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. 接上篇《盾和蛋之间的那点事(四十)——深入篇(二十)》(原文链接:http://bbs.tiexue.net/post_12238533_1.html),在前几篇中重点介绍了反鱼雷防御体系中的相关硬杀伤与拦截手段,那么从本篇开始,将继续就鱼雷防御中的软杀伤手段——水声对抗的相关话题进行探讨,闲话少说,进入正题——

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水声对抗

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在现代海战中,攻防双方都希望在对抗的过程中设法变防御为攻击,变被动为主动,随着战斗进程的延伸,攻防双方的角色随时可能互换。为此,无论是攻击方还是防御方,既要研究进攻也要研究防御和对抗,从而利用自身的客观条件和装备特点在对抗中立于不败之地。这一点对于反潜攻防战来说尤其如此,由于反潜和潜艇作战主要是在水下进行的,因为水下环境的特殊性,决定了反潜攻防作战与空中的防空作战存在着根本的不同。作为主要的水下探测手段——声波,其在水下较慢的传播速度,以及以鱼雷为代表的水下兵器的低航速,导致了反潜攻防的作战节奏非常慢,而且攻防双方的界限并不是那么的明显,防御一方在执行防御作战时也有充分的时间与机会对进攻方发动反击,甚至以攻代守,攻防双方的角色也随时可能会转换。而从战斗中敌我双方交换比例的角度来看,只有最大限度的保存自己,才能有效的消灭敌人。前篇曾对鱼雷防御作战中的反鱼雷硬杀伤拦截手段进行了介绍,不过反鱼雷硬杀伤的相关技术仍处于发展之中,很多技术目前仍未能进入实用阶段,如果仅依靠目前尚不成熟、可靠的反鱼雷硬杀伤措施是无法真正保护舰艇的安全的,必须引入相应的软杀伤手段——即水声对抗技术。

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

反潜对抗

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水声对抗是海洋水下空间中信息战和电子战的主要形式,如今,水声对抗已经成为电子战的一个分枝,是电子对抗在水下的首选技术形式,各国海军都非常重视。水声对抗技术是在水下使用专门的水声设备和器材,以及利用声场环境、隐身降噪等手段,对敌方水声探测设备和水中兵器进行侦察、干扰、削弱或破坏其有效作用,保障己方设备正常工作和舰艇安全的各种技术措施的总称。水声干扰是水声对抗的核心,是指利用水声对抗设备发射、转发某种声波信号,或对敌方探测信号进行反射、散射、吸收、削弱,或破坏敌方声呐及声制导武器对目标的探测和跟踪能力。水声对抗与干扰的主要目标有两个,一个是对方舰艇装备的声呐,一个是来袭鱼雷的声自导系统,前者一般为远距离的水声对抗,后者则是中近距离的自卫性质的对抗措施。据国外军事专家分析,在现代海战中,若潜艇不装备水声对抗设备和器材,声自导鱼雷的命中概率可达80%以上,而当潜艇配备水声对抗系统后,其被鱼雷命中的概率将下降至20%-40%。1982年的马岛战争中,英国潜艇用鱼雷轻松地击沉了阿根廷的“贝尔格拉诺将军号”万吨巡洋舰,而阿根廷护卫艇对英国军舰发射的鱼雷却全部像瞎了眼睛一样,在英国军舰的舰尾绕起了圈子,最终自毁身亡,主要原因就是英国军舰装备了拖曳式声诱饵。随着智能化鱼雷的发展,现代鱼雷的智能水平不断提高,如声自导鱼雷多采用复杂自导波形、逻辑判决、诱骗脉冲和尺度识别等反对抗手段,对传统的水声对抗系统提出了更严峻的挑战,需要进一步发展相应的水声对抗技术加以克制。

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

被击沉前的阿根廷“贝尔格拉诺将军号”巡洋舰

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要实施有效的水声对抗的一个前提条件是,舰艇平台首先应降低自身的噪声辐射水平,我们可以将其称之为——“声隐身”技术。对于空中的隐身武器如隐形战斗机来说,隐身和电子干扰是相辅相成的,我方战机的隐身程度越高,则越有利于提高我方电子干扰设备的干扰效果,而电子干扰则可以极大的压缩敌方雷达的有效探测距离,变相的提高我方战机的隐身水平,两者结合使用可以以较小的投入获得最大的收益,因此我们可以看到现代先进隐形战斗机也都配备了先进的电子对抗设备。水下的声学对抗也是一个道理,只不过水中的对抗是双方在声波领域的对抗,而空中的隐身武器是在电磁波领域进行的雷达隐身与电子对抗。舰艇声隐身技术的目的是为了降低敌方水声探测设备(如声呐和鱼雷的声自导系统)对我方舰艇的发现概率和探测距离,克制对方的作战能力,同时舰艇自噪声的降低也有利于提升我方水声探测设备的探测性能,从而使我方舰艇能够在水声对抗中占得先机。如果舰艇的水下噪声降低10分贝,则敌方探测发现本艇的距离可缩短32%;而如果声呐平台的自噪声降低5分贝,则本艇的探测距离可增加60%。舰艇的声隐身水平是实施水声对抗的前提,可以想象一下,如果一艘舰艇的辐射噪声奇大无比,那么即使采取再多的水声干扰/诱骗措施也是白费心机,而当舰艇采取了相应的降噪措施后,可以间接的提高水声对抗器材的效能,提高对抗成功率。可以这么说,水声对抗的成功与否,除了与相关的水声对抗器材的技术水平有关外,与舰艇的声隐身水平也是密不可分的。要知道不管是空中的无线电对抗还是水下的声学对抗,任何一种对抗措施都不能百分之百的保证对抗成功率,而都存在着一个成功概率的问题,在没有一种对抗措施能够保证舰艇的绝对安全的情况下,就必须采取多种措施多管齐下的方式,提高我方舰艇在对抗中的成功机率。无论是单纯的追求声隐身还是单纯的追求水声对抗都是不可取的,单独追求其中任何一项都将导致投入与产出不成正比,声隐身+水声对抗的组合才是作战效能最大化的选择,可以实现1+1>2的作战效能,从而以较小的代价获得最大的收益。从这一点上讲,声隐身和水声对抗可谓是一对完美搭档,缺一不可。

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

隐身战斗机一般都具备了很强的综合电子战能力

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

现代舰艇大量采用了降噪措施与技术

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声隐身技术对于潜艇来说尤其重要,不光是因为潜艇的战术使用对隐蔽性的要求极高,还在于潜艇可以采取的水声对抗措施非常有限,而且潜艇的一些性能特点和所处环境的特殊性,导致了潜艇在水声对抗领域相比水面舰艇具备了很大的劣势。而前文讲了,声隐身和水声对抗是一对搭档,就好比是一条扁担的两头,一头的力量不够可以靠另一头补上去,潜艇在水声对抗不占优势的情况下就必须靠声隐身加以弥补,从而不致于在对抗中占据下风。不过我们可以欣慰的看到现代先进潜艇普遍采取了大量的降噪措施,噪声辐射被控制在一个很低的水平,而且从声隐身的角度来看,潜艇相比水面舰艇占据了绝对的优势,所以才会有“大洋黑洞”之称。从上世纪60年代到目前为止,潜艇的辐射噪声降低了35分贝以上,致使声呐对潜艇的探测距离大幅缩减。不管是水面舰艇还是潜艇,其噪声主要可分为机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声,对于不同类型的噪声源可以采取不同的降噪措施,比如对机械噪声可以采取消音、隔振等措施,对于螺旋桨噪声可以采取喷水推进装置,对于水动力噪声则可采取优化设计舰艇线型的措施等。对于潜艇的降噪来说,则可以采取在艇体敷设消声瓦的方法,不但可以降低潜艇自身的噪声辐射水平,还可以降低声波反射的目标强度,可以同时降低被敌方主动、被动声呐发现的概率,并减小敌方声自导鱼雷的自导作用距离。

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

潜艇上敷设的消声瓦

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

现代潜艇的静音水平越来越好

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

潜艇的泵喷推进器

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此外,值得注意的一点是,水声对抗不只是攻防双方在技术领域的对抗,同时也是在双方在战术领域的对抗,由于水下声场的复杂性,水下战场中的对抗不一定就由技术先进的一方占有优势,在这其中合理的战术决策也占了很大的成份,并不等于说你把水声对抗器材投放出去了就万事无忧了,没有合理的战术措施的支持也是白搭。对于舰艇的水声对抗来说,一个必须采取的战术措施就是机动规避,即舰艇在采取相应的水声对抗措施的同时,还有必要采取高速机动措施加以辅助。这是因为鱼雷攻击与导弹攻击存在的一个很大区别是,导弹因为飞行速度过快,在丢失目标后一般很少有机会再回过头发动第二次攻击,而鱼雷在遭受水声对抗器材的干扰与诱骗而导致丢失目标后,还可以重新搜索目标,再发动第二次乃至第三次攻击,直到燃料彻底耗尽、失去动力为止。因此目标舰艇在采取水声对抗措施后,当来袭鱼雷被水声对抗器材暂时“缠住”时,目标舰艇有必要立即利用高速机动脱离鱼雷的搜索和攻击范围,否则来袭鱼雷一旦识别出真假目标后仍会对目标舰艇构成威胁,机动规避是增加舰艇的水声对抗成功率的重要措施。而且水声对抗器材的有效干扰作用时间通常都是很有限的,在某些情况下水声对抗器材还会直接将鱼雷引过来,干扰时间结束后,如果目标舰艇仍停留在来袭鱼雷的搜索范围内,则鱼雷仍会对舰艇发动攻击,而之前的水声对抗措施也就等于白用了,因此目标舰艇还应通过高速机动尽量远离水声对抗器材和来袭鱼雷。

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

鱼雷在水下可以重复多次搜索和攻击目标

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

机动规避是增加舰艇水声对抗成功率的重要措施

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此外,我们知道由于水下阻力大,通常情况下鱼雷的水下航速是很有限的,常规鱼雷最高也不过60-70节的速度,相比反舰导弹要慢的多,目标舰艇利用机动规避来躲避鱼雷的攻击本身就可以取得一定的效果,如果在已采取水声对抗措施的情况下则舰艇的高速机动将产生更好的战术效果,对提高对抗成功率是非常有利的。目标舰艇在背向来袭鱼雷的方向采取高速机动措施时,由于鱼雷是尾追的状态,还可以压缩来袭鱼雷的有效射程,并且变相地降低了来袭鱼雷的机动能力。另外,某些水声对抗器材如气幕弹的使用,必须要依赖于目标舰艇采取相应的机动动作,控制自身的航向、航深等加以配合,否则这些水声对抗器材就无法起到应有的对抗效果。对于水下的潜艇来说,还可以充分利用海洋水文条件进行合理的机动规避,比如利用事前了解的水文资料将潜艇下潜到一定的深度,利用不同深度海水的密度、盐度的差异产生的声波折射层使敌方的声信号发生折射和散射,从而降低敌方的探测效果,并提高我方的水声对抗效果。

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

潜艇可利用海洋水文条件降低对方的探测效果

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要实施有效的水声对抗措施,必须要事先对敌方的水声探测设备和声制导武器进行水声侦察,否则对抗就无从谈起。水声侦察是依靠我方的侦察设备在水中查明敌方水下声辐射信号源的方位,并根据敌方辐射的声信号判断敌方声呐、声制导武器的相关技术参数,包括工作频率、发射功率、制导方式等等,为我方的水声对抗提供技术依据。正所谓知己知彼,百战不殆,只有在查明对方水声设备的技术参数后,我方采取的水声对抗措施才能做到有的放矢,否则我方舰艇就算是投放了水声对抗器材也注定了是一种极其低效的对抗。水声侦察主要由侦察声呐来完成,侦察声呐是一种专用声呐,现代潜艇一般都在探测用的主声呐系统外还安装了多种类型的专用声呐,比如通信声呐、避碰声呐、探雷声呐等。侦察声呐与普通声呐的不同在于,它是一种被动声呐,自身不发射声波,只接收对方主动声呐发射的声信号,即只收不发。它就像在水下的一只灵敏的耳朵,专用于监听和收集敌方声呐或声制导武器主动发射的声信号,并通过接收到的声信号对敌方声呐、声制导武器的工作参数进行分析,其作用类似于无线电电子战系统中的电子侦察设备。侦察声呐的接收频率比较宽,覆盖了从鱼雷声自导系统到大型低频声呐在内的绝大部分水声系统的工作频率,并且应当尽可能做到360度全方位覆盖,其在外形上一般采取细小的圆柱阵,在潜艇上多布置在艇艏的位置。侦察声呐属于一种专用的水声对抗设备,不过现代潜艇的主声呐系统工作范围较宽,工作频率较广,所以也可以用潜艇的艇艏声呐或舷侧阵等其他声呐完成侦察声呐的工作,因此现在很多潜艇已不再配备专用的侦察声呐。而对于水面舰艇来说,除了舰艇自带的声呐系统外,还可以利用航空平台的吊放声呐或者声呐浮标执行水声侦察任务。

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

箭头处为潜艇上配备的侦察声呐

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

航空吊放声呐

盾和蛋之间的那点事(四十一)——深入篇(二十一)

声呐浮标

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本篇至此告一段落,敬请期待下一篇《盾和蛋之间的那点事(四十二)——深入篇(二十二)》,谢谢关注!

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附《盾和蛋之间的那点事》系列全收藏:

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本文内容为我个人原创作品,申请原创加分

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