网赌被黑:远程声纳的追踪能力不足以用反潜武器瞄准攻击运动中的潜艇

日前,国外卫星“偷窥”上海江南造船厂的照片在网上流传,从图中可以看出,中国海军舰艇下饺子的势头丝毫不减。值得注意的是,正在量产的052D驱逐舰出现了不同型号,最新批次的052D直升机甲板明显变长。

外界普遍认为,这一变化是在为“中国海鹰”舰载版直-20上舰做准备,变长的几米背后是中国反潜战力跃进十数年。反潜直升机重要大家都知道,随着大量新舰不断服役,反潜直升机成为中国反潜拼图的最后一块短板。可它究竟重要哪里呢?今天,北国防务就用美国人的经验来说说这事。

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△卫星图片显示最新建造的改进版052D直升机甲板相比前辈长出不少

美国在驱逐舰上配备直升机,主要是因应舰艏声纳与拖曳阵列声纳的进步,可听到第一会聚区之外的低频与极低频噪音,在北大西洋环境相当于60千米以上的距离。然而,其探测距离虽远,但方位与距离的精确度却不足。

并且,这种
“听音辨位”能力并不是持续有效的,会聚区在不同深度仅是狭窄的环状区间,潜艇一穿过会聚区,其噪音就会投影到不同位置,也就不被声纳探测到。因此,远程声纳的追踪能力不足以用反潜武器瞄准攻击运动中的潜艇,必须派直升机前往声纳接触位置进行搜索、识别、追踪与攻击。

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△“海妖”直升机较小的机体使其可相容于诺克斯级(最左)的甲板与机库

美国海军在1971年先选择了SH-2D“海妖”作为第一代的
“轻型空载多功能系统”(LAMPS)直升机,除了携带声纳浮标、磁异探测器与鱼雷进行反潜外,也能以雷达与电子战系统支持跨海平面的反舰导弹攻击与防御。其机体较小,使其能从早年设计的护卫舰上起降,但也限制了载荷能力。其机舱无法容纳分析声纳浮标信息所需的大型计算机,因此只能将浮标的无线电信号中继传回舰上的SQS-54处理器,这限制了反潜作战距离无法超过第一会聚区。

为了发挥拖曳阵列声纳最远可达第三会聚区(相当于180千米)的超远程探测能力,美国先是根据航母用的SH-3“海王”发展第二代的LAMPS,但由于SH-3机体实在太大,对战舰起降空间的要求太高,最后决定从美国陆军的新一代中型运输机中挑选一架作为第三代LAMPS的平台。

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△美国海军本来打算直接挑选陆军
“通用战术运输飞机系统”计划的胜选者作为LAMPS
III的平台,但在国会压力下,仍得从波音(上)方案与西科斯基(下)方案中重新选择。

海军最后仍依着陆军的决定,选择赛考斯基西科斯基方案的舰载版作为第三代LAMPS平台,编号为SH-60“海鹰”。但LAMPS的核心其实是由计算机大厂IBM开发的电子系统,因为海军要求直升机要能在150千米外进行反潜作战。由于海平面的阻隔,声纳浮标的信号无法传回母舰进行分析,因此直升机必须安装当时最顶尖的数字计算机进行信号分析。

由于声纳浮标的构造简单,连噪音的方向都无法分辨,必须用
“相关分析与记录法”(CODAR)比对两个浮标对同一噪音的接收时差,才能换算出目标方向。而要分析目标的距离,甚至运动方向,就得依靠更复杂的
“时间移动分析”(TMA)技术,在舰上声纳室通常要数名士官合力完成。但IBM发展的反潜作战系统包含了自动追踪系统,能自动进行声纳信号的整合分析,使直升机上仅有传感器操作员就能完成潜艇探测与追踪作业,在海平面的另一端直接对潜艇发动攻击。

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△IBM发展的航电系统才是第三代的LAMPS的核心,它能整合雷达、电子战与声纳信号,对水上与水下目标进行追踪,并透过数据炼与母舰协同作战

在反潜作战中,“海鹰”主要会到拖曳阵列声纳发现目标的位置投下多具声纳浮标以覆现声纳接触,再以磁异探测器确认目标是潜艇还是大型鲸鱼,另外它也能用平面雷达确认目标是否为水面船只。然而,它并没有像“海王”直升机那样配备吊挂声纳,原因是当时的AQS-13声纳只能发射中频信号,有效距离仅有4千米左右,比不上探测距离达数十公里的低频声纳浮标。

对航母而言,“海王”的吊挂声纳可以突破海水斜温层的阻隔,探测到企图从深海钻到航母下的潜艇。但反潜驱逐舰主要是在外围建立防御圈,要尽可能扩大探测范围,消耗性的声纳浮标还是首选。

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△美国MH-60R同时配有AQS-22低频吊挂声纳与声纳浮标发射器

然而,最新版的“海鹰”,即MH-60R加装了法国发展的AQS-22低频吊挂声纳。由于其信号频率低,在海水中传导的损耗小,其探测距离高达24~40千米。它也可与反潜舰构成
“多基声纳”:由直升机在目标附近发射声波,再由母舰的舰艏声纳或拖曳声纳接收信号,或者颠倒。

这种技术可利用母舰较大的声纳来增加探测距离,或者避免母舰因为发射声纳而泄漏行踪。另外,MH-60R配备的APS-147雷达也强化了对潜望镜的探测能力,并透过高速商用加固计算机与先进玻璃座舱来减轻人员作战负荷。

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△美国“伯克”级驱逐舰Flight
1(上)为了降低吨位与成本,仅有直升机甲板而无机库,Flight
2以后(下)因应苏联潜艇威胁仍加入双机库,以发挥其拖曳声纳的远程反潜功能

美国海军在冷战期间主要采用防空与反潜分离的造舰策略,但在LCS与FFG-X大量成军前,则是由两种“宙斯盾”舰统一负起防空与反潜任务。原因是海战环境日益复杂,潜艇不但会与水上与空中兵力联合行动,而且其发射的反舰导弹也会从空中攻击舰船,因此防空舰不能忽略水下威胁,而反潜舰也需要强大的防空火力。

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△055驱逐舰吨位更大,可携带更多反潜直升机,反潜战力不俗

解放军建造中的万吨驱逐舰055型除了配备有大型舰艏声纳外,也具有两座机库,形成强大的反潜战力。而改用
“中国海鹰”的升级版052D型将与055型(拥有双机库)使用同一种直升机,除了简化后勤外,在战时也可互相支持,形成
“中华神盾”的 “高-低配”。当然,也不排除未来我们也会有更强大远洋护卫舰。

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