反潛巡邏機未來發展趨勢預測*

鄭連澤 馬建毅

(海軍裝備部西安軍事代表局 西安 710054)

反潛巡邏機未來發展趨勢預測*

鄭連澤 馬建毅

(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。

預警機; 關鍵技術; 發展

ClassNumberTN97

1 引言

反潛巡邏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。現代反潛巡邏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、磁異探測器、前視紅外探測器、電子干擾設備及照明系統等。反潛巡邏機的武器包括魚雷、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。反潛巡邏機具有快速、機動的特點,能在短時間內居高臨下地進行大面積搜索,并可以十分方便地向海中發射或投擲反潛炸彈,甚至最新型的核魚雷。反潛巡邏機有岸基反潛巡邏機、艦載反潛巡邏機和水上反潛巡邏機三種。反潛巡邏機一般總重在50t以上,可在幾百米高度上以300km/h～400km/h的速度進行巡邏,續航時間在10小時以上。艦載反潛巡邏機總重約20t,以航空母艦為基地,承擔艦隊區域反潛任務,飛行速度為高亞音速。反潛巡邏機與其它反潛平臺相比,具有速度快、范圍大、效率高、能力強、威力大等特點,是現代反潛力量的重要組成部分[1]。

2 反潛巡邏機發展歷史

早在第一次世界大戰時,德國就對英國、法國海軍實行了大規模的潛艇戰。在1914年9月14日～22日的9天時間里,英國多艘巡洋艦被德潛艇擊沉。后來德國又展開了“無限制”的潛艇戰,這給英國及其盟國造成巨大損失。1915年,美國海軍水上飛機中隊長J·C·彼特對柯蒂斯H-4型水上飛機進行改造,設計了新的船型機身,并換裝了新的發動機,制成了世界上第一架反潛巡邏機。1917年5月20日,英國海軍航空兵少尉英里什駕駛一架F-2A反潛巡邏機用炸彈在弱海擊沉德國UC-36號潛艇,這是反潛巡邏機、也是飛機擊沉的第一艘潛艇[2]。

反潛巡邏機在一戰時就已出現,但真正得以發展則是在二戰期間。冷戰時期,美、蘇等大國海軍在潛艇和反潛作戰兩方面激烈競爭,各種先進的反潛巡邏機相繼問世。冷戰結束后,美國、日本及歐洲國家的反潛巡邏機數量有增無減,而且都在研制更為先進的反潛巡邏機。目前世界上共有20多個國家和地區擁有近800架岸基反潛巡邏機,我國周邊的日本、韓國、印度、巴基斯坦等國都裝備有反潛巡邏機。

反潛巡邏機隨著潛艇的發展而發展,而且其地位和作用越來越突出。二戰后各國潛艇的發展加快,特別是20世紀50年代中后期核潛艇的出現在潛艇發展史上具有劃時代的意義。核潛艇具有水下續航時間長、潛航速度快等優點,使水面艦艇在反潛作戰時失去了速度優勢,因此各國更加重視發展反潛巡邏機。反潛巡邏機大多由大型運輸機改裝而成,機上空間大,可裝備各種先進的搜潛設備和攻潛武器。

世界現役反潛巡邏機最著名的當屬美國的P-3“獵戶座”、俄羅斯的伊爾-38“山楂花”、英國的HS-801“獵迷”和法國的ALT2“大西洋”,它們被稱為“四大名捕”。這幾種主力反潛巡邏機在搜潛設備和攻潛武器方面旗鼓相當。

近年來,反潛巡邏機平臺的性能在不斷提升,新一代反潛巡邏機已經嶄露頭角。美國最新研制準備用于替換“獵戶座”的P-8A“海神”已經交付美國海軍試飛。該機巡航速度達到815km/h,航程不小于15000km。它除了反潛,還能執行反艦、攻擊陸上縱深目標等任務。作為一款多任務海上巡邏機,P-8A在很多方面展現出了反潛巡邏機新的發展方向。

3 反潛巡邏機面臨新挑戰

傳統的反潛巡邏機是基于20世紀40年代的潛艇研制的,其主要作戰對象是柴油動力潛艇,因其電池充電模式限制,需要經常處于通氣管狀態航行,以確保其水下電力航行時的動力,這就為飛機提供了探測機會,例如雷達、紅外及目視發現的可能性大大提高[3]。

自從潛艇技術成熟并正式用于海戰起,反潛作戰就成為各國海軍的頭等要務。潛艇由于深藏水下,得到厚重水幕的掩護,加之技術的發展,目前各大國普遍裝備了核動力潛艇以及以AIP系統(不依賴空氣的推進裝置)為代表的低可探測性潛艇,使潛艇的噪聲水平、下潛深度、續航時間、抗打擊能力都有了顯著的提高,從而使現代化軍用潛艇的隱蔽性越來越強,越來越難以發現,這就為反潛巡邏機的發現和攻擊提出了更高要求。

4 發展動向

1)印度向P-8I遠程海上監視與反潛巡邏機交付通信系統。美國防務新聞網2010年5月12日報道:印度國有巴拉特電子公司已經開始向為印度制造P-8I遠程海上監視與反潛巡邏機的美國波音公司提供通信系統。波音公司的負責人表示,波音公司已經比原計劃提前接收了通信設備[4]。

巴拉特電子公司此次交付的通信系統名為“Data Link Ⅱ”,這是一種能夠使印度海軍的飛機、軍艦以及岸基設施彼此之間進行戰術數據和信息交換的系統。波音公司將在P-8I飛機最后總裝階段將該系統安裝在飛機上。

2009年1月,印度與波音公司簽署了價值21億美元的合同來采購8架專門定制的P-8I海上多任務飛機。印度將在2012年底或2013年初接收其首架P-8I飛機,其余的7架計劃在2015～2016年之間陸續交付。印度是P-8系列飛機的首個海外客戶。

2)波音P-8A“海神”反潛巡邏機完成第一階段任務系統飛行測試。據航空防務網2010年06月11日報道:波音P-8A反潛巡邏機T2成功完成項目第一階段任務系統飛行測試,T2將被用于驗證綜合任務系統性能[5]。

在三小時的飛行中,波音和海軍聯合測試小組在5個工作站進行了任務電腦處理并第一次成功演示了關鍵系統:聲學、任務計劃、戰術數據鏈、通信、電子支撐測量以及飛行測試儀表。

波音副總裁兼P-8項目主管Chuck Dabundo說:“這次成功的飛行讓我們在把‘海神’及其下一代雷達和傳感器交付給士兵的道路上前進了一步,未來的飛行將演示最先進的系統。”

T2是波音于2004年接受的美海軍系統發展和演示合同中裝配并用于測試的五架飛機之一,T1是適航性測試飛機,并于2009年進入飛行測試。

海軍計劃采購117架P-8A反潛戰、反水面戰、情報、監視和偵查戰機,以替代P-3機群,并將于2013年形成初期作戰能力。

3)美國海軍延長P-3C反潛巡邏機服役期限。俄羅斯紐帶網2010年11月10日報道:美國海軍決定將P-3C岸基反潛巡邏機的服役期限延長到2019年,即當它們被P-8A型機完全取代之時[6]。

目前,美國海軍有130架P-3C型機,它們是上世紀60年代末到70年代初列裝的。2009年,由于飛機結構出現損傷,美國海軍被迫停飛81架該型飛機。12個月后,33架恢復飛行。美國海軍在延長使用期限計劃框架內打算進行仔細的壽命試驗,以對其進行修理和改進。

P-3C的設計壽命為7500飛行小時。至今這一指標平均為16000小時。未來美國海軍打算用波音公司研制的P-8A取代所有的P-3C飛機。預計P-8A作戰使用試驗于2013年完成,2014年開始批量生產。

4)波音公開位于西雅圖的P-8反潛巡邏機生產廠。美國波音公司2010年11月11日消息:美國波音公司今天公開了位于西雅圖的P-8反潛機的生產廠,該廠地址位于波音機場不遠的地方。在這里要對P-8安裝任務系統,以及為當前和未來客戶提供產品測試[7]。

波音公司副總裁及P-8計劃主管提到:“這個新的工廠非常適合波音公司去生產飛機,部分原因是因為能夠合并工作從而精簡流程。我們將完成交付給美國的P-8A‘波塞頓’的生產,我們為印度海軍生產的P-8I也在這里完成,同時我們計劃在這里為未來的P-8客戶服務提供支持。”

波音公司正在使用和檢驗用連續在線的生產方法來高效地設計和生產飛機。建立最優方法以及商業生產系統工具能夠使工作組在保證質量的同時縮減流程時間和經費成本。

根據波音公司和美國海軍在2004簽訂的合同規定,工作小組正在生產和測試6架試飛飛機和對另外兩架進行地面試驗。在帕圖森河的美海軍航空兵機場已經完成對前三架飛機的試飛測試。

由波音公司領銜的P-8飛機的生產組包括美法CFM國際公司、美國諾斯羅普·格魯門公司、美國雷神公司、勢必銳航空系統公司、美國通用電氣航空集團和英國BAE系統公司等。

5)美國海軍對P-3C反潛巡邏機進行升級。美國《航空航天技術周刊》網站2011年1月14日報道:美國海軍一月份獲得了10架重新配置升級了聲學系統的P-3C“奧利安”反潛巡邏機,能夠相對原來系統成十倍地提高飛機接收和分析聲吶浮標數據的能力[8]。

這種升級能夠填補P-3C與其后繼機—P-8A“波塞頓”反潛巡邏與偵察飛機之間的技術鴻溝,建立起通用性和效能更高的反潛飛機機隊。美國海軍還正在為兩型飛機機隊采用通用的信號處理程序和相關硬件設備。美國海軍規劃官員稱,對于機隊來說,聲學系統技術的升級是至關重要的,尤其是對高空反潛戰任務,升級將使反潛機能夠更有效地跟蹤多個目標。官員還提到希望P-8A能準時在2013年形成初始作戰能力。美國海軍目前仍打算按原定計劃購買全部的117架P-8A飛機,每架飛機初步概算的費用是1.5億美元。

美國海軍準備在2012年交付74架裝有“聲接收機技術更新”(ARTR)的P-3C。在接下來的兩年內,美國海軍將要更進一步地升級其聲學系統,以提高該機數字化監聽聲吶浮標和處理多傳感器輸入的能力。

美國海軍也為該機發展了指揮、控制、通信和計算機(C4)系統等,用來提升該機執行反潛戰任務的聯網能力。該機使用Link-16數據鏈——能夠提供放大處理后的目標圖像,從而與美國海軍水面艦艇部隊、其它軍事單位、北約部隊等形成協同作戰,并可通過國際海事衛星向艦隊提供加密寬帶通信服務。

6)俄羅斯正在研制圖-142M3反潛巡邏機的后繼機。《俄羅斯航空》網站2013年5月22報道:俄羅斯海軍總司令維克托·契爾科夫上將近日向媒體透露,俄羅斯工業界正在研制一種擬取代現役圖-142M3反潛巡邏機的先進飛機,目前這種飛機的詳細設計正在實施中。契爾科夫同時表示,除了新型反潛巡邏機外,俄羅斯海軍還有必要裝備蘇-30SM這類新型多用途戰斗機,俄海軍已計劃在今后數年中接收一批這種飛機[9]。

圖-142是一種由圖-95戰略轟炸機發展而來的遠程反潛機,其中的圖-142M3型于1985年正式服役,1994年停產。

7)臺灣已接收第一架向美國采購的反潛巡邏機。美國《防務新聞》網站2013年9月25日報道:2013年9月25日臺灣軍方指出,已經接收到第一架向美國采購的P-3C型反潛巡邏機。此次采購共包括12架P-3C型反潛巡邏機,用以大舉擴充臺灣海軍防御力量,其他11架定于2015年交付[10]。

據媒體電視畫面顯示,所接收的P-3C型反潛巡邏機著陸在臺灣南部屏東縣的一個空軍基地,臺灣軍方舉行了一個簡短的歡迎儀式。

美國國會在2007年同意了臺灣采購翻新的P-3C型反潛巡邏機計劃。此次采購花費大約19.6億美元,用以取代臺灣老化的S-2T型反潛巡邏機執行海上巡邏和偵察任務。有報道稱,該計劃預計可以擴大臺北的反潛部隊監視范圍十倍以上。

5 反潛巡邏機發展趨勢預測

反潛巡邏機作為特種航空武器裝備,其主要作戰對象是水面的艦船和水下的潛艇。因此,反潛巡邏機的發展必然是和未來的軍事學說、潛艇的發展以及未來航空反潛作戰的需要緊密聯系在一起的。在未來的高科技戰爭中,潛艇仍將是主要的海洋突擊力量,具備二次核打擊能力的核潛艇更是各國戰略威懾力量的重要組成部分。因而,反潛巡邏機的發展趨勢將主要表現在以下五個方面[11]:

5.1 多使命化

軍事科學技術的發展和對軍事裝備合成統一的要求,必將賦予反潛巡邏機更多的使命,未來的反潛巡邏機在強化對海洋水域、特別是近海水域水面/水下控制能力的同時,還將會擁有對內陸目標的控制能力;不僅能夠遂行遠洋/近海水域監控巡邏任務,還將能夠遂行復雜內陸地區監控巡邏任務。未來的反潛巡邏機還將具備強大的情報偵察能力,并將鏈入信息戰網絡,成為網絡中心戰系統的支撐節點。

5.2 高效能化

未來的反潛巡邏機將裝備強大的攻擊武器系統,具備前所未有的攻擊效能。反潛巡邏機將能單獨遂行對面域目標的攻擊任務,可利用機載武器直接攻擊小型艦艇和內陸目標。除了將裝備新型反潛導彈、反潛魚雷、核深水炸彈等精確、大威力攻擊武器外,未來的反潛巡邏機還將具有更高的戰術協同能力和更高的攻擊成功率。

5.3 平臺大型化

未來的反潛巡邏機的起落噸位將更大,飛行性能將更好;其任務適應能力將更強,必須具有與不同的作戰任務、不同的作戰模式和環境威脅相適應的戰、技術性能,能夠成功地遂行各類作戰任務;未來的反潛巡邏機的機載武器系統及接口要實現標準化,滿足在不同任務角色間進行快速轉換的需要。

5.4 遙控/指揮化

具有隱身、超長時間續航和大載彈能力的現代軍用無人機在遂行對陸、對海監控巡邏任務方面獨具優勢;在加裝搜測裝備和數據傳輸系統后,無人機完全能夠在有人反潛巡邏機的指揮與控制下成功遂行各類巡邏作戰任務,并將數據實時傳送給有人反潛巡邏機。未來的有人反潛巡邏機將具備控制與指揮無人駕駛飛機的能力,具有遙控其遂行作戰任務的能力,控制的區域更大。

5.5 網絡節點化

未來的反潛巡邏機將擁有功能強大的計算機系統,數據處理/融合能力極強;將成為網絡中心戰體系中的智能節點,具有強大的全域網絡戰功能;能夠在海洋/陸地戰場環境中長時間地執行作戰任務。未來的反潛巡邏機將裝備各種新型搜測裝備(如低噪聲聲納探測系統、相控陣/合成孔徑搜索雷達、光纖技術傳感網絡、激光探測/定位系統和超導磁異探測儀等)和攻擊武器系統,系統集成度將更高、任務適應性將極強,可同時滿足對海上和內陸目標進行監視、偵察、定位、追蹤和攻擊的要求。

6 結語

隨著科學技術的不斷發展,現代化潛艇的航速越來越快,潛航時間越來越長,隱蔽性也越來越好,而且其潛射打擊武器(如潛射反艦導彈和對陸攻擊巡航導彈等)逐步向遠程化、高速化和高精度制導化發展。在這種情況下,反潛巡邏機作為潛艇不共戴天的克星,因其具備載荷重量大、續航能力強的優勢,必將更受器重,成為強國海軍的反潛主力,獵“鯊”的“神鷹”[12]。

[1]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.

[2]叢紅日,黃啟來,陳鄧安.單機吊放聲納巡邏搜索線長度模型研究[J].艦船電子工程,2011,31(2):165-167.

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

[4]印度向P-8I遠程海上監視與反潛巡邏機交付通信系統[N].每日防務快訊,2010-05-20.

[5]波音P-8A“海神”反潛巡邏機完成第一階段任務系統飛行測試[N].每日防務快訊,2010-06-24.

[6]美國海軍延長P-3C反潛巡邏機服役期[N].每日防務快訊,2011-11-17.

[7]波音公開位于西雅圖的P-8反潛巡邏機生產[N].每日防務快訊,2010-11-24.

[8]美國海軍對P-3C反潛巡邏機進行升級[N].每日防務快訊,2011-01-25.

[9]俄羅斯正在研制圖-142M3反潛巡邏機的后繼機[N].每日防務快訊,2013-06-05.

[10]臺灣已接收第一架向美國采購的反潛巡邏機[N].每日防務快訊,2013-09-29.

[11]太祿東,劉曦霞,韓慶偉.航母水下防御研究[J].艦船電子工程,2008,28(8):14-17.

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

DevelopmentTrendPredictionofAntiSubmarinePatrolAircraft

ZHENG Lianze MA Jianyi

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

Anti submarine patrol aircraft technology plays more and more important roles in the war today. The development process of the anti submarine patrol aircraft technology abroad and equipment in some countries in the world and its modification are described. The technique performance and properties of several anti submarine patrol aircraft technology seekers are analyzed; and development trend and analysis of the anti submarine patrol aircraft technology are discussed.

anti submarine patrol aircraft, key technology, development

2013年10月5日,

:2013年11月25日

鄭連澤,男,碩士,高級工程師,研究方向:自動化控制。

TN97DOI:10.3969/j.issn1672-9730.2014.04.004