反艦魚雷反對抗自導(dǎo)技術(shù)發(fā)展分析*

孫　權(quán)

(海軍駐昆明七五〇試驗場軍事代表室　昆明　650051)

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反艦魚雷反對抗自導(dǎo)技術(shù)發(fā)展分析*

孫權(quán)

(海軍駐昆明七五〇試驗場軍事代表室昆明650051)

反艦魚雷不僅要克服各種水文環(huán)境不利因素，還要能對抗各種艦用干擾器，目前僅靠單一的反艦自導(dǎo)方式已很難完成作戰(zhàn)使命。通過采用自導(dǎo)融合技術(shù)、先進自導(dǎo)和新型自導(dǎo)技術(shù)可使魚雷提高反艦對抗性能，成功打擊各種不同水面目標。

魚雷; 反艦; 自導(dǎo)技術(shù)

Class NumberTN911

1　引言

魚雷自誕生以來，除作為攻擊敵潛艇極為重要的武器外，也一直是潛艇、水面艦艇和反潛飛機攻擊水面艦艇的最有效武器。盡管反艦導(dǎo)彈日臻成熟，但艦載反導(dǎo)技術(shù)不斷進步，遠中近末多層次防空力量使反艦導(dǎo)彈的威脅逐步降低。而魚雷因其具有毀滅性殺傷力、攻擊隱蔽、難以防御，主要海軍大國一直以來極度重視魚雷裝備發(fā)展，水面艦艇受到魚雷攻擊的威脅越來越嚴重，逼使各國發(fā)展艦用魚雷防御裝備，研究艦艇防魚雷戰(zhàn)術(shù)。目前水面艦艇已發(fā)展出軟殺傷、硬殺傷和非殺傷三類防御手段，并形成了一套規(guī)避魚雷攻擊的戰(zhàn)術(shù)對抗措施。使用被動、尾流或主動單一聲自導(dǎo)的傳統(tǒng)魚雷已不能對抗艦用防御裝備并成功毀傷水面艦艇。為使魚雷能對抗各種艦用干擾器，打擊不同性質(zhì)水面艦艇，有必要進一步研究魚雷反艦對抗技術(shù)。

2　水面艦防魚雷對抗措施

目前水面艦艇根據(jù)魚雷探測原理，發(fā)展出軟殺傷、硬殺傷和非殺傷三類防御手段。軟殺傷采用干擾或欺騙方式使魚雷不能攻擊目標；硬殺傷采取物理手段直接擊毀魚雷；非殺傷采取艦艇隱身和抗打擊設(shè)計降低魚雷探測和打擊效果。另外，艦艇還采取機動規(guī)避或采用低價值艦艇掩護高價值艦艇等戰(zhàn)術(shù)防魚雷措施。

軟殺傷主要有： 1) 拖曳式聲誘餌。拖曳在艦船尾部，發(fā)射本艦?zāi)M噪聲和魚雷主動信號模擬回波以誘騙魚雷。 2) 火箭助飛或壓縮空氣拋射式聲誘餌。采用火箭發(fā)動機或壓縮空氣將誘餌發(fā)射到距離本艦數(shù)百米外，以浮標形式發(fā)射模擬信號。 3) 噪聲干擾器。通過發(fā)射噪聲壓制魚雷或潛艇聲納，降低其探測距離。主要用于壓制潛艇聲納，以干擾潛艇線導(dǎo)導(dǎo)引。 4) 氣幕彈及假尾流模擬器。氣幕彈在本艦和魚雷間形成一道氣幕，以增大聲傳播損失。假尾流模擬器通過產(chǎn)生氣泡來模擬艦艇航行尾跡。

硬殺傷主要有： 1) 誘殺誘餌。誘餌誘騙魚雷到殺傷半徑時，引爆魚雷引信及其裝藥或采用自帶炸藥摧毀魚雷。 2) 火箭深彈。在魚雷來襲航路上形成彈幕阻攔并摧毀魚雷。 3) 爆炸式攔截網(wǎng)。將帶有炸藥包的攔截網(wǎng)以火箭助飛方式布放至艦艇后方尾流區(qū)域展開，攔截魚雷并炸毀。 4) 反魚雷魚雷。其采用聲自導(dǎo)探測來襲魚雷并導(dǎo)引攻擊，進入殺傷半徑后摧毀魚雷。目前因其探測距離和殺傷半徑小，技術(shù)難度大，世界范圍內(nèi)尚未實際裝備。

3　魚雷單一自導(dǎo)反艦特點

魚雷最早采用的反艦自導(dǎo)方式是被動聲自導(dǎo)，接著是尾流聲自導(dǎo)，隨后在主動聲自導(dǎo)反潛基礎(chǔ)上出現(xiàn)了反艦主動聲自導(dǎo)。

被動聲自導(dǎo)是過去最常用反艦方式。被動聲自導(dǎo)在中近距離檢測水面艦運動輻射噪聲來探測和攻擊目標。它能對抗能產(chǎn)生氣泡干擾器材，可在尾流外變深工作，反硬殺傷能力強；魚雷低速時，作用距離遠隱蔽能力強，能跟蹤變速、機動目標。但是它不能攻擊低速、錨泊等輻射噪聲較小艦船；不能對抗噪聲干擾器、掃頻干擾器以及各種輻射模擬噪聲誘餌。另外國外最新型現(xiàn)代艦艇已出現(xiàn)全電力推進，大幅降低了噪聲，被動聲自導(dǎo)作用距離將變短，魚雷作戰(zhàn)效能將降低。

尾流聲自導(dǎo)向上發(fā)射并接收聲脈沖檢測艦船尾流氣泡，利用回波信號包絡(luò)是否變大檢測尾流，通過特定彈道保持對目標尾流跟蹤。它不受水文條件影響，聲波束垂直向上并緊貼水面尾流工作的特點使其能對抗水聲干擾器。但是它不能攻擊尾流較弱甚至無尾流低速、錨泊水面目標，不能攻擊高海況下(如6級以上)的水面艦艇；當(dāng)魚雷航行至雷目距離較近被發(fā)現(xiàn)時，會被布置能產(chǎn)生氣泡的假尾流干擾器干擾；并且航行于尾流之下淺水，容易被帶有爆炸物的攔截網(wǎng)或深彈炸毀；另外即便已跟蹤上目標，若艦艇對抗性變向變速機動也很容易使魚雷丟失目標。

主動聲自導(dǎo)反艦是魚雷較新配置。主動反潛已證明主動自導(dǎo)有較遠作用距離、較寬目標速度覆蓋范圍、較強目標識別及水聲對抗能力。主動反艦主要針對低速和錨泊水面目標，通過主動探測目標回波來導(dǎo)引攻擊。它彌補了被動自導(dǎo)不足，能對抗產(chǎn)生氣泡的假尾流干擾器，反硬殺傷能力強，能攻擊變速機動目標。但是主動聲信號易受高速水面目標氣泡衰減及目標輻射噪聲影響，易受水面強反射和水面混響、淺海聲信道起伏、夏季惡劣水文條件影響；并因艦艇浸入水下部分面積小，艦艇覆蓋消聲材料導(dǎo)致主動檢測困難，進行艦艇尺度識別更難。

4　反艦魚雷反對抗技術(shù)發(fā)展分析

隨著艦艇魚雷防御技術(shù)發(fā)展，以及海軍多樣化作戰(zhàn)任務(wù)需要，對反艦魚雷提出了更高要求，要求能對抗艦用魚雷防御裝備，能攻擊低速、錨泊等不同速度水面目標，攻擊變向變速機動目標，以及惡劣水文或高海況下目標。為此魚雷可以考慮做好以下幾方面： 1) 融合現(xiàn)有三種自導(dǎo)技術(shù)，發(fā)揮每種自導(dǎo)優(yōu)勢，彌補各自不足； 2) 積極采用先進自導(dǎo)技術(shù)，提高信號檢測和處理能力，增強目標識別及水聲對抗能力； 3) 探索使用其它新型自導(dǎo)技術(shù)。

4.1自導(dǎo)融合技術(shù)

魚雷被動、主動、尾流聲自導(dǎo)反艦單獨使用各有優(yōu)勢，但都有使用約束條件。鑒于目前水面艦對抗技術(shù)多采用水聲對抗手段，魚雷可組合成多速制變速被動+主動聲自導(dǎo)、尾流+主動聲自導(dǎo)以及尾流+被動自導(dǎo)等組合自導(dǎo)方式反艦，以彌補自導(dǎo)單獨使用不足，使魚雷能對抗各種水聲干擾器材，并具有隱蔽攻敵和打擊各種速度水面目標能力。實戰(zhàn)中可根據(jù)目標艦特性、運動態(tài)勢和可能裝備的艦用對抗器材，對這幾種組合自導(dǎo)進行選取使用。

多速制變速被動+主動聲自導(dǎo)。被動自導(dǎo)只采用單一速制攻擊目標已經(jīng)不適應(yīng)反艦需要。水面艦船采取降噪措施后，輻射噪聲下降，低速魚雷追不上高速目標，而高速魚雷受自噪聲影響自導(dǎo)作用距離短，作戰(zhàn)效果差。純主動自導(dǎo)反艦發(fā)射主動信號，敵方魚雷報警聲吶在遠距離就能預(yù)警，有充足時間投放各種干擾器，實施機動規(guī)避。魚雷可采用多速制變速被動+主動聲自導(dǎo)方式。先用被動低速搜索目標，提高被動作用距離，同時敵方艦艇很難發(fā)現(xiàn)來襲魚雷，穩(wěn)定捕獲目標后再變更高速度跟蹤，至一定距離再由被動轉(zhuǎn)為主動聲自導(dǎo)識別并對抗艦用干擾器直至命中目標。該種組合方式可對抗氣幕彈、聲誘餌，同時解決了既要攻擊高速目標，又要攻擊低速、錨泊目標；以及魚雷高速時自噪聲大不利于被動聲自導(dǎo)工作，魚雷低速時又追擊不上高速目標的問題。

尾流+主動聲自導(dǎo)方式。因純尾流自導(dǎo)不能對抗氣泡產(chǎn)生器，容易被攔截網(wǎng)或深彈炸毀；容易丟失變速機動目標；不能攻擊尾流較弱甚至無尾流低速、錨泊水面目標；高海況下尾流檢測能力弱。而主動方式具有較強目標識別及水聲對抗能力，能對抗產(chǎn)生氣泡干擾器，可變深出尾流大范圍靈活攻艦，反硬殺傷能力較強。魚雷可采用尾流+主動聲自導(dǎo)方式，綜合利用尾流自導(dǎo)探測目標真實性高以及主動自導(dǎo)能跟蹤變速變向機動目標優(yōu)點。此工作方式下魚雷可先用尾流自導(dǎo)中速探測目標，跟蹤至一定距離變?yōu)楦咚俑櫍詈蟪鑫擦鬓D(zhuǎn)換為主動自導(dǎo)進一步跟蹤和攻擊。

尾流+被動自導(dǎo)。被動自導(dǎo)能對抗假尾流干擾器，低速時隱蔽性好，能跟蹤變速機動目標；不能對抗各種輻射模擬噪聲干擾器。而尾流自導(dǎo)發(fā)現(xiàn)目標真實性高，魚雷可采用尾流+被動自導(dǎo)方式。先用尾流自導(dǎo)中速探測水面目標，跟蹤目標到一定距離，尋深出尾流并轉(zhuǎn)換為被動自導(dǎo)繼續(xù)跟蹤攻擊目標。

在進行自導(dǎo)組合轉(zhuǎn)換應(yīng)用同時，還可以采用多種自導(dǎo)同時開機工作，發(fā)揮各種自導(dǎo)優(yōu)勢，進一步提升目標檢測和對抗能力。如尾流自導(dǎo)反艦工作同時，前視被動或主動聲自導(dǎo)也開機工作，檢測水面目標信號并處理，計算目標方位、雷目距離和運動速度等信息，與尾流自導(dǎo)解算出的目標方向信息融合，優(yōu)化跟蹤彈道，使魚雷快速抵近目標，在大幅降低魚雷航程損失同時，也能充分利用主動和被動自導(dǎo)對抗尾流干擾器。

4.2先進的自導(dǎo)技術(shù)

先進的自導(dǎo)技術(shù)包括信號處理、寬頻帶自導(dǎo)、低頻自導(dǎo)、自導(dǎo)成像等技術(shù)。

信號處理技術(shù)包括目標檢測、目標參量估計、目標識別、精確導(dǎo)引、水聲對抗等軟硬件技術(shù)。如自適應(yīng)信號處理技術(shù)、小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。自適應(yīng)微弱信號檢測、自適應(yīng)陣列信號處理、自適應(yīng)抗干擾技術(shù)、自適應(yīng)濾波和自適應(yīng)快速算法可大大增強信號檢測和識別。小波分析在信號處理領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛，如多尺度信號處理、自適應(yīng)小波、圖像編碼等；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用到各個領(lǐng)域，未來可以在自導(dǎo)技術(shù)中應(yīng)用。

寬頻帶自導(dǎo)技術(shù)可使目標回波攜帶更多目標信息，混響相關(guān)性弱，有利目標檢測、參量估計和特征提取。有利設(shè)計多頻制組合脈沖、變頻脈沖、編碼脈沖和誘騙脈沖，提高水聲對抗性能。編碼脈沖在時域上發(fā)射多種頻率分段編組脈沖信號，對于只能應(yīng)答單頻和調(diào)頻脈沖信號的聲誘餌將失去對抗能力。誘騙脈沖是先發(fā)射一個假脈沖，并在極短時間內(nèi)發(fā)射真正探測脈沖，正處于應(yīng)答前一脈沖的誘騙器通常無法應(yīng)答真正探測脈沖，可使誘餌實效。

低頻自導(dǎo)技術(shù)可在自導(dǎo)發(fā)射源級不變情況下降低頻率，減小聲傳播海水吸收損失，可大幅提高自導(dǎo)作用距離。自導(dǎo)成像技術(shù)應(yīng)著重研究自導(dǎo)成像原理和方法、聲成像自導(dǎo)系統(tǒng)框架、陣列結(jié)構(gòu)信號處理方法及圖像信息的提取和識別，這將提高目標識別、反對抗能力及精確制導(dǎo)和命中要害部位能力。

4.3其它新型自導(dǎo)技術(shù)

由于目前艦用對抗手段大多采用聲學(xué)對抗方式，可探索使用非聲學(xué)物理場來探測攻擊目標，提高自導(dǎo)反艦對抗性能。針對艦艇航行形成的尾流中海水密度、電導(dǎo)率、磁場特性、熱特性與無氣泡海水不同，可采用磁自導(dǎo)、熱自導(dǎo)、光自導(dǎo)，通過檢測艦船尾流電磁、溫度等特性來探測和跟蹤目標。

另外可探索使用魚雷舷側(cè)陣技術(shù)，傳統(tǒng)自導(dǎo)雷頭基陣受尺寸影響只能采用高頻信號探測目標，作用距離近，探測目標能力弱。在雷側(cè)大規(guī)模布置聲學(xué)陣，可大幅提升聲學(xué)指向性、信噪比和探測靈敏度，提高目標跟蹤效果。

5　結(jié)語

反艦魚雷需在復(fù)雜水聲環(huán)境中，克服水面強反射、水面混響、淺海聲信道起伏等不利因素，能對抗各種艦用干擾器，并具備攻擊不同性質(zhì)水面目標，僅靠目前單一的反艦自導(dǎo)方式已很難完成作戰(zhàn)使命。通過采用自導(dǎo)融合技術(shù)，發(fā)揮各種自導(dǎo)優(yōu)勢，彌補單一自導(dǎo)反艦缺陷；同時積極使用先進自導(dǎo)和新型自導(dǎo)技術(shù)可使魚雷提高反艦對抗性能，具備探測并打擊各種不同目標的能力。

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Development Analysis of Anti-ship Torpedo Countermeasure Homing Technology

SUN Quan

(Navy Representative Office in 750 Test Range, Kunming650051)

Anti-ship torpedo is expected not only to overcome the adverse factors of various hydrological environment，but also to fight against all kinds of interference. Currently it is difficult for torpedo with single anti-ship homing mode to complete mission. By using combined homing technology，advanced homing technology and new homing technology, anti-ship performance of torpedo can be improved to fight against variouse surface targets successfully.

torpedo, anti-ship, homing technology

2016年4月7日,

2016年5月23日

孫權(quán)，男，碩士，高級工程師，研究方向：水中兵器試驗。

TN911

10.3969/j.issn.1672-9730.2016.10.002