P-8A反潜巡逻机声纳浮标战术应用分析及情报支援研究

刘东青,任喜珂,姜 磊,孙陈刚

(解放军95510部队,贵州 贵阳 550025)

0 引 言

近年来,美P-8A反潜巡逻机频繁在南海对我进行侦察监视,持续感知战场态势,强化水下目标监控,采取降高战术动作,在我潜艇活动区域或重要水域航道投放浮标、接收声纳信号以进行搜潜,目的是跟监封堵、压缩规制我水下兵力活动,对我军事信息安全和空防战备构成较大威胁和挑战[1]。

1 P-8A反潜巡逻机声纳浮标及主要特点

P-8A反潜巡逻机配备有120枚声纳浮标,用于探测水下目标,装载量比P-3C增加约50%。P-8A反潜机声纳浮标主要有被动定向浮标、垂直线列阵浮标、主动定向浮标、扩展阵浮标、声源浮标、海洋环境噪声测量浮标、温度-深度测量浮标等类型[2],如图1所示。

图1 美军声纳浮标装备发展历程

1.1 理念先进,体系成熟

美军现役声纳浮标采用全数字化设计,浮标数据传输、信号处理、操作控制等方面实现了高效精确;采用模块化设计,形成了技术成熟的固定模块,如无线电发射装置、GPS模块、指向性频率分析与记录传感器、变深装置等,硬件稳定性、通用性高,产品更新与维护效率均得到提升;采用体系化设计,不断充实改进声纳浮标装备体系,主被动探测能力平衡发展,适用范围覆盖深海、浅海,贯穿潜艇活动水层,可有效应对高噪声环境和安静型目标。

1.2 技术密集,性能先进

美军现役声纳浮标被动接收方面,依托成熟的矢量水听器技术,实现了单枚浮标被动定向功能;依托垂直线列阵、水平扩展阵波束形成技术,提高了被动声纳浮标的接收增益和指向性精度[3]。主动发射方面,采用垂直线列阵发射技术、发射水听器频率通用技术及高功率电池技术,提升了主动声纳浮标的发射声源级、发射频率选择性和发射时长,实现了对潜艇的高精度快速定位。主动增程方面,使用低频声源发射技术、信号兼容接收处理技术,使被动声纳浮标具备了主动增程和组成多基地探测系统的能力,进而采用多普勒背景检测技术,进一步提升了对潜探测效能。

1.3 功能丰富,协同探测

美军现役声纳浮标通常为单枚浮标集成多种功能,每种功能又提供多种选项。通过手动和遥控参数设置技术,可快速设置和实时调整浮标工作参数。通过组合设置无线电通道、工作时间、深度、频率、模式、发射波形、功率、时间等参数,单枚浮标可为作战使用提供丰富选择,可灵活应对战场环境变化、目标机动等。作战中,美军声纳浮标之间、浮标与不同平台之间可实现协同探测,可实现水下多层次、立体化布设,主被动联合、多基地探测及水面、空中多平台信息共享与协同。

2 P-8A反潜机位南海活动的主要威胁

从2021年美P-8A在南海活动情况来看,P-8A执行任务时更侧重对海、对潜侦察监视[4]。根据作业海域的实际气象条件,P-8A习惯选择60 m的最佳飞行高度,使用警戒雷达、电子侦察仪或红外侦察仪,飞抵目标区上空对目标进行大范围搜索。搜索过程中P-8A一般先依靠雷达侦察潜艇露出水面的通气管和潜望镜,如果潜艇完全潜入水下,则依靠目力观测;同时,还可以通过废气分析仪探测潜艇排放的废气来发现潜艇。当P-8A型巡逻机发现潜艇活动迹象时,即布设主动声纳浮标或主、被动声纳浮标阵,飞机则在浮标阵附近飞行,监控声纳浮标信号,进一步查明潜艇。当发现疑似目标时,则使用探测水文环境的声纳浮标来测定水文要素,以判明潜艇位置。

2.1 平时采集我声纹特征

美军依托水下监控体系对我潜艇实施常态化侦察监视,声纳浮标是其平时获取我潜艇声纹特征的有效手段之一。美军现役声纳浮标中,AN/SSQ-53F与AN/SSQ-77C均具有频率分析与记录功能,尤其是AN/SSQ-53F配备变深带校准全向传感器(CO),工作频段为5 Hz～20 kHz,十分适合声纹数据采集,且装备数量极为庞大。P-8A经常在对我潜艇侦察监视过程中投放此类浮标,对我潜艇航行噪声数据进行隐蔽采集。

2.2 战时威胁我水下安全

美军发现我潜艇活动征候时,反潜巡逻机应召反潜,声纳浮标系统是其重要探潜手段之一,与磁探仪配合使用时探潜效能显著。美军使用声纳浮标搜潜时,首先使用AN/SSQ-36B获取任务海区0～800 m深度范围内的声速梯度剖面;然后根据声传播特点快速部署浮标,可单枚也可成阵;最后结合科学制定的操作流程和航空反潜的高机动优势,使被重重包围的水下潜艇几乎无所遁形[5]。战时,这将对我遂行重要任务的潜艇构成致命威胁。

3 P-8A声纳浮标战术运用分析

综合多源情报、理论研究分析及美P-8A飞机作战使用特点,综合研判可得出P-8A反潜巡逻机在南海活动期间的战术使用规律。

3.1 在南海活动期间,P-8A在途经航道进行反潜作业

据南海态势感知网消息,2020年12月8日美共出动4架P-8A飞机在南海进行活动,如图2所示。通过分析反潜浮标信号出联时段,结合P-8A飞机作战使用特点,可知第1架次P-8A飞机主要完成对我南海方向常态侦察及浮标投放位置的战场环境监测,第2架次P-8A飞机低空工作主要是完成浮标投放及反潜探测,第3、4架次P-8A飞机通过不同距离、不同高度、不同角度对美“麦金岛”号两栖攻击舰编队途经航道侧翼进行反潜作业。据此判断美此次频繁出动P-8A飞机的目的在于反潜作业,以防范我潜艇对其编队侧翼构成威胁,进而确保其舰船编队航道安全和兵力行动自由。

图2 2020年12月8日P-8A南海活动期间反潜作业示意图

3.2 反潜作业流程管控严格,通常多架次分时段协同完成任务

一方面,P-8A反潜作业流程管控严格,P-8A在任务结束后立即关闭浮标信号。2021年1月5日,当我侦察力量进入有效侦获距离时,浮标上行信号陆续消失,当反潜任务完成后立即下传自毁控制指令,及时将浮标沉入海底自毁,意在防范我有效侦收,防止泄密或被我打捞;另一方面,P-8A赴南海实施反潜作业期间,通常多架次、分时段协同完成侦察和反潜任务,频繁在我南海活动,以探测我水下目标活动情况,如图3所示。

3.3 配合舰载声纳系统反潜,构成多基地多平台联合探测网络

多基地探测是指在一定范围内的声纳设备以收发分置的模式进行探测,其可进一步分为单平台和多平台2种模式。前者是利用一个平台上搭载的多个声学传感器进行联合探测;后者是利用海、陆、空、天各种平台所搭载的声学传感器进行全方位的联合探测,可形成广阔、机动的探测网络。

目前,舰壳(艇载)声纳可以和机载声纳、拖曳阵声纳、舷外投放的以及无人航行器搭载的声学传感器等组成多基地探测系统,也可进一步在舰艇平台间组成编队多基地声纳系统,甚至可与固定式海底声纳网络组成多基地声纳。这就扩大了水下战的监视范围,并提高了整体探测效率。当前对多基地声纳系统的研究早已跨越了对探测性能的理论分析和仿真研究阶段,转入以作战需求为背景,围绕其核心技术及构成系统所需的相关支撑技术,对探测、跟踪、信息融合、通信、性能评估、战术使用及配置模式等开展了全方位的深入研究。

3.4 被动定向浮标南北布阵,2类控制指令交替使用,功能互补

使用浮标时,通常按南北方向布阵,目的是最大限度地覆盖水下目标。此外,在浮标探测搜潜任务中,各类控制指令使用密集,且CFS、CSG 2类指令存在较为普遍的混合使用情况。CSG指令使用较多,用于控制浮标发出各种类型的主动探测声纳脉冲;CFS指令使用相对较少,用于补充CSG指令无法实现的控制操作。2类指令交替使用,功能互补,实现多型声纳浮标同时控制使用。

3.5 声纳浮标布阵方式灵活,布阵策略依据目标动向临机调整

阵内浮标数量主要取决于目标机动情况,通常目标航向不变或变化较小时,布设3～4枚浮标;目标航向变化较大时,往往根据实际情况适时增加浮标数量。同时,为避免丢失接触,可在目标航向上布设至少2道浮标阵。若相邻浮标阵均未发现目标,为恢复接触,会布设包围型浮标阵,浮标阵型及半径主要由反潜巡逻机应召滞后时间决定。

4 对美声纳浮标阵干扰作战运用研究

应对美军现役声纳浮标应按照体系作战要求,从战术、技术2个层面综合布局,从干扰预防、航线规避和突破手段3个方面,对P-8A反潜巡逻机声纳浮标提出针对性电子对抗情报支援策略,防止其对我潜艇噪声数据进行有效采集和对我出航潜艇进行连续的跟踪监视。

4.1 做好综合防范,有效预防遭遇

当前我潜艇在遭遇美P-8A等机动平台应召搜索时,依靠现有对抗手段和机动能力很难做到有效突破。建议采取以下防范策略:

一是注重行动保密和情报迷惑。要加强潜艇行动的保密性,切实做好防间保密工作,加快潜艇母港及周边反侦察建设。

二是加快推动潜艇降噪、消音、消磁技术突破。要积极抓住军民融合发展的契机,克服体制弊端,用好地方科技力量和技术成果,为潜艇隐身技术突破创造条件。

三是大胆创新潜艇行动样式。我潜艇兵力要灵活变通,科学规划,在行动样式上少依循旧例,多大胆创新,使美军对我捉摸不定,难以把控。

4.2 积累敌情特征,做好研究工作

要在对抗美军现役声纳浮标中取得效果,就必须做足准备:

一是要加强美军现役声纳浮标相关资料积累。通过公开或非公开渠道搜集资料,交叉印证,摸清美军声纳浮标装备性能参数、使用流程、战术使用等。

二是加强海洋环境数据资料积累。在我舰艇出航时,要重视海洋水文数据采集,同时要加快对采集数据的整理分析和成果转化,使我军潜艇对活动区域的海洋环境提前掌握,便于利用不利于探测的环境因素达到对抗目的。

三是加强对潜艇规避声纳浮标探测的机理研究。联合科研院所对浮标垂直向、水平向探测盲区建模研究,依靠定量计算为我潜艇选择机动规避动作提供理论依据,结合训练对其有效性进行验证。

4.3 发展对抗技术,丰富突破手段

无论是平时还是战时,要有效应对美军现役声纳浮标,都离不开对抗技术的支持,主要可从以下3个方面着手。

一是要加强无线电通信干扰能力。研制专门的无线电干扰设备,安装在水面舰艇或特种飞机上,平时干扰美军声纳浮标,战时掩护我潜艇突破封锁。

二是加快水声对抗能力形成。研制新型声诱饵,在模拟潜艇噪声、回波、运动要素逼真度上下功夫,发展可变深、大功率、自航式声干扰设备,通过侦察主动信号自主进行同频干扰,进行精准压制。

三是积极探索联合作战方法。在应对美军声纳浮标探测时,我军潜艇不能单打独斗,要依靠联合作战体系,借助空中牵制和水面干扰与敌周旋,寻找生机。

5 结束语

未来,P-8A反潜巡逻机将持续在南海频繁投放声纳浮标,以对我侦察监视,持续感知战场态势,强化水下目标监控,目的是跟监封堵、压缩规制我水下兵力活动,对我军事信息安全和空防战备构成较大威胁。我们需要加快对其进行深入的情报侦察和分析研究,进一步掌握其声纳浮标布阵方式、战术应用及作战使用特点,为未来可能的军事斗争做好准备。