反潛巡邏機技術的發展動向與分析*

羅 銳

(海軍裝備部西安軍事代表局 西安 710054)

反潛巡邏機技術的發展動向與分析*

羅 銳

(海軍裝備部西安軍事代表局 西安 710054)

反潛巡邏機技術在現代戰爭中發揮著越來越重要的作用。文章介紹了反潛巡邏機技術的發展歷程以及裝備的研制、改進情況,指出了在現代戰爭中發展反潛巡邏機技術的優勢和重要性,重點探討了幾種反潛巡邏機技術的性能及其特點,最后論述了反潛巡邏機技術的發展動向與分析。

反潛巡邏機; 動向; 分析

Class Number TN97

1 引言

反潛巡邏機主要用于對潛警戒,協同其他兵力構成反潛警戒線;在己方艦船航行的海區遂行反潛巡邏任務;引導其他反潛兵力或自行對敵方潛艇實施攻擊。機上可攜載反潛魚雷、深水炸彈、核深水炸彈、空艦導彈、火箭、炸彈等武器。本文就反潛巡邏機、發展動向、發展分析等,作進一步的研究和探討[1]。

2 反潛巡邏機

反潛機是載有搜索和攻擊潛艇的設備、武器的軍用飛機或其他航空器,如直升機、飛艇等。現代反潛機裝有航空綜合電子系統,其中有各種探測器和導航、通訊及武器控制系統。探測器包括聲學和非聲學兩類。前者如“聲吶”(Sonar)浮標下位系統,它能把水中潛艇發出的噪音變成無線電信號,自動送回飛機從而確定潛艇的位置;后者包括反潛搜索雷達、磁導探測器、前視紅外探測器、電子干擾設備及照明系統等。反潛機的武器包括魚雷、普通炸彈、深水炸彈、水雷和火箭等,武器控制系統可以自動操作,也可以人工操縱[2]。

2.1 搜索探測

搜索探測是反潛巡邏機實施反潛的第一步,主要包括:目視觀察和雷達探測,也可使用聲納浮標、吊放聲納(通常水上反潛巡邏機才配備)、磁異探測儀來探測水下潛艇,還可以用紅外探測儀、廢氣探測儀,電場分析儀、激光探測儀等來搜索潛艇。

1) 目力觀察。目力觀察具有直觀、快捷的特點,尤其在白天和海況良好的情況下,目力反潛搜索的效率較高,可發現10海里左右的水面狀態潛艇,5海里左右的海氣管狀態潛艇,1～3海里內的潛望鏡狀態潛艇,并可在潛艇上方1海里內發現水下可視度內的潛艇。飛機目視觀察潛艇的有利飛行高度受海區能見度等多種因素的影響,一般在10m～500m之間。但目視觀察受氣象條件的影響較大,搜索距離有限,只能作為一種補充手段。所以,并用雷達與目力反潛搜索時通常以雷達搜索為主,目力搜索為輔。雷達搜索的主要方法有平行航線搜索、擴展方式搜索、攔阻搜索,扇形搜索、隨機搜索和指定航線搜索等;應針對不同的情況,分別采用不同的搜索法。

2) 聲納浮標。聲納浮標是現代反潛機普遍使用的一種主要搜潛器材,一般是在已知有潛艇活動的海域,并要在短時間內對較大范圍進行搜索時;或希望在一定時間內封鎖敵潛艇可能通過的航道;或者為重要目標擔負反潛巡邏警戒時使用。反潛巡邏機上裝有較為先進的浮標定向儀和聲信號處理系統。聲納浮標是一次性使用的探測器材,分為主動式和被動式兩大類,被動式又分為定向和非定向兩種,此外還有溫深浮標、海洋背景噪聲浮標等輔助性浮標。通常,根據執行任務的性質,溫深浮標測出的海水溫深曲線,以及由海洋背景噪聲浮標測出的海區海洋背景噪聲等級等,來設定聲納浮標的工作時間、水聽器深度、發射機的頻率通道以及浮標的樣式。實際上,不同浮標的使用時機、布陣方法、定位方法是完全不同的。為了獲取較好的搜潛效果,同時又節省浮標,正確地選擇陣形是反潛巡邏機使用聲納浮標的重要環節。一般來說,可根據任務要求、搜索區域的大小、飛機攜帶聲納浮標數量的多少,選擇不同的陣形和采取不同的搜潛布陣方法。主要布陣方法有:線形布陣法、圓形布陣法、方形布陣法。以上三種布陣方法使用的都是被動非定向浮標。一旦發現目標,就應補投被動定向浮標或主動浮標對潛艇進行定位并測定其運動要素。

3) 磁異探測儀。磁異探測儀采用被動工作方式來探測潛艇,是一般反潛巡邏機上必裝的探測設備,具有隱蔽性好,可靠性較高,不受海洋噪聲干擾等優點。但由于其作用距離較近,大都采用低空和超低空探測,因此多在其他探測器材測得潛艇的概略位置后,再用磁異探測儀進行驗證和精確定位。使用磁異探測儀時,反潛巡邏機的飛行高度應小于磁異探測儀的探測距離,而且飛行高度越低,水下探測距離就越深。不過,反潛巡邏機使用磁異探測儀時,受水文氣象條件影響較大,當雨、雪、云、霧和海浪超過5級時,磁異探測儀的探測效率就會急劇下降。使用磁異探測儀時,反潛巡邏機通常采用圓形探測法,交叉(苜蓿葉)法、平行探測法等。

4) 吊放式聲納。吊放式聲納是水上反潛巡邏機上的主要探潛設備,它具有十分突出的特點:搜索速度快、機動靈活性好,尤其適合于應召反潛;工作深度可變,可利用其幾百米長的電纜,根據測得的溫深變化曲線,選擇最佳工作深度,從而使聲納性能得以充分發揮;具有多種工作方式,可獨立完成對靜止和運動目標的探測。吊放式聲納一般體積較小、重量較輕(通常約為250kg),且精度高、操作簡單、使用方便。吊放式聲納既可主動探測(換能器在水中發射一定時間間隔的超聲波脈沖),也可被動探測(換能器并不發射聲波,只是檢測和分析由換能器收到的噪聲)。由于反潛巡邏機配備有多種探潛器材,加之各種器材又有不同的特點和優長,因此在搜潛時可以根據實際情況適時使用,互為補充、互為驗證,取得較好的搜潛效果。

2.2 攻擊手段

反潛巡邏機搜索探測到水下異常情況后,便要結合各種探測信息和情報對水下目標進行識別,包括技術識別和戰術識別。技術識別要判明是不是潛艇,而戰術識別要確認所發現的是潛艇。然后,再根據反潛機上的導航設備和探器材探測到的潛艇信號來確定潛艇的準確位置。在連續準確測定潛艇的運動要素,并計算出準確的攻潛位置后,反潛巡邏機就可以根據需要選擇使用導彈、火箭或普通炸彈去攻擊水面狀態的潛艇;而對于水下航行的潛艇,則采用反潛導彈、反潛魚雷和深水炸彈實施攻擊。

1) 深水炸彈。投放深水炸彈是利用飛機水平轟炸的原理,根據目標的現時位置、飛機的飛行性能、風向風速及炸彈的空中與水下彈道等參數,計算出炸彈投放點。在使用航空深彈攻擊時,為了提高命中概率,一般從潛艇的45°或135°左右舷角進入。反潛巡邏機飛臨潛艇前方一定距離時,連續投放批量的深水炸彈,投彈的數量一般根據攜帶量和測定潛艇目標誤差的大小而定;投彈間距以不使深水炸彈間的空隙大于目標尺寸為準,同時要盡量擴大深水炸彈的覆蓋面。

2) 聲自導魚雷。自導魚雷不需要直接命中,只要目標進入魚雷的自導搜索范圍,即有可能被魚雷捕獲。自導魚雷離開機上掛架后在空中按一定的彈道運動,入水后按預先設置的程序工作,同時利用聲自導裝置搜尋目標,一旦捕獲到目標,便保持跟蹤,直至命中目標。

3) 反潛導彈。飛機在空中發射反潛導彈,當載機進入戰斗航向,距目標約30km時投放導彈,導彈自由下降一段后在空中點火,并接收載機發出的遙控信號。導彈到達攻擊區域上空時,戰斗部與彈體分離,并減速入水。其射程主要取決于艦載、機載聲納和磁探等探測設備的性能,一般為數公里至數十公里,也可達上百公里。反潛導彈由彈體、戰斗部、動力裝置、制導裝置、電源和減速傘等組成。彈體用于安裝彈上設備。戰斗部可以是聲自導魚雷或核深水炸彈,裝在彈體前部或腹部內。動力裝置一般采用固體火箭發動機,裝在彈體尾部或腹部后端。導彈采用無線電指令制導或慣性制導,制導裝置一般裝在彈體腹部或尾部。減速傘用于彈頭減速入水。

3 發展動向

1) 俄羅斯將一架完成大修的圖-142ME遠程反潛機交付印度海軍。俄羅斯海軍網站2011年12月2日報道:俄羅斯別里耶夫航空科學中心12月2日將一架完成大修的圖-142ME遠程反潛機交付印度海軍。這架飛機已完成全部必要的飛行測試。這架飛機將于12月5日啟程返回印度本土基地[3]。

圖-142ME km/h飛機最大航程為12000km,最大航速為855km/h(當飛機重量為138t、飛行高度為7km/h),巡航速度為735km/h,續航時間為9小時。最大作戰載荷(6枚為印度海軍設計的布拉莫斯巡航導彈)為9.6t,標準作戰載荷(8枚Kh-35空艦導彈)為4.4t。典型的搜索-攻擊版圖-142反潛機裝備有140個聲納浮漂。

此前據俄羅斯海軍網2010年12月報道,升級后的圖-142ME飛機能夠全天候全天時地提供海上巡邏和安保,能夠對水面和水下全速或低速航行或停留在海床上的最新靜音潛艇進行通訊、監視、搜索、跟蹤和作戰。在裝備導彈后,該飛機能夠攻擊水面艦艇、陸上和海岸目標。

2) 俄羅斯北海艦隊一架完成現代化改造的伊爾-38反潛機服役。俄新社2012年3月5日報道,俄羅斯北海艦隊發言人于3月5日表示,一架完成現代化改造的伊留申伊爾-38N反潛機已進入俄羅斯北海艦隊服役,該機還將擔負電子情報(ELINT)職責[4]。

這架反潛機具有多種作戰能力,該型飛機能用于測繪北冰洋的磁場和重力場,進行海洋學研究和水下與空中偵察。該發言人沒有指明該飛機是否是交付北海艦隊的首架該型反潛機。

有消息人士指出,北海艦隊的大部分伊爾-38飛機都將按照新的標準進行現代化改造。伊爾-38N飛機裝有Novella傳感器系統,能夠探測半徑在320km內的目標,其雷達能對水下、水面和空中目標進行觀測。

Novella系統包括一臺由兩名操作員操作的計算機,還包括高分辨率熱成像系統、磁異常探測系統、光學探測系統(包括激光、電視和熱像頻道)、重力異常探測器和其他裝備。

3) 臺灣將于2015年6月前獲得美國12架反潛機。美國《防務新聞》網2013年3月27日報道:3月27日的一份報告稱,臺灣將于2015年中期前從美國接收12架P-3C獵戶座反潛機[5]。

P-3C具有先進的潛艇探測能力。2007年,華盛頓同意向臺灣出售改裝的P-3C及其配備的T-56渦輪螺旋槳發動機以及其他相關的設備和服務,以取代老化的S-2T反潛機,該項交易的估計價值為19.6億美元。報道稱此舉將使臺北反潛艦隊的監控范圍擴大十倍。

根據交付進度,原定于2012年交付12架中的前5架,2013年交付2架,2014年交付4架,最后1架于2015年交付。

4) 波音公司向印度交付第二架P8I反潛機。美國《軍事與航空航天電子學》2013年11月16日報道:波音公司已向印度交付第二架P-8I反潛巡邏機,將有效增加印度海軍遠程海上偵察和反潛能力[6]。

P-8I反潛機基于波音公司下一代737商用飛機開發,是印度海軍P-8A波塞冬反潛機的變體。P-8I反潛機具有開放系統體系結構,配備先進的傳感器和顯示技術。

波音公司將共為印度建造8架P-8I反潛機,首架反潛機于2013年5月交付,并完成了測試,包括瞄準目標發射一枚“魚叉”導彈,及空投一顆魚雷。

此次交付的飛機將在未來幾個月內進行飛行試驗。波音P-8I反潛機項目經理利蘭·懷特稱,目前印度海軍拉賈利海軍基地已擁有兩架P-8I反潛機,將與其他飛機產生更好的互操作性。

5) 美海軍P-8A反潛巡邏機獲準全速率生產。法國航宇防務網2014年1月27日報道:美國海軍海上巡邏與監視飛機項目辦公室(PMA-290)近日宣布,P-8A“海神”海上反潛巡邏機項目獲批進入全速率生產階段[7]。

全速率生產里程碑審查委員會于1月3日做出了批準決定,從而使該項目辦公室、原材料贊助商、采購行業與部門能夠以全速率向海軍供應P-8A飛機,以保證部隊快速形成穩定高效的反潛巡邏能力。這也標志著P-8A項目正式從低速率生產階段轉入全速率生產階段,海軍將能在未來數年內以較合算的價格采購這種飛機。

根據美國海軍航空系統司令部的計劃,該項目當前的目標是為海軍提供117架P-8A飛機,其中低速率初始生產(LRIP)階段的37架已有13架交付部隊,其余的也將在預定時間內交付。隨著海軍艦隊主要的反潛巡邏機由P-3C逐漸轉變為P-8A,海軍人員將逐步采用這種新飛機來進行訓練或執行作戰任務。

美海軍第16巡邏中隊已經于2013年12月裝備了低速率生產階段的P-8A巡邏機。在今后,VP-16與另一支裝備LRIP階段P-8A飛機的巡邏中隊還將會接收升級型的P-8A巡邏機,分別稱為增量-2型和增量-3型。其中“增量-2”型P-8A巡邏機項目預計將于2016年通過初始作戰能力(IOC)里程碑審查。

P-8A巡邏機當前采用了增量-1配置,包括以下能力:持續的武裝反潛作戰(ASW)、綜合傳感器套裝以及在態勢感知方面的顯著改善。增量-2型則包括:多靜態主動相干聲學系統、自動識別系統以及高空反潛作戰武器能力。

P-8A項目團隊在最近半年內取得了一系列進展:2013年夏季項目完成了初始作戰測試與評估,秋季達到了初始作戰能力,而冬季則開始了首次實戰部署。

6) 澳大利亞采購8架P-8A海神反潛巡邏機。美國海軍認知網2014年2月22日報道:澳大利亞政府日前宣布購買8架美國波音公司生產的P-8A海神反潛巡邏機以替代其服役近40年的P-3C獵戶座巡邏機隊。P-8A通用性極強,利用魚雷和魚叉導彈可完成反潛、反艦等任務,加上其強大的救援與監視能力將極大提升澳監視其250萬平方公里的管轄海域,面積約為世界海域的4%[8]。

此次飛機采購加上配套設施的建設預計將耗費澳大利亞約40億美元,而波音公司將從2017年起交付首架飛機,至2021年全部交付完畢,與此同時澳大利亞總理還批準了額外4架該型巡邏機的采購計劃接受國防白皮書審查。據澳媒體報道,這些先進的反潛巡邏機將部署在澳南部的愛丁堡空軍基地。

7) 印度擬在維克拉瑪蒂亞號航母上部署國產北極星直升機執行反潛任務。印度婆羅門防務新聞網2014年6月17日報道:印度極有可能在目前最大的水面艦船——俄制維克拉瑪蒂亞號航母上部署國產“北極星”直升機,該直升機將承擔航母的反潛任務[9]。

如果最終實現的話,這種輕型直升機(ALH)將是印度在這艘航母上的第一個國產系統,目前維克拉瑪蒂亞號航母上的艦載機都是進口的,如俄羅斯的米格—29K海軍戰斗機和以色列的卡莫夫-31空中預警直升機。

印度國防官員透露,目前“北極星”輕型直升機正在使用印度國防研究與發展部(DRDO)開發的一套系統進行反潛訓練。同時該直升機正在維克拉瑪蒂亞號航母上進行試驗,最終其在航母上的部署還得取決于更進一步試驗。

在6月14日印度總理納倫德拉.莫迪參觀維克拉瑪蒂亞號航母時,該直升機負責將國防部高級官員和一批重點保護官員從海軍基地運送到遠離阿拉伯海岸的航母上。

該北極星雙擎直升機是由印度斯坦航空公司在歐洲公司提供發動機技術支持下研發的,載重5.5t。北極星直升機同時也是印度海岸警衛隊在沿海地區執行搜索和營救任務的一部分裝備。印度空軍和陸軍在執行洪災救援行動和去年北阿坎德邦的山體滑坡時曾廣泛的運用了該直升機。目前北極星直升機在印度三軍中已得到了廣泛的部署,同時該直升機還在印度準軍事部隊中得到應用。

4 發展分析

反潛巡邏機技術的發展趨勢: 1) 多用途; 2) 智能化; 3) 機動搜索; 4) 統一協調[10]。

1) 多用途。現代反潛巡邏機正在向既能反潛、又能反艦的多用途方向發展。這就要求反潛巡邏機除了攜帶自導魚雷、深水炸彈和水雷外,還裝有導彈、火箭彈。目前,反潛巡邏機攜帶的火箭彈主要用于打擊水面潛艇和艦艇,也可用于自衛。機載空艦導彈的威力自不待說,目前有的反潛巡邏機還裝備有空空導彈,以用于自衛。

2) 智能化。反潛巡邏機在確定反潛區域時,既要考慮有利于發現目標,又要考慮敵防空兵器的威脅程度、巡邏機本身的空中掩護能力,以及岸基雷達或艦載雷達對反潛巡邏機的指揮保障。

3) 機動搜索。反潛巡邏機的搜索航線應根據使用的探測設備來確定,在使用雷達、磁異探測儀搜索時,可采用指定航線搜索法或平行搜索法;在使用聲納浮標搜索時,主要采用機動飛行以接收聲納浮標發射的信息。

4) 統一協調。協同反潛時,反潛巡邏機還可擔負反潛作戰的空中指揮任務,統一協調各反潛兵力的行動,此時飛機所處的位置應考慮各種兵力的活動范圍,保證對各反潛兵力實施及時有效的指揮。另外,反潛巡邏機多受岸基航空兵指揮所或海上編隊的指揮,起降一般由所在的機場組織保障,在反潛區域的戰術活動主要由航空兵指揮所或海上編隊進行控制和管理。其協同組織通常由執行某次任務的直接組織機構負責,一般按計劃協同為主,必要時進行臨機協同。協同的主要內容包括反潛巡邏機的出航、返航方法與時機,反潛巡邏機的反潛區域及協同搜潛、攻潛的配合,與其他兵力進行通信聯絡的時機、手段和聯絡方法,與其他反潛兵力會合的地點和協同方法,各指揮所對反潛巡邏機進行指揮的時機和交接方法,空中伴隨護航的飛機、岸艦導彈、岸炮、海上編隊對反潛巡邏機的掩護支援方法,反潛巡邏機與各指揮所進行聯絡的時機、手段和方法等。

5 結語

隨著反潛巡邏機技術的不斷研制和開發,其反潛功能越來越齊全,其反潛性能越來越可靠,在未來現代化戰爭或局部戰爭中,適時運用反潛技術,就能夠有效地保護自己艦艇的安全[11]。

[1] 周賀,吳勇.某型潛用雷達偵察機對反潛機載雷達信號偵察方法初探[J].潛艇學術研究,2001,19(4):35-36.

[2] 孫明太.航空反潛戰術[M].北京:軍事科學出版社,2003:57-58.

[3] 俄羅斯將一架完成大修的圖-142ME遠程反潛機交付印度海軍[N].每日防務快訊,2011-12-12.

[4] 俄羅斯北海艦隊一架完成現代化改造的伊爾-38反潛機服役[N].每日防務快訊,2012-03-09.

[5] 臺灣將于2015年6月前獲得美國12架反潛機[N].每日防務快訊,2013-04-02.

[6] 波音公司向印度交付第二架P8I反潛機[N].每日防務快訊,2013-11-20.

[7] 美海軍P-8A反潛巡邏機獲準全速率生產[N].每日防務快訊,2014-01-30.

[8] 澳大利亞采購8架P-8A海神反潛巡邏[N].每日防務快訊,2014-02-16.

[9] 印度擬在維克拉瑪蒂亞號航母上部署國產北極星直升機執行反潛任務[N].每日防務快訊,2014-06-25.

[10] 王祖典.航空反潛非聲探設備[J].電光與控制,2006,13(4):6-8,12.

[11] 羅木生,侯學隆,王培源.反潛巡邏機雷達巡邏搜潛的面積等效模型[J].電光與控制,2013,20(6):20-23.

Development Trend and Analysis of the Anti-submarine Patrol Aircraft Technique

LUO Rui

(Military Representative Bureau of Naval Armament Department in Xi’an, Xi’an 710054)

Anti-submarine patrol aircraft technique plays more and more important roles in modern war. This paper introduces the development course of anti submarine patrol aircraft technology and equipments, to improve the situation, and points out the advantage and importance of developing anti submarine patrol aircraft technology in the modern war, focuses on the performance and characteristic of several anti submarine patrol aircraft technology, finally discusses the development trend and analysis of anti submarine patrol aircraft technology.

anti-submarine patrol aircraft, trend, analysis

2014年4月5日,

2014年5月27日

羅銳,男,碩士,工程師,研究方向:航空儀表。

TN97

10.3969/j.issn1672-9730.2014.10.005