反魚雷魚雷抗干擾試驗背景構建及方案設計

張 虹， 寧永成

（中國人民解放軍91439部隊， 遼寧 大連， 116041）

反魚雷魚雷抗干擾試驗背景構建及方案設計

張 虹， 寧永成

（中國人民解放軍91439部隊， 遼寧 大連， 116041）

抗干擾能力是影響反魚雷魚雷作戰效能的重要因素， 需要通過試驗評估反魚雷魚雷的抗干擾能力。文中研究了反魚雷魚雷抗干擾試驗背景構建的程序及模式， 分析了抗遮蓋式干擾、抗欺騙式干擾和抗無源干擾等3種干擾樣式， 建立了反魚雷魚雷抗干擾性能指標體系， 設計了 3種典型的反魚雷魚雷抗干擾試驗方案， 為反魚雷魚雷抗干擾試驗提供參考。

反魚雷魚雷； 抗干擾試驗； 背景構建； 方案設計

0 引言

隨著魚雷技術的發展， 水面艦艇魚雷防御技術領域傳統應用的聲學軟對抗手段已不能滿足保護本艦的目的， 為此， 美國早在20世紀80年代初就開始研究供水面艦艇使用的攔截武器——反魚雷魚雷（anti-torpedo torpedo， ATT）［1-3］。作為水面艦艇魚雷防御系統理想的硬殺傷武器之一， 反魚雷魚雷已成為當前各國海軍研究和發展的重點。現有的水面艦艇反魚雷魚雷對抗方法研究通常認為， 反魚雷魚雷已發現并跟蹤來襲目標， 未考慮環境干擾對反魚雷魚雷性能的影響［4-5］。而部隊演習中開展的干擾條件下武器攻防對抗演練，顯示了復雜干擾環境對武器裝備作戰性能的巨大影響， 因此， 有必要對反魚雷魚雷進行抗干擾能力試驗。國內對于反魚雷魚雷的研究起步較晚，目前僅有705所等幾家單位進行理論方面的研究［6］， 尚未見到關于反魚雷魚雷抗干擾能力試驗方面研究的公開報道。

文中在研究水面艦艇、魚雷、干擾器材等多種相關設備使用方式的基礎上， 借鑒實戰化對抗演練的經驗成果， 總結了反魚雷魚雷作戰使用的基本干擾樣式， 建立了符合反魚雷魚雷抗干擾性能評價的指標體系， 進行了反魚雷魚雷抗干擾性能試驗的綜合設計， 為靶場開展反魚雷魚雷抗干擾性能試驗與鑒定提供了理論參考。

1 干擾裝備及干擾樣式

在水面艦艇反魚雷分層部署的防御體系中，水面艦艇通常使用氣幕彈、水聲對抗器材對來襲魚雷進行誘騙或干擾， 這種對抗防御手段在復雜戰場環境下并不是完全有效的。在水聲對抗未能有效擺脫來襲魚雷時， 可以使用反魚雷魚雷進行反擊， 將來襲魚雷直接摧毀或使其喪失攻擊能力。因此， 反魚雷魚雷攻擊來襲魚雷時會出現來襲魚雷與各種對抗器材共存的現象， 在一定時間及空間范圍內表現為多目標， 尤其在艦艇編隊反魚雷作戰中更加明顯［7］， 這對反魚雷魚雷的抗干擾能力提出了較高要求。根據干擾的來源不同， 反魚雷魚雷作戰時面臨的干擾樣式可分為以下幾種。

1） 遮蓋式干擾， 其干擾裝備有艦載聲吶、氣幕彈和噪聲干擾器［8-9］。艦載聲吶包括艦殼聲吶、拖曳線列陣聲吶、變深聲吶和魚雷報警聲吶等。前 3種聲吶以探測潛艇為主， 探測魚雷為輔； 魚雷報警聲吶為魚雷報警專用。艦載聲吶發射信號一般是艦艇和潛艇在搜索目標時主動發出的聲信號， 工作在不同的頻段， 許多聲吶的工作頻段與魚雷相近， 可干擾反魚雷魚雷的工作。反魚雷魚雷所面臨的聲吶發射信號干擾主要來自本艦， 也是反魚雷魚雷作戰時普遍存在的有源干擾。氣幕彈在水中產生大量的不溶于水的氣泡， 在一定范圍的水域內散布、飄動， 形成氣泡云或氣泡幕，影響反魚雷魚雷對真實目標的識別能力。噪聲干擾器發射大功率寬帶強連續隨機噪聲， 可降低反魚雷魚雷接收裝置的信噪比， 縮減對來襲魚雷探測距離。

2） 欺騙式干擾， 其干擾裝備主要是聲誘餌。聲誘餌具有回音重發功能， 能應答主動聲自導反魚雷魚雷發出的主動聲脈沖探測信號， 從而欺騙反魚雷魚雷捕獲并追蹤聲誘餌。

3） 無源干擾， 包括海洋噪聲、溫度梯度、海流、海浪、風速、風向等。影響反魚雷魚雷作戰的這些環境因素不是孤立存在的， 而是相互制約、相互影響的有機統一體， 也是反魚雷魚雷抗干擾試驗背景構建的基礎因素。

2 抗干擾試驗背景構建

只有貼近真實海戰場環境下的反魚雷魚雷抗干擾試驗， 才能充分鑒定出反魚雷魚雷對未來海洋戰場環境的適應能力和作戰能力。因此， 試驗環境背景構建是開展反魚雷魚雷抗干擾試驗的前提，也是靶場實戰化試驗最重要的組成部分之一。

2.1 抗干擾試驗背景構建程序

1） 分析試驗任務， 明確目的和要求；

2） 分析反魚雷魚雷的性能特點和戰術使用要求；

3） 確定干擾裝備的類型和數量以及目標運動區域和運動參數；

4） 制定反魚雷魚雷干擾背景構建方案。

2.2 干擾背景構建基本模式

根據水面艦艇分層部署的防御體系， 水面艦艇發現來襲魚雷時， 首先進行機動規避； 在距離來襲魚雷5～2.5 km時， 施放有源干擾、實施硬對抗武器攔截； 在距離來襲魚雷1～2.5 km時， 先用噪聲干擾器壓制敵制導聲吶， 使其丟失目標，然后發射1枚或多枚誘餌進行誘騙干擾， 并配合有效的艦艇機動［10-11］。

反魚雷魚雷在干擾背景下試驗， 配合構建干擾背景的裝備有艦載聲吶探測系統和能產生試驗所需的各種有源遮蓋式、欺騙式水聲對抗設備；無源干擾由試驗海域海洋環境組成。反魚雷魚雷抗干擾試驗背景構建基本模式如圖1所示［12］。

圖1 反魚雷魚雷（ATT）抗干擾試驗背景構建基本模式Fig. 1 The basic mode of background construction for anti-torpedo torpedo（ATT） anti-interference test

3 干擾試驗指標體系構建

要檢驗反魚雷魚雷的抗干擾性能， 首先要分析干擾背景對反魚雷魚雷作戰有哪些影響。對反魚雷魚雷來說， 能夠正確捕獲、穩定跟蹤目標，并最終通過控制系統實現對來襲魚雷的精確打擊，是其作戰使用的最終目標［13］。因此， 反魚雷魚雷抗干擾試驗的主要目的是評定其自導系統的目標探測能力和目標識別能力。

評定反魚雷魚雷抗干擾性能一般采用定性方法， 即將在不同干擾背景條件下反魚雷魚雷完成自身使命的能力作為評定的標準。通過攻擊反艦魚雷試驗， 檢查反魚雷魚雷在不同使用條件下能否將各種水聲對抗器材判定為假目標； 識別為假目標后自導系統能否區分出干擾器或干擾源的性質或類型， 并通知控制系統選用相應的規避彈道； 多種干擾和真實目標同時存在時， 反魚雷魚雷能否識別出真實目標， 并最終捕獲和追蹤真實目標。

根據反魚雷魚雷的作戰使命和工作特點， 分析反魚雷魚雷抗干擾性能指標體系， 重點考核自導作用距離、目標識別能力和跟蹤精度， 建立相應的分析指標體系如圖2所示。

圖2 ATT抗干擾試驗指標體系Fig. 2 The index system for ATT anti-interference test

4 抗干擾試驗設計

4.1 試驗設計原則

為了便于分析反魚雷魚雷的抗干擾能力， 在試驗方案設計時， 一般先采用單一器材進行考核，再根據水面艦艇反魚雷防御實戰場景， 進行綜合考核， 具體原則包括:

1） 假定來襲目標只有反艦魚雷， 不考慮魚雷發射方的其他兵力；

2） 功能性考核主要考核魚雷對干擾器材的識別能力， 因此各種干擾器材盡量布置到有利于魚雷進行識別的位置上， 以避開不利于魚雷識別的各種邊界條件；

3） 考慮實戰背景下的對抗策略和各種水聲對抗器材的使用時機和布放位置， 在滿足方案考核的情況下， 兼顧試驗方案的簡潔性和實施的方便性和安全性。

4.2 試驗項目

反魚雷魚雷能夠對抗氣幕彈、寬帶噪聲干擾器、掃頻干擾器、艦載聲吶、聲誘餌等水聲對抗器材的干擾。為簡化試驗， 每次試驗中伴隨的艦載聲吶干擾只使用反魚雷魚雷發射艦艇的聲吶進行干擾。除單獨對抗對抗器材試驗外， 同時選用多種干擾器材進行組合， 具體的試驗項目包括:干擾器+聲誘餌、氣幕彈+聲誘餌、聲誘餌+氣幕彈+干擾器等。文中選取 3種試驗項目進行方案設計。

4.3 試驗方案設計

4.3.1 對抗噪聲干擾器攻擊反艦魚雷

靶船按要求在試驗海域就位停車， 干擾器吊放船在試驗前就位， 吊放寬帶干擾器。反魚雷魚雷發射后， 聲自導自適應完成后噪聲干擾器開始施放干擾， 反艦魚雷發射潛艇行駛至距靶船 3 600 m處停車， 潛艇聲吶探測目標靶船， 反艦魚雷裝訂諸元參數， 發射魚雷并導引反艦魚雷向靶船穩速直航； 反魚雷魚雷發射艦距目標 2 000 m處就位， 試驗前綜合聲吶開機， 搜索方向為反艦魚雷航行方向， 發現反艦魚雷后， 發射艦發射反魚雷魚雷。反魚雷魚雷航行過程中聲吶開機（艦載聲吶信號作為反魚雷魚雷作戰的戰場背景干擾）。反魚雷魚雷對抗噪聲干擾器攻擊反艦魚雷試驗航路如圖3所示。

4.3.2 對抗自航式聲誘餌攻擊反艦魚雷

自航式聲誘餌發射船按要求在試驗海域就位， 自航式聲誘餌設定航速、目標強度和航行深度， 發射方向與反艦魚雷預定航線夾角約 45°；反艦魚雷發射潛艇行駛至距靶船（自航式聲誘餌發射船）2 100 m處停車， 潛艇聲吶探測目標靶船，反艦魚雷裝訂諸元參數， 發射魚雷并導引反艦魚雷向靶船穩速直航； 反魚雷魚雷發射艦距目標2 000 m處就位， 試驗前綜合聲吶開機， 搜索方向為反艦魚雷航行方向， 發射反艦魚雷后， 發射艦發射反魚雷魚雷， 反魚雷魚雷航行過程中聲吶開機。反魚雷魚雷對抗自航式聲誘餌攻擊反艦魚雷試驗航路如圖4所示。

圖3 ATT對抗噪聲干擾器攻擊反艦魚雷試驗航路圖Fig. 3 Test track chart of ATT attacking anti-ship torpedo with countermeasure against noise jammer

圖4 ATT對抗自航式聲誘餌攻擊反艦魚雷試驗航路圖Fig. 4 Test track chart of ATT attacking anti-ship torpedo with countermeasure against mobile acoustic decoy

4.3.3 對抗噪聲干擾器+自航式聲誘餌攻擊反艦魚雷

干擾器吊放船在試驗前就位， 吊放寬帶干擾器。反魚雷魚雷發射后， 聲自導自適應完成后噪聲干擾器開始施放干擾； 自航式聲誘餌發射船按要求在試驗海域就位， 自航式聲誘餌設定航速、目標強度和航行深度， 發射方向與反艦魚雷預定航線夾角約 45°； 反艦魚雷發射潛艇行駛距靶船（自航式聲誘餌發射船）2 100 m停車， 潛艇聲吶對目標進行探測， 對反艦魚雷進行諸元參數裝訂，發射并引導反艦魚雷向靶船穩速直航； 反魚雷魚雷發射艦距目標2 000 m處就位， 試驗前發射艦綜合聲吶開機， 搜索方向為反艦魚雷航行方向，發現反艦魚雷后， 發射艦發射反魚雷魚雷， 反魚雷魚雷航行過程中聲吶開機。反魚雷魚雷對抗噪聲干擾器+自航式聲誘餌試驗航路如圖5所示。

圖5 ATT對抗噪聲干擾器+自航式聲誘餌攻擊反艦魚雷試驗航路圖Fig. 5 Test track chart of ATT attacking anti-ship torpedo with countermeasure against noise jammer and mobile acoustic decoy

5 結束語

反魚雷魚雷抗干擾試驗是一個復雜的試驗系統， 試驗方案設計需根據反魚雷魚雷抗干擾性能的總體要求， 通過分析實戰中所面臨的干擾背景， 設計試驗航路、干擾樣式以及反魚雷魚雷和干擾器材的施放時機等。文中分析了反魚雷魚雷抗干擾作戰所面臨的干擾背景， 構建了反魚雷魚雷抗干擾能力評價的指標體系， 設計了不同條件下的抗干擾試驗方案， 為靶場開展反魚雷魚雷抗干擾試驗提供了技術支持。

受反魚雷魚雷研制現狀等因素限制， 文中對反魚雷魚雷抗干擾能力試驗的方案設計及背景構建與實際作戰使用條件還存在一定差異， 隨著該項裝備的研制進展及使用經驗的積累， 對其抗干擾能力的考核將更趨于科學合理。

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（責任編輯: 許 妍）

Background Construction and Scheme Design for Anti-torpedo Torpedo Anti-interference Test

ZHANG Hong， NING Yong-cheng

（91439thUnit， The People′s Liberation Army of China， Dalian 116041， China）

Anti-interference capacity is a major factor affecting the operational effectiveness of an anti-torpedo torpedo（ATT）， and is evaluated through test. In this study， background construction program and mode for anti-interference test of an ATT are researched. Three kinds of interference modes， i.e. anti-masking interference， anti-deception interference， and anti-passive interference， are analyzed. An index system of ATT anti-interference performance is established，and three schemes of ATT anti-interference test are designed to provide a reference for ATT anti-interference test.

anti-torpedo torpedo（ATT）； anti-interference test； background construction； scheme design

TJ630.6； TN973.2

A

1673-1948（2016）04-0304-05

10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.0012

2016-05-17；

2016-07-01.

張 虹（1981-）， 女， 工程師， 主要從事試驗技術研究.