舰船科学技术  2018, Vol. 40 Issue (10): 154-157   PDF    
外军航空母舰对潜自防御武器发展的特点及启示
沈治河     
海军大连舰艇学院,辽宁 大连 116018
摘要: 介绍美国海军、法国海军、俄罗斯海军航空母舰对潜自防御武器基本情况,分析典型外军航空母舰对潜自防御武器建设的特点,提出了典型外军航空母舰在对潜自防御武器的发展思路等方面的启示,可供我国武器装备建设时参考借鉴。
关键词: 航空母舰     对潜自防御武器    
The character and apocalypse of development of self-defense antisubmarine weapon of foreign aircraft carrier
SHEN Zhi-he     
Dalian Naval Academy, Dalian 116018, China
Abstract: The development of self-defense antisubmarine weapon of aircraft carrier of US、France and Russia Navy was summarized. The character of development of self-defense antisubmarine weapon of typical foreign aircraft carrier was analyzed. The apocalypse of development of self-defense antisubmarine weapon of foreign aircraft carrier was put forward. The apocalypse could be used for reference for development of our weapon and equipment.
Key words: aircraft carrier     self-defense antisubmarine weapon    
0 引 言

航空母舰对潜自防御系统是舰艇自防御系统的主要组成部分,主要担负航空母舰末端对潜防御任务,重点拦截抗击突破外层防御圈的水下来袭目标。随着装备技术和作战思想的不断发展,典型外军航空母舰对潜自防御武器的建设和使用在实践中积累了有益的经验。本文从分析典型外军航空母舰对潜自防御武器的特点入手,尝试揭示对我对潜自防御武器装备建设有益的启示。

1 典型外军航空母舰对潜自防御武器发展的基本情况

航空母舰对潜自防御武器的发展建设,美国海军、法国海军、俄罗斯海军走在世界前列,历经几十年的发展,初步形成了各具特色的航空母舰对潜自防御武器体系。

1.1 美国海军航空母舰对潜自防御武器发展情况

美国海军历来重视发展航空母舰对潜自防御武器装备,历经几十年的发展建设,目前处于世界领先水平。其发展过程大致经历了 3 个阶段。

1.1.1 第一代鱼雷防御系统(SSTD)

20世纪70年代,当时苏联海军十分重视潜艇技术的发展,建成了全球规模最大的水下舰队,美国海军航空母舰面临巨大的水下威胁,为了应对苏联潜艇的巨大威胁,美国海军研制装备了第一代水面舰艇鱼雷防御系统(SSTD)。该系统主要由SN/WLR-12侦察与报警声呐、BAWS基本声学显控台和AN/SLQ-25“水精”拖曳式声诱饵等组成。系统主要采用软对抗技术,诱骗、干扰来袭鱼雷的声自导系统。由于对抗手段比较单一,对抗干扰技术迅速发展的现代化鱼雷很难取得理想的对抗效果。

1.1.2 第二代鱼雷防御系统(SSTD)

20世纪80年代末至90年代初,美国本迪克斯公司和通用电气公司联合开发了以鱼雷报警声呐为核心的第二代鱼雷防御系统。该系统主要由AN/SLR-24拖曳式被动鱼雷报警声呐、AN/SLQ-25A(“水精”改进型)拖曳式声诱饵、AN/SLQ-36综合显控台、MK36声诱饵发射装置等设备组成。其中,AN/SLR-24鱼雷报警声呐可探测到距离航空母舰10 km范围内敌方潜艇发射的鱼雷,并能对鱼雷进行准确定位;AN/SLQ-36综合显控台综合进行态势分析、威胁判断,解算相关参数,制定对抗方案,并向水声对抗设备下达对抗指令。相对于第一代水面舰艇鱼雷防御系统(SSTD),第二代系统大幅提高了鱼雷报警的精确度和系统决策的科学性。目前,该系统主要装备于美国航空母舰、LHD两栖登陆舰等大型水面舰艇。

1.1.3 第三代鱼雷防御系统(JSSTD)

随着鱼雷技术的不断发展,特别是新型智能鱼雷和尾流自导鱼雷技术的不断发展,第二代鱼雷防御系统已不能满足作战需要。美英海军决定联合开发第三代鱼雷防御系统,即多层次鱼雷防御系统(JSSTD)。与第二代相比,该系统有2个主要技术特点:1)提高了对来袭鱼雷的报警距离,能满足在足够远距离及时探测和识别来袭鱼雷。为此,美英联合开发了多传感器鱼雷报警与识别处理器(MSTRAP),该装置能综合舰上相关传感器信息,以全面提高系统的鱼雷报警能力。2)增加了对来袭鱼雷的拦截对抗层次,能综合运用火箭助飞声干扰器/声诱饵等软对抗器材和反鱼雷鱼雷(ATT)等硬杀伤装备对来袭鱼雷实施多层次对抗。需要说明的是,第三代鱼雷防御系统(JSSTD)目前还在研制过程中,其核心装备是硬杀伤武器反鱼雷鱼雷(ATT),这是美国海军未来对鱼雷防御武器的重点发展方向,其设计性能指标如表1所示。

表 1 美国海军反鱼雷鱼雷设计性能指标 Tab.1 The design function of anti-torpedo torpedo of US Navy
1.2 法国海军航空母舰对潜自防御武器发展情况

法国海军水面舰艇鱼雷防御系统的研制工作起步较晚,但起点较高。20世纪80年代开始,法国海军基本以美国海军第二代鱼雷防御系统为初步目标开始研制。目前系统已研制成功,并装备部队。该系统由3部分组成:1)鱼雷报警子系统。该子系统能连续全方位(360°)进行水声探测,对来袭鱼雷识别定位,从而进行鱼雷报警,报警距离可达1.5 km;2)指挥控制子系统。该子系统能综合分析战场态势,解算本舰对潜防御的舰艇机动航向航速、诱饵的布放位置和发射时间,向鱼雷对抗子系统发送发射声诱饵/干扰器的指令,跟踪评估攻击效果,准备连续攻击;3)对抗子系统。该子系统用轻型火箭把声诱饵/干扰器发射至指定的距离上布放展开,这种声诱饵/干扰器工作频率能覆盖所有声自导鱼雷的频率工作范围,能在足够长的时间内发射全向型的干扰信号,能欺骗和干扰所有声自导鱼雷。

1.3 俄罗斯海军航空母舰对潜自防御武器发展情况

俄罗斯海军航空母舰对潜自防御武器发展相对滞后,但在科学合理使用现有装备方面投入了较多的精力。俄罗斯典型水面舰艇鱼雷防御系统为УДАВ-1М300毫米舰载鱼雷防御系统,该系统对鱼雷防御分3层:第1层本舰发射多枚诱饵假目标,待机对来袭鱼雷进行欺骗和干扰;第2层布设水雷浮雷区,伺机对来袭鱼雷实施拦截;第3层使用本舰改进型的深水炸弹或反鱼雷鱼雷消灭突破前2层的来袭鱼雷。俄罗斯航空母舰对鱼雷防御采用的就是改进后的火箭深弹与诱饵/干扰弹综合使用的策略。拦截过程如图1所示。当来袭鱼雷距离4~5 km时鱼雷报警声呐发现鱼雷,距离3~4 km时实现对鱼雷的精确定位,然后首先发射鱼雷诱饵/干扰弹对鱼雷进行诱骗和干扰,如果失败立即发射第一批改进型的火箭深弹进行硬杀伤,如果未奏效立即继续发射。当来袭鱼雷进入距母舰500 m距离时,最后将剩余的深弹全部发射出去,进行最后的拦截。

图 1 俄罗斯航空母舰拦截来袭鱼雷示意图 Fig. 1 The procedure of defense torpedo of Russia aircraft carrier
2 典型外军航空母舰对潜自防御武器发展的主要特点

历经几十年的不断发展和改进,典型外军航空母舰对潜自防御武器建设形成了自己独特的发展思路。在对潜自防御武器的软硬结合等方面都有自己的特点。

2.1 美军航空母舰对潜自防御系统呈现出以软为主向软硬兼备方向发展

美军航空母舰对潜自防御系统的突出特征是软硬抗击手段兼备,而且硬抗及手段发展迅速。美军航空母舰的对潜自防御系统经历了从以软抗击为主向软硬兼备的发展历程。第一代鱼雷防御系统主要采用软对抗技术,诱骗、干扰来袭鱼雷的声自导系统。第二代对潜自防御系统在第一代的基础上大幅提高了鱼雷报警的精确度和预警距离,除了第一代的拖曳式声诱饵外又增加了火箭助飞声诱饵。第三代除了继续提高鱼雷报警的精确度和预警距离之外,最主要的特征是研发硬杀伤武器反鱼雷鱼雷(ATT)。由于鱼雷制导技术的迅速发展,特别是尾流制导鱼雷的发展,传统的软抗击手段面临巨大挑战,甚至已无能为力,美国开始投入精力研制硬杀伤武器反鱼雷鱼雷(ATT)。按美国海军的设计指标,该鱼雷将具有以下几方面能力:1)同时抗击多目标能力,要求能同时抗击2~4枚来袭鱼雷;2)抗击尾流自导鱼雷能力,能使反鱼雷鱼雷在本舰的尾流方向拦截来袭鱼雷;3)具有较大的拦截距离,能在较远距离上拦截来袭鱼雷,为本舰提供可靠的水下防御。

2.2 法军航空母舰对潜自防御系统十分重视软抗击武器的研发

与美国海军不同,法国海军航空母舰对潜自防御系统不重视硬抗击手段的研发,但投入很大的精力研制软抗击设备,并取得了显著的成绩。在声诱饵/干扰器研制方面,法国先后用了10多年时间,从3个技术方向开展研究:1)气幕弹方案。气幕弹入水爆炸后,在水下一定区域内产生大量气泡,这些气泡大小不等,其中较大的气泡会很快浮出水面,而较小的气泡上浮速度很慢,一般为10~60 cm/s,能较长时间滞留在水中,半径在0.01~0.1 cm范围的气泡谐振频率正好在声呐和鱼雷声自导系统的主要工作频段,当气泡谐振频率与水中传播的声波频率接近时,气泡便对声波产生最强的吸收和散射。因此,密集的气泡幕不仅能吸收和衰减本舰的辐射噪声,使被动声自导鱼雷失去目标信号,又能对鱼雷发射的主动声波信号有很好的反射和散射作用,起到诱骗作用。2)水声干扰爆炸物。它是采用大量水中爆炸物在水中爆炸,极大提高环境噪声,制造防御性噪声幕,干扰来袭鱼雷,屏蔽航空母舰。3)电声诱饵或干扰器,由火箭将其发射出去,并悬浮在一定水深。该干扰机既能产生强噪声,干扰鱼雷被动声自导信号,又能产生很强的主动声自导回波干扰信号,干扰主动声自导鱼雷对本舰的跟踪。3个技术方向都取得了较大的进展,进行了很好的技术积累,最后法国海军经过反复权衡,航空母舰对潜自防御系统采用了第3种方案。

2.3 俄罗斯海军立足现有装备改进提高

相对于美国和法国海军,俄罗斯海军航空母舰的水下自防御系统发展相对缓慢,但仍有2个特点值得重视:1)十分重视对现有装备的改进提高。俄罗斯海军用于拦截鱼雷的火箭式深弹是普通反潜火箭式深弹的改进型,主要进行两方面的改进:减慢入水后的下沉速度,装备对付鱼雷的近炸引信。经过改装后,老装备发挥了新作用。2)十分重视各种武器的综合使用,针对各种武器的特点,提出了科学合理的综合使用方案,立足现有装备,力争取得最佳的作战效果。

3 几点启示

典型外军航空母舰对潜自防御武器在长期建设实践中形成的建设思路和积累的经验教训是十分宝贵的,特别是外军航空母舰在对潜自防御武器的性能改进等方面的经验做法对我军相关领域的装备建设具有重要参考价值。

3.1 不断提高鱼雷报警的距离和精度

航空母舰水下自防御系统的主要抗击目标是各种类型来袭鱼雷,由于鱼雷的速度快、反射面积小,加之水下环境复杂,预警探测、早期发现十分困难,对来袭鱼雷的预警探测和精确定位是航空母舰水下自防御前提和瓶颈,长期制约水下自防御武器装备的发展。美国海军航空母舰水下自防御系统的每一代装备都在预警探测方面寻求突破。第一代使用SN/WLR-12侦察与报警声呐;第二代使用AN/SLR-24拖曳式被动鱼雷报警声呐,性能较第一代有较大的提高,AN/SLR-24鱼雷报警声呐可探测到距离航空母舰10 km范围内敌方潜艇发射的鱼雷,并能对鱼雷进行准确定位;第三代使用美英联合开发的多传感器鱼雷报警与识别传处理器(MSTRAP),性能较第二代又有大幅度提升,该装置能综合舰上相关传感器信息,以全面提高系统的鱼雷报警能力。声呐技术受限于诸多基础学科的发展水平,不可能一蹴而就,需要长时间稳定的大量投入才能不断上新台阶,这一点应引起有关科研院所和国防工业部门的高度重视。

3.2 重视发展新型硬抗击手段

由于鱼雷制导技术的迅速发展(比如尾流自导鱼雷),软抗击手段对付来袭鱼雷的难度越来越大,特别是鱼雷的航行速度越来越快,航程越来越大,当今先进鱼雷的最大航速达到了70 kn、最大航程超过50 km,俄罗斯专门用于攻击航母的鱼雷航程达到了100 km。为了有效可靠防御鱼雷攻击,近年来硬抗及手段—反鱼雷鱼雷技术发展迅速。与传统的软杀伤手段(各种诱饵、干扰器和气雾弹等)相比,反鱼雷鱼雷最大特点是具有主动攻击能力,可以彻底摧毁或破坏来袭鱼雷。针对来袭鱼雷航行速度高、体积小、反射回波比潜艇弱得多的特点,反鱼雷鱼雷主要在3个方面寻求技术突破:1)灵敏的小目标探测能力,能够在复杂的水声对抗环境中探测、识别并跟踪来袭鱼雷的信号特征;2)高速度、高机动能力,能够在识别目标后快速、灵活地抵近目标;3)足够的毁伤能力,由于反鱼雷鱼雷自身体积较小,装药量自然有限,要保证能够以较少的装药量对来袭鱼雷造成致命毁伤。

3.3 对潜自防御武器发射装置与反导武器共架

由于受舰体结构的影响,航空母舰的对潜自防御武器的配置与普通水面舰艇有很大的区别。为保证飞行甲板的开阔视野和不影响舰载飞机起飞降落,航母专门设计了低于飞行甲板的航母外沿舷台,航空母舰所载自防御武器发射装备全部安装在航母飞行甲板各个外沿舷台上,且安装后的设备高度不超过飞行甲板。为节省舰面空间,提高设备使用效率,法国海军水面舰艇鱼雷防御系统声诱饵/干扰器的发射装置与反导武器共架,声诱饵/干扰器的发射装置选用现役的无源干扰火箭发射装置,即“达盖”和“萨盖”发射装置。这样,该发射装置既可以反舰导弹的干扰弹,又可以发射2种不同弹径的水下声诱饵/干扰器。2种武器共同使用同一个发射装置既节省了空间,又减少了舰体的反射面积,一定程度提高了舰艇的隐蔽性。

4 结 语

发展航空母舰对我海军而言是一个全新的课题,没有任何经验积累,面临巨大挑战,而世界强国海军已有近百年的发展历史,积累了丰富的经验。航空母舰的反潜作战是航空母舰作战行动中的难点,而对潜自防御武器装备的建设更是装备建设中的重中之重。本文重点分析了典型外军航空母舰对潜自防御武器建设的特点,提出外军航空母舰在对潜自防御武器建设及武器性能改进等方面的启示。

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