水面舰艇反鱼雷技术发展趋势的思考

2017-01-01 12:59田恒斗
兵器装备工程学报 2017年7期
关键词:自导水面舰艇水声

田恒斗,房 毅

(中国人民解放军91439部队, 辽宁 大连 116041)



水面舰艇反鱼雷技术发展趋势的思考

田恒斗,房 毅

(中国人民解放军91439部队, 辽宁 大连 116041)

水面舰艇反鱼雷技术是当前倍受各国重视的一个研究热点和难点。本文简要分析了国内外现有主要反鱼雷技术的特点,归纳总结了当前反鱼雷作战面临的突出问题,据此提出了编队联合、软硬结合等四个反鱼雷技术的重点发展方向,可为我国反鱼雷技术发展提供参考。

水面舰艇;反鱼雷技术;现状;发展趋势

随着现代科学技术的迅猛发展,鱼雷武器呈现出远航程、高航速、低噪声、智能化等新特点,特别是因其装药量大且直接攻击舰船水线以下部位,往往比导弹更易将舰船击沉或使舰船遭受毁灭性打击。因此,鱼雷已成为现代海战中水面舰艇面临的致命威胁之一[1-3],反鱼雷作战也随之成为现代海战中的一项重要任务。世界各国都投入了大量人力物力,发展了多种反鱼雷装备和反鱼雷武器,反鱼雷技术得到迅速发展[4]。我国也非常重视反鱼雷装备建设和反鱼雷技术研究工作,

本文首先简要总结了现有主要的反鱼雷技术装备和方法,分析了其各自的优缺点;然后进一步归纳了当前水面舰艇反鱼雷作战面临的主要难点;针对这些不足和难点,初步探讨了水面舰艇反鱼雷技术的发展方向,以便为相关技术装备的研发提供参考。

1 水面舰艇反鱼雷技术现状

根据对抗来袭鱼雷的作用方式不同,目前世界各国研发的各式各样的水面舰艇反鱼雷手段和装备,可归纳为软杀伤、硬杀伤和非杀伤三大类。

1.1 软杀伤式对抗技术现状

软杀伤主要是针对鱼雷攻击所采取的水声对抗手段,它不直接从硬件上毁伤鱼雷,而是与鱼雷周旋,以使鱼雷远离目标或因航程耗尽而自沉,故名软杀伤。其对抗方式主要有噪声干扰和诱骗两种,典型装备有美国的AN/SLQ-14噪声干扰器、MK2-20型声诱饵、AN/SLQ-25A/B/C型拖曳式声诱饵、以色列的ATC-1拖曳式声诱饵以及英国“海妖”拖曳式声诱饵[5-6]等。我国也开展了噪声干扰器、声诱饵等相关水声对抗技术和装备的研究。但随着鱼雷智能化程度的提高,其目标识别能力显著增强,可从尺度或其他特性上识别真假目标,由此导致了软杀伤性技术的对抗效果明显下降。而对目前在反舰鱼雷上广泛使用的尾流自导技术,水声对抗手段无法起到对抗作用。

1.2 硬杀伤式对抗技术现状

硬杀伤是指使用武器弹药和相关设备直接摧毁来袭鱼雷,或在其附近爆炸,将鱼雷炸沉或损坏其自导、控制等电子部件,通常是来袭鱼雷已迫近本舰时采取的防御手段。目前,主要有反鱼雷拦截网、反鱼雷水雷、反鱼雷深弹等传统技术和反鱼雷鱼雷、反鱼雷超空泡射弹等新技术手段[7-8]。但目前上述硬杀伤式装备器材中,除俄罗斯海军已在舰船上装备了UDAV-1反鱼雷深弹系统、美军AN/WSQ-11鱼雷防御系统中集成的反鱼雷鱼雷进入试验阶段外,其余均没有正式服役的报道[9]。我国近年来也开展了火箭深弹、反鱼雷鱼雷等相关硬杀伤技术的研究工作。然而,上述这些硬杀伤技术手段能否有效发挥作用,都必须依赖于对来袭鱼雷及时准确的探测和识别,这本身就是水声技术领域目前尚未圆满解决的一个难题。

1.3 非杀伤式对抗技术现状

除上述的软、硬杀伤技术外,通过舰艇自身的声隐身设计减振降噪隐蔽自己不被发现;通过舰艇的战术机动规避鱼雷攻击;以及优化舰艇抗沉性设计加强自身生存能力等手段,也都具有反鱼雷的作用,统称为非杀伤性反鱼雷技术[10]。但已有的声隐身技术主要针对潜艇研发,在水面舰艇上应用有限;而随着现代自导鱼雷探测能力和航速的不断提高,单纯依靠舰艇机动已很难摆脱鱼雷的攻击;抗沉性设计则受到众多因素制约短期内也不易取得根本性的提高,因此现有的非杀伤性反鱼雷技术尚难以实现对鱼雷攻击的有效防御。

2 水面舰艇反鱼雷作战的难点

根据水面舰艇反鱼雷作战的背景条件、鱼雷攻击的特点和现有反鱼雷技术的现状,本文将水面舰艇反鱼雷作战的主要技术难点归纳为“两难、两少”。

2.1 对鱼雷发射平台的预警难

显然,当前海战中向水面舰艇发射反舰鱼雷的作战平台主要是潜艇。水面舰艇与潜艇相比,受所配备声呐基阵的尺寸等固有因素影响,通常在远距离上会先被潜艇发现,而且随着潜艇隐身性能和鱼雷航程的不断提高,水面舰艇也很难保证在大于反舰鱼雷射程的距离上发现潜艇,更无法及时察觉潜艇向其发射鱼雷的攻击行动。并且,伴随核动力、AIP等潜艇动力技术的发展应用,潜艇的水下潜伏和机动能力越来越强,在海阔水深的大洋中,基本无法预测其发起攻击的方向[11-12]。因此,水面舰艇通常会在没有任何先兆的情况下突然面临鱼雷攻击的威胁。

2.2 对来袭鱼雷信息的获取难

在现有舰艇水声探测技术条件下,水面舰艇对抗鱼雷的过程中往往只能得到其方位信息,距离信息很模糊甚至缺失,而来袭鱼雷的航向、航速等运动要素更难获取,由此严重影响了反鱼雷火箭深弹等硬杀伤手段拦截来袭鱼雷的有效性[13-14]。同时,鱼雷制导方式、自导状态等信息也无法准确掌握,这也导致了水声对抗等软杀伤手段缺乏针对性。因此,对来袭鱼雷信息的获取困难直接造成了反鱼雷作战行动具有一定的盲目性。

2.3 可用的反鱼雷器材少

由于硬杀伤技术实现的复杂性,目前各国舰艇实际装备的反鱼雷武器均以软杀伤手段为主,但软杀伤技术的作用原理决定了它通常需要和鱼雷进行多次对抗才能达到效果,而现代鱼雷技术的发展已大大降低了其对抗的有效性,特别是现有软杀伤均是针对声自导鱼雷,而对已广泛装备的尾流自导鱼雷以及新型的超空泡直航鱼雷,现有软杀伤器材尚不具备对抗作用[15-17]。同时,受武器射程、射界等因素制约,少量装备的硬杀伤器材也难以对舰艇形成全方位保护,如通常配置在舰首的火箭深弹就难以对从尾部来袭的尾流自导鱼雷进行抗击。因此,在实际作战中水面舰艇可用的反鱼雷器材相对非常有限。

2.4 可选的反鱼雷战机少

文献[4]报道水面舰艇对来袭鱼雷的报警距离在良好水文条件下可达10 km,一般情况在3~7 km范围内,但在声学环境复杂的浅海,或是对舰尾方向的来袭鱼雷,其报警距离远低于这个水平。而现代反舰鱼雷的航速可达50 kn以上,假设在3 km距离处发现来袭鱼雷,采用火箭深弹进行抗击,通常从接到鱼雷报警到武器发射的系统反应时间最快可达30 s左右,此时鱼雷距本舰已接近2 km,再扣除火箭深弹最小射程的影响(假设为500 m),则可供选择的火箭深弹发射窗口时间仅有60 s左右,又考虑到武器重装填时间等因素,基本决定了水面舰艇采用硬杀伤抗击来袭鱼雷的机会仅有一次。因此,舰艇反鱼雷的战机稍纵即逝,而且受水声环境或自身施放干扰器材的影响,在发现来袭鱼雷后也难以保证能对其进行不间断的稳定跟踪,同时在鱼雷迫近的紧急情况下,对指挥员快速科学决策的能力也提出了很高的要求。

3 水面舰艇反鱼雷技术的发展趋势

针对上述这些难点,作者认为在现有技术条件基础上,从以下四个方面寻求突破。

3.1 研究编队联合软硬结合的反鱼雷作战方法

在舰艇编队联合作战背景下,将反鱼雷作战由单舰对抗向编队联合对抗发展,其优势主要体现在两个方面:一是可实施对来袭鱼雷的双舰或多舰联合定位,克服单舰探测的不足,实现对来袭鱼雷快速准确定位,进而为后续对抗决策制定提供关键的鱼雷运动要素信息;二是实现各舰不同软、硬杀伤武器的优势互补,克服单舰对抗手段比较单一的不足,实现对来袭鱼雷多手段、多层次抗击。由此在编队联合作战条件下,实现各舰的优势融合,达到对来袭鱼雷及时预警、快速定位、诱骗干扰、损坏摧毁相结合的联合抗击。并且,在现有编队作战指挥系统、数据链等硬件条件和舰艇编队联合防空反导、联合反潜作战等实践成果的基础上,编队联合反鱼雷这一方法应是易于实现的。

3.2 发展软硬兼备配置方便的新型反鱼雷器材

针对现役水面舰艇反鱼雷装备以软为主硬杀伤手段匮乏、现有反鱼雷器材功能相对单一的不足,走反鱼雷器材功能融合之路前景广阔。首先是不同反鱼雷器材之间的融合,如给各种悬浮式、自航式声诱饵加装硬杀伤战斗部,给反鱼雷深弹、反鱼雷水雷加装声学诱骗装置,实现诱骗与摧毁结合,大大提高反鱼雷的效能。其次是反鱼雷武器与舰艇其他武备的融合,如研发反鱼雷火箭弹与电子干扰弹共架发射、反导近防炮发射反鱼雷超空泡射弹等技术,在不显著增加舰载装备数量的情况下,大幅提高水面舰艇的反鱼雷能力。

3.3 发展鱼雷报警与探测的新技术新方法

对来袭鱼雷及时准确的预警探测和定位跟踪是反鱼雷作战成败的关键,也是目前反鱼雷作战面临的最大难点。对此,应进一步加强水声探测技术,特别是被动测距定位新原理、新元件、新算法的基础研究,以求从根本上提高对鱼雷的预警探测能力。鉴于当前技术发展水平,探索可快速展开的辅助探测器材(如可由火箭抛射的声呐浮标)等应急手段,以协助本舰定位来袭鱼雷,也是有益的尝试。

3.4 探索新型水面舰艇隐身技术

软、硬杀伤技术的本质决定了舰船只有在探测到鱼雷来袭后才能采取措施,因此发展水面舰艇隐身技术主动降低本舰目标特征强度,减小被敌方声呐或鱼雷探测发现的概率,从根源上消除鱼雷的威胁。比如气幕隔声技术既可有效屏蔽舰艇辐射噪声又可显著降低舰艇反射的目标强度,可同时减小敌方主、被动声呐的作用距离。又如新型尾流隐身技术可使尾流中气泡的存留时间大幅缩短,有效降低被尾流自导鱼雷捕获的概率。因此,目前应加紧这些技术的工程应用研究,同时注重舰艇隐身技术新思路新途径的创新开拓。

4 结束语

鉴于鱼雷对水面舰艇构成的严重威胁,世界各国都非常重视反鱼雷技术的研究,并已取得了诸多成果,但目前反鱼雷作战仍是一个世界性难题。本文通过总结分析现阶段主要的反鱼雷技术及其优缺点,归纳出反鱼雷作战面临的四个主要难点,并据此初步探讨了反鱼雷技术的发展方向,希望可为创新发展我军特色的反鱼雷技术提供参考。

[1] 肖昌美,李恒,彭佩.国外水面舰艇鱼雷防御系统发展现状及趋势[J].鱼雷技术,2014,22(2):150-156.

[2] 周德善.鱼雷自导技术[J].北京:国防工业出版社,2009.

[3] David Ewing Pre-emptive defence:guarding against the modern torpedo[J].Jane’s International Defence Review,2011,44:8-53.

[4] 陈春玉.反鱼雷技术[M].北京:国防工业出版社,2006.

[5] 张宝华.水面舰反鱼雷防御技术的现状和发展[J].声学技术,2015,34(2):180-183.

[6] 李浩源.反鱼雷欺骗性声诱饵的发展现状及未来[J].当代海军,2014(12):71-73.

[7] 陈敬军.鱼雷防御系统中不断出现的硬杀伤能力[J].声学技术,2013,32(5):439-444.

[8] 钟放庆,张玉涛,王明亚.反鱼雷硬杀伤水下爆炸载荷仿真[J].舰船科学技术,2008,30(4):171-174.

[9] 崔贵平.国外反鱼雷鱼雷技术现状及发展趋势[J].鱼雷技术,2012,20(6):472-475.

[10]田恒斗,金良安,迟卫.尾流自导鱼雷对抗技术现状与研究展望[J].火力与指挥控制,2010,35(4):36-39.

[11]高峰.欧洲国家海军潜艇减振降噪技术发展展望[J].舰船科学技术,2015(10):160-164.

[12]陈允锋,刘伟.非声探潜新技术浅析[J].光纤与电缆及其应用技术2016(6):29-32.

[13]张宝华.国外舰用鱼雷报警声呐发展综述[J].声学与电子工程,2013(2):47-49.

[14]高学强,杨日杰 孙建国,等.水声对抗器材反鱼雷组合使用建模仿真研究[J].系统仿真学报,2011,23(5):956-960.

[15]崔贵平.鱼雷防御技术一反鱼雷鱼雷体系发展思考[J].舰船科学技术,2013,35(2):6-8.

[16]李宁.反鱼雷作战中水声对抗器材组合使用研究[J].舰船电子工程,2013,33(2):45-46.

[17]王桂芹,刘海光,贾瑞峰.声制导鱼雷反水声对抗技术综述[J].舰船电子工程,2009,29(3):150-153.

(责任编辑 周江川)

The Development Trend of Surface Warship Anti-Torpedo Technology

TIAN Hengdou, FANG Yi

(The NO.91439thTroop of PLA, Dalian 116041, China)

The surface of the warship anti-torpedo technology is a hot and difficult point of study currently. This paper briefly analyzes the characteristics of the existing anti-torpedo technology at home and abroad, and sums up the outstanding problems facing the current anti-torpedo operations, and puts forward the development direction of four anti-torpedo technologies, such as formation joint, soft and hard combination. It can provide reference for China’s anti-torpedo technology.

surface warship; anti-torpedo technology; status; development trend

10.11809/scbgxb2017.07.002

2017-03-20;

2017-04-15

海军专项科研资助项目

田恒斗(1981—),男,本刊审稿专家,博士,工程师,主要从事水面舰船作战系统试验总体技术研究。

format:TIAN Hengdou,FANG Yi.The Development Trend of Surface Warship Anti-Torpedo Technology [J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(7):8-10.

TJ6

A

2096-2304(2017)07-0008-03

本文引用格式:田恒斗,房毅.水面舰艇反鱼雷技术发展趋势的思考[J].兵器装备工程学报,2017(7):8-10.

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