航空探潛利器
——吊放聲吶與聲吶浮標

方爾正 孫 純 劉亞東 任雨桐 / 文

在浩瀚無際的海洋中，航空母艦的存在如同一座劈波斬浪的移動城堡，而城堡的守衛(wèi)就是水面編隊驅護艦、水下潛艇、空中反潛飛機以及水下聲吶預警系統(tǒng)。它們將航母團團圍住，形成了一個“艦機合一，攻防兼?zhèn)洹钡暮Ｉ献鲬?zhàn)平臺。

潛艇是為數不多的可能威脅航空母艦的水下航行器，因而反潛是水面編隊的主要任務。在搜索潛艇的過程中，驅護艦首當其沖，采用主動聲吶發(fā)射信號，“敲鑼打鼓”一般對敵方潛艇進行探測，一旦發(fā)現了蛛絲馬跡，就立即起飛反潛直升機，在空中平臺通過吊放聲吶發(fā)射大功率搜索信號對目標進行搜索，確定潛藏范圍使其成為囊中之物，隨后拋下一定數量的聲吶浮標對其進行精確定位，確認目標位置之后立即調動武器系統(tǒng)對其進行攻擊。

上述搜潛過程是整個作戰(zhàn)流程中最耗時、最復雜，也是最重要的階段，而航空反潛則是其中最快速有效的手段，可以做到快速應召，“定點清除”。吊放聲吶和聲吶浮標作為最重要的兩個航空反潛聲吶裝備，通常配合使用。前者主要裝備于反潛直升機，用于區(qū)域警戒；后者主要裝備于固定翼反潛巡邏機，用于探測定位。

“達摩克利斯之劍”——吊放聲吶

艦載聲吶工作時會受到本艦平臺噪聲的干擾，從而使聲吶探測距離降低，影響探潛速度，因此在空中用吊放聲吶對水下目標進行探測較之具有更多優(yōu)點。首先，從空中進行探測機動性更強，搜索范圍不受限制，且搜索速度更快。其次，反潛機的行進速度遠大于潛艇，一旦發(fā)現目標能夠迅速鎖定追擊。加之飛機在空中居高臨下，潛艇缺少與飛機進行有效對抗的手段。因此，在航空反潛作戰(zhàn)中，航空吊放聲吶對戰(zhàn)潛艇有著絕對的優(yōu)勢。

吊放聲吶是反潛直升機對水下目標進行搜索、定位、識別、跟蹤的最重要反潛探測設備。其主要設備一般包括水下分機、絞車、預處理接口分機、發(fā)射機和綜合處理機。反潛直升機在執(zhí)行搜潛任務時,通常懸停在待探測海區(qū)上空20 米左右,利用收放絞車和吊放電纜將聲吶換能器(或換能器基陣)吊放到水下一定深度進行監(jiān)聽。

吊放聲吶工作時，一般先采用被動探測方式進行探潛搜索,當接收到潛艇噪聲信號后,再用主動探測方式確定潛艇的方位和距離，主動式發(fā)現潛艇的距離一般為5 海里左右。探潛過程中通常采用跳躍式逐點搜索的方式，若換能器投入水中2 至3 分鐘仍未發(fā)現異常，則將換能器吊起換下一個探測點繼續(xù)監(jiān)聽，反潛直升機應與所探測的潛艇保持10 分鐘以上的接觸。飛行員可通過耳機和顯示器獲取目標音響和目標亮點。

航空反潛裝備總是伴隨著潛艇技術的發(fā)展，在相互博弈中進步。20 世紀90 年代以來，AIP 技術日趨成熟，使得常規(guī)動力潛艇可以長時間在水下航行，大大減少了潛艇的暴露幾率，加之潛艇采取了各種減振、消聲降噪措施，隱蔽性進一步提高，使得現代反潛戰(zhàn)中飛機和直升機發(fā)現潛艇更加困難。但是種種降噪措施大部分針對的都是中、高頻段的噪聲，低頻段噪聲仍有大部分殘留；并且消聲瓦也僅對中、高頻主動探測聲波有較好的吸收能力，而對低頻聲波則效果甚微。因此，世界各國都在加緊研制工作頻率更低、作用距離更遠、具有水下擴展式基陣的航空吊放聲吶。另外，實現多基地聯(lián)合探測，適應多樣化的戰(zhàn)場任務需求也是未來吊放聲吶的發(fā)展方向。

“鵜鶘之眼”——聲吶浮標

由于航空吊放聲吶進行探潛任務時，飛機需要在低空飛行或長時間停留，這樣會影響飛機的探測速度與效率。同時，吊放聲吶探測時需要用電纜拖吊換能器，飛機的自由度會受到約束，其機動性與應戰(zhàn)能力將大大降低。空投浮標聲吶可以解決上述矛盾問題。

聲吶浮標是反潛飛機尤其是固定翼反潛巡邏機的重要反潛探測設備。浮標一般由風板、降落傘、漂浮機構、水聽器、無線電天線、電路模塊、電池、電纜、減震阻尼結構和外筒體等構成。反潛飛機搜潛時沿預定航線投放一定布陣形式的聲吶浮標，浮標落入水中之后其聲吶部分會自動下沉到預設深度開啟探測工作，通過水面浮標天線將探測到的聲信息數據發(fā)送給反潛飛機，機上無線電接收機再對收到的信號進行解調，產生的音頻信號送至信號處理機進行處理、解算，形成相應的戰(zhàn)術數據，供顯控臺顯示。

聲吶浮標可以接收到目標潛艇發(fā)出的噪音或主動回波信號。反潛飛機大范圍初始探潛要靠被動全向聲吶浮標，這類浮標最廉價，用量最多，它們只能發(fā)現潛艇，卻無法告知我們潛艇所在的具體方位；這時候就需要被動定向聲吶浮標發(fā)揮作用了，這類浮標價格高但性能好，其內部水聽器具有方向性，能夠給出目標相對浮標的磁北方位，監(jiān)視目標的一舉一動；但到了攻擊階段僅僅對目標定向顯然是不夠的，還需要利用主動定向聲吶浮標進行最后定位——只需要一枚主動定向聲吶浮標就能夠精確測定浮標相對目標的距離和徑向速度，從而引導反潛飛機對敵方目標進行快速、有效的攻擊。例如，美國反潛飛機通常只帶一個彈藥箱，內裝20 個被動全向聲吶浮標、4 個被動定向聲吶浮標、4 個主動定向聲吶浮標，用完即返航，改進后的P3C 反潛機可以攜帶多達87 枚各種浮標。另外，為了預先確定探測浮標的投放方案，給反潛探測提供一些必要的參數和信息，還需要其他一些輔助性的聲吶浮標，如測量海洋噪聲用的海洋噪聲浮標、測量溫度深度用的溫深浮標、敵我識別用的通信浮標等。

了解了聲吶浮標的類型與工作方式，可以看出聲吶浮標以其功能廣、價格低、方便攜帶、布放靈活等優(yōu)點在反潛探測裝備中占據著不可或缺的位置，能夠為建立水下遠程預警系統(tǒng)、實現信息共享提供更為方便和廣闊的途徑。

目前現代新型安靜型潛艇的噪聲級已降低至海洋環(huán)境噪聲級的水平，未來水下目標必將不斷增強自身“隱、快、多、小”的聲隱身特性。并且為了適應信息化作戰(zhàn)的需求，完善建成網絡中心水下信息站，聲吶浮標必須采取更有效的對策，這些對抗與挑戰(zhàn)引導著聲吶浮標向新的方向發(fā)展。其一，發(fā)展自組網靈活部署的錨系浮標聲吶系統(tǒng)以及快速布設技術，如美軍研制的自主式分布傳感器系統(tǒng)。其二，縮減浮標類型并向小型化、輕質化發(fā)展。在高強度的戰(zhàn)場態(tài)勢下，聲吶浮標是相當于“彈藥”一般重要的存在，必須保證多平臺可攜帶使用并滿足多裝載和密集消耗的需求。其三，實現聲吶浮標在高空高速條件下的精確投放，避免反潛機在低空投放時被偵查到甚至受到攻擊。其四，提高聲吶浮標的可靠性與存活率。改變以往聲吶浮標投放出去往往石沉大海的情況，研制更可靠的降落方式與結構，從消耗性器材和聲吶系統(tǒng)性能方面提升浮標聲吶的存活率與使用壽命。

合二為一，聯(lián)合作戰(zhàn)

未來，吊放聲吶與聲吶浮標合用一個聲信號處理機是航空探潛設備發(fā)展的主旋律。例如，英國的“海鷗”型吊放聲吶和各型浮標共用一個聲信號處理機?，F代信息融合、智能化處理技術的發(fā)展，為吊放聲吶與聲吶浮標聯(lián)合處理提供了更加有效途徑。另外，在聲頻段設計時，可以考慮將吊放聲吶、浮標系統(tǒng)、艦載聲吶聯(lián)合在一起使用，形成一個多基地聲吶系統(tǒng)，并完善目標與數據庫建設、研究智能化輔助決策技術，增強水下系統(tǒng)聯(lián)合作戰(zhàn)能力。

我國的反潛作戰(zhàn)模式已經逐步從“大海撈針”式的傳統(tǒng)模式向水下區(qū)域態(tài)勢透明的信息化作戰(zhàn)方式轉變。我們有理由相信，未來隨著聲吶傳感器技術和信號處理技術的不斷發(fā)展，吊放聲吶系統(tǒng)和浮標聲吶系統(tǒng)在航空反潛作戰(zhàn)中會配合得越來越默契，發(fā)揮越來越重要的作用，成為全面獲取水下戰(zhàn)場信息的利器。