現代水聲對抗裝備發展及其對海戰的影響

李本昌1, 劉春躍2, 鄭 援1

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現代水聲對抗裝備發展及其對海戰的影響

李本昌, 劉春躍, 鄭 援

(1. 海軍潛艇學院軟件中心, 山東青島, 266071; 2. 昆明船舶設備研究試驗中心, 云南昆明, 650051)

以往戰術平臺使用水聲對抗裝備的主要目的是通過保持和恢復自身隱蔽性實現自身防御。隨著現代水聲對抗裝備在功能和性能上的提高, 其不僅可以用于解決平臺自身防御、輔助實現其他戰術意圖, 還可用于在更高層的作戰運用中, 實現相應的戰役目的。為此, 本文在對水聲對抗及水聲對抗裝備技術分析和作戰運用理論研究的基礎上, 把現代水聲對抗裝備的作戰運用劃分為平臺防御、戰術掩護和戰役欺騙3個層次, 論述了各個運用層次中的戰技特點及其對海戰的影響。

水聲對抗裝備; 作戰應用; 戰術平臺; 保持和恢復隱蔽性

0 引言

由于聲納和聲自導魚雷在空中、水面和水下等多種戰術平臺上的廣泛使用, 大大提高了其對水下目標的隱蔽搜索、探測和攻擊能力, 使潛艇的生存能力受到了越來越多威脅。然而, “道高一尺, 魔高一丈”, 各種水聲對抗裝備也隨之在這種激烈對抗中得以產生、發展和逐步完善。如今, 水聲對抗裝備作為依賴于水聲而實現探測、跟蹤的聲納設備以及聲自導魚雷的克星, 已經成為各種水面和水下作戰平臺不可或缺的裝備, 并且享有“軟武器”的美名, 其大有被廣泛應用于海戰的各種場合之勢。

1 水聲對抗及其主要技術措施

探測和跟蹤技術與干擾和誘騙技術是一對相互依存而又相互斗爭的矛盾。前者作為攻擊平臺對敵方目標實施探測和跟蹤的重要技術手段, 以實現對敵使用武器為目的, 后者作為破壞對方探測和跟蹤的技術手段, 則以達到自身防御, 甚至擾亂戰場的態勢為目的。

隨著水聲探測、識別和跟蹤技術在各種作戰平臺探測器及魚雷制導等技術裝備中的廣泛應用, 現代艦艇和反潛飛機對水下目標的進攻手段也得到了極大提高。對于潛艇這樣的作戰平臺而言, 以往那種單靠自身機動擺脫敵方探測、跟蹤或規避來襲魚雷的辦法, 如今已難以奏效, 隨之而來的是更加注重利用各種水聲對抗裝備的干擾、迷惑和誘騙, 進而達成防御或欺騙的目的。

魚雷作為水下作戰平臺的一種致命殺傷性武器, 其戰斗威懾力毋庸置疑。因此, 各國海軍在海上作戰中, 都把消除魚雷及其發射平臺的威脅集中于對魚雷及其發射平臺的水聲對抗, 這就促使各種水聲對抗裝備的應運而生和大量發展。為了使潛艇兵力在水下戰場中發揮其特有的作戰威力, 潛用水聲對抗裝備的種類越來越多, 且正朝著監視、防御、對抗和反擊一體化的方向發展。

當今海戰中“水聲對抗”的外延已被極大擴展, 比如潛艇水聲對抗除了使用水聲對抗裝備之外, 采取戰術機動和各種聲隱身技術等都可歸屬于水聲對抗范疇。但是就水聲對抗裝備的技術而言, 利用水聲學原理和各種技術手段實現對敵水聲探測設備的“干擾”、“迷惑”和“誘騙”, 仍然是水聲對抗裝備的技術本質。

作為防御方, 為了實現反探測或反跟蹤, 在自身隱身水平和戰術機動策略一定的條件下, 總是期望通過水聲對抗裝備的水聲學“干擾”作用使敵方水聲探測器材失去對己方的正常探測能力。水聲對抗裝備的這種“干擾”是通過兩方面的技術措施來實現的。

首先, 利用水聲對抗裝備自身產生的強大噪聲壓制敵方的水聲探測設備, 使其致盲, 或者在強大背景噪聲下失去探測能力, 從而達到己方發射平臺免遭被敵發現和跟蹤的目的。

其次, 欺騙性干擾, 即利用水聲對抗裝備對己方發射平臺聲學特性、運動特性乃至尺度特征的模擬, 形成一種假目標來迷惑敵方水聲探測設備或聲自導魚雷, 使其錯誤的跟蹤這個假目標, 從而實現己方戰術平臺得以逃脫的目的。

2 傳統的水聲對抗及其戰術特點

艦艇海上格斗是戰術層面的問題。在交戰中, 探測與反探測、跟蹤與反跟蹤是敵對雙方都力求達到的主要戰術意圖, 以期在對抗中設法變被動為主動、變防御為攻擊。可見, 隨著戰斗進程的延續, 攻防角色隨時都有可能轉換。為此, 無論是攻擊方還是防御方, 都要隨時準備攻擊, 同時隨時準備實施防御和對抗, 而這一切又都必須首先研究自身的客觀條件、攻防的手段和技術特點。

由于戰術思想和技術水平的限制, 以往水聲戰的發展主要集中在設備的研究上, 如魚雷報警聲納、各種軟硬殺傷對抗裝備以及它們的聯合使用等。而針對類似于潛艇這樣的作戰平臺而言, 在作戰過程中使用這些裝備主要是解決反探測和反跟蹤問題, 以達成自身的“隱蔽性”, 常被應用于下述兩種戰術背景。

第一種是在即將被敵方兵力或兵器發現的情況下。例如, 敵方兵力對己方活動海區進行搜索, 即將但尚未發現己方潛艇時; 或者敵方兵力已經對己方發射魚雷, 但魚雷距離較遠尚未發現潛艇時。這種情況下, 潛艇如果不能及時采取水聲對抗措施對其實施干擾或誘騙, 就可能被敵方發現、跟蹤甚至遭到攻擊, 故需使用水聲對抗裝備的目的就是希望能“繼續保持自身的隱蔽性”。

第二種是在已經被敵方兵力或兵器發現和跟蹤的情況下。比如, 潛艇在航渡、執行偵察巡邏或其他作戰任務時已經被敵方兵力所發現并跟蹤; 或者敵方發射的聲自導魚雷距離己方潛艇很近, 且已進入跟蹤階段。這時, 如果僅靠平臺機動, 而不能有效的利用水聲對抗裝備對來襲魚雷實施干擾、迷惑和誘騙, 勢將遭到滅頂之災。在這種情況下, 使用水聲對抗裝備的目的則是希望能夠“恢復自身的隱蔽性”, 以擺脫敵方的跟蹤或來襲魚雷的攻擊。

這就是說, 以往水聲對抗裝備的主要作戰使命是掩護發射平臺擺脫敵方兵力兵器跟蹤和攻擊, 以提高其生存能力。對于潛艇平臺來說, 在戰術策略上通常是使用水聲對抗裝備, 通過保持或恢復自身隱蔽性而達成防御的目的。

3 現代水聲對抗裝備及其技術特點

與電子戰一樣, 利用水聲介質實現水聲戰的水聲對抗裝備, 如果能大幅度提高其相應的功能和性能, 那么在現代海上作戰運用中, 不僅可以勝任以往作戰平臺的戰術防御, 也將在一定的軍事背景下實現相應的戰術和戰役目的。

在所有類型水聲對抗裝備中, 由于自航式聲誘餌不僅可以實現良好的聲學仿真功能, 還能模擬潛艇的機動特征和尺度特征, 備受各國海軍的關注, 而成為現代水聲對抗裝備的主導者。近年來, 在各種軍事需求的牽引下, 出現了較之以往功能更加強大、性能更加完善的新型自航式水聲對抗裝備或稱潛艇模擬器。這類新型水聲對抗裝備優越的性能主要表現在以下幾個方面。

1) 航程大, 航行時間長, 且可根據需要預先或自主設定航路來模擬潛艇的運動, 以更遠地離開發射平臺, 到達指定海域, 長時間完成既定的干擾、誘騙或迷惑任務。這給潛艇或其他戰術平臺隱蔽完成戰術行動提供了更充裕的機動時間, 和完成其他作戰任務的時間。

2) 良好的聲學模擬能力能夠很好地檢測和應答艦殼聲納、吊放聲納、聲自導魚雷復雜的水聲探測信號, 并產生高逼真的模擬回波, 進而誘騙敵主動聲納或反潛兵力平臺; 為了模擬不同平臺不同航速條件下的輻射噪聲, 可以儲存大量的噪聲樣本, 并根據需要或自身的航行狀態方便地進行更新; 在進行噪聲模擬時, 可將選定的噪聲樣本放大后, 通過發射換能器向外輻射, 進而誘騙敵被動聲納和反潛兵力的探測; 在聲學工作方式方面, 能夠更加智能化地將回波模擬工作方式和噪聲模擬方式結合起來進行誘騙。

3) 逼真的尺度模擬。模擬水下目標的尺度是保證水聲對抗裝備有效性的關鍵技術之一。為此, 現代水聲對抗裝備都把尺度模擬作為其重要技術指標, 從而使其具備點、線、面等幾何體的多維體特征模擬能力。乃至采用電磁技術, 使其具備水下目標磁場異常模擬和電磁引信場模擬能力, 真正達到了以假亂真的程度。

4) 可利用通信的方式共享戰場信息, 使得在預定作戰區域內布設水聲警戒和干擾網絡成為可能。從而, 利用其收集到的命令或引導信息, 使自身定位、轉移陣地、改變誘騙方式等戰術行動變得更容易、更可靠。

為了滿足不同作戰任務的需要, 上述技術可以集中于一體而形成功能合一的水聲對抗裝備, 也可以側重于某一項或幾項技術構成專門功能的水聲對抗裝備。由此, 將大大改變水聲對抗裝備的作戰運用范疇, 進而對海上作戰產生重大影響。

4 現代水聲對抗裝備的作戰運用樣式

現代水聲對抗裝備的技術性能決定了其不僅應該繼續承擔以往的平臺防御作戰任務, 還應使其作戰功能延展到更高層次的戰術和戰役目的。這就是說, 現代水聲對抗裝備的作戰運用, 在理論上應為以下3個層次。

4.1 平臺防御

保護水下作戰平臺的隱蔽性仍然是現代水聲對抗裝備的重要作戰使命。各種戰術平臺和來襲魚雷給潛艇的生存構成了最大的威脅, 而潛艇所處的作戰環境及其自身武器裝備的特點, 決定了最好的防御仍然是通過保持隱蔽性和恢復隱蔽性達成其防御目的。

作為防御, 在己方平臺即將被敵方兵力或兵器發現, 或者已經被敵方兵力或兵器跟蹤的情況下, 所表現出的顯著戰術特點是, 面臨的威脅極其重大、防御的時間十分緊迫。這時, 能否及時有效地采取措施, 并使用水聲對抗裝備輔助其解決隱蔽性或恢復隱蔽性問題, 是決定生死攸關的重要問題。所以, 為了消除威脅, 保持或恢復自身隱蔽性, 進而保證自身的安全, 通常“不得不”使用水聲對抗裝備對敵進行干擾和誘騙。也就是說, 作為防御方的主觀意識上具有被動使用水聲對抗裝備的含義。

依據這種含義, 可把這種情況下水聲對抗裝備的使用定義為平臺防御使用水聲對抗裝備, 即為了保證自身的安全, 戰術平臺在即將或已經被敵方兵力、兵器發現和跟蹤時使用水聲對抗裝備, 也可稱為平臺防御使用水聲對抗裝備。

盡管在這種應用場合發射平臺面臨的威脅是緊迫的, 但對抗的持續時間卻往往比較短暫。所以, 應用于這種目的的水聲對抗裝備所呈現的主要戰技特點強調模擬發射平臺聲學特征的逼真性并且強調快速反應能力, 而聲學模擬的持續時間或自身的航程則不是追求的主要戰技指標。

4.2 戰術掩護

戰術平臺主動使用水聲對抗裝備, 借助其干擾和誘騙作用, 輔助自身或其他平臺實現所期望的戰術目的, 將是現代水聲對抗裝備的另一重要作戰運用樣式。例如, 潛艇主動發射自航式水聲對抗裝備, 輔助突破敵反潛巡邏線就是其中之一。

為了限制潛艇的活動, 敵方經常在一定的海域劃定一定的區域, 部署一條或多條艦艇兵力, 采取一定的搜索方式進行不間斷地搜索巡邏, 以限制潛艇的戰術行動。這對潛艇來說, 能否突破反潛兵力的搜索警戒是深入敵后完成作戰任務的重要前提。對此, 以往潛艇只能依賴自身探測加機動的方法進行, 在開始突破敵水面艦艇反潛巡邏線時, 通常都需要查明敵方水面艦艇的數量, 巡邏線的長度、寬度、方向、搜索方式、搜索范圍以及每艘艦艇負責的巡邏線長度等基本兵力配置情況, 然后據此尋找恰當的穿越位置點和穿越時機, 依賴自身的機動能力進行突破。由于搜集信息和自身機動能力的限制, 突破戒備森嚴的敵水面艦艇反潛巡邏線, 一直是一個困擾潛艇戰術行動的難題。

然而, 潛艇模擬器航行時間長、航程遠和尺度模擬能力強的技術特點, 為解決這一問題提供了有利的技術基礎。這種情況下, 借助誘騙作用為潛艇突破敵反潛巡邏線打開缺口, 將會變得容易得多。在對敵情況判斷的基礎上, 通過規劃潛艇模擬器的彈道, 使其在航行過程中成為反潛巡邏線上偵察兵力的跟蹤對象, 進而在敵方兵力對潛艇模擬器搜索、探測或者跟蹤的過程中, 使潛艇兵力借助潛艇模擬器的掩護, 尋機通過敵反潛巡邏封鎖區。

可以看出, 這一過程中, 潛艇如果不主動實施穿越, 就不會對自身的隱蔽性或安全造成威脅。要想實現己方的戰術意圖, 只有使用潛艇模擬器才能創造更多的機會, 所以在水聲對抗裝備的使用上具有主動和創造條件的含義。依據這種含義, 可把這種情況下水聲對抗裝備的使用定義為戰術掩護使用水聲對抗裝備: 為了達成一定的戰術意圖, 戰術平臺在目標沒有發現自身的情況下, 主動使用水聲對抗裝備, 用以創造實現真正戰術意圖的條件而使用水聲抗裝備稱為戰術掩護。

顯而易見, 這種應用作為水聲對抗裝備自身, 除了應具有逼真的聲學和尺度模擬能力之外, 還必須具有相對較高的航速、較遠的航程或較長的工作時間。而使用時, 更多的信息, 或者信息支持是確定使用時機和規劃彈道的重要條件。

4.3 戰役欺騙

在現今條件下, 突出水聲進攻不僅在內涵上是對水聲對抗概念的延伸, 而且這也將使水聲戰的概念趨于完整。

一般認為, 水聲進攻就是通過各種水聲手段攻擊敵方的水聲探測設備, 或水聲制導武器, 使其摧毀或無效。實際上除此之外, 水聲進攻還應包括更廣泛的含義。例如, 利用遠程, 具有聲、磁多特征模擬功能的潛艇模擬器, 欺騙敵方水下潛艇警戒系統, 裝備吊放聲納、磁探儀和浮標的反潛飛機和艦艇聲納, 制造水下兵力各種攻勢的假象, 牽制敵方兵力, 使其動搖戰役、戰術決心, 此過程同樣可以直接或間接實現消滅敵人或先發制人的戰略戰術目的。利用遠程潛艇模擬器實現戰役欺騙就是這種應用的一個典型例子。

根據戰役的需要, 在敵戰事敏感、反潛兵力活動頻繁的海域, 利用各種平臺發射多枚具有遠程、長時間聲、磁模擬能力的水聲對抗裝備, 以預定的航速、航路航行, 實現以兵器佯動代替兵力佯動, 制造潛艇兵力活動的假象。以此達到以假亂真, 牽制、消耗和疲憊敵反潛兵力, 混淆戰場態勢, 造成聲東擊西的局面, 干擾敵方的戰役決心, 掩護己方海上作戰兵力實現真正的戰役或戰術企圖。即通過對敵實施戰役欺騙, 達成戰役進攻的目的。

在這種應用中, 盡管需要己方平臺實施水聲對抗裝備的發射, 但在哪一海域, 何時發射, 以及聲抗裝備發射的數量和機動樣式卻需要作戰體系的指揮決策層根據戰役和作戰方案而擬定。而且, 作為水聲對抗裝備的發射平臺, 其使用水聲對抗裝備的目的并不是解決自身隱蔽性或其他戰術層面的問題。所以, 可把這種使用定義為戰役欺騙。顯而易見, 只有具備良好聲、磁模擬和長時間航行能力的潛艇模擬器才有可能勝任這一使命任務。

5 結束語

綜上所述, 水聲對抗裝備的發展是隨著各種作戰平臺, 以及作戰體系的作戰使命和作戰任務的轉變而發展的。現代水聲對抗裝備的戰術技術性能使其作戰應用范圍大大超越了以往解決戰術平臺自身防御作戰的范疇, 其作戰功能可以延展到更高層次的作戰運用之中, 用于實現戰術掩護和戰役欺騙正是其廣闊的應用領域。

戰術牽引技術的發展, 技術推動戰法的創新。因此, 根據海上作戰任務的特點, 從理論上界定現代水聲對抗裝備的作戰運用樣式, 無論對裝備的規劃發展, 還是其戰法運用都是十分必要的, 這也是本文研究的基本目的。

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(責任編輯: 許 妍)

Development of Modern Acoustic Countermeasure Equipments and Its Effect on Sea Warfare

LI Ben-chang, LIU Chun-yue, ZHENG Yuan

(1. Research Centre of Submarine Operation Software, Navy Submarine Academy, Qingdao 266071, China; 2. Kunming Shipborne Equipment Research & Test Center, Kunming 650051, China)

The main purpose of traditional tactic platform using acoustic countermeasure equipments is to achieve self-defense by keeping and resuming the self-covert evasion of tracking. With the enhancement of modern acoustic countermeasure equipments in function and performance, they can also implement other tactic aims on the platform and reach campaign purposes in higher level operational application. In this paper, based on the technical analysis and the operational application theory of the acoustic countermeasure equipments, the operational application of the modern acoustic countermeasure equipments are divided into three levels, i.e. platform defense, tactic cover, and campaign deceit. The tactic and technical characteristics of each level and their influences on sea warfare are discussed.

acoustic countermeasure equipment; operational application; tactic platform; keeping and resuming self-covert evasion of tracking

TJ6; E246

A

1673-1948(2011)06-0468-05

2011-06-13;

2011-08-29.

李本昌(1955-), 男, 教授, 研究方向為潛艇作戰系統和武器應用.