反潜巡逻机未来发展趋势预测*

郑连泽 马建毅

(海军装备部西安军事代表局 西安 710054)

反潜巡逻机未来发展趋势预测*

郑连泽 马建毅

(海军装备部西安军事代表局 西安 710054)

反潜巡逻机技术在现代战争中发挥着越来越重要的作用。文章介绍了反潜巡逻机技术的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出了在现代战争中发展反潜巡逻机技术的优势和重要性,重点探讨了几种反潜巡逻机技术的性能及其特点,最后论述了反潜巡逻机技术的发展动向与分析。

预警机; 关键技术; 发展

ClassNumberTN97

1 引言

反潜巡逻机是载有搜索和攻击潜艇的设备、武器的军用飞机或其他航空器,如直升机、飞艇等。现代反潜巡逻机装有航空综合电子系统,其中有各种探测器和导航、通讯及武器控制系统。探测器包括声学和非声学两类。前者如“声呐”(Sonar)浮标下位系统,它能把水中潜艇发出的噪音变成无线电信号,自动送回飞机从而确定潜艇的位置;后者包括反潜搜索雷达、磁异探测器、前视红外探测器、电子干扰设备及照明系统等。反潜巡逻机的武器包括鱼雷、普通炸弹、深水炸弹、水雷和火箭等,武器控制系统可以自动操作,也可以人工操纵。反潜巡逻机具有快速、机动的特点,能在短时间内居高临下地进行大面积搜索,并可以十分方便地向海中发射或投掷反潜炸弹,甚至最新型的核鱼雷。反潜巡逻机有岸基反潜巡逻机、舰载反潜巡逻机和水上反潜巡逻机三种。反潜巡逻机一般总重在50t以上,可在几百米高度上以300km/h～400km/h的速度进行巡逻,续航时间在10小时以上。舰载反潜巡逻机总重约20t,以航空母舰为基地,承担舰队区域反潜任务,飞行速度为高亚音速。反潜巡逻机与其它反潜平台相比,具有速度快、范围大、效率高、能力强、威力大等特点,是现代反潜力量的重要组成部分[1]。

2 反潜巡逻机发展历史

早在第一次世界大战时,德国就对英国、法国海军实行了大规模的潜艇战。在1914年9月14日～22日的9天时间里,英国多艘巡洋舰被德潜艇击沉。后来德国又展开了“无限制”的潜艇战,这给英国及其盟国造成巨大损失。1915年,美国海军水上飞机中队长J·C·彼特对柯蒂斯H-4型水上飞机进行改造,设计了新的船型机身,并换装了新的发动机,制成了世界上第一架反潜巡逻机。1917年5月20日,英国海军航空兵少尉英里什驾驶一架F-2A反潜巡逻机用炸弹在弱海击沉德国UC-36号潜艇,这是反潜巡逻机、也是飞机击沉的第一艘潜艇[2]。

反潜巡逻机在一战时就已出现,但真正得以发展则是在二战期间。冷战时期,美、苏等大国海军在潜艇和反潜作战两方面激烈竞争,各种先进的反潜巡逻机相继问世。冷战结束后,美国、日本及欧洲国家的反潜巡逻机数量有增无减,而且都在研制更为先进的反潜巡逻机。目前世界上共有20多个国家和地区拥有近800架岸基反潜巡逻机,我国周边的日本、韩国、印度、巴基斯坦等国都装备有反潜巡逻机。

反潜巡逻机随着潜艇的发展而发展,而且其地位和作用越来越突出。二战后各国潜艇的发展加快,特别是20世纪50年代中后期核潜艇的出现在潜艇发展史上具有划时代的意义。核潜艇具有水下续航时间长、潜航速度快等优点,使水面舰艇在反潜作战时失去了速度优势,因此各国更加重视发展反潜巡逻机。反潜巡逻机大多由大型运输机改装而成,机上空间大,可装备各种先进的搜潜设备和攻潜武器。

世界现役反潜巡逻机最著名的当属美国的P-3“猎户座”、俄罗斯的伊尔-38“山楂花”、英国的HS-801“猎迷”和法国的ALT2“大西洋”,它们被称为“四大名捕”。这几种主力反潜巡逻机在搜潜设备和攻潜武器方面旗鼓相当。

近年来,反潜巡逻机平台的性能在不断提升,新一代反潜巡逻机已经崭露头角。美国最新研制准备用于替换“猎户座”的P-8A“海神”已经交付美国海军试飞。该机巡航速度达到815km/h,航程不小于15000km。它除了反潜,还能执行反舰、攻击陆上纵深目标等任务。作为一款多任务海上巡逻机,P-8A在很多方面展现出了反潜巡逻机新的发展方向。

3 反潜巡逻机面临新挑战

传统的反潜巡逻机是基于20世纪40年代的潜艇研制的,其主要作战对象是柴油动力潜艇,因其电池充电模式限制,需要经常处于通气管状态航行,以确保其水下电力航行时的动力,这就为飞机提供了探测机会,例如雷达、红外及目视发现的可能性大大提高[3]。

自从潜艇技术成熟并正式用于海战起,反潜作战就成为各国海军的头等要务。潜艇由于深藏水下,得到厚重水幕的掩护,加之技术的发展,目前各大国普遍装备了核动力潜艇以及以AIP系统(不依赖空气的推进装置)为代表的低可探测性潜艇,使潜艇的噪声水平、下潜深度、续航时间、抗打击能力都有了显著的提高,从而使现代化军用潜艇的隐蔽性越来越强,越来越难以发现,这就为反潜巡逻机的发现和攻击提出了更高要求。

4 发展动向

1)印度向P-8I远程海上监视与反潜巡逻机交付通信系统。美国防务新闻网2010年5月12日报道:印度国有巴拉特电子公司已经开始向为印度制造P-8I远程海上监视与反潜巡逻机的美国波音公司提供通信系统。波音公司的负责人表示,波音公司已经比原计划提前接收了通信设备[4]。

巴拉特电子公司此次交付的通信系统名为“Data Link Ⅱ”,这是一种能够使印度海军的飞机、军舰以及岸基设施彼此之间进行战术数据和信息交换的系统。波音公司将在P-8I飞机最后总装阶段将该系统安装在飞机上。

2009年1月,印度与波音公司签署了价值21亿美元的合同来采购8架专门定制的P-8I海上多任务飞机。印度将在2012年底或2013年初接收其首架P-8I飞机,其余的7架计划在2015～2016年之间陆续交付。印度是P-8系列飞机的首个海外客户。

2)波音P-8A“海神”反潜巡逻机完成第一阶段任务系统飞行测试。据航空防务网2010年06月11日报道:波音P-8A反潜巡逻机T2成功完成项目第一阶段任务系统飞行测试,T2将被用于验证综合任务系统性能[5]。

在三小时的飞行中,波音和海军联合测试小组在5个工作站进行了任务电脑处理并第一次成功演示了关键系统:声学、任务计划、战术数据链、通信、电子支撑测量以及飞行测试仪表。

波音副总裁兼P-8项目主管Chuck Dabundo说:“这次成功的飞行让我们在把‘海神’及其下一代雷达和传感器交付给士兵的道路上前进了一步,未来的飞行将演示最先进的系统。”

T2是波音于2004年接受的美海军系统发展和演示合同中装配并用于测试的五架飞机之一,T1是适航性测试飞机,并于2009年进入飞行测试。

海军计划采购117架P-8A反潜战、反水面战、情报、监视和侦查战机,以替代P-3机群,并将于2013年形成初期作战能力。

3)美国海军延长P-3C反潜巡逻机服役期限。俄罗斯纽带网2010年11月10日报道:美国海军决定将P-3C岸基反潜巡逻机的服役期限延长到2019年,即当它们被P-8A型机完全取代之时[6]。

目前,美国海军有130架P-3C型机,它们是上世纪60年代末到70年代初列装的。2009年,由于飞机结构出现损伤,美国海军被迫停飞81架该型飞机。12个月后,33架恢复飞行。美国海军在延长使用期限计划框架内打算进行仔细的寿命试验,以对其进行修理和改进。

P-3C的设计寿命为7500飞行小时。至今这一指标平均为16000小时。未来美国海军打算用波音公司研制的P-8A取代所有的P-3C飞机。预计P-8A作战使用试验于2013年完成,2014年开始批量生产。

4)波音公开位于西雅图的P-8反潜巡逻机生产厂。美国波音公司2010年11月11日消息:美国波音公司今天公开了位于西雅图的P-8反潜机的生产厂,该厂地址位于波音机场不远的地方。在这里要对P-8安装任务系统,以及为当前和未来客户提供产品测试[7]。

波音公司副总裁及P-8计划主管提到:“这个新的工厂非常适合波音公司去生产飞机,部分原因是因为能够合并工作从而精简流程。我们将完成交付给美国的P-8A‘波塞顿’的生产,我们为印度海军生产的P-8I也在这里完成,同时我们计划在这里为未来的P-8客户服务提供支持。”

波音公司正在使用和检验用连续在线的生产方法来高效地设计和生产飞机。建立最优方法以及商业生产系统工具能够使工作组在保证质量的同时缩减流程时间和经费成本。

根据波音公司和美国海军在2004签订的合同规定,工作小组正在生产和测试6架试飞飞机和对另外两架进行地面试验。在帕图森河的美海军航空兵机场已经完成对前三架飞机的试飞测试。

由波音公司领衔的P-8飞机的生产组包括美法CFM国际公司、美国诺斯罗普·格鲁门公司、美国雷神公司、势必锐航空系统公司、美国通用电气航空集团和英国BAE系统公司等。

5)美国海军对P-3C反潜巡逻机进行升级。美国《航空航天技术周刊》网站2011年1月14日报道:美国海军一月份获得了10架重新配置升级了声学系统的P-3C“奥利安”反潜巡逻机,能够相对原来系统成十倍地提高飞机接收和分析声呐浮标数据的能力[8]。

这种升级能够填补P-3C与其后继机—P-8A“波塞顿”反潜巡逻与侦察飞机之间的技术鸿沟,建立起通用性和效能更高的反潜飞机机队。美国海军还正在为两型飞机机队采用通用的信号处理程序和相关硬件设备。美国海军规划官员称,对于机队来说,声学系统技术的升级是至关重要的,尤其是对高空反潜战任务,升级将使反潜机能够更有效地跟踪多个目标。官员还提到希望P-8A能准时在2013年形成初始作战能力。美国海军目前仍打算按原定计划购买全部的117架P-8A飞机,每架飞机初步概算的费用是1.5亿美元。

美国海军准备在2012年交付74架装有“声接收机技术更新”(ARTR)的P-3C。在接下来的两年内,美国海军将要更进一步地升级其声学系统,以提高该机数字化监听声呐浮标和处理多传感器输入的能力。

美国海军也为该机发展了指挥、控制、通信和计算机(C4)系统等,用来提升该机执行反潜战任务的联网能力。该机使用Link-16数据链——能够提供放大处理后的目标图像,从而与美国海军水面舰艇部队、其它军事单位、北约部队等形成协同作战,并可通过国际海事卫星向舰队提供加密宽带通信服务。

6)俄罗斯正在研制图-142M3反潜巡逻机的后继机。《俄罗斯航空》网站2013年5月22报道:俄罗斯海军总司令维克托·契尔科夫上将近日向媒体透露,俄罗斯工业界正在研制一种拟取代现役图-142M3反潜巡逻机的先进飞机,目前这种飞机的详细设计正在实施中。契尔科夫同时表示,除了新型反潜巡逻机外,俄罗斯海军还有必要装备苏-30SM这类新型多用途战斗机,俄海军已计划在今后数年中接收一批这种飞机[9]。

图-142是一种由图-95战略轰炸机发展而来的远程反潜机,其中的图-142M3型于1985年正式服役,1994年停产。

7)台湾已接收第一架向美国采购的反潜巡逻机。美国《防务新闻》网站2013年9月25日报道:2013年9月25日台湾军方指出,已经接收到第一架向美国采购的P-3C型反潜巡逻机。此次采购共包括12架P-3C型反潜巡逻机,用以大举扩充台湾海军防御力量,其他11架定于2015年交付[10]。

据媒体电视画面显示,所接收的P-3C型反潜巡逻机着陆在台湾南部屏东县的一个空军基地,台湾军方举行了一个简短的欢迎仪式。

美国国会在2007年同意了台湾采购翻新的P-3C型反潜巡逻机计划。此次采购花费大约19.6亿美元,用以取代台湾老化的S-2T型反潜巡逻机执行海上巡逻和侦察任务。有报道称,该计划预计可以扩大台北的反潜部队监视范围十倍以上。

5 反潜巡逻机发展趋势预测

反潜巡逻机作为特种航空武器装备,其主要作战对象是水面的舰船和水下的潜艇。因此,反潜巡逻机的发展必然是和未来的军事学说、潜艇的发展以及未来航空反潜作战的需要紧密联系在一起的。在未来的高科技战争中,潜艇仍将是主要的海洋突击力量,具备二次核打击能力的核潜艇更是各国战略威慑力量的重要组成部分。因而,反潜巡逻机的发展趋势将主要表现在以下五个方面[11]:

5.1 多使命化

军事科学技术的发展和对军事装备合成统一的要求,必将赋予反潜巡逻机更多的使命,未来的反潜巡逻机在强化对海洋水域、特别是近海水域水面/水下控制能力的同时,还将会拥有对内陆目标的控制能力;不仅能够遂行远洋/近海水域监控巡逻任务,还将能够遂行复杂内陆地区监控巡逻任务。未来的反潜巡逻机还将具备强大的情报侦察能力,并将链入信息战网络,成为网络中心战系统的支撑节点。

5.2 高效能化

未来的反潜巡逻机将装备强大的攻击武器系统,具备前所未有的攻击效能。反潜巡逻机将能单独遂行对面域目标的攻击任务,可利用机载武器直接攻击小型舰艇和内陆目标。除了将装备新型反潜导弹、反潜鱼雷、核深水炸弹等精确、大威力攻击武器外,未来的反潜巡逻机还将具有更高的战术协同能力和更高的攻击成功率。

5.3 平台大型化

未来的反潜巡逻机的起落吨位将更大,飞行性能将更好;其任务适应能力将更强,必须具有与不同的作战任务、不同的作战模式和环境威胁相适应的战、技术性能,能够成功地遂行各类作战任务;未来的反潜巡逻机的机载武器系统及接口要实现标准化,满足在不同任务角色间进行快速转换的需要。

5.4 遥控/指挥化

具有隐身、超长时间续航和大载弹能力的现代军用无人机在遂行对陆、对海监控巡逻任务方面独具优势;在加装搜测装备和数据传输系统后,无人机完全能够在有人反潜巡逻机的指挥与控制下成功遂行各类巡逻作战任务,并将数据实时传送给有人反潜巡逻机。未来的有人反潜巡逻机将具备控制与指挥无人驾驶飞机的能力,具有遥控其遂行作战任务的能力,控制的区域更大。

5.5 网络节点化

未来的反潜巡逻机将拥有功能强大的计算机系统,数据处理/融合能力极强;将成为网络中心战体系中的智能节点,具有强大的全域网络战功能;能够在海洋/陆地战场环境中长时间地执行作战任务。未来的反潜巡逻机将装备各种新型搜测装备(如低噪声声纳探测系统、相控阵/合成孔径搜索雷达、光纤技术传感网络、激光探测/定位系统和超导磁异探测仪等)和攻击武器系统,系统集成度将更高、任务适应性将极强,可同时满足对海上和内陆目标进行监视、侦察、定位、追踪和攻击的要求。

6 结语

随着科学技术的不断发展,现代化潜艇的航速越来越快,潜航时间越来越长,隐蔽性也越来越好,而且其潜射打击武器(如潜射反舰导弹和对陆攻击巡航导弹等)逐步向远程化、高速化和高精度制导化发展。在这种情况下,反潜巡逻机作为潜艇不共戴天的克星,因其具备载荷重量大、续航能力强的优势,必将更受器重,成为强国海军的反潜主力,猎“鲨”的“神鹰”[12]。

[1]罗木生,侯学隆,王培源.反潜巡逻机雷达巡逻搜潜的面积等效模型[J].电光与控制,2013,20(6):20-23.

[2]丛红日,黄启来,陈邓安.单机吊放声纳巡逻搜索线长度模型研究[J].舰船电子工程,2011,31(2):165-167.

[3]孙明太.航空反潜战术[M].北京:军事科学出版社,2003:57-58.

[4]印度向P-8I远程海上监视与反潜巡逻机交付通信系统[N].每日防务快讯,2010-05-20.

[5]波音P-8A“海神”反潜巡逻机完成第一阶段任务系统飞行测试[N].每日防务快讯,2010-06-24.

[6]美国海军延长P-3C反潜巡逻机服役期[N].每日防务快讯,2011-11-17.

[7]波音公开位于西雅图的P-8反潜巡逻机生产[N].每日防务快讯,2010-11-24.

[8]美国海军对P-3C反潜巡逻机进行升级[N].每日防务快讯,2011-01-25.

[9]俄罗斯正在研制图-142M3反潜巡逻机的后继机[N].每日防务快讯,2013-06-05.

[10]台湾已接收第一架向美国采购的反潜巡逻机[N].每日防务快讯,2013-09-29.

[11]太禄东,刘曦霞,韩庆伟.航母水下防御研究[J].舰船电子工程,2008,28(8):14-17.

[12]王祖典.航空反潜非声探设备[J].电光与控制,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

郑连泽,男,硕士,高级工程师,研究方向:自动化控制。

TN97DOI:10.3969/j.issn1672-9730.2014.04.004