【摘要】介紹了現代水面艦艇主要反魚雷技術,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做了簡要概述。針對魚雷技術的不斷發展及反魚雷技術的局限性,從不同角度提出了改進的途徑。
【關鍵詞】反輻射導彈;雷達;導引頭;復合制導技術
水面艦艇是當今及未來海戰場的主戰兵力。隨著魚雷技術的不斷發展,魚雷對水面艦艇的威脅越來越大,已成為制約水面艦艇發展的重要因素之一。隨著魚雷技術的不斷進步,各國海軍研制的反魚雷技術也在不斷向前發展,目前已形成了比較完善的反魚雷防御系統[1][2]。反魚雷技術可分為兩類: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,以減小敵方聲自導魚雷的自導作用距離,從而達到減少被聲自導魚雷命中的目的。個別艦艇還進行了消磁處理,用以導致磁或電磁引信魚雷失效。主動防御又可分為戰術防御和器材對抗防御。戰術防御主要通過改變艦艇的航向、航速及航深(用于潛艇)的方法來規避直航魚雷的攻擊或自導魚雷的探測,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,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、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、摧毀或使其失去戰斗力。
一、軟對抗手段
現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“水下導彈”。為了應對現代魚雷帶來的巨大威脅,隨之出現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,可以發出強烈噪音,覆蓋一定的頻段,掩蔽被探測的目標信號;或對準探測設備的頻道,使之飽和;或發出掃頻干擾信號,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的各種物理場,比如模擬真實艦艇的輻射噪音,或對主動探測信號給出應答脈沖以模仿艦艇的反射回波,使對方發生錯誤判斷和跟蹤,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,高頻水聲對抗設備的主要作戰對象就是魚雷,世界各國海軍都廣泛部署了水聲對抗器材。目前現役的自導魚雷中,有相當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揮功效的。
上世紀80年代以后,魚雷對抗領域開始迅速發展,這一時期有兩個特點,一是強調系統性:對抗手段由過去的單項誘餌、干擾器的形式發展成為完整的對抗系統,如美國提出的潛艇和水面艦艇的水聲對抗系統(SAWS和S-SAWS),把目標監測、威脅報警、指揮控制、發射設備到各種軟硬殺傷手段組合成完整的系統。二是突出魚雷防御的針對性:比如法國的“信天翁”(Albatros)魚雷預警系統,強調對魚雷的探測與分類,不同于對艦或對潛艇探測特點,魚雷目標具有強度小、機動性大、頻段高的特點[4]。意大利的魚雷防衛系統C300、C303等則突出了反魚雷作戰的快速反應能力,針對不同種類魚雷的技戰術特點,對干擾器材的參數、發射程序、本艇規避動作等進行仿真優化,使指揮員的決策判斷減至最少,并且采用模塊化多管發射裝置,可以快速多發發射。
要迷惑魚雷或阻止魚雷的攻擊,首先必須做到及時發現,為此要發展高分辨率聲納系統、提高聲納信號處理能力,應對淺海地區的復雜聲況。當代魚雷已經能夠避開寬帶噪聲源,因此,以美國為首的許多國家正在發展先進靈活的魚雷對抗措施,在不同的波段應對魚雷的攻擊。其AN/WSQ-11水面艦艇魚雷防御系統,是目前比較先進的反魚雷系統,主要配備有拖曳式主動和被動傳感器、魚雷探測/分類,定位處理系統以及反魚雷魚雷(ATT),可對來襲魚雷實施硬殺傷。這套系統將安裝在美國海軍所有主要的水面艦艇上,應對可能出現的各類型魚雷的攻擊。
二、硬殺傷手段
隨著魚雷技術的發展和性能的不斷提高,魚雷已成為“眾矢之的”,反魚雷成為海戰中的一項重要任務。作為傳統手段的軟殺傷越來越難以滿足需求[5],世界發達國家海軍在提高探測設備性能的同時,開始研發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定深度,彈頭周圍布有換能器,對來襲魚雷進行回波探測,當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備對聲自導魚雷產生誘騙信號,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火箭深彈發射裝置,據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中,對抗器材也是由“薩蓋”型火箭發射裝置發射入水的。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發射手段發射,如標準型火炮、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射方式就是電磁發射器,它是美國國防預研局(DARPA)資助的項目,據稱可用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,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,而反魚雷魚雷既可用于水面艦艇,又可用于潛艇發射使用。
(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、控制系統完成較大范圍的目標攔截任務,使用方便,沒有隱患。
(3)作戰時間短,反應迅速
由于魚雷和反魚雷魚雷是在水介質中航行,同時受其自身的體積所限,使其自導作用距離都較小。且在實際作戰中,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系統,并在戰術彈道的配合下,完成攔截來襲魚雷的作戰使命。
(4)來襲目標彈道機動,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、被動自導、主被動聯合自導、尾流自導等多種工作方式;魚雷的搜索彈道有蛇行搜索、環形搜索、螺旋形搜索等多種方式,如果在攻擊過程中丟失目標,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,要預測來襲魚雷的未來彈道相當困難。這使得反魚雷魚雷較導彈的攔截難度大。
三、未來反魚雷技術的主要發展趨勢
隨著魚雷技術的發展、新型魚雷的不斷涌現,各國對魚雷防御系統和反魚雷措施的研究也在不斷深化。今后反魚雷技術的發展方向主要有:
1.對魚雷進行主被動聯合探測
水面艦艇的威脅主要來自水下各種魚雷的攻擊,包括非自導魚雷、聲自導魚雷、線導魚雷和尾流自導魚雷。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,動力系統也進一步加強使得續航能力大大提高,并且其輻射噪聲更小,更難以被探測。現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(ASW)對目標的檢測、分類和定位都提出了戰術技術要求,并且已經取得了相當的進步,但仍然無法準確獲取魚雷目標的距離信息,即使對于目前最先進的MSTRAP,由于其是純被動工作的,仍然沒有目標的距離信息。如果沒有相當精度的魚雷目標距離信息作參照,硬對抗器材將難以完全發揮作用。獲得來襲魚雷的距離信息將是未來魚雷防御系統所要解決的一個關鍵問題。
3.發展硬殺傷對抗器材
現有的和在研的魚雷防御系統多是軟殺傷的,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的進一步提高,這種軟對抗系統越來越失去其應有的效果。因此,使用硬殺傷器材將是水面艦艇魚雷防御系統的主要發展趨勢。特別是面對最難防御的尾流自導魚雷的近程威脅,只有發展硬對抗器材才是唯一的方向。根據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射器將是硬對抗器材的發展重點。
四、結束語
水面艦艇的魚雷防御系統在過去的20年內得到了迅速發展,隨著魚雷自身作戰與對抗能力的不斷提高,發展硬對抗魚雷防御系統已經得到了各海軍大國的廣泛重視。另外,借助于防空戰(AAW)防御體系的思想,建立在局域網連接上的層次化綜合防御系統也得到了重視。因此,未來的水面艦艇魚雷防御系統將是網絡化的、同時具備軟對抗和硬對抗能力的、能夠實施多層次對抗的綜合防御體系。
參考文獻
[1]張義勝,孫振新.水面艦艇的防御技術[J].指揮控制與仿真,2006(2):105-109.
[2]劉偉.外軍的魚雷和魚雷防御技術[J].現代軍事,2005 (5):34-37.
[3]錢東,張少悟.魚雷防御技術的發展和展望[J].魚雷技術,2005(2).
[4]盧萬,李釗.國外反魚雷水聲對抗技術與發展趨勢[J].艦船電子對抗,2008(1).
[5]陳寧,潘功配,等.現役反魚雷軟殺傷技術局限性分析[J].艦船科學技術,2006(3).
[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,海軍航空兵學院講師。
于鳳全(1973—),男,遼寧大連人,大學本科,海軍航空兵學院教授。