航空探潜利器——吊放声呐与声呐浮标

方尔正 孙 纯 刘亚东 任雨桐 / 文

在浩瀚无际的海洋中，航空母舰的存在如同一座劈波斩浪的移动城堡，而城堡的守卫就是水面编队驱护舰、水下潜艇、空中反潜飞机以及水下声呐预警系统。它们将航母团团围住，形成了一个“舰机合一，攻防兼备”的海上作战平台。

潜艇是为数不多的可能威胁航空母舰的水下航行器，因而反潜是水面编队的主要任务。在搜索潜艇的过程中，驱护舰首当其冲，采用主动声呐发射信号，“敲锣打鼓”一般对敌方潜艇进行探测，一旦发现了蛛丝马迹，就立即起飞反潜直升机，在空中平台通过吊放声呐发射大功率搜索信号对目标进行搜索，确定潜藏范围使其成为囊中之物，随后抛下一定数量的声呐浮标对其进行精确定位，确认目标位置之后立即调动武器系统对其进行攻击。

上述搜潜过程是整个作战流程中最耗时、最复杂，也是最重要的阶段，而航空反潜则是其中最快速有效的手段，可以做到快速应召，“定点清除”。吊放声呐和声呐浮标作为最重要的两个航空反潜声呐装备，通常配合使用。前者主要装备于反潜直升机，用于区域警戒；后者主要装备于固定翼反潜巡逻机，用于探测定位。

“达摩克利斯之剑”——吊放声呐

舰载声呐工作时会受到本舰平台噪声的干扰，从而使声呐探测距离降低，影响探潜速度，因此在空中用吊放声呐对水下目标进行探测较之具有更多优点。首先，从空中进行探测机动性更强，搜索范围不受限制，且搜索速度更快。其次，反潜机的行进速度远大于潜艇，一旦发现目标能够迅速锁定追击。加之飞机在空中居高临下，潜艇缺少与飞机进行有效对抗的手段。因此，在航空反潜作战中，航空吊放声呐对战潜艇有着绝对的优势。

吊放声呐是反潜直升机对水下目标进行搜索、定位、识别、跟踪的最重要反潜探测设备。其主要设备一般包括水下分机、绞车、预处理接口分机、发射机和综合处理机。反潜直升机在执行搜潜任务时,通常悬停在待探测海区上空20 米左右,利用收放绞车和吊放电缆将声呐换能器(或换能器基阵)吊放到水下一定深度进行监听。

吊放声呐工作时，一般先采用被动探测方式进行探潜搜索,当接收到潜艇噪声信号后,再用主动探测方式确定潜艇的方位和距离，主动式发现潜艇的距离一般为5 海里左右。探潜过程中通常采用跳跃式逐点搜索的方式，若换能器投入水中2 至3 分钟仍未发现异常，则将换能器吊起换下一个探测点继续监听，反潜直升机应与所探测的潜艇保持10 分钟以上的接触。飞行员可通过耳机和显示器获取目标音响和目标亮点。

航空反潜装备总是伴随着潜艇技术的发展，在相互博弈中进步。20 世纪90 年代以来，AIP 技术日趋成熟，使得常规动力潜艇可以长时间在水下航行，大大减少了潜艇的暴露几率，加之潜艇采取了各种减振、消声降噪措施，隐蔽性进一步提高，使得现代反潜战中飞机和直升机发现潜艇更加困难。但是种种降噪措施大部分针对的都是中、高频段的噪声，低频段噪声仍有大部分残留；并且消声瓦也仅对中、高频主动探测声波有较好的吸收能力，而对低频声波则效果甚微。因此，世界各国都在加紧研制工作频率更低、作用距离更远、具有水下扩展式基阵的航空吊放声呐。另外，实现多基地联合探测，适应多样化的战场任务需求也是未来吊放声呐的发展方向。

“鹈鹕之眼”——声呐浮标

由于航空吊放声呐进行探潜任务时，飞机需要在低空飞行或长时间停留，这样会影响飞机的探测速度与效率。同时，吊放声呐探测时需要用电缆拖吊换能器，飞机的自由度会受到约束，其机动性与应战能力将大大降低。空投浮标声呐可以解决上述矛盾问题。

声呐浮标是反潜飞机尤其是固定翼反潜巡逻机的重要反潜探测设备。浮标一般由风板、降落伞、漂浮机构、水听器、无线电天线、电路模块、电池、电缆、减震阻尼结构和外筒体等构成。反潜飞机搜潜时沿预定航线投放一定布阵形式的声呐浮标，浮标落入水中之后其声呐部分会自动下沉到预设深度开启探测工作，通过水面浮标天线将探测到的声信息数据发送给反潜飞机，机上无线电接收机再对收到的信号进行解调，产生的音频信号送至信号处理机进行处理、解算，形成相应的战术数据，供显控台显示。

声呐浮标可以接收到目标潜艇发出的噪音或主动回波信号。反潜飞机大范围初始探潜要靠被动全向声呐浮标，这类浮标最廉价，用量最多，它们只能发现潜艇，却无法告知我们潜艇所在的具体方位；这时候就需要被动定向声呐浮标发挥作用了，这类浮标价格高但性能好，其内部水听器具有方向性，能够给出目标相对浮标的磁北方位，监视目标的一举一动；但到了攻击阶段仅仅对目标定向显然是不够的，还需要利用主动定向声呐浮标进行最后定位——只需要一枚主动定向声呐浮标就能够精确测定浮标相对目标的距离和径向速度，从而引导反潜飞机对敌方目标进行快速、有效的攻击。例如，美国反潜飞机通常只带一个弹药箱，内装20 个被动全向声呐浮标、4 个被动定向声呐浮标、4 个主动定向声呐浮标，用完即返航，改进后的P3C 反潜机可以携带多达87 枚各种浮标。另外，为了预先确定探测浮标的投放方案，给反潜探测提供一些必要的参数和信息，还需要其他一些辅助性的声呐浮标，如测量海洋噪声用的海洋噪声浮标、测量温度深度用的温深浮标、敌我识别用的通信浮标等。

了解了声呐浮标的类型与工作方式，可以看出声呐浮标以其功能广、价格低、方便携带、布放灵活等优点在反潜探测装备中占据着不可或缺的位置，能够为建立水下远程预警系统、实现信息共享提供更为方便和广阔的途径。

目前现代新型安静型潜艇的噪声级已降低至海洋环境噪声级的水平，未来水下目标必将不断增强自身“隐、快、多、小”的声隐身特性。并且为了适应信息化作战的需求，完善建成网络中心水下信息站，声呐浮标必须采取更有效的对策，这些对抗与挑战引导着声呐浮标向新的方向发展。其一，发展自组网灵活部署的锚系浮标声呐系统以及快速布设技术，如美军研制的自主式分布传感器系统。其二，缩减浮标类型并向小型化、轻质化发展。在高强度的战场态势下，声呐浮标是相当于“弹药”一般重要的存在，必须保证多平台可携带使用并满足多装载和密集消耗的需求。其三，实现声呐浮标在高空高速条件下的精确投放，避免反潜机在低空投放时被侦查到甚至受到攻击。其四，提高声呐浮标的可靠性与存活率。改变以往声呐浮标投放出去往往石沉大海的情况，研制更可靠的降落方式与结构，从消耗性器材和声呐系统性能方面提升浮标声呐的存活率与使用寿命。

合二为一，联合作战

未来，吊放声呐与声呐浮标合用一个声信号处理机是航空探潜设备发展的主旋律。例如，英国的“海鸥”型吊放声呐和各型浮标共用一个声信号处理机。现代信息融合、智能化处理技术的发展，为吊放声呐与声呐浮标联合处理提供了更加有效途径。另外，在声频段设计时，可以考虑将吊放声呐、浮标系统、舰载声呐联合在一起使用，形成一个多基地声呐系统，并完善目标与数据库建设、研究智能化辅助决策技术，增强水下系统联合作战能力。

我国的反潜作战模式已经逐步从“大海捞针”式的传统模式向水下区域态势透明的信息化作战方式转变。我们有理由相信，未来随着声呐传感器技术和信号处理技术的不断发展，吊放声呐系统和浮标声呐系统在航空反潜作战中会配合得越来越默契，发挥越来越重要的作用，成为全面获取水下战场信息的利器。