海對水聲對抗影響分析

創新者：徐功慧 翟東民 邵建軍

海對水聲對抗影響分析

創新者：徐功慧 翟東民 邵建軍

海戰場環境對艦艇姿態、射擊諸元裝訂、潛艇適速隱身航行、搜潛攻潛、水下武器航行姿態等具有重要的影響。

如何打贏基于預知化、實時化的海洋環境及武器平臺特性數字化、信息化的水下戰，須搞透作戰環境及其對水聲武器對抗、探測與隱身對抗等效能的影響 。

海洋水文因素影響

水文主要包括溫度、鹽度、深度、密度、海流躍層等。溫度、鹽度、深度構成聲速梯度。溫度是聲速的決定因素，影響聲納探測、魚雷制導、水聲通信的作戰效能。鹽度是潛艇潛行定深的首要參數。潛艇水下慣性導航系統的長時長距航行受海流影響較大，最大誤差主要來源于海流的累計偏差。潛艇遇到海水密度躍層時會突然下沉，是由于海水密度不同形成的上下浮力壓差所致；當遇到環流與內波時會產生振動和顛簸，操縱易失控。線導魚雷主要受到海流影響較大；空投、火箭助飛魚雷，主要受風、海浪等影響入水姿態或飛行彈道。聲傳播受季節、海域、內波、潮汐、海流、波浪等影響，春夏受風浪影響海表會出現等溫層，之下會出現溫躍層，溫躍層不利于潛艇、魚雷隱蔽，利于聲納探測。聲速梯度會影響聲探測距離，如聲納在不同季節探測距離大不相同。

水聲環境因素影響

水聲特性影響搜潛、攻潛、魚雷搜索、聲納探測等，主要包括聲分布特性、傳播特性、海底聲反射特性、海洋自噪聲、海洋混響等。

風雨浪會引起動力噪聲，高頻段或高風速下，噪聲主要是風引起的海面擾動；低頻段或低風速下，噪聲主要是遠方船只引起的輻射噪聲。海洋環境自噪聲可達100～110dB，影響對潛艇、水面艦艇的探測，因為環境噪聲對聲納、艦艇噪聲、反射信號分離難度較大，因此對聲納探測距離、識別、水聲通信、魚雷搜索攻擊影響較大。如海洋噪聲影響潛艇的隱身性能和魚雷尋的信號檢測能力。海洋噪聲愈大，對潛艇隱身會產生良好作用，但對主被動聲納和魚雷主被動自導會產生消極作用。反之，亦然。

海水中的雜質、氣泡及浮游生物的吸收、散射和海面海底聲波反射等造成聲波衰減，利于潛艇、魚雷的隱蔽，但聲納探測時附帶了大量海洋混響的聲干擾信號。對于主動聲納，噪聲、水聲和混響干擾皆影響其作用距離，且混響干擾大于噪聲干擾；對于被動聲納其主要受噪聲干擾。

海洋環境可削弱或增強武器效能。最典型的是海道軸對聲納的影響。在熱帶及溫帶海域，由于風的攪拌，會出現幾十至幾百米深的等溫層，傳播距離遠，利于聲納探測，不利于潛艇隱蔽。對于低頻聲波不利于傳播。冬季尤其是高緯度海域會出現表面聲道傳播現象，聲道內傳播距離遠；聲道以下會形成聲影區，不利于聲納探測，利于潛艇隱蔽。如大洋中幾百至一千米深處經常會出現深水聲道。潛艇、魚雷應避開聲道，聲納探測可利用聲道效應進行遠距離探測。

海底地貌、地磁特性因素影響

海底地質、地貌對水聲武器的影響非常重要。主動聲納和魚雷主動自導，利用的就是聲反射來探求魚雷、艦艇。在地貌凹凸變化比如礁石、鴻溝等情況下，聲傳播影響聲納和魚雷搜索、目標識別，易產生假目標。“地形匹配”技術已應用于智能水下武器上，現代潛艇、魚雷依此先進制導技術，利用復雜地形地貌，成功隱蔽自己、出其不意攻擊敵方。

海洋中存在磁力定值，可測繪海洋磁力添圖。磁場測量包括磁場總強度、水平分量、垂直分量、磁偏角、磁傾角等。同時一旦武器平臺介入必然帶來磁場特性的差值變化，可解析隱蔽性的潛艇、水雷等。

艦艇聲磁特性因素影響

武器裝備平臺特性主要包括其輻射噪聲、聲反射及磁場特性。輻射噪聲特性主要應對敵被動聲納探測，聲反射特性主要應對敵主動聲納探測，磁場特性主要影響敵直升機磁探測及布防的磁引信水雷陣。聲納的自噪聲特性變化對聲納本身的探測信號解析影響較大。

美國對各國潛艇輻射噪聲進行了大量測試，據稱除從俄羅斯購買的潛艇外，其他新型潛艇在“第一會聚區”被探測到。“第一會聚區”是指距聲源約25英里的環帶，即向外傳播的聲波反彈匯聚一起的區域。被動聲納跟蹤潛艇，潛艇噪聲越大，被探測或擊毀的可能性就越大。

結束語

綜上分析，海戰場環境及艦艇聲磁特性對艦艇姿態、聲納探測、射擊諸元裝訂、潛艇適速隱身航行、搜潛攻潛、水下武器航行等具有重要的影響。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.24.034