水下网络中心战环境下鱼雷战术概念研究

2015-10-25 05:51聂卫东
水下无人系统学报 2015年5期
关键词:局域水声鱼雷

聂卫东,王 岚,马 玲

(中国船舶重工集团公司 第705研究所,陕西 西安,710075)

水下网络中心战环境下鱼雷战术概念研究

聂卫东,王岚,马玲

(中国船舶重工集团公司 第705研究所,陕西 西安,710075)

信息化、网络化鱼雷是执行“水下网络中心战”的主要武器,是未来战争中的智能鱼雷。它与传统鱼雷的根本区别在于感知和处理信息的方式与能力不同。通过文献分析,对若干可行的水下网络中心战组网模式进行综述,研究了在不同的组网模式下信息化、网络化鱼雷的作战方式,为未来水下网络中心战提供技战术参考。

水下网络中心战; 鱼雷; 组网模式; 作战方式

1 概述

“网络中心战”是一个发展中的概念,它是基于这样的观点: 把各种不同的作战系统与传感器通过网络联接在一起,使其能产生比单独的军舰、飞机、潜艇和坦克等作战平台更大的军事效益。其核心是一个信息网络,即利用先进的通信和计算技术把广泛分散的、多种多样的兵力兵器联接成高效、协调的部队。使得战场指挥员能够快速掌握战场空间情况,利用战场信息,制定对抗敌方的策略,完成整个作战任务[1-2]。

“网络中心战”概念于水下战领域的扩展即为“水下网络中心战”,广义而言,“水下网络中心战”是以布放在海底、海中或海面的固定传感器节点、移动节点(潜艇、UUV等)、主节点和负责与外部通信的网关节点之间的数据链路构成的水声/无线探测及通信网络(水下信息网络[3])为基础,对战区内的水下环境和威胁进行侦察、预警、探测和分辨,通过战场信息搜集、传输和数据融合,为水面/水下作战平台或指挥中心提供及时可靠的通用水下战术态势图,获得水下战场综合信息优势,最终控制水下武器系统实施攻击或防御作战。

2 军事需求分析

“网络中心战”甚至在落后者眼中也不再只是趋势,而是世界范围内正在进行的信息化军事变革。决定未来战争胜负的不是先进武器,不是指挥谋略,更不是所谓的战斗意志,而是信息。新时期,在以 “近海防御、远海防卫”为总战略思想的前提背景下,海军将逐渐实现以下3个转变:由近海作战向中远海作战转变、由机械化向信息化转变、由以平台为中心向以体系为中心转变。其中后2个转变是在对敌整体或局部信息优势的前提下,实施“网络中心战”,即利用战场广域或局域网络将地理上分散的传感器、武器发射平台和攻击武器连接起来,实现感知共享,提高指挥速度,加快行动节奏,提高作战效能和生存能力。

在未来战争中对强敌确立和保持优势的前提是压倒敌人的信息优势。利用各种装备和手段进行海洋战场信息的调查与获取,以及对敌情报搜集、监视和侦察将是贯穿战争始末的重要作战行动,这种作战行动的最低限度是与敌保持信息均势。未来海军面对的主要威胁和海军自身对敌威慑力量都集中于水下,因此“水下网络中心战”能力的提升就显得更为迫切。不论采取怎样的应对战略,毫无疑问,反制“信息”的必然是“信息”,反制“体系”的也必然是“体系”。为了在现有的军事科技条件下有所作为,有必要大力推进网络化协同作战思想和能力建设,研究新的水下协同作战战术,发展新型水下协同作战装备,以整体的力量弥补兵力、兵器个体的不足,才有可能打赢信息化条件下的海上局部战争。

3 网络中心战环境下鱼雷作战使用

鱼雷历来是进行水下作战的主要武器,在可预见的未来也必如此。“网络中心战”环境下,未来常规鱼雷的功能和作战方式将发生许多转变,其中最重要的转变是: 鱼雷将借助内置的或外延的水声通信装置,接收水下信息作战网络传来的指控和导航指令,依托水下信息作战网络进行作战。因此可在战区外较安全的区域或隐蔽战位发射鱼雷实施攻击,提高作战平台的战场生存能力,克服传统鱼雷单独作战、探测和捕获目标能力有限、作战效能不高的弱点,充分利用信息优势弥补单平台和单项武器技术的缺陷,从而更加精确有效地追踪和攻击目标,提升水下战能力。

基于文献分析,文中对信息化、网络化条件下的鱼雷作战概念性方案进行了综述,希望对开展更多的、更具实战价值的研究提供参考。

3.1潜射鱼雷集群协同探测攻击方法

在对抗水面舰船编队或航母级大型水面舰船时,多艘潜艇齐射多枚具备水声通信和水声自组网能力的鱼雷(或UUV),通过协同探测搜寻目标,雷群中只要有1枚鱼雷锁定1个或多个目标,即可通过水声通信指引其他鱼雷攻击同一目标或分散攻击不同目标; 雷群中也可由1枚可装备舷侧合成孔径声呐或拖曳光纤线列阵的领雷(或UUV)专职负责目标探测,在探测阶段,其他雷仅保持水声接收状态,接受领雷(或UUV)的导引,接近目标时各雷自主跟踪和攻击。潜射鱼雷集群攻击如图1所示。

图1 潜射鱼雷集群攻击Fig. 1 Swarm attacking of submarine launched torpedo

3.2齐射火箭助飞鱼雷协同攻击方法

水下攻击毁伤水面舰艇的效果通常大于水面攻击,并且对于水下攻击,水面舰艇通常更难于防范,尤其是水下饱和攻击。借鉴俄罗斯SS-N-19“海难”导弹集群协同攻击水面舰艇的作战模式,设想由防御圈外发射多枚重型火箭助飞鱼雷(潜射、舰射或空射)攻击敌方水面舰艇编队。首先攻击雷群高速接敌,然后低空掠海飞行突防,其中1枚火箭助飞鱼雷作为领雷在接近敌空防区域时跃起搜索水面编队,领雷处理探测信息形成统一的战术态势图,并通过雷群无线数据链路传给攻击群,指挥各雷分别攻击同一或不同目标,末端各雷入水自主攻击。这样不仅克服了水下发射远程鱼雷攻击时出现的探测导引困难及鱼雷航程限制,同时也使敌方编队水声对抗更难奏效,可大幅提高鱼雷集群攻击编队的作战效能。协同攻击态势构想如图2所示。

图2 统一战术态势图Fig. 2 Map of unified tactical situation

3.3基于局域战术信息网络组合导引的远程发

射鱼雷作战使用方法

在主动搜、攻潜作战或应召反潜作战时,为提高远程发射鱼雷(如火箭助飞鱼雷、远程巡航鱼雷或高空滑翔鱼雷等)综合反潜效能,采用战时快速投放多个具备水下目标探测、水声通信和无线通信功能的主动或被动声呐浮标(或潜标)的方式构成局域探测和通信网络[4],鱼雷发射入水后依靠内置声呐信息接收装置被动接收阵探测信息,在阵组合导引条件下攻击潜艇目标。水下局域作战网络如图3所示。

图3 水下局域作战网络Fig. 3 Local area network(LAN) of underwater operation

3.4远程鱼雷空海协同作战方法

传统常规鱼雷,不论是热动力还是电动力推进,在没有火箭助飞的条件下,射程超过100 km是非常困难的,但是最近动力系统研究取得的进展提供了这种可能。据报道,德国DM2A4 mod4 EX鱼雷采用新型电池电动力推进,可使鱼雷航程超过140 km; 美国海军也找到了把鱼雷射程分别提高到161 km和322 km的2种推进手段。因此,远程鱼雷几乎可被视为“水下巡航导弹”,围绕其远程制导作战的研究不断取得进展。目前一种可行的远程鱼雷作战使用方式是: 在早期侦察信息基础上,于战区外或战场安全距离外向敌方目标活动方位发射具有近水面无线通信能力的远程鱼雷(或雷群),在鱼雷航行过程中,上浮贴近水面保持悬浮或低速航行状态,由鱼雷内部伸出无线通信天线,利用空基或者天基信息中继站(固定翼飞机、直升机、无人机和卫星等)将导航或目标制导信息通过数据链[5]传输给鱼雷,导引鱼雷追踪和攻击目标。空海协同鱼雷作战如图4所示。

图4 空海协同鱼雷作战Fig. 4 Torpedo operation with air-sea coordination

3.5空基线导鱼雷作战方法

以往的线导鱼雷均由潜艇发射和导引,潜艇容易暴露且导引过程中潜艇机动受限,易受攻击。因此文中设想了一种可以做到潜艇打了就跑的鱼雷作战使用方法,首先将目前固定式的艇上线导线舱改为带锚泊系统的可抛出悬浮线舱,潜艇发射鱼雷时,将雷和锚泊悬浮线舱一同发射出管,潜艇可机动离开战场或潜伏观测,锚泊悬浮线舱浮出水面并伸出无线通信天线,于是,鱼雷便可通过无线天线接收来自海、空、天探测和作战体系的线导指令,极大拓展线导鱼雷的信息来源和作战灵活性。此外,此类线导鱼雷也可由飞机空投发射,便于抓住战机,攻击敌方水面或水下目标。锚泊悬浮线导线舱示意图如图5所示。

3.6远程巡航鱼雷载体UUV协同探测及攻击方法

在近岸防御或为保证发射平台安全,可以由近岸水下发射装置、潜艇或水面舰艇远离危险区域布放可进行长航时航行的巡航鱼雷载体UUV,由UUV进行目标探测、识别和跟踪[6],可单独作战或协同作战,充分发挥载体UUV的自主定位导航、组合传感器探测、水声或无线通信、低速隐蔽搜索接敌、秘密高速发射鱼雷攻击等优势,歼灭或拒止敌人于我方控制战区之外。鱼雷载体UUV作战如图6所示。

图5 锚泊悬浮线导线舱Fig. 5 Mooring wire suspension cabin

图6 鱼雷载体UUVFig. 6 UUV for carrying torpedo

3.7局域组网潜伏式鱼雷作战方法

在进行封锁与反封锁重要海域或水道的战斗中,利用组成局域作战网络的潜伏式鱼雷实施协同攻击将有利于提高作战效果。潜伏式鱼雷及其探测与通信系统组成水下声通信局域网络,雷群间共享节点探测信息,从而可对入侵或要实施封锁的目标发起单独或集群攻击,有效威慑或破坏敌方的作战行动。作战想定如图7所示。图中描述的是一种携带1枚鱼雷、3条由微型牵引UUV布放的海底拖曳线列阵声呐和悬浮式水声通信装置的潜伏式鱼雷系统,这样的系统可单独或组网作战。

图7 潜伏式鱼雷局域作战网络Fig. 7 Operational LAN of sleeping torpedo

4 结束语

“水下网络中心战”正由设想逐步走向实现,文中总结相关文献资料,分析了几种“水下网络中心战”环境下的鱼雷作战使用概念方法,为相关装备技术论证和水下战术概念论证提供参考。文中所做论述并未涉及具体技术层面的问题,针对此方面的讨论还有待后续深入研究。

[1] Ling M F,Moon T,Canberra E K. Proposed Network Centric Warfare Metrics: From Connectivity to the OODA Cycle[J]. MORS Journal,2005,10(1): 1-20.

[2] Moffat J,Howard D J. Complexity Theory and Network Centric Warfare[M]. 北京: 军事科学出版社,2003.

[3] Sonichsen F. Communication Options for under Water Scientific Net Works[J]. Sea Technology,2005,46(5): 46- 50 .

[4] CarofA,Monk K. Advanced Distributed UW Sensing Grid[C]//UDT Europe 2004. Hawaii: UDT Europe,2004: 374-379.

[5] 孙义明,杨丽萍. 信息化战争中的战术数据链[M]. 北京: 北京邮电大学出版社,2005 .

[6] Schlemmer H,Gerken M,Tausendfreund M. Enhancing the Capabilities of Submarine Surveillance Through Detection of Position and Orientation of Terminals for Optical Underwater Communication[C]//UDT Europe 2012. Spain: UDT Europe,2012.

(责任编辑: 许妍)

Conceptual Study on Tactics of Torpedo in Underwater Network Centric Warfare

NIE Wei-dong,WANG Lan,MA Ling

(The 705 Research Institute,China Shipbuilding Industry Corporation,Xi▯an 710075,China)

Information- and network-based torpedo is the critical weapon in underwater network centric warfare(UNCW). It is a type of intelligent weapon for future war. The principal difference between such torpedo and the traditional one lies in the way of obtaining and dealing with information. In this paper,various patterns of forming battlefield network are discussed,and several operational modes for the information- and network-based torpedo are summarized to provide tactical and technical

for UNCW.

underwater network centric warfare; torpedo; patterns of network; operational mode

TJ630; E843

A

1673-1948(2015)05-0384-04

10.11993/j.issn.1673-1948.2015.05.012

2015-07-07;

2015-08-26.

聂卫东(1972-),男,博士后,高级工程师,主要研究方向为系统建模与仿真.

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