【摘要】介紹了現(xiàn)代水面艦艇主要反魚雷技術(shù),對其軟、硬殺傷手段分別進行了特點分析,對近年來各軍事強國采用的反魚雷新技術(shù)做了簡要概述。針對魚雷技術(shù)的不斷發(fā)展及反魚雷技術(shù)的局限性,從不同角度提出了改進的途徑。
【關(guān)鍵詞】反輻射導(dǎo)彈;雷達;導(dǎo)引頭;復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)
水面艦艇是當(dāng)今及未來海戰(zhàn)場的主戰(zhàn)兵力。隨著魚雷技術(shù)的不斷發(fā)展,魚雷對水面艦艇的威脅越來越大,已成為制約水面艦艇發(fā)展的重要因素之一。隨著魚雷技術(shù)的不斷進步,各國海軍研制的反魚雷技術(shù)也在不斷向前發(fā)展,目前已形成了比較完善的反魚雷防御系統(tǒng)[1][2]。反魚雷技術(shù)可分為兩類:一是被動防御;二是主動進攻。
被動防御主要是通過在艦艇上涂層、貼片、敷設(shè)橡膠等措施來降低艦艇的噪音,使艦艇隱身,以減小敵方聲自導(dǎo)魚雷的自導(dǎo)作用距離,從而達到減少被聲自導(dǎo)魚雷命中的目的。個別艦艇還進行了消磁處理,用以導(dǎo)致磁或電磁引信魚雷失效。主動防御又可分為戰(zhàn)術(shù)防御和器材對抗防御。戰(zhàn)術(shù)防御主要通過改變艦艇的航向、航速及航深(用于潛艇)的方法來規(guī)避直航魚雷的攻擊或自導(dǎo)魚雷的探測,從而達到避開被敵方魚雷擊中的目的。
器材對抗措施包括軟對抗和硬殺傷兩種[3]。軟對抗主要是通過采用各種誘餌、干擾器和氣幕彈等,使來襲魚雷跟蹤或攻擊假目標(biāo),或偏離航向、迷航、消耗魚雷的動力,造成魚雷攻擊失效。硬殺傷主要是使用反魚雷浮標(biāo)、反魚雷深彈(炸彈)、反魚雷水雷、反魚雷魚雷等,對來襲魚雷進行攔截、摧毀或使其失去戰(zhàn)斗力。
一、軟對抗手段
現(xiàn)代魚雷具有自動航行、自動尋找、自動跟蹤和自動攻擊的能力,就是不折不扣的“水下導(dǎo)彈”。為了應(yīng)對現(xiàn)代魚雷帶來的巨大威脅,隨之出現(xiàn)了各種模式的水聲對抗器材,包括干擾器、氣幕彈和誘餌。按作用類型,可將上述器材分為抑制和誘騙兩種。
抑制就是降低或破壞對方的探測能力。如噪聲干擾儀,可以發(fā)出強烈噪音,覆蓋一定的頻段,掩蔽被探測的目標(biāo)信號;或?qū)?zhǔn)探測設(shè)備的頻道,使之飽和;或發(fā)出掃頻干擾信號,間歇地進入對方頻道,破壞其接收效果。氣幕彈則可理解為在一定范圍的空間信道上造成阻塞。誘騙是指模仿真實目標(biāo)的各種物理場,比如模擬真實艦艇的輻射噪音,或?qū)χ鲃犹綔y信號給出應(yīng)答脈沖以模仿艦艇的反射回波,使對方發(fā)生錯誤判斷和跟蹤,達到掩護本艦的目的。
這些對抗器材的施放方式可分為兩類:與本艦固連方式(拖曳式、艦殼安裝式)和分離方式(水中懸浮式、自主航行式)。按工作頻段分為低頻和高頻兩種,高頻水聲對抗設(shè)備的主要作戰(zhàn)對象就是魚雷,世界各國海軍都廣泛部署了水聲對抗器材。目前現(xiàn)役的自導(dǎo)魚雷中,有相當(dāng)一部分在頻域上是單頻道接收的;而在空間分辨力方面,雖然會形成多個波束,但通常只按信號強度選擇一個最強的,不具備全景觀察能力;對目標(biāo)信號也只按點聲源模式處理,基本上不進行尺度識別。對抗這樣的魚雷,不管是抑制式或是欺騙式對抗器材都是很有可能發(fā)揮功效的。
上世紀(jì)80年代以后,魚雷對抗領(lǐng)域開始迅速發(fā)展,這一時期有兩個特點,一是強調(diào)系統(tǒng)性:對抗手段由過去的單項誘餌、干擾器的形式發(fā)展成為完整的對抗系統(tǒng),如美國提出的潛艇和水面艦艇的水聲對抗系統(tǒng)(SAWS和S-SAWS),把目標(biāo)監(jiān)測、威脅報警、指揮控制、發(fā)射設(shè)備到各種軟硬殺傷手段組合成完整的系統(tǒng)。二是突出魚雷防御的針對性:比如法國的“信天翁”(Albatros)魚雷預(yù)警系統(tǒng),強調(diào)對魚雷的探測與分類,不同于對艦或?qū)撏綔y特點,魚雷目標(biāo)具有強度小、機動性大、頻段高的特點[4]。意大利的魚雷防衛(wèi)系統(tǒng)C300、C303等則突出了反魚雷作戰(zhàn)的快速反應(yīng)能力,針對不同種類魚雷的技戰(zhàn)術(shù)特點,對干擾器材的參數(shù)、發(fā)射程序、本艇規(guī)避動作等進行仿真優(yōu)化,使指揮員的決策判斷減至最少,并且采用模塊化多管發(fā)射裝置,可以快速多發(fā)發(fā)射。
要迷惑魚雷或阻止魚雷的攻擊,首先必須做到及時發(fā)現(xiàn),為此要發(fā)展高分辨率聲納系統(tǒng)、提高聲納信號處理能力,應(yīng)對淺海地區(qū)的復(fù)雜聲況。當(dāng)代魚雷已經(jīng)能夠避開寬帶噪聲源,因此,以美國為首的許多國家正在發(fā)展先進靈活的魚雷對抗措施,在不同的波段應(yīng)對魚雷的攻擊。其AN/WSQ-11水面艦艇魚雷防御系統(tǒng),是目前比較先進的反魚雷系統(tǒng),主要配備有拖曳式主動和被動傳感器、魚雷探測/分類,定位處理系統(tǒng)以及反魚雷魚雷(ATT),可對來襲魚雷實施硬殺傷。這套系統(tǒng)將安裝在美國海軍所有主要的水面艦艇上,應(yīng)對可能出現(xiàn)的各類型魚雷的攻擊。
二、硬殺傷手段
隨著魚雷技術(shù)的發(fā)展和性能的不斷提高,魚雷已成為“眾矢之的”,反魚雷成為海戰(zhàn)中的一項重要任務(wù)。作為傳統(tǒng)手段的軟殺傷越來越難以滿足需求[5],世界發(fā)達國家海軍在提高探測設(shè)備性能的同時,開始研發(fā)一系列可對魚雷進行“硬殺傷”的武器,例如反魚雷深彈、水下超空泡射彈、反魚雷魚雷等[6]。
1.反魚雷火箭式深水炸彈
反魚雷深彈是一種現(xiàn)代化的反魚雷硬殺傷手段。這種深彈可通過頸圈式氣囊懸浮在預(yù)定深度,彈頭周圍布有換能器,對來襲魚雷進行回波探測,當(dāng)魚雷通過深彈所處位置點時起爆,也可以利用彈上的微機和聲引信設(shè)備對聲自導(dǎo)魚雷產(chǎn)生誘騙信號,將魚雷誘至附近起爆。這種方案已在水面艦艇反魚雷中有了實踐。比如1990年入役的俄國航母上安裝了RBU12000火箭深彈發(fā)射裝置,據(jù)報道就是用于攔截魚雷的。
另外,法國的SLAT水面艦艇反魚雷系統(tǒng)中,對抗器材也是由“薩蓋”型火箭發(fā)射裝置發(fā)射入水的。這樣可以把誘餌快速布放在不同方位的不同距離上,有利于把來襲魚雷引開。
2.水下超空泡射彈
有研究表明,當(dāng)彈丸在水下運動時,如果周圍全被所形成的空泡包圍(即“超空泡”現(xiàn)象),就可在很大程度上降低所受的水下阻力,從而使彈丸獲得非常高的速度。如在彈上安裝火箭發(fā)動機以維持空泡,則可以增大射程。
火箭彈和射彈可使用常規(guī)發(fā)射手段發(fā)射,如標(biāo)準(zhǔn)型火炮、管式火箭炮(無后坐力)和鏜壓火箭炮等。另外一種更具革命性的發(fā)射方式就是電磁發(fā)射器,它是美國國防預(yù)研局(DARPA)資助的項目,據(jù)稱可用3000兆瓦的單級電機,把310克的彈丸均勻加速至4.3千米/秒。雖然射彈的射程還不夠大,不足于用作攻擊性武器,但用于自衛(wèi),作為艦艇或潛艇對魚雷的“最后一道防線”還是大有希望的。
3.反魚雷魚雷
作為反魚雷的硬殺傷手段,反魚雷魚雷既適用于水面艦艇的防護,也適用于潛艇。
作為近年來發(fā)展起來的一種反魚雷武器,與其它反魚雷武器相比具有下述特點:
(1)用途廣
反魚雷深彈和反魚雷浮標(biāo)只限于水面艦艇使用,水下潛艇由于受各種因素和條件的限制,不能使用反魚雷深彈和反魚雷浮標(biāo),而反魚雷魚雷既可用于水面艦艇,又可用于潛艇發(fā)射使用。
(2)活動范圍廣、效果好、使用方便
和反魚雷水雷等其他“硬殺傷”武器比較,反魚雷魚雷可以在既定彈道的配合下,依靠高效的自導(dǎo)、控制系統(tǒng)完成較大范圍的目標(biāo)攔截任務(wù),使用方便,沒有隱患。
(3)作戰(zhàn)時間短,反應(yīng)迅速
由于魚雷和反魚雷魚雷是在水介質(zhì)中航行,同時受其自身的體積所限,使其自導(dǎo)作用距離都較小。且在實際作戰(zhàn)中,兩者基本上是相向而行,相遇時間短,這就要求反魚雷魚雷必須有先進的制導(dǎo)系統(tǒng),并在戰(zhàn)術(shù)彈道的配合下,完成攔截來襲魚雷的作戰(zhàn)使命。
(4)來襲目標(biāo)彈道機動,攔截難度較大
反魚雷魚雷要攔截的是攻擊母艦的魚雷,魚雷的工作方式有主動自導(dǎo)、被動自導(dǎo)、主被動聯(lián)合自導(dǎo)、尾流自導(dǎo)等多種工作方式;魚雷的搜索彈道有蛇行搜索、環(huán)形搜索、螺旋形搜索等多種方式,如果在攻擊過程中丟失目標(biāo),還有再搜索彈道,這些彈道對反魚雷魚雷來講都屬于機動彈道,要預(yù)測來襲魚雷的未來彈道相當(dāng)困難。這使得反魚雷魚雷較導(dǎo)彈的攔截難度大。
三、未來反魚雷技術(shù)的主要發(fā)展趨勢
隨著魚雷技術(shù)的發(fā)展、新型魚雷的不斷涌現(xiàn),各國對魚雷防御系統(tǒng)和反魚雷措施的研究也在不斷深化。今后反魚雷技術(shù)的發(fā)展方向主要有:
1.對魚雷進行主被動聯(lián)合探測
水面艦艇的威脅主要來自水下各種魚雷的攻擊,包括非自導(dǎo)魚雷、聲自導(dǎo)魚雷、線導(dǎo)魚雷和尾流自導(dǎo)魚雷。未來的魚雷智能化程度將不斷提高,裝備有先進的反對抗手段,動力系統(tǒng)也進一步加強使得續(xù)航能力大大提高,并且其輻射噪聲更小,更難以被探測?,F(xiàn)有被動聲納難以在遠距離上探測來襲魚雷,特別是對淺海、尾流中航行或安靜型魚雷。解決這種問題,需要進行主被動聯(lián)合探測。針對魚雷來襲進行全方位防御,可以利用艦艏的艦殼聲納和主/被動方式工作的拖曳線列陣聲納完成對魚雷的主被動探測。
2.獲得來襲魚雷的距離信息
盡管反潛戰(zhàn)(ASW)對目標(biāo)的檢測、分類和定位都提出了戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求,并且已經(jīng)取得了相當(dāng)?shù)倪M步,但仍然無法準(zhǔn)確獲取魚雷目標(biāo)的距離信息,即使對于目前最先進的MSTRAP,由于其是純被動工作的,仍然沒有目標(biāo)的距離信息。如果沒有相當(dāng)精度的魚雷目標(biāo)距離信息作參照,硬對抗器材將難以完全發(fā)揮作用。獲得來襲魚雷的距離信息將是未來魚雷防御系統(tǒng)所要解決的一個關(guān)鍵問題。
3.發(fā)展硬殺傷對抗器材
現(xiàn)有的和在研的魚雷防御系統(tǒng)多是軟殺傷的,它們都不能有效防御所有類型的魚雷,也不能避開具有遠距航程魚雷的再次或多次攻擊,隨著傳感器性能和魚雷反對抗技術(shù)的進一步提高,這種軟對抗系統(tǒng)越來越失去其應(yīng)有的效果。因此,使用硬殺傷器材將是水面艦艇魚雷防御系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢。特別是面對最難防御的尾流自導(dǎo)魚雷的近程威脅,只有發(fā)展硬對抗器材才是唯一的方向。根據(jù)國外的最新研究表明,反魚雷魚雷、直接的能量武器和超空泡的超聲發(fā)射器將是硬對抗器材的發(fā)展重點。
四、結(jié)束語
水面艦艇的魚雷防御系統(tǒng)在過去的20年內(nèi)得到了迅速發(fā)展,隨著魚雷自身作戰(zhàn)與對抗能力的不斷提高,發(fā)展硬對抗魚雷防御系統(tǒng)已經(jīng)得到了各海軍大國的廣泛重視。另外,借助于防空戰(zhàn)(AAW)防御體系的思想,建立在局域網(wǎng)連接上的層次化綜合防御系統(tǒng)也得到了重視。因此,未來的水面艦艇魚雷防御系統(tǒng)將是網(wǎng)絡(luò)化的、同時具備軟對抗和硬對抗能力的、能夠?qū)嵤┒鄬哟螌沟木C合防御體系。
參考文獻
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[6]Atlas Elektronik.SeaSpider-torpedo defense hardkill[Z].2010.
作者簡介:
金立峰(1979—),滿族,遼寧遼陽人,碩士,海軍航空兵學(xué)院講師。
于鳳全(1973—),男,遼寧大連人,大學(xué)本科,海軍航空兵學(xué)院教授。