反魚雷作戰中水聲對抗器材組合使用研究＊

李 寧

（海裝駐重慶地區軍事代表局 重慶 401121）

1 引言

水聲對抗技術是對抗反魚雷攻擊的關鍵技術。目前，已經存在的干擾器材主要分為軟殺傷、硬殺傷兩類。軟殺傷性對抗器材主要有自航式聲誘餌、噪聲干擾器、氣幕彈等［1］。在反魚雷作戰中，單獨使用一個對抗器材，其對抗效果往往比較有限，兩個或多個對抗器材組合使用，有可能達到事半功倍的效果，但如果組合方式不當，也有可能降低對抗效果，如何正確組合使用對抗器材對潛艇反魚雷十分重要，本文對幾種軟殺傷性對抗器材組合工作時相互間的干擾進行分析研究，總結出幾種組合方式的利弊。

2 氣幕彈與聲誘餌組合工作

當氣幕彈與聲誘餌同時工作時，在一定的陣位條件下，氣幕彈可能不僅會屏蔽潛艇目標，還會屏蔽誘餌目標，即當氣幕處于誘餌與魚雷之間時，由于氣幕的屏蔽作用，降低了魚雷接收的誘餌發射信號級，魚雷對于誘餌的檢測能力會下降。當氣幕屏蔽潛艇目標時的處理方法不變，由于使用不當而使氣幕屏蔽了誘餌時的具體處理方法如下［2］：

2.1 對抗被動聲自導魚雷

對于誘餌的被動對抗模型為式中第三項IL是由于氣幕的遮蔽作用造成魚雷接收到的誘餌目標輻射能量的損失量，插入損失造成了魚雷接收的誘餌信號能量下降。該式成立，魚雷仍然能檢測到誘餌目標；否則，魚雷檢測不到誘餌。即由于氣幕彈使用不當，影響了誘餌效果的發揮，反而使對抗效果變差。

2.2 對抗主動聲自導魚雷

當誘餌對抗主動聲自導魚雷時，無論誘餌是模擬定常強度的目標，還是模擬具有固定輻射強度的目標，對于魚雷自導檢測來說，都會由于氣幕的插入，而使接收到的信號能量減少，對應的公式為

式中SL為魚雷發射聲源級，dB；TL（Dd）為魚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，dB；DId為聲誘餌接收指向性指數，dB；DTd為聲誘餌檢測閾，dB。

該式成立，聲誘餌能夠檢測到魚雷探測脈沖，式（2）、式（3）的分析判斷才有意義。否則，聲誘餌無法應答，將失去對主動自導的對抗干擾作用。這時就無須按式（2）、（3）進行分析。

只有氣幕彈所形成的氣幕在空間位置上處于魚雷和誘餌之間，而且氣幕的幾何尺寸在相對幾何關系上足以遮蔽誘餌目標時，上面各式才可以使用。當氣幕無法有效遮蔽誘餌目標時，不能應用該式分析。另外，在氣幕彈和誘餌組合工作時，可以認為魚雷對氣幕的檢測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

對于氣幕彈與噪聲干擾器組合工作情況，如果使用不當，陣位態勢也可能使氣幕處于魚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，則對于潛艇目標回波和潛艇輻射噪聲產生的回聲級的計算處理不變。如果氣幕屏蔽了干擾器，則會造成魚雷干擾噪聲級的下降［4］，即

由于來襲魚雷是不斷運動的，而氣幕位置不動。所以，氣幕彈與噪聲干擾器之間的相互影響只會在一定陣位下發生。當由于魚雷運動使魚雷、氣幕、噪聲干擾器之間的相互位置關系發生變化，氣幕存在于干擾器和魚雷視線之外時，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

當噪聲干擾器與聲誘餌組合工作時，可能存在三個方面的相互干擾作用：

1）噪聲干擾器的輻射噪聲干擾了魚雷對潛艇目標的檢測；

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2）噪聲干擾器干擾了魚雷對誘餌目標的檢測，即使魚雷干擾噪聲級提高，同時影響了對潛艇目標和誘餌目標的檢測。

3）當噪聲干擾器與聲誘餌距離較近時，它還會干擾聲誘餌對魚雷探測脈沖的檢測，嚴重時會使聲誘餌無法正常檢測和識別魚雷探測脈沖信號，無法進行應答。

除了來襲魚雷對于潛艇目標的主、被動檢測要按下式：

分析外，魚雷對于誘餌的檢測也應考慮噪聲干擾器的干擾作用，右側干擾噪聲級應變為NLj－DI（θ）＋DT，其中DI（θ）為魚雷自導接收方向性函數，NLj為聲干擾器工作時自導魚雷的干擾噪聲級，按式（9）：

計算，而噪聲干擾器對聲誘餌檢測的影響，則要參考式（4）分析，這時有

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

式中SPL為噪聲干擾器的輻射噪聲譜級，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。當來襲魚雷、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，有θ＝0，DI（θ）d＝0dB；當來襲魚雷和干擾器處于聲誘餌接收扇面中不同角度時，θ≠0，DI（θ）d也不為零，其值大小應根據具體聲誘餌接收方向性函數確定。因此，噪聲干擾器對于主動檢測的干擾模型為［5］

當噪聲干擾器工作且距離聲誘餌較近時，用式：

模型分析聲誘餌對來襲魚雷探測脈沖的檢測。不等式成立，則仍能檢測到魚雷探測脈沖，聲誘餌可以正常應答工作。否則，如果式（12）不滿足，則應認為由于噪聲干擾器的作用，聲誘餌無法正常檢測識別魚雷探測脈沖，聲誘餌無法正常應答工作。

5 多個聲誘餌組合工作

當多個聲誘餌同時工作時，如果距離較近，可能會產生各誘餌之間的相互作用，導致其應答邏輯混亂，反而影響了對抗聲自導魚雷的效果。

從聲誘餌工作機理分析，其主動應答方式只是對接收到的聲脈沖進行一定的技術處理后回發出去，并不判斷該聲脈沖來自什么對象。因此，如果一枚誘餌回發的應答脈沖被另一枚誘餌接收到，另一枚誘餌有可能應答該脈沖信號。而這期間，誘餌無法對可能入射的來襲魚雷探測脈沖進行分析處理，因此影響了對抗魚雷的效果［6］。

兩枚聲誘餌之間是否會相互影響，要通過二者之間的信號能量作用關系分析。根據被動聲吶方程，有

式中SLd1為第一枚聲誘餌應答發射聲源級，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，dB；DId2為第二枚聲誘餌接收指向性指數，dB；DTd2為第二枚聲誘餌檢測閾，dB。

當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。第二枚聲誘餌將對第一枚聲誘餌的回發脈沖進行應答處理。反過來。第一枚聲誘餌也會對第二枚聲誘餌的回發脈沖進行應答處理。這就有可能形成閉環循環，造成嚴重的相互干擾［9］。

6 結語

根據上述分析，各種對抗器材如何組合使用才能達到最好的對抗效果，要綜合考慮陣位、對抗器材特點、目標特性等多項條件［10］。若使用噪聲干擾器對抗被動自導魚雷，則噪聲干擾器很可能作為一個強的假目標被對方探測到，將會引來魚雷提早追蹤噪聲干擾器，使得魚雷穿過噪聲干擾器再搜索時很容易發現本艇。使用氣幕彈的原則是設法置氣幕彈于搜索者和目標之間，使氣幕彈在聲自導魚雷與潛艇之間形成一道氣幕屏障，充分發揮氣幕層的屏蔽作用。而魚雷識別氣幕彈為假目標之后，穿越氣幕彈再搜索時很容易發現本艇。而聲誘餌可以模擬潛艇的輻射噪聲，作為一個強的假目標對抗被動聲自導魚雷。誘餌還具有回音重發功能，能應答主動聲自導魚雷發出的主動脈沖探測信號，并附加一個時延和多普勒頻移。自航式聲誘餌還能夠拉開魚雷和目標之間的距離，為本艇規避來襲魚雷贏得時間。為達到理想的對抗效果，聲誘餌的組合方式和潛艇規避機動方式隨著來襲魚雷報警距離的遠近而不同。這也增加了魚雷搜索目標的難度。因此，采用多個誘餌組合工作方式能夠有效對抗來襲魚雷。

［1］現代魚雷［M］.西安：第705研究所編譯出版，1996.

［2］卞元慶.魚雷反潛自導反水聲對抗能力仿真分析［J］.魚雷技術，2000（4）.

［3］張靜遠，李永春，周徐昌.噪聲干擾器對抗聲自導魚雷的有關問題探討［J］.水中兵器，2000（4）.

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

［5］曾星星.水聲干擾彈對聲自導魚雷干擾機理與仿真研究［D］.南京理工大學，2012.

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

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

［8］王棟，鄭援，孫飛龍.水聲對抗器材對魚雷戰斗使用效果評估［J］.魚雷技術，2009，17（3）：56－60.

［9］王紅萍.水聲對抗系統的效能分析與評估［D］.西北工業大學，2007.

［10］宋志杰，史秋亮.潛艇水聲對抗原理與應用［M］.北京：兵器工業出版社，2002.