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一、引言 % Y2 @ _% m2 [. y: K
随着各国潜艇兵力的发展，反潜成为各国的重要课题。航空反潜是重要的反潜方式，反潜飞机机动性较强、作战半径较大；航空搜潜设备探测效率高、背景影响小；航空反潜鱼雷攻潜命中概率高、突发性强。而潜艇相当于反潜飞机来说，其特点是机动性能较差、对空探测能力较弱、对空攻击武器较少。所以相对于潜艇反潜和水面舰艇反潜来说，飞机反潜具有难以比拟的优势。 ) R+ f/ T! W C+ |, a
美军P-8A“海神”多用途海上巡逻机
6 W" w9 w& R8 p' }2 L二、航空反潜平台发展趋势
, |- P" }# k# }* B( a航空反潜平台的分类，按照保障基地来说包括岸基反潜飞机和舰载反潜飞机。按照飞行方式来说包括固定翼反潜巡逻机和反潜直升机。按照有无人员驾驶来说包括有人驾驶反潜飞机和无人驾驶反潜飞机。比较常见的航空反潜平台包括反潜直升机、固定翼反潜巡逻机和反潜无人机等，而固定翼反潜巡逻机又包括舰载型和岸基型。 ⒈岸基固定翼反潜巡逻机 岸基固定翼反潜巡逻机以陆地机场为保障基地，具有航速高、载重量大、搜潜装备多、攻潜武器多等特点，是世界各国的主要航空反潜平台。 ⑴远程化，提高了反潜作战半径 近年来，反潜巡逻机的航程增大、留空时间提高，使得反潜作战半径和控制区域显著增大。由于采用了喷气式飞机作为载机平台，P-8A反潜机在巡航速度和任务航程等性能指标方面全面超越采用涡桨动力的P-3C反潜机，相比P-3C反潜机，P-8A反潜机的最大航程由7600余千米提高到9200千米。 ⑵大型化，提高了反潜装备携带量 相比P-3C反潜机，P-8A反潜机的最大起飞重量由64t提高到85t，P-1反潜机的最大起飞重量接近80t，俄罗斯下一代反潜机图-214反潜机最大起飞重量为110t。最大起飞重量增大，可有效提高探测装备和攻击武器的携带量。 ⑶高空化，提高了反潜作业安全性 反潜巡逻高度提高，可扩大监视区域，还可应对作战能力日益提高的潜射防空导弹。P-3C反潜机的最大巡航高度为8600m，但进行鱼雷攻击时必须下降到150m，图-142反潜机使用AПP反潜导弹时需下降到500m～600m高度。低空俯冲投弹所导致机体寿命缩短和燃油消耗增大，还容易遭到敌潜艇和水面舰艇的攻击。P-8A反潜机的最大巡航高度可达12500m，正在开展高空反潜试验，其核心思想是反潜飞机位于高空投放声呐浮标，采用无人机携带磁探仪对潜探测，并采用滑翔翼投放鱼雷对潜攻击。 ⑷高机动，提高了反潜多任务能力 近年来，反潜飞机航速包线不断增大，即最大航速增大，巡逻反潜速度降低，且低空机动性能更强。最大航速增大，可提高抵达战区的快速性，应召反潜时可减小目标散布误差，提高对潜探测效率和鱼雷攻击效能；反潜巡逻速度和最小飞行高度降低，可提升磁探仪、雷达、红外设备、废气探测仪和电视的目标发现概率。相比P-3C反潜机，P-8A反潜机最大速度由761km/h提高到907km/h，低空巡逻速度由381km/h降低到333km/h，并具有60m高度战术机动的飞行能力。 ⒉舰载固定翼反潜巡逻机 相比岸基反潜巡逻机，舰载固定翼反潜巡逻机巡逻时间短、反潜控制区域小、武器携带量小、可靠性低，维护成本高。水面舰艇编队附近高噪声条件下，相比舰载反潜直升机，舰载固定翼反潜机的声呐浮标比吊放声呐搜潜距离近、精度低，声呐浮标和武器携带量优势也不明显。基于以上原因，20世纪50年代服役的英国的Gannet“塘鹅”、法国的Alize“贸易风”、美国的Tacker“追踪者”航母舰载巡逻机早已退役，美军航母上的S-2/S-3飞机于1999年拆除反潜设备，2009年全部退役。 ⒊舰载反潜直升机 舰载反潜直升机通过载舰平台实现了全球海域到达，相对水面舰艇具有快速到达，探测效率高的特点，有效扩大了水面舰艇的反潜控制区域。国外海军现役舰载反潜直升机主要有美国的SH-60B/F“海鹰”和MH-60R“攻击鹰”，俄罗斯的卡-27“蜗牛”直升机、欧洲的EH-101“灰背隼”和NFH-90直升机等。 ⑴通用化，提高反潜载荷重视度 国外舰载反潜直升机正在通过发展一代平台、多代任务载荷的方式快速提升反潜能力，实现反潜直升机平台通用化。如美海军正在将航母的SH-60F、驱护舰的SH-60B、以及轻型HH-60H三型舰载直升机任务综合到MH-60R多用途通用直升机上，型号减少后，可显著提高经济效益和保障水平。 ⑵大型化，提高反潜武器携带量 目前反潜直升机大多在10t左右，平台搭载能力和作战半径有限，目前各国正在把提升反潜平台最大起飞重量及作战半径。 ⑶搜潜手段多样化，提高发现概率 反潜直升机普遍采用综合搜潜系统，搜潜设备包括吊放声呐、声呐浮标、磁探仪、雷达、红外和电视等，可满足昼夜、深海和浅海搜潜需求。 ⒋无人反潜飞机 近年来，随着无人机技术的发展，西方国家在无人机反潜方面开展了大量研究。反潜无人机从保障基地方面，可分为岸基反潜无分机、机载反潜无分机、舰载反潜无人机等。无人机可以和岸基反潜巡逻机、卫星、水面舰艇甚至潜艇进行数据共享。其续航时间长，可昼夜连续对大面积海域进行连续监视，且可执行大量枯燥、乏味、长时间的搜潜任务，无人员疲劳和人员伤亡问题。 美军的MQ-4C岸基反潜无人机是以全球鹰无人机为基础研制的，与P-8A反潜机形成高低搭配，可对海上进行监视、侦察、巡逻以及打击，其雷达和红外探测仪对通气管和潜望状态的潜艇具有很高的发现概率。美军的P8-A反潜机取消了磁探仪，可采用小型无人机携带磁探仪进行低空探测。由于反潜直升机飞行高度低，旋翼噪声特点明显，吊放声呐工作容易被潜艇发现，且其搜潜时必须悬停，易被潜艇攻击，舰载无人反潜直升机近年越来越受到重视，西方国家驱护舰开始装备无人反潜直升机。 7 P/ F/ @/ l8 p/ g) `+ p; C
三、航空搜潜装备发展趋势 $ f; S0 A( \; K. {( Y9 b2 ~
⒈航空吊放声呐 ⑴低频大功率 近年来潜艇减振降噪工作使中高频段辐射噪声大幅降低，潜艇消声瓦也使中高频声反射强度大幅下降，导致传统中高频的主被动声呐探测效能大幅下降，同时由于低频工作可减小传播损失，吊放声呐普遍开始采用低频、大功率体制。若要使用低频，则需要增大基阵尺寸，而吊放声呐采用直升机为平台，其尺寸和重量受限，因而其接收阵普遍采用可收拢的扩展阵，使展开后的直径远大于收拢后尺寸。 ⑵宽带多频制 吊放声呐发射信号采用大带宽调频信号，能较好地保证在浅海强混响条件下检测低速目标，提供精确的距离分辨能力。AQS-22吊放声呐共有五个频率点，每个频率点的带宽超过1kHz。 ⑶复杂长脉冲 吊放声呐普遍采用复杂长脉冲的体制，用以提高抗混响能力，以及速度和距离的分辨力。 ⑷基阵深水工作 现代潜艇极限下潜深度不断增大，由于海水声速梯度垂直分布，将声呐基阵布放到潜艇同深度时探测效果最好，因而近年吊放声呐基阵最大布放深度不断增大。AQS-13F吊放声呐基阵最大工作深度450m，基阵最大入水速度为4.88m/s，最大提升速度为6.71m/s。 ⒉航空声呐浮标 ⑴低频大功率 和吊放声呐一样，声呐浮标也向低频大功率方向发展，接收阵为实现大尺寸，采用了垂直扩展阵、水平扩展阵和空间扩展阵的形式。其中美国的SSQ-77VLAD垂直线列阵浮标采用了11个全向水听器和一个定向水听器的垂直扩展阵，实现了被动定向。澳大利亚的BARRA浮标，展开后为空间扩展阵，采用5个扩展臂，每个臂上有5个水听器。 ⑵分布式探测 以声呐浮标技术为基础的可快速布设、分布式使用的廉价水下传感器日益受到重视，其性能和使用方式介于声呐浮标和海底固定式声呐。美国的DADS（分布式快速布放系统）封装在类似A尺寸声纳浮标的容器内，由电池、处理模块、通信节点、水听器阵、磁力计、电场传感器等组成。DADS可由飞机或水面舰船布设，布设深度是最大可达500m，接收的数据可由水声-无线电浮标传至飞机或卫星。 ⒊非声探测装备 潜艇减振降噪和消声瓦技术的发展使水声装备探测效能降低，因而非声探测装备日益受到重视。现代反潜机普遍装备了合成孔径雷达，具备下方360°的监视能力，对通气管状态潜艇探测距离可达几十千米。 磁探仪可探测潜艇存在导致的磁场变化，一般用于声呐浮标发现潜艇后进行目标确认，在狭窄和浅水水域也可单独使用。目前磁噪声干扰是影响磁探仪探测距离的主要因素，磁噪声的干扰抑制及补偿方法主要有多探头、矢量磁强计和高精度加速度计多种辅助传感器。传统磁场检测只重视高频静磁场的检测，但潜艇产生的轴频磁场、尾流磁场和涡流磁场等低频交变磁场传播距离更远，是提高探测距离的重要手段。雷声公司ASQ-81型磁异探测仪是美军标准反潜探测装备，装备了SH-2D/F、SH-60B和P-3C等平台。 红外探测仪可测量潜艇冷却水导致的海水温度变化，也可测量潜艇通气管状态或水面航行时产生的热量，常用于夜间使用。 # o8 Q; P1 E, Y( E: }* T5 |- J6 Y
四、航空攻潜装备发展趋势 " Y0 f. e! u' @( w" L( H( Z- I% x
航空攻潜装备主要包括航空反舰导弹、航空反潜鱼雷和航空自导深弹等。 现代航空反潜鱼雷自导装置采用主被动联合工作、宽带多频制、低频大功率等途径，大幅提高了抗干扰能力和浅海作战能力，并采用高空远距离发射提高反潜飞机的安全性。近年来，潜艇水声对抗装备发展迅速，尤其是各种声诱饵可模拟潜艇辐射噪声、潜艇回波、并可模拟潜艇的运动特性，使鱼雷作战效能大幅下降。 为应对近海作战的常规潜艇，航空反潜鱼雷需要加强浅水作战能力，浅水恶劣的水文环境、嘈杂的背景噪声和界面混响是制约鱼雷自导性能的关键因素。鱼雷对深海和浅海采用不同的搜索图形和自导波束。搜索图形方面，深海作战时，采用空间的螺线形搜索，可适应较大的深度；浅海作战时，采用平面的环形搜索或者螺旋形搜索方式，以适应较小的深度。自导波束方面，深海时采用较宽的垂直波束，可搜索更大深度，浅海时采用较窄的垂直波束，以降低海底和海面混响。 为应对日益增强的潜艇防空导弹威胁，反潜巡逻机开始采用高空远距发射鱼雷。高空投放鱼雷的关键设备为滑翔机，一般由侧翼、控制部件和制导设备等组成。美国的波音公司和洛克希德-马丁公司正在开展高空滑翔机投雷试验，其制导装置由GPS和惯性制导元件结合而成，高空远距离发射现役水雷、普通炸弹、激光制导炸弹和反潜鱼雷等装备。
0 i! h! i) u4 k0 y1 |五、结语
" E* R B7 T; }5 T" c0 T本论文从航空反潜平台、航空搜潜装备、航空攻潜装备等三个方面分析了航空反潜装备的现状、作战使用方式及其发展趋势，研究结果对我国航空反潜装备的发展具有一定的参考价值。
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