航空聲納浮標(biāo)在反潛作戰(zhàn)中的使用

包小林　謝靈珠　翟麗雪

摘要：文章根據(jù)我國現(xiàn)役的航空聲納浮標(biāo)的技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)，針對我國沿海地區(qū)的海域特征，探討了航空聲納浮標(biāo)在反潛作戰(zhàn)中的主要運(yùn)用方式和戰(zhàn)術(shù)使用目的，在不同的使用環(huán)境下其控制區(qū)域的計算方法，依據(jù)環(huán)境對浮標(biāo)戰(zhàn)術(shù)使用的影響，提出了建立航空聲納浮標(biāo)使用環(huán)境數(shù)據(jù)庫的重要性。

關(guān)鍵詞：聲納浮標(biāo)；沿海；反潛；目標(biāo)噪聲

中圖分類號：TB566文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009－2374(2009)12－0046－02

如同在100多年的歷史中多次證明的那樣，潛艇是一種探測、跟蹤和攔截敵方水面部隊、潛艇和運(yùn)輸船只的極好工具。海上攔截和制海作戰(zhàn)曾經(jīng)是潛艇的主要任務(wù)。而如今對于美國海軍而言，海軍的作戰(zhàn)環(huán)境正在發(fā)生變化(在進(jìn)行危機(jī)處理時)，海上作戰(zhàn)的主要焦點(diǎn)不再集中于深海，而是海岸和淺海地區(qū)，即通常所說的沿海地區(qū)。(在北約戰(zhàn)略概念的框架下，沿海地區(qū)被定義為“必須控制的，能夠支援岸上作戰(zhàn)的，從外海到海濱的海岸區(qū)域；能夠從海岸支援并直接防御海上威脅的陸上區(qū)域”。)當(dāng)尖端武器和不對稱威脅使任何其他的海軍平臺和艇員接近敵方海岸線作戰(zhàn)變得日益困難和危險的時候，潛艇的秘密行動在沿海地區(qū)就顯得特別有用。潛艇部隊將是其執(zhí)行秘密情報、監(jiān)視和偵察(ISR)任務(wù)或者特種作戰(zhàn)部隊(SOF)的秘密進(jìn)攻與撤出任務(wù)的“首發(fā)進(jìn)入部隊”(直接攻擊運(yùn)輸船隊，水雷布放)。

我國擁有18000公里的海岸線，海洋國土和沿海地區(qū)在我們國家的經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位，因此也使我們給予潛艇部隊這些新的作戰(zhàn)特點(diǎn)特別的關(guān)注。對于我們這樣主要在沿海地區(qū)作戰(zhàn)的國家，我們的海軍也必須發(fā)展新的手段和技術(shù)，以能夠保持其在沿海戰(zhàn)場的作戰(zhàn)優(yōu)勢。由此，在沿海地區(qū)的反潛作戰(zhàn)日益成為我國海軍作戰(zhàn)的重要方面。

目前主要的反潛方式就是利用反潛巡邏機(jī)或者反潛直升機(jī)對懷疑海域進(jìn)行搜索和探測，一旦發(fā)現(xiàn)潛艇，則確定其位置、航向、航速、艇深等諸要素，使用反潛魚雷、反潛水雷、深水炸彈、反潛火箭彈或反潛導(dǎo)彈等武器對其發(fā)起進(jìn)攻。這其中，搜潛是對潛艇進(jìn)行攻擊的前提。目前，我國海軍主要的搜潛方式還是采用航空搜潛，也就是利用反潛飛機(jī)的高機(jī)動性快速到達(dá)懷疑海域，使用搜潛雷達(dá)、吊放聲納、聲納浮標(biāo)或航空磁探儀等對該海域進(jìn)行搜索。聲納浮標(biāo)由于其搜索效率高、適于大面積探測且對反潛飛機(jī)的機(jī)動性影響不大而成為對懷疑海域第一時間優(yōu)先使用的搜潛設(shè)備。

目前我國現(xiàn)役的聲納浮標(biāo)主要是采用被動式的非定向聲納浮標(biāo)，它的主要作戰(zhàn)使用時機(jī)和使用的方式是：當(dāng)反潛飛機(jī)到達(dá)懷疑海域，立即在預(yù)定的大面積海域按2～3海里的間隔投下十幾或幾十枚(最多一組)被動式聲納浮標(biāo)，每一枚成功存活的浮標(biāo)將其收到的水下噪聲按預(yù)定的不同頻率傳遞給機(jī)上的接收系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)上操作人員收聽到一枚或幾枚浮標(biāo)傳來目標(biāo)潛艇的噪聲特征信號時，即可確定目標(biāo)海域內(nèi)存在敵方潛艇及其大致的方位。隨后反潛飛機(jī)會采用搜潛雷達(dá)、吊放聲納等設(shè)備在該范圍內(nèi)進(jìn)一步確定敵潛艇的方位、航向等要素，完成攻擊前的準(zhǔn)備工作。

被動式的非定向聲納浮標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)非常突出，它體積小、重量輕，便于飛機(jī)大量攜帶，搜索范圍大且不影響飛機(jī)的機(jī)動，噪聲干擾又非常??；但是，它的缺點(diǎn)也很明顯，由于不能定向，它只能確定該海域有潛艇，但潛艇的具體方位、航向航速等要素需要其他搜潛設(shè)備協(xié)助確定。因此，被動式的非定向聲納浮標(biāo)的主要運(yùn)用方式和戰(zhàn)術(shù)使用目的就是需要確定的首要問題。筆者認(rèn)為，這種浮標(biāo)針對我國廣大的沿海地區(qū)作戰(zhàn)環(huán)境來說，最有效的用途是對敵方的攻擊潛艇進(jìn)行壓制以及對港口、航道或一片水域進(jìn)行保護(hù)時使用。

我國沿海海底屬大陸架結(jié)構(gòu)，水深很淺，該型浮標(biāo)的水聽器只需用一種定深(即最淺的一種定深方式)即可覆蓋其周圍海域，因此在這樣的海域作戰(zhàn)，相同數(shù)量的浮標(biāo)能控制的海域面積大大增加。而潛艇作為一種水下攻擊武器，它的最大優(yōu)勢就在于其隱蔽性，在潛艇可能活動的區(qū)域投下浮標(biāo)，這種行為產(chǎn)生的效果可能不能使?jié)撛诘臄橙耸艿絺?，但肯定能使他們只把精力集中在生存上而不是攻擊上，其機(jī)動能力也會大大降低。由于這種類型的浮標(biāo)入水后的工作時間長達(dá)數(shù)個小時，因此將其投放在港口和航道周圍，可在比較長的時間內(nèi)實現(xiàn)對該區(qū)域內(nèi)敵方潛艇活動的壓制。

確定單枚浮標(biāo)所能控制區(qū)域的大小，可以讓我們了解在不同的作戰(zhàn)情況下，針對不同的戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)，需要布放的浮標(biāo)密度的大小。對于被動式聲納浮標(biāo)而言，其聲納方程為：

SL－TL－NL＋DI≥DT

這是被動聲納方程的最簡單形式，公式中sL為目標(biāo)輻射噪聲級，TL為傳輸損耗，NL表示環(huán)境噪聲，DJ為接收指向性指數(shù)，DT為檢測閾。從式中可以看出，目標(biāo)輻射噪聲減去在介質(zhì)中傳播的損耗，再減去全部的干擾噪聲，加上接收機(jī)的空間處理增益的改善，其結(jié)果一定要大于檢測閾。當(dāng)NL和DI一定時，隨著傳輸距離的增加，傳輸損耗一定會加大，最終會使公式左邊的值等于檢測閾，這時的傳輸損耗對被動聲納來說就是最大可容許的單程傳輸損耗，叫做品質(zhì)因素(FM)，即：

FM：SL-NL+DI-DT

根據(jù)不同目標(biāo)的輻射噪聲級，利用浮標(biāo)的品質(zhì)因素就可以換算出浮標(biāo)的探測距離。潛艇的輻射噪聲級數(shù)據(jù)是絕密的，根據(jù)資料顯示，目前美國核潛艇在5～12節(jié)航速下航行時的噪聲級大約為100～120db，依據(jù)我國現(xiàn)役聲納浮標(biāo)的品質(zhì)因素可以得出，在標(biāo)準(zhǔn)海況下，該型浮標(biāo)對其探測的距離不大于1海里，因此針對美國現(xiàn)役攻擊型核潛艇，在執(zhí)行封鎖海域作戰(zhàn)時浮標(biāo)的布設(shè)間距應(yīng)為2海里，執(zhí)行壓制任務(wù)時的布設(shè)間距應(yīng)為1.5海里左右。

在實際使用的過程中，環(huán)境噪聲的影響也是決定浮標(biāo)探測距離的重要因素。這其中表面流對聲納浮標(biāo)的影響最大，因為浮標(biāo)空投入水后主體是浮在水面上，容易被表面流帶走，從而影響對目標(biāo)的定位，海洋表面的波浪還會降低聲納浮標(biāo)的傳輸性能，有資料表明，3.04米高的波浪會使浮標(biāo)的傳輸信息損失75％，4.57米高的海浪會使其傳輸信息完全損失；另外，海底地形也會對浮標(biāo)的探測產(chǎn)生影響，由于我國沿海大陸架的地形結(jié)構(gòu)，水深較淺，潛艇活動的區(qū)域距海底較近，海底復(fù)雜的地形會對潛艇噪聲產(chǎn)生吸收，從而降低聲納浮標(biāo)的探測效果；除此之外，海水溫度的變化(溫躍層)、洋流等都會對聲納浮標(biāo)的工作產(chǎn)生影響，因此，廣泛收集我國沿海地區(qū)海洋地質(zhì)結(jié)構(gòu)、洋流、潮汐、溫躍層等海洋信息，建立聲納浮標(biāo)使用環(huán)境的數(shù)據(jù)庫，對于提高其使用的有效率甚至投放后的存活率，都有非常重要的意義。

反潛戰(zhàn)并不是在戰(zhàn)斗的某一天或當(dāng)艦隊接近地方海岸的時候開始的，筆者認(rèn)為，收集并分析預(yù)計沖突的海域特征情報是至關(guān)重要的：聲音速度剖面圖，淡水的影響，每天的變化，底部的特征，最有可能布有水雷的位置，散布的路線和其他類似的信息。所有這些并不是在海圖上匆匆一瞥就能確定度量；另外，確定潛在敵人的方位，裝備，戰(zhàn)術(shù)和動作也是一支能執(zhí)行有效反潛任務(wù)的部隊最基本的工作。這些戰(zhàn)場準(zhǔn)備工作在沖突發(fā)生幾個月甚至幾年前就已經(jīng)開始了。

參考文獻(xiàn)

[1]孫明太，航空反潛概論[M]，國防工業(yè)出版社，1998

[2]張海波，王漢剛，國外海軍潛艇裝備及技術(shù)[M]，海潮出版社，2007