是培養(yǎng)音樂(lè)家，而首先是培養(yǎng)人?！币朐诼晿?lè)課堂上提升學(xué)生的音樂(lè)核心素養(yǎng)，不是一朝一夕就能完成的教學(xué)過(guò)程，而是要通過(guò)一些耳濡目染的音樂(lè)形式，在課堂中引入諸多經(jīng)典的音樂(lè)作品，讓潮流元素變成當(dāng)前聲樂(lè)教學(xué)中極好的課堂教學(xué)材料，才能激發(fā)學(xué)生的熱情，讓他們?cè)谡n上展現(xiàn)自己的音樂(lè)才能，有自己的想法和音樂(lè)特點(diǎn)，從各種音樂(lè)元素中發(fā)掘自己喜愛(ài)的形式，以積極的心態(tài)面對(duì)生活。

2）噪聲干擾器干擾了魚(yú)雷對(duì)誘餌目標(biāo)的檢測(cè)，即使魚(yú)雷干擾噪聲級(jí)提高，同時(shí)影響了對(duì)潛艇目標(biāo)和誘餌目標(biāo)的檢測(cè)。

3）當(dāng)噪聲干擾器與聲誘餌距離較近時(shí)，它還會(huì)干擾聲誘餌對(duì)魚(yú)雷探測(cè)脈沖的檢測(cè)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使聲誘餌無(wú)法正常檢測(cè)和識(shí)別魚(yú)雷探測(cè)脈沖信號(hào)，無(wú)法進(jìn)行應(yīng)答。

除了來(lái)襲魚(yú)雷對(duì)于潛艇目標(biāo)的主、被動(dòng)檢測(cè)要按下式：

分析外，魚(yú)雷對(duì)于誘餌的檢測(cè)也應(yīng)考慮噪聲干擾器的干擾作用，右側(cè)干擾噪聲級(jí)應(yīng)變?yōu)镹Lj－DI（θ）＋DT，其中DI（θ）為魚(yú)雷自導(dǎo)接收方向性函數(shù)，NLj為聲干擾器工作時(shí)自導(dǎo)魚(yú)雷的干擾噪聲級(jí)，按式（9）：

計(jì)算，而噪聲干擾器對(duì)聲誘餌檢測(cè)的影響，則要參考式（4）分析，這時(shí)有

式中DI（θ）d為聲誘餌接收方向性函數(shù)，NLdj為聲干擾器工作時(shí)主動(dòng)聲誘餌的干擾噪聲級(jí)，有：

式中SPL為噪聲干擾器的輻射噪聲譜級(jí)，dB；TL（Ddj）為噪聲干擾器至聲誘餌距離為Ddj的傳播損失，dB。

同樣由于干擾器噪聲不是各向同性的，因此，用DI（θ）d表示聲誘餌接收方向性函數(shù)。當(dāng)來(lái)襲魚(yú)雷、干擾器處于聲誘餌接收扇面中同一位置或同一方位線上時(shí)，有θ＝0，DI（θ）d＝0dB；當(dāng)來(lái)襲魚(yú)雷和干擾器處于聲誘餌接收扇面中不同角度時(shí)，θ≠0，DI（θ）d也不為零，其值大小應(yīng)根據(jù)具體聲誘餌接收方向性函數(shù)確定。因此，噪聲干擾器對(duì)于主動(dòng)檢測(cè)的干擾模型為［5］

當(dāng)噪聲干擾器工作且距離聲誘餌較近時(shí)，用式：

模型分析聲誘餌對(duì)來(lái)襲魚(yú)雷探測(cè)脈沖的檢測(cè)。不等式成立，則仍能檢測(cè)到魚(yú)雷探測(cè)脈沖，聲誘餌可以正常應(yīng)答工作。否則，如果式（12）不滿足，則應(yīng)認(rèn)為由于噪聲干擾器的作用，聲誘餌無(wú)法正常檢測(cè)識(shí)別魚(yú)雷探測(cè)脈沖，聲誘餌無(wú)法正常應(yīng)答工作。

5 多個(gè)聲誘餌組合工作

當(dāng)多個(gè)聲誘餌同時(shí)工作時(shí)，如果距離較近，可能會(huì)產(chǎn)生各誘餌之間的相互作用，導(dǎo)致其應(yīng)答邏輯混亂，反而影響了對(duì)抗聲自導(dǎo)魚(yú)雷的效果。

從聲誘餌工作機(jī)理分析，其主動(dòng)應(yīng)答方式只是對(duì)接收到的聲脈沖進(jìn)行一定的技術(shù)處理后回發(fā)出去，并不判斷該聲脈沖來(lái)自什么對(duì)象。因此，如果一枚誘餌回發(fā)的應(yīng)答脈沖被另一枚誘餌接收到，另一枚誘餌有可能應(yīng)答該脈沖信號(hào)。而這期間，誘餌無(wú)法對(duì)可能入射的來(lái)襲魚(yú)雷探測(cè)脈沖進(jìn)行分析處理，因此影響了對(duì)抗魚(yú)雷的效果［6］。

兩枚聲誘餌之間是否會(huì)相互影響，要通過(guò)二者之間的信號(hào)能量作用關(guān)系分析。根據(jù)被動(dòng)聲吶方程，有

式中SLd1為第一枚聲誘餌應(yīng)答發(fā)射聲源級(jí)，dB；TL（Ddd）為兩枚聲誘餌之間的單程傳播損失，dB；NLd2為第二枚聲誘餌自噪聲級(jí)，dB；DId2為第二枚聲誘餌接收指向性指數(shù)，dB；DTd2為第二枚聲誘餌檢測(cè)閾，dB。

當(dāng)兩枚聲誘餌之間距離Ddd較近，使得單程傳播損失減小而上式成立時(shí)。第二枚聲誘餌將對(duì)第一枚聲誘餌的回發(fā)脈沖進(jìn)行應(yīng)答處理。反過(guò)來(lái)。第一枚聲誘餌也會(huì)對(duì)第二枚聲誘餌的回發(fā)脈沖進(jìn)行應(yīng)答處理。這就有可能形成閉環(huán)循環(huán)，造成嚴(yán)重的相互干擾［9］。

6 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上述分析，各種對(duì)抗器材如何組合使用才能達(dá)到最好的對(duì)抗效果，要綜合考慮陣位、對(duì)抗器材特點(diǎn)、目標(biāo)特性等多項(xiàng)條件［10］。若使用噪聲干擾器對(duì)抗被動(dòng)自導(dǎo)魚(yú)雷，則噪聲干擾器很可能作為一個(gè)強(qiáng)的假目標(biāo)被對(duì)方探測(cè)到，將會(huì)引來(lái)魚(yú)雷提早追蹤噪聲干擾器，使得魚(yú)雷穿過(guò)噪聲干擾器再搜索時(shí)很容易發(fā)現(xiàn)本艇。使用氣幕彈的原則是設(shè)法置氣幕彈于搜索者和目標(biāo)之間，使氣幕彈在聲自導(dǎo)魚(yú)雷與潛艇之間形成一道氣幕屏障，充分發(fā)揮氣幕層的屏蔽作用。而魚(yú)雷識(shí)別氣幕彈為假目標(biāo)之后，穿越氣幕彈再搜索時(shí)很容易發(fā)現(xiàn)本艇。而聲誘餌可以模擬潛艇的輻射噪聲，作為一個(gè)強(qiáng)的假目標(biāo)對(duì)抗被動(dòng)聲自導(dǎo)魚(yú)雷。誘餌還具有回音重發(fā)功能，能應(yīng)答主動(dòng)聲自導(dǎo)魚(yú)雷發(fā)出的主動(dòng)脈沖探測(cè)信號(hào)，并附加一個(gè)時(shí)延和多普勒頻移。自航式聲誘餌還能夠拉開(kāi)魚(yú)雷和目標(biāo)之間的距離，為本艇規(guī)避來(lái)襲魚(yú)雷贏得時(shí)間。為達(dá)到理想的對(duì)抗效果，聲誘餌的組合方式和潛艇規(guī)避機(jī)動(dòng)方式隨著來(lái)襲魚(yú)雷報(bào)警距離的遠(yuǎn)近而不同。這也增加了魚(yú)雷搜索目標(biāo)的難度。因此，采用多個(gè)誘餌組合工作方式能夠有效對(duì)抗來(lái)襲魚(yú)雷。

［1］現(xiàn)代魚(yú)雷［M］.西安：第705研究所編譯出版，1996.

［2］卞元慶.魚(yú)雷反潛自導(dǎo)反水聲對(duì)抗能力仿真分析［J］.魚(yú)雷技術(shù)，2000（4）.

［3］張靜遠(yuǎn)，李永春，周徐昌.噪聲干擾器對(duì)抗聲自導(dǎo)魚(yú)雷的有關(guān)問(wèn)題探討［J］.水中兵器，2000（4）.

［4］劉學(xué)亮.氣幕彈的聲學(xué)特性及其使用效果分析［D］.哈爾濱工程大學(xué)，2007.

［5］曾星星.水聲干擾彈對(duì)聲自導(dǎo)魚(yú)雷干擾機(jī)理與仿真研究［D］.南京理工大學(xué)，2012.

［6］胡小全.水下爆炸——防御水下探測(cè)新途徑［J］.艦船科學(xué)技術(shù)，2008，30（5）：168－170.

［7］夏奎，鄭援，胡先鋒.潛艇水聲對(duì)抗方案評(píng)估方法分析［J］.魚(yú)雷技術(shù)，2010，18（1）：168－170.

［8］王棟，鄭援，孫飛龍.水聲對(duì)抗器材對(duì)魚(yú)雷戰(zhàn)斗使用效果評(píng)估［J］.魚(yú)雷技術(shù)，2009，17（3）：56－60.

［9］王紅萍.水聲對(duì)抗系統(tǒng)的效能分析與評(píng)估［D］.西北工業(yè)大學(xué)，2007.

［10］宋志杰，史秋亮.潛艇水聲對(duì)抗原理與應(yīng)用［M］.北京：兵器工業(yè)出版社，2002.