水下的暗戰(zhàn)(五)

涂林峰

火箭助飛式聲誘餌

前篇介紹了幾種聲誘餌的布設方式及水聲對抗效果，下面再看看火箭助飛式聲誘餌的特點。火箭助飛式聲誘餌，是通過給聲誘餌裝置加裝火箭助推器，來把聲誘餌快速投放到距離發(fā)射艦艇較遠的距離處，從而擴展聲誘餌的作用范圍。火箭助飛式聲誘餌可以利用聲自導魚雷自身的制導特點來產(chǎn)生獨特的對抗效果?，F(xiàn)代聲自導魚雷通常都采用主動/被動復合聲自導方式，在攻擊時，先在較遠的距離外用被動聲自導方式對目標艦艇進行搜索，當發(fā)現(xiàn)目標后在較近的距離上轉(zhuǎn)入主動聲自導方式，對目標艦艇進行精確跟蹤并完成最后一擊?；鸺w式聲誘餌可以快速發(fā)射到距離目標艦艇較遠的位置處，對還處于被動搜索狀態(tài)的聲自導魚雷進行水聲干擾，使來襲魚雷在捕獲目標前即遭受干擾與誘騙，從而極大地提高了目標艦艇的對抗成功率。

如果我國056護衛(wèi)艦裝備了火箭助飛式聲誘餌后，反應會更快

此外，火箭助飛式聲誘餌的投放距離可近可遠，水面艦艇在各個方向上都能快速投放，投放的區(qū)域和范圍很大，不存在投放死角。這種聲誘餌能夠同時對抗多個方向來襲魚雷的攻擊，使用靈活、反應極快，可對不同距離、不同方向的來襲魚雷實施多層次、多批次的水聲對抗。火箭助飛式聲誘餌與拖曳式聲誘餌相比各有優(yōu)缺點：前者反應速度快，使用靈活，可以一次大量投放，而后者則正好相反：前者是一次性消耗裝備，作用時間有限，而后者可以反復使用，并且能為水面艦艇提供較長時間的不間斷保護：前者可以進行遠距離外的水聲對抗，而后者通常用于水面艦艇的內(nèi)層魚雷防御?？梢?，兩者有著明顯的性能互補，配合使用可以取得最優(yōu)的水聲對抗效果，無疑給水面艦艇的魚雷防御上了雙保險。此外，火箭助飛式聲誘餌還可以與其它電子對抗器材共用發(fā)射裝置，從而實現(xiàn)共架發(fā)射能力。水面艦艇上的用于發(fā)射箔條彈、紅外干擾彈的發(fā)射裝置，往往也能用來發(fā)射這種誘餌，我國海軍艦艇配備的新型多功能發(fā)射裝置也能用于發(fā)射反魚雷水聲誘餌彈。

不過，火箭助飛式聲誘餌的缺點在于其外形尺寸和發(fā)射重量受到了嚴格限制，如何在嚴格控制誘餌彈外形尺寸的前提下還能實現(xiàn)最有效的干擾性能，這是火箭助飛式聲誘餌在設計時不得不考慮的問題。

火箭助飛式聲誘餌發(fā)射瞬間

許多軍艦上配備的多用途發(fā)射裝置，既能發(fā)射無源干擾彈，也能發(fā)射水聲誘餌彈

最后，由于聲誘餌的主要作用原理是“誘騙”，因此非常適合通過加裝戰(zhàn)斗部和引信裝置，來組成軟硬結(jié)合的魚雷誘殺手段，這就是引爆式聲誘餌的概念。當來襲魚雷被引誘到聲誘餌裝置附近的一定范圍內(nèi)時，引信引爆聲誘餌裝置，直接對來襲魚雷進行殺傷或摧毀。除了自帶炸藥以摧毀來襲魚雷外，聲誘餌還可以采取干擾、欺騙來襲魚雷引信裝置的方式，導致來襲魚雷的非正常引爆，從而解除魚雷威脅。

氣幕彈

氣幕彈的工作原理是利用化學物質(zhì)與海水發(fā)生劇烈的化學反應，在海水中產(chǎn)生大量的不溶或難溶于水的氣泡，迅速構(gòu)成大片密度和體積都較為穩(wěn)定的氣泡幕或氣泡云，并漂浮在一定范圍的海水中，從而起到阻斷聲信號在水下正常傳播的作用。氣幕彈是目前水聲對抗系統(tǒng)中的一種無源水聲對抗器材，對于被動聲吶和被動聲自導魚雷來說，氣幕彈形成的氣幕層可以在一定方向上屏蔽目標艦艇的自輻射噪聲信號，以保護目標艦艇不被被動探測和跟蹤。而對于主動聲吶和主動聲自導魚雷來說，氣幕層又能衰減對方的主動聲探測信號，使對方主動聲吶或主動聲自導魚雷的探測、跟蹤距離下降?？梢?，氣幕彈也是一種能同時對抗主動聲吶和被動聲吶的水聲對抗器材。此外，氣幕層還能反射對方聲吶系統(tǒng)或聲自導魚雷的主動聲探測信號，從而形成一個具備一定“聲RCS”特征的假目標，使無目標識別能力的來襲魚雷反復對這個假目標進行攻擊，直到燃料耗盡。因此，氣幕彈也可以起到一定的誘騙效果。

氣幕彈早在二戰(zhàn)時就已經(jīng)誕生了，是一種較為古老的水聲對抗器材。作為一種無源水聲對抗方式，氣幕彈的作用原理類似于雷達/無線電干擾系統(tǒng)中的箔條干擾彈，也被人稱為“水下煙幕彈”，具備了無源干擾器材結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕、成本低廉、使用方便等特點，是一種技術(shù)難度相對較低的水聲對抗器材，尤其適用于潛艇裝備。與箔條彈類似的是，氣幕彈通常情況下都希望有較寬的頻率對抗范圍，即在對方聲吶系統(tǒng)和聲自導魚雷的工作頻率范圍之內(nèi)，氣幕彈都能起到較好的對抗效果。這主要是通過控制生成氣泡的大小來實現(xiàn)的。氣幕彈的有效作用時間則可以通過控制發(fā)氣物質(zhì)的反應速度、氣幕彈在水中的下沉速度以及氣泡的上浮速度來實現(xiàn)。對于產(chǎn)生的氣泡幕或氣泡云來說，其在水中的存留時間越長，則越有利于提升水聲對抗效果。另外，產(chǎn)生的氣泡幕的尺寸與分布面應足夠大，以起到掩蔽目標艦艇的目的，這也是無源干擾器材產(chǎn)生干擾效果的必要條件之一。

先進氣幕彈產(chǎn)生的氣幕層對水下聲信號的屏蔽與反射能力是驚人的，即使是功率非常強大的聲吶系統(tǒng)也會被它弄的“頭暈目?！?，無法正常識別目標。不過，氣幕彈在面對先進魚雷型號時，將越來越難以發(fā)揮出有效的對抗作用。首先，氣幕彈最大的問題在于它在生成氣幕層后就無法移動了，或者生成的氣幕層只能在海水中進行不受控制的緩慢移動，對于對方的先進魚雷來說，它將很容易識別出這種沒有速度特征的目標，因此氣幕層作為假目標很難實現(xiàn)對現(xiàn)代智能化魚雷的欺騙效果。當氣幕層的尺寸較小時，對方魚雷還可以通過尺度識別能力來判斷目標的真假。而對于對方的艦載聲吶系統(tǒng)來說，對方有經(jīng)驗的聲吶員也能將氣幕層分辨出來。氣幕層如果作為一種屏蔽措施使用的話，還要取決于氣幕層、目標艦艇和來襲魚雷三者之間的相對位置，氣幕彈只有在被投放至合適的位置后才能對水下聲信號起到有效的遮擋、屏蔽作用，目標艦艇和來襲魚雷各自的航行和機動也會對氣幕彈的干擾效果產(chǎn)生影響。而且氣幕彈對于投放時機的選擇也有很高的要求，時機選擇不當氣幕彈可能無法產(chǎn)生任何干擾效果，這使得氣幕彈在實際使用中的對抗效果受到很大的限制。對于氣幕彈來說，它所形成的氣幕層的尺寸越大，越有利于增強對目標艦艇的聲場屏蔽效果。因此單個氣幕彈產(chǎn)生的干擾效果是有限的，目標艦艇往往需要在一定的時間間隔內(nèi)連續(xù)發(fā)射多個氣幕彈，才能起到有效的對抗效果。

氣幕彈的作用原理

氣泡幕可以阻斷聲信號在水下的正常傳播

此外，氣幕彈在將來或許可以實現(xiàn)一種潛在的水聲對抗功能，即對尾流自導魚雷的對抗。尾流自導是一種比較特殊的魚雷制導方式，傳統(tǒng)的對抗聲自導魚雷的水聲對抗器材在對付尾流自導魚雷時，大多數(shù)情況下都難以起到有效的干擾作用。目前的水面艦艇一般只能采取機動措施或硬殺傷/攔截措施來對尾流自導魚雷進行有限的防御。由于太難對付且威脅極大，尾流自導魚雷甚至迫使美國海軍考慮把水面艦艇的螺旋槳安裝在艦體前方，以大量減少艦艇產(chǎn)生的尾流，從而在一定程度上降低尾流自導魚雷的威脅。由于氣幕彈可以在海水中產(chǎn)生氣泡幕，這使得人們產(chǎn)生了一種設想，即利用類似氣幕彈的氣泡發(fā)生裝置生成并模擬水面艦艇產(chǎn)生的尾流，以實現(xiàn)對尾流自導魚雷的對抗。試驗表明，氣幕彈產(chǎn)生的氣幕層與艦艇尾流在回波信號波形上是很相似的，氣幕彈要有效模擬艦船尾流只在于投放氣幕彈的類型與投彈量的多少，因此艦艇尾流的某些聲學特性是可以由氣幕彈進行模擬的。美英兩國就曾在水面艦艇的魚雷對抗試驗中，用火箭發(fā)射氣幕彈作為誘餌來對抗尾流自導魚雷。

由上可見，可以設計一種類似氣幕彈的氣泡發(fā)生器作為誘餌，以實現(xiàn)對尾流自導魚雷的誘騙。與氣幕彈類似的是，這種裝置容納了可以在海水中起反應并產(chǎn)生氣泡的化學物質(zhì)，形成的氣泡特征應與艦船尾流的基本一致，比如厚度、寬度等，通過配備不同的生泡化學物質(zhì)以形成不同大小的氣泡，來適應不同類型的水面艦艇，盡可能逼真地模擬真實的艦艇尾流。當這種裝置被投放入水后，可以在與目標艦艇航行方向成一定角度的另一個方向上，生成一條與真尾流相似的氣泡痕跡，即假尾流目標。這條假尾流與真實的尾流相連接，將會使來襲的尾流自導魚雷有很大的概率在連接點上偏轉(zhuǎn)航向，進入假尾流中，此時目標艦艇則可以趁機逃脫。如果在真實尾流的航跡上形成多條這樣的假尾流，則尾流自導魚雷成功跟蹤目標艦艇的概率將會大幅降低。而一旦尾流自導魚雷喪失了對真實尾流的跟蹤，將很難再進入目標艦艇的尾流范圍。此外，在對抗采用了磁尾流自導技術(shù)的魚雷時，還可以在產(chǎn)生氣泡的藥劑中加入一定量的磁性物質(zhì)。這種磁性物質(zhì)可以隨氣泡擴散到海水中，從而引起海水磁場變化，模擬艦艇尾流的磁異常特征。而且藥劑在產(chǎn)生氣泡時與水的反應是放熱反應，可以引起水溫的變化，因此也可以模擬艦艇尾流的熱特征，來欺騙采用了熱尾流自導技術(shù)的魚雷。

潛艇的水聲對抗

水面艦艇的螺旋槳推進裝置通常都設置在艦體尾部，非常脆弱且缺少防護，一旦被尾流自導魚雷命中就會導致動力受損

假尾流形成的示意圖

潛艇的主戰(zhàn)場在水下，魚雷無疑是其面臨的最主要的威脅。對于潛艇來說，要提高水下生存能力，魚雷防御和水聲對抗技術(shù)無疑是重中之重。一般來說，潛艇在遭受對方魚雷攻擊的威脅后應立即停止其它作戰(zhàn)任務，專心進行魚雷防御。然而潛艇由于長時間處在水下的特殊作戰(zhàn)環(huán)境中，其水聲對抗能力受到了很大的限制。首先，潛艇的水下機動能力一般不如水面艦艇，常規(guī)潛艇的水下最高航速只有20節(jié)左右甚至更低，核潛艇的水下速度雖然較高，但在高速下無法保持靜音性能，速度越高則航行時產(chǎn)生的噪聲越大，因此通常情況下核潛艇在實際作戰(zhàn)中只能維持在一個較低的靜音航速上。水聲對抗措施需要在目標艦艇的高速機動配合下才能起到應有的對抗效果，潛艇較弱的水下機動能力使其在這方面處于很大的劣勢，對抗失敗概率較高。其次，潛艇在作戰(zhàn)中對隱蔽性的要求極高，導致了其在采取水聲對抗措施時應格外慎重，因為水聲對抗器材投放后，都會在一定程度上破壞潛艇的隱蔽性，這是事關(guān)潛艇生死存亡的大忌。因此，潛艇只有在確定自己已經(jīng)被敵方反潛兵力發(fā)現(xiàn)并跟蹤，或者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)敵方發(fā)動了魚雷攻擊時，才能決定使用水聲干擾措施，否則一旦使用不當反而會適得其反。另外，潛艇在采取水聲對抗措施時的反應時間非常少，極有可能導致對抗失敗并遭受打擊，比如對方反潛直升機和固定翼反潛機空投的反潛魚雷一般會落在離潛艇僅1千米左右的范圍內(nèi)，魚雷落水后在幾十秒的時間內(nèi)就能搜索并跟蹤上目標潛艇，這對潛艇的反應決策和對抗能力提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。

潛艇面臨的威脅種類十分復雜，可能遭受對方多種平臺的攻擊

反潛直升機發(fā)射反潛魚雷打擊水下潛艇想象圖

最后，潛艇面臨的威脅種類十分復雜，攻擊既可以來自水面艦艇，也可能來自航空平臺，或者來自對方潛艇，并且可能遭到各種水聲探測設備的偵察與跟蹤，比如對方反潛平臺的主動/被動聲吶系統(tǒng)、魚雷的聲自導系統(tǒng)、反潛直升機的吊放聲吶以及聲吶浮標等等，各種探測設備的探測性能、探測方式都不盡相同，因此要求潛艇也應當配備多種水聲對抗器材。然而潛艇受發(fā)射裝置和儲存空間的限制，不但水聲對抗器材的裝載量有限，配備的種類往往也受限，難以進行多批次的連續(xù)使用。潛艇可以為水聲對抗器材配備專用的發(fā)射裝置，也可以通過魚雷發(fā)射管來發(fā)射，但由于發(fā)射裝置的安裝位置較為固定，發(fā)射方向受到限制，只能在一定的射向范圍內(nèi)發(fā)射，偏偏潛艇面臨的威脅又來自于水下四面八方，再加上潛艇的機動能力有限，難以及時更改航向來調(diào)整射向，這也是不利于潛艇水聲對抗的因素之一。此外，潛艇由于處于水下，無法使用水面艦艇常用的火箭助飛式水聲對抗器材，通常采用的是懸浮式或自航式水聲對抗器材，投放距離近、反應速度慢，作用范圍也很有限。綜上所述，潛艇在實施水聲對抗時很難做到像水面艦艇那樣，可以對不同距離、不同方向上的目標進行多層次、多批次的水聲干擾和對抗。潛艇更多時候還是要依靠自身的聲隱身/靜音性能以求在對抗中占據(jù)優(yōu)勢。

多種型號的聲吶浮標，可以用來探測水下的潛艇

自航式聲誘餌

UUV技術(shù)的不斷進步，對自航式聲誘餌的發(fā)展也大有助益

潛艇目前使用的水聲對抗器材主要可以分為懸浮式和自航式，這兩種投放方式前文已介紹過了，下面談談潛艇分別使用懸浮式和自航式聲誘餌的戰(zhàn)術(shù)效果。懸浮式聲誘餌自身沒有動力，發(fā)射距離非常有限，如果不能將聲誘餌發(fā)射到更遠的距離之外，僅憑潛艇自身的機動能力很難保證有充足的時間機動脫離聲誘餌的作用范圍，以及對方聲吶系統(tǒng)的探測范圍。以現(xiàn)代反潛魚雷的水下速度要追趕潛艇這種慢速目標，潛艇是沒有機會能擺脫攻擊的。因此，潛艇在使用懸浮式聲誘餌時將很難實現(xiàn)預期的對抗效果。相比而言，自航式聲誘餌對于潛艇來說則是個更理想的選擇。自航式聲誘餌是一種裝有推進系統(tǒng)、導航控制系統(tǒng)和聲學對抗系統(tǒng)的水聲對抗器材，外形和魚雷非常相似，具有發(fā)射后與潛艇分離速度快、作為干擾源離發(fā)射潛艇距離遠的優(yōu)點。自航式聲誘餌由于可以逼真地模擬潛艇的各種特征，能作為潛艇的替身而存在，又被稱為“潛艇模擬器”，是潛艇的重要水聲對抗器材，也是各國海軍重點發(fā)展的一種水聲對抗器材。

潛艇上的聲誘餌發(fā)射模塊

自航式聲誘餌的口徑通常分為兩種，一種小口徑的，一般通過專用發(fā)射管發(fā)射，發(fā)射管的布置通常與潛艇艇身垂直，比如德國海軍212型潛艇配備的防魚雷系統(tǒng)，在潛艇的上層建筑容納了4個外置箱式發(fā)射裝置，每個發(fā)射裝置有5個發(fā)射管，每個發(fā)射管內(nèi)裝1枚自航式聲誘餌;另一種是大口徑自航式聲誘餌，通常由潛艇的魚雷發(fā)射管發(fā)射，這種發(fā)射方式會占用潛艇上數(shù)量有限的魚雷發(fā)射管，潛艇通常預留1～2個用于發(fā)射自航式聲誘餌，聲誘餌在發(fā)射管內(nèi)隨時待命以減少對抗時的反應時間。一般來說，小口徑聲誘餌使用靈活，備彈量大，但尺寸限制了性能。大口徑聲誘餌則具備更強的干擾性能與續(xù)航時間。與其它類型水聲對抗設備相似的是，潛艇在發(fā)射自航式聲誘餌時，同樣需要重視對發(fā)射時機的選擇，并且應保證在來襲魚雷被聲誘餌引誘后，潛艇距離魚雷和誘餌所處區(qū)域越遠越好，在潛艇和誘餌共同機動的配合下，才能對抗成功。自航式聲誘餌如果速度足夠快，持續(xù)工作時間足夠長，那么一旦來襲魚雷跟蹤上這種誘餌后，將會很快被誘騙至離潛艇距離較遠的區(qū)域。新一代的自航式聲誘餌應往航行速度更快、續(xù)航時間更長、能逼真模擬潛艇機動特性的方向發(fā)展，這在水下自主式無人潛航器（UUV）技術(shù)不斷發(fā)展的今天，已經(jīng)是可以實現(xiàn)的了。

在艦艇的水聲對抗與魚雷防御作戰(zhàn)中，單獨使用一種對抗器材時的對抗效果往往很有限，如果多種對抗器材組合使用，則有可能事半功倍。但各種對抗器材的作用原理都不盡相同，如果組合不當，也可能會起到反作用。比如，當氣幕彈與噪聲干擾器組合使用時，如果使用不當，氣幕彈會阻斷噪聲干擾器發(fā)射的干擾信號。因為，不管是魚雷還是目標艦艇都處于不斷的運動中，當兩者的運動導致各種水聲對抗器材的相對位置發(fā)生改變時，也可能導致水聲對抗器材之間的相互干擾。要解決這個問題就必須在將來重點發(fā)展網(wǎng)絡化水聲對抗系統(tǒng)，將“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”的作戰(zhàn)理念延伸至水下戰(zhàn)場，為各種水聲對抗器材加入水聲通信功能，實現(xiàn)各種對抗器材的信息共享與數(shù)據(jù)綜合處理，使它們能夠組網(wǎng)工作并發(fā)揮出整體性的對抗效能。

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