[原创]反水雷新概念-自推进猎雷声纳

反水雷新概念——自推进猎雷声纳

水雷自诞生200年以来,其突出的作战效能在历次海战中得到充分的证明。随着技术的

进步,特别是传感器、信号处理元器件和水雷引信系统的不断改进,水雷已经从早期比较原

始的爆炸物变为一种高技术装备。机动雷、荚壳雷、灵巧沉底雷等的出现,使水雷的威胁急

剧增加,同时也促使人们研究新型反水雷设备和方法,以提高反水雷的有效性和安全性。


传统的猎雷是使用反水雷舰上的舰壳声纳(HMS)对水雷状目标进行探测和分类。由于声

纳在反水雷舰上的位置是固定的,舰壳声纳的使用常常受到水流层引起的不良声传播的影

响。


作为舰壳声纳的补充,研制了变深声纳(VDS),用于深水作业和避免引起不良声传播的

水流层。然而使用侧向扫描声纳、舰壳声纳和变深声纳,要么需要将声纳系统安装在舰上,

要么需要在舰艉拖曳,会在一定程度上影响舰船的机动性。


随着技术的进步,人们开始研制装在航行于反水雷舰艇前的遥控潜水器(ROV)上的猎雷

声纳,即自推进声纳系统(SPS),来增加人员和设备的安全性,并提高声纳的使用性能。自

推进声纳,通常在反水雷舰艇前几百米处作业,通过将双频猎雷声纳与遥控潜水器和计算机

控制的导航与控制系统组合,自推进声纳系统目前已经成为现实。


因此,自推进声纳系统既可以对付常规水雷,还可对付先进的灵巧和机动水雷,提高了

反水雷的效率(时间与性能)和安全性(自推进声纳系统为反水雷舰艇提供了更远的安全距

离)。最具前途的反水雷措施是自推进声纳系统加上消耗性清除水雷ROV技术(E-ROV)。


猎雷通常涉及两个不同的步骤:干涉和灭雷。干涉包括目标的探测和分类或航道检查,

灭雷包括水雷识别和销毁。自推进声纳系统和E-ROV结合后可将这两个步骤合二为一,这

对于清除灵巧和机动雷是很重要的,因为这些雷可能需要立即销毁。


“双鹰”是瑞典博福斯水下系统公司研制的一种无人潜水器,当在其上安装了猎雷声纳

后,就成为“双鹰”自推进声纳潜水器(SPSV),它在反水雷舰艇前的200~500米作业,速

度可达5节。“双鹰”SPSV的高度机动性和先进的计算机导航和控制系统,保证了声纳在

任何深度的最佳性能,深度可从几米(浅水和极浅水条件)到300米(蓝水条件下)。


SPSV的运动是由反水雷舰艇控制的,像海图计划的那样,一艘SPSV必须沿着预定的路

线机动。反水雷舰艇是“主人”,SPSV就像“带链子的狗”在舰艇的前面机动,这样即使

舰艇偏离了预定的航线,SPSV仍然按预定的路线航行。航线是由反水雷舰艇上的战术数据

系统(TDS)制订的。舰艇的位置是由全球定位系统来确定的,SPSV相对于舰艇的位置则通过

水声定位系统确定。遥控潜水器还装备了多普勒声纳计程仪增加定位精度和可靠性。通过将

两种不同的定位系统的信息和多普勒声纳计程仪结合起来,战术数据系统就可能确定反水雷

舰艇和遥控潜水器的绝对坐标。这种使用多重定位传感器的方法对保证冗余和可靠作业是非

常必要的,并使不可靠或错误的定位数据造成的影响最小。战术数据系统控制遥控潜水器,

引导它沿着预定路线航行。这一路线是由轨迹方向和拐点确定的。遥控潜水器可以用两种模

式中的一种控制:球坐标或相对坐标。相对坐标模式仅仅用于当球坐标定位系统的精度很差

的时候;球坐标模式作业,是根据绝对(球)坐标对遥控潜水器导航。舰艇在遥控潜水器的后

面,通过提供距离、方位、速度、深度和其他的拐点信息,战术数据系统控制遥控潜水器沿

航线航行,驶向下一个拐点。当战术数据系统提供一个新的拐点时,遥控潜水器改变航向,

沿新的航线朝新的拐点航行。


然而,为了将战术数据系统从全权负责遥控潜水器机动和系缆管理中解脱出来,正将一

些控制功能设置在遥控潜水器系统中。这样使舰艇和遥控潜水器能真正地相互独立地运动,

并允许速度稍有不同。


在1994年10月的巴黎和布雷斯特欧洲海军装备展中,博福斯水下系统公司对“双鹰”

SPSV进行了现场演示。


演示表明了系统的使用效率。它在三次隔离均为1200米的航行和两个U型转弯中完成

水雷搜索任务。在战术数据系统的控制下,自推进声纳系统在舰艇前150~200米自动航

行,以3节和4节航速进行了搜索。自推进声纳系统探测到了所有的水雷(包括使用隐身技

术的水雷),距离可达舰艇前400米处。最后,还以3节的航速在120米水深进行搜索,演

示深水作业。


在“双鹰”SPSV进行的8次演示中(每次包括3×1200米和两个U形转弯),自动导航

和控制系统保证了作业的可靠性,系缆没有损坏和缠绕,也没有任何其他重要的关键系统失

误。收放系统证明即使在高达4级海情下操作也是安全的。




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