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第16章 鱼雷终结者——反鱼雷方法技术(2)

加强舰船自身抗沉性也是舰船设计的主要原则。如水密隔舱、装甲向水线以下延伸、抗水下爆炸的缓冲层设置以及双层潜艇壳体可抗非定向爆破的鱼雷等,都是非杀伤的手段之一。当今,这方面的设计技术又增加许多新内容:前苏联的“阿尔法”级潜艇用钛合金制造,强度大。“奥斯卡”级巡航导弹潜艇,在外壳与耐压壳之间安装导弹发射筒,使两层壳体之间缓冲地带加大,各发射筒本身又是增强构件,因此,小型鱼雷的装药量不足以炸破它。“台风”级弹道导弹潜艇的外壳之间包着两个并排的耐压管,每个耐压管都有各自的作战指挥、武器火控、动力和通信能力,战时击毁其中一个,并不影响生存能力。美国水面舰船的新舰,水下部分是“双体船”,两个船体都具有全套的作战指挥、通信、武器与动力系统,战时击毁其中一个,也不影响其生存能力。

国外反鱼雷装置

鱼雷武器出现以后,有人便开始研究反鱼雷措施与装备。防雷网和防雷栅代表着最初的反鱼雷硬杀伤手段。有航迹的热动力鱼雷的使用,使受攻舰船就可以使用规避航迹来防止被鱼雷命中,从而出现了非杀伤性反鱼雷措施。

一、概况

1943年,德国首先使用被动声自导鱼雷。被动声自导鱼雷的出现,标志着鱼雷已由过去的直航自控武器阶段转入制导武器新阶段。随之而来的反鱼雷技术也进入以软杀伤为主、硬杀伤和非杀伤为辅的新阶段。

由于水声对抗技术的发展,无水声反对抗能力的自导鱼雷不能满足战争的要求。在1982年英、阿马岛海战中,多型自导鱼雷都未命中目标,引起各国海军的关注。总结这次海战的经验教训,海军提出今后鱼雷改进的方向。因此,从20世纪80年代初开始,各国新造的或改进的鱼雷,都采用微机实现智能化,能够对各种干扰器材实施反对抗。这种挑战,迫使各国海军竞相开发第二代反鱼雷手段与装备。它们将采用软杀伤、硬杀伤和非杀伤相结合、远中近分层次的综合性反鱼雷系统。其关键技术是提高水声探测装置的探测距离和定位精度,使我艇首先发现目标,先发制人,在鱼雷发射前就将目标加以消灭,我艇就不会遭受鱼雷的攻击。退一步说,敌艇已经发射鱼雷,企图攻击我艇,但由于我艇声呐性能优良,在鱼雷刚发射出管不久就可被发现,及时采取对抗措施,消除来袭鱼雷的威胁。

二、软杀伤装备

美国研制水声对抗器材始于20世纪40年代。目前的水声对抗器材概括起来可分为水面舰艇使用和潜艇使用的两大类。

1.水面舰艇使用的反鱼雷装备

早期的拖曳式诱饵有FXR和FXP、T-MK-6吹鼓手和XPA拖曳式声诱饵,它们是一种噪声发生器,用于对抗装有被动声自导装置的反舰鱼雷。

美国第一代潜艇模拟器是21B12,20世纪50年代末装备潜艇或水面舰艇。直径254毫米,长度3.35米,重156千克,时速8千米,续航力120分钟,用银锌电池做能源。它可由水面舰艇布放或由潜艇鱼雷发射管发射,模拟6千米、12千米时速潜艇的噪声,产生噪声信号。改进型增加了磁异常模拟和尾流模拟。

AN/SLQ-14漂浮式舰艇噪声模拟器是20世纪70年代研制的,模拟水面舰艇噪声,迷惑鱼雷。AN/SIQ-15水面舰艇噪声模拟器则是由直升机投放,入水后重放中高速舰艇噪声录音带。

20世纪70年代,美国开发了一种水面军舰防鱼雷系统(SAWS),它由AN/WLR-9、WLR-9A、WLR-12等侦察声呐、威胁估计处理器、基本声学子系统、AN/SIQ-25“美人鱼”拖曳声诱饵等组成。“美人鱼”

直径150毫米,长度约800毫米,流线型设计,可同时拖两枚,以提高工作可靠性。美国的拖曳式反鱼雷干扰器AN/SLQ-25B是一种线列阵干扰器,它是对AN/SLQ-25A拖曳式点源声诱饵的改进,能够模拟目标的尺度特征,可以欺骗具有尺度目标识别能力的现代先进鱼雷去攻击干扰器,从而达到保护本艇的目的。

70年代末,英国开发了G1738水面军舰用拖曳式声诱饵,在英国军舰上普遍列装并出售国外。系统由拖曳体、电缆和舰上机柜组成。拖曳体直径456毫米,长度1600毫米,重404千克,电缆直径14毫米,长度411米。在对抗被动声自导鱼雷时,G1738发出电平远高于本艇噪声电平的噪声信号。在对抗主动声自导鱼雷时,诱饵能发出高强度的模拟回波。它通过一种宽带的连续波扫描来覆盖鱼雷声自导可能的工作频率范围。

MK2-0型鱼雷诱饵,是为了对付苏联最新的65型尾流自导鱼雷。此诱饵直径80毫米,长度1米,它可由飞机降落伞投放,也可从大、中型水面舰艇艉部抛射,还可从潜艇艉部发射。射出的MK2-0型诱饵以垂直“站立”状态沉坐于海底,同时发出设定频段的声波信号。北约各国普遍使用MK-0诱饵,因为它是一种智能化装备,其动作均由装在头部的微机进行设定与程控。

2.潜艇使用的反鱼雷装备

MK30-0型与M.K30-1型反潜战自航靶,它拖有一串水听器基阵与磁性导线,水听器阵产生的声场可以模拟真实潜艇的声特性。自航体模拟一般潜艇固有的高中低各种频率的声波,磁性导线可模拟潜艇磁场;水听器接收到来袭鱼雷寻的脉冲后,经过处理放大后由发射器重发。主要功能除用作靶雷外,还可用于培训各作战平台上的声呐操作人员、磁探仪操作人员与火控人员。MK30可设定三种工作方式:回波重发器方式、被动靶标方式和综合方式。

NAD-3潜艇模拟器,重3.6千克,有效工作时间35分钟,功能是模拟潜艇辐射噪声,宽带噪声总声级为167分贝,但它不能产生回声欺骗信号。

NAD-6、NAD-6A潜艇模拟器,时速4千米,有效工作时间为30~35分钟,航深15~150米,发射机械噪声,总声级为16.7分贝。

NAD-10、NAD-lOA潜艇模拟器比以上略有改进,续航时间60分钟,航深最大76米。

AN/BLQ-5悬浮式低频应答器,用以迷惑敌方低频主动声呐与声自导鱼雷。电源是海水电池,工作时间15分钟。噪声发生器的输出频率为10~70千赫兹,回波重发为低频。

AN/BLQ-6悬浮式高频应答器,应答高频声波,其他特性与AN/BLQ-5相同。

MK58-0型自航式潜艇模拟器(MOSS)是一种由潜艇发射、电动力推进的水声对抗设备,共有两种型号:

标准型:直径254毫米,长度3.683米,重173千克,重心距雷顶1.720米。

同步钟型:直径254毫米,长度3.937米,重186千克,重心距雷顶1.82米。

MOSS在发射入水5秒后,尾部防护罩抛掉,释放出一根长度为11米的电缆,电缆后方是水听器。

MK70MISS自航式潜艇模拟器,它由美国弹道导弹核动力潜艇携带,由鱼雷发射管发射,它能诱惑敌方的反潜兵力。

SAWS潜艇声学战系统,是20世纪70年代开发的一代核潜艇所用的声对抗系统。它包括有AN/BLR-14基本系统,AN/WLR-9、AN/WLR-9A、AN/WLR-12侦察声呐、MMHDT-511/512水听器、MK-1声信标以及MOSS等。

ADCMK2鱼雷诱饵,为潜艇发射的声对抗装置,直径为80毫米,发射后垂直悬浮,并发出一种声信号。此诱饵最上面的一段内装有陶瓷换能器,下部是电子舱段,再下段是电源段,内装海水激活电池。

由潜艇发射的反潜训练靶有MK38MMT,电动力,时速略高于5千米,续航时间1小时,航程结束后自沉海底。

美国还制造了一种由潜艇发射的声屏蔽假目标——自航式气幕弹。发射后,气幕弹由火箭发动机推动前进,发动机产生的强噪声也能干扰鱼雷的被动声自导系统。此弹自航一段距离后便自动打开孔盖,海水进入与化学剂起反应,产生密度与体积较稳定的气团。气泡尺寸的设计要使其谐振频率接近声呐频率,这时散射能量最大。

以上所列软杀伤装备都是美国研制的,品种多,性能好。其他国家研制的类似装备,品种较少,这里只介绍一些比较近代的和先进的一些软杀伤装备。

潜艇用的悬浮式鱼雷诱饵“赤刀鱼”是英国20世纪80年代初开始研制的一次使用性反鱼雷诱饵。直径101.6毫米,长度995毫米,圆柱体,由潜艇上的信标发射筒发射。“赤刀鱼”能在各种深度上使用,干扰器的频率范围宽,发射声能强度大。与其他诱饵比,其主要优点是启动时间短。

前苏联的潜用气幕弹是20世纪50年代开发的,直径115毫米,长度365毫米,重2.2千克。气幕弹目标强度为6~10分贝,屏蔽效果为8~15分贝。

三、硬杀伤装备

随着鱼雷技术的迅速发展,其反对抗措施日臻完善,尤其是智能化鱼雷,都具有目标识别和水声反对抗能力,这使潜艇上的软杀伤装备的效能显著下降,有的专家呼吁加强硬杀伤手段的发展。

但目前硬杀伤装备相对软杀伤装备来说,毕竟还处于劣势,品种少,数量不多。大型的硬杀伤装备,有些技术尚未完全过关。下面就目前常用的反鱼雷硬杀伤装备进行简要介绍。

1.防雷网和防雷栅

这是早期的防鱼雷手段。各国海军对军港内或锚地停泊处的舰船都采用布设防雷网和防雷栅等措施来保护其免受鱼雷攻击。反鱼雷拦截网,其拦截鱼雷的方法又可分为沉网法和拖网法两种。

2.连串炸药包

炸药包必须连成一片,至少是成串布放,故只能在水面军舰上使用。如果直接命中鱼雷,只需数千克炸药足以击毁鱼雷。

3.反鱼雷深弹

深水炸弹作为有效的反鱼雷武器,至今还在使用和发展。苏联的航用深弹PFB(火箭式深弹)系列由1200、2500、4500、6000一直发展到12000(数字均指射程,以米计)。驱逐舰以上的军舰,甚至一舰装有3种型号不同的深弹:中等射程的多管发射火箭式深弹(射程6000米或12000米),西方称它为“章鱼”弹;近程为24管或36管齐射的“刺猬”弹;还有扩大战果,击沉潜艇的舰尾抛射或滚落的大型深弹。后来北欧挪威的“燕鸥”深弹已开发几代,主要改进重点为缩短联射时的时间间隔;瑞典先有依立卡,后有“榆木”。这些都是用作反潜武器的。后来,俄罗斯已开发出UDAV-IM和RPK-8反鱼雷火箭深弹系统。

各国普遍认为,“章鱼”弹和“刺猬”弹在联射与齐射时组成的拦截鱼雷的弹幕,是保护水面舰艇的有效手段。当然,这种反鱼雷系统也有一个向智能化发展的过程,包括来袭鱼雷的报警与定位计算,深弹的方位射程装定与适时发射以及快速重复装填问题有待解决。

4.反鱼雷水雷

在某些作战环境下,使用水雷来反鱼雷是一种可行的方案。目前主要采用磁性水雷的电磁场来引爆或干扰装有电磁引信的鱼雷。但这种水雷用于反鱼雷,只用一枚或数枚恐难奏效。因此北约组织在1988年10月拟订的大型水面舰艇防鱼雷开发计划中,就包括在甲板上投放特种水雷的投射架。

美国海军最新研制一种自主式双体水下航行体,内装有专门系统,具备搜索、监视、演绎推理与微光视觉等机器智能。一种是水雷投放器,可安置几十枚水雷,还能完成其他战斗任务。另一种是续航时间长的潜艇诱饵,其性能比水雷投放器更为完善。

5.反鱼雷鱼雷(ATT)

反鱼雷鱼雷是理想的反鱼雷装备,在几个海军大国中已研制多年,但由于技术上的原因,尚未正式列装,仍处于研究阶段。

早期美国把库存的老式鱼雷MK27改装成反鱼雷鱼雷用。20世纪70年代初,美国又开发了一种ATT样雷,在海上进行爆炸试验。

近年来,欧洲鱼雷公司正在开发一种以轻型鱼雷MU90为母型改装成反鱼雷鱼雷的新技术。他们做了大量的仿真试验,确认了MU90鱼雷作为反鱼雷鱼雷推广使用是完全可能的,但需要进行参数优化和改进设计。

俄罗斯也在加紧研究小口径反鱼雷鱼雷;德国在2000年进行了ATT的发射和航行试验;英国的反鱼雷综合工程研究小组TCM-IPT也将ATT作为拦截来袭鱼雷的重要手段。

四、非杀伤手段

与软杀伤和硬杀伤装备不同,非杀伤没有专门的装备,而只是在参战的舰艇本身采取消声、降噪和规避机动等措施,来对抗鱼雷的攻击。

消声涂层和消声瓦

第二次世界大战期间,大多数德国潜艇都使用Alberich消声涂层。声波入射到潜艇上时,涂层内气泡剪切变形,将声能吸收掉。20世纪50年代,前苏联研制出两类消声层:一类是消声瓦,装在“台风”级与“奥斯卡”级潜艇上;另一类是光滑橡皮膜,装在“Y、C-1”和A级潜艇上。有的潜艇如V级,则两种消声材料都装,艏部装橡皮膜,中部以后装消声瓦。S级和A级攻击型潜艇上的消声瓦有两层:内层的内侧有各种直径的小孔,而外层为实心固体,两层均为合成橡胶。

这种消声瓦具有去耦能力,其工作范围可覆盖美国通用的BQQ-5潜用声呐系统使用的频带。这种去耦能力可抑制特殊频率的声波,如螺旋桨转动产生的噪声。这样就会降低被动声自导鱼雷的作用距离和BQQ-5声呐检测苏联潜艇的能力。外层也称消声层,用于吸收主动声呐信号,减少主动声自导鱼雷的作用距离。前苏联的“集束卫士”可使M:K46鱼雷的探测距离减少1/3以上。

消声瓦的尺度约为0.85米×1.0米,厚度约0.1米。装有厚消声瓦的A级与S级潜艇的自噪声可降低10~20分贝。

英国的“三叉戟”潜艇使用的类似材料为“复莎”,这种聚氨基甲酸乙酯在水中呈橡胶态与水玻璃态,其吸声性能较其他材料为优。英国的消声瓦是弹性塑料消声,安装在“敏捷”级核潜艇与“支持者”级常规潜艇上。

降低螺旋桨噪声的另一途径是合理选择材料。锰铜合金制造的螺旋桨具有低噪声特点,仅为普通钢桨的1/5。法国最新一代的涡轮螺旋桨,是低噪声产品。另外还有侧斜式叶片设计,也可低速旋转,减少空泡噪声。

舰船机械噪声一方面来自主辅机,主机有蒸汽轮机与柴油机之分,美国将使用电动机,并采用磁流体等离子发电技术,即高温燃烧的燃料(重油或煤粉)等离子体高速通过线圈定子,在线圈两端就输出电流。这种发电机完全没有旋转或往复活动的零部件,所以没有噪声。作为主机的电动机的转动噪声也远比各种热动力机要小。

五、新一代反鱼雷装备

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