據(jù)俄羅斯軍工綜合體網(wǎng)站2月17日?qǐng)?bào)道,軍用聲吶(被動(dòng)模式)的主要任務(wù)是探測(cè)潛在對(duì)手潛艇的蹤跡,核潛艇,特別是戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇的出現(xiàn),使這個(gè)問(wèn)題變得更加迫切。
和其他武器一樣,核潛艇噪聲水平及其被動(dòng)聲吶探測(cè)距離之間也存在矛盾。美國(guó)最早認(rèn)識(shí)到降低核潛艇噪聲水平的必要性,進(jìn)而通過(guò)降低工作頻率的方式提高聲吶在被動(dòng)模式下的效能,以補(bǔ)償在核潛艇探測(cè)距離方面的損失。接收頻率從8千赫降到3-3.5千赫,結(jié)果為了保持對(duì)目標(biāo)測(cè)向的準(zhǔn)確性,聲吶接收天線(xiàn)直徑增至4.57-8.0米。
美國(guó)核潛艇通過(guò)向單軸推進(jìn)系統(tǒng)過(guò)渡,螺旋推進(jìn)器直徑增至8米,轉(zhuǎn)速降到100轉(zhuǎn)/分鐘,葉片數(shù)量增至7片,包括馬刀形特種葉片,最終使螺旋推進(jìn)器噪聲水平顯著下降。美國(guó)同時(shí)投入大量資金,約占潛艇成本的20%,用于降低核潛艇各種機(jī)器裝置的噪聲水平,使美國(guó)海軍現(xiàn)代化潛艇的噪聲水平大幅下降到最初型號(hào)潛艇噪聲水平的1%。
為了應(yīng)對(duì)這種變化,被動(dòng)聲吶改用延展拖曳天線(xiàn)次聲接收頻譜,對(duì)接收到的噪聲信息進(jìn)行數(shù)字化處理,自動(dòng)區(qū)分目標(biāo)噪聲頻譜樣本并對(duì)其分類(lèi)。美國(guó)和蘇聯(lián)核潛艇的被動(dòng)聲吶信道都進(jìn)行了類(lèi)似改進(jìn)。不過(guò),由于美蘇核潛艇噪聲水平不同,因此美蘇艇載聲吶對(duì)低噪聲目標(biāo)的探測(cè)距離也有差異。在上世紀(jì)80年代末之前,蘇聯(lián)核潛艇在降噪水平上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了美國(guó),結(jié)果導(dǎo)致自己在潛艇探測(cè)距離方面存在差別。當(dāng)然,蘇聯(lián)在艇載被動(dòng)聲吶發(fā)展道路上并沒(méi)有犯錯(cuò)。到90年代初,與美國(guó)核潛艇不同,俄羅斯噪聲水平較低的第3代多用途核潛艇(971型)開(kāi)始有效利用非聲學(xué)探測(cè)設(shè)備追蹤美國(guó)海軍核潛艇,主要是潛艇航行時(shí)的渦流蹤跡,特別是熱蹤跡和放射性蹤跡,它們能在潛艇駛過(guò)之后保留將近五個(gè)小時(shí)。
俄專(zhuān)家?guī)炖咨岱蛟谂短K俄軍用聲納危機(jī)的文章《水下黑暗和寂靜》中指出,現(xiàn)在美國(guó)海軍最新型“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇全部補(bǔ)充配備矢量相位水樣采取器,以便探測(cè)對(duì)方潛艇蹤跡,同時(shí)隱藏自己。實(shí)際上,這與事實(shí)并不完全相符。美國(guó)剛開(kāi)始考慮在“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇上使用帶有振速接收器的聲納天線(xiàn)基陣的可行性問(wèn)題,特別是在SSN-783“明尼蘇達(dá)”號(hào)上試用之后。但是目前在潛艇上使用這種天線(xiàn)有一些障礙,主要是價(jià)格較高,維護(hù)困難。
為于控制海洋,美國(guó)海軍目前使用各種聲吶設(shè)備,在世界各地水域進(jìn)行聲納偵察,水下情報(bào)活動(dòng)規(guī)模極大。但是由于蘇俄第三代核潛艇噪音水平大幅下降,美軍聲吶監(jiān)視系統(tǒng)(SOSUS)的效率急劇降低,對(duì)該系統(tǒng)的使用維護(hù)撥款隨之減少,由1991年的3.35億美元降到1995年的2050萬(wàn)美元,致使操作維護(hù)人員銳減,沿海臺(tái)站大量關(guān)閉。目前SOSUS系統(tǒng)28個(gè)沿岸聲吶站中的24個(gè)已經(jīng)封存,剩余4個(gè)依靠地方財(cái)政支持勉強(qiáng)運(yùn)轉(zhuǎn),主要用來(lái)判斷鯨魚(yú)遷徙路線(xiàn),執(zhí)行一些水文觀(guān)測(cè)任務(wù)。出于同樣的原因,現(xiàn)在美國(guó)拖曳式基陣監(jiān)視傳感器系統(tǒng)(SURTASS)效率顯著下降,1993年至1996年期間,美國(guó)海軍戰(zhàn)斗序列中18艘“堅(jiān)強(qiáng)”級(jí)聲吶監(jiān)測(cè)船中的12艘退役,其中一部分封存,一部分移交美國(guó)相關(guān)組織使用,其余部分出售給其他國(guó)家。目前美國(guó)海軍聲吶監(jiān)測(cè)機(jī)動(dòng)力量編成中只剩下3艘TAGOG-19型和1艘TAGOS-23型水聲監(jiān)測(cè)船,另有1艘備用。所有水聲監(jiān)測(cè)船全部配屬太平洋海軍基地和駐泊碼頭,僅階段性地出現(xiàn)在太平洋前沿地區(qū)。
美軍聲吶偵察系統(tǒng)的空中組成部分也被迫縮減。目前,美國(guó)海軍航空兵正在裝備以波音737-800客機(jī)為基礎(chǔ)的新型反潛巡邏機(jī)P-8A。根據(jù)五角大樓的采購(gòu)計(jì)劃,美國(guó)海軍將在2018年底前接裝117架P-8A,更換225架現(xiàn)役P-3C“獵戶(hù)座”巡邏機(jī)。也就是說(shuō),空中反潛飛機(jī)數(shù)量計(jì)劃減少一半。
與此同時(shí),俄羅斯也在建設(shè)國(guó)家水上和水下統(tǒng)一監(jiān)測(cè)系統(tǒng),而且借鑒美國(guó)打造全球海洋監(jiān)視系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)。雙方正在水下展開(kāi)一場(chǎng)貓和老鼠的游戲。
蘇俄軍用聲納在一些因素全盤(pán)作用下確實(shí)存在危機(jī),海軍司令部沒(méi)有能力獨(dú)自擺脫這個(gè)僵局。美國(guó)及其北約盟國(guó)海軍核潛艇配備的聲吶系統(tǒng)情況同樣不能盡如人意。美國(guó)海軍核潛艇配備的AN7 SGG-5標(biāo)準(zhǔn)型聲吶系統(tǒng)及其無(wú)數(shù)改型,雖然能夠使用被動(dòng)工作模式的拖曳天線(xiàn)接收信號(hào),自動(dòng)進(jìn)行數(shù)字化處理,并且分類(lèi),但是在探測(cè)低噪聲目標(biāo)時(shí)的效能較低,無(wú)法在各種氣象條件下,在安全距離內(nèi),連續(xù)隱秘跟蹤監(jiān)測(cè)俄羅斯現(xiàn)代化核潛艇。結(jié)果導(dǎo)致相撞事件時(shí)有發(fā)生。
1992年2月,美國(guó)海軍“洛杉磯”級(jí)核潛艇SSN-689“巴吞魯日”號(hào)企圖秘密跟蹤監(jiān)視俄軍一艘945型核潛艇,結(jié)果卻在俄方12海里區(qū)域相撞。1993年3月,同樣企圖隱蔽跟蹤對(duì)方的美國(guó)海軍核潛艇SSN-614“綠鱈魚(yú)”號(hào),在巴倫支海與俄羅斯667BDRM型(“德?tīng)査?4”級(jí))戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇K-407號(hào)相撞,結(jié)果被徹底撞毀,俄軍核潛艇僅船體受損,隨即修復(fù)后重新服役,而美國(guó)核潛艇不得不報(bào)廢。
隨著聲吶系統(tǒng)的不斷完善,美國(guó)核潛艇繼續(xù)發(fā)生碰撞事件,不過(guò)已經(jīng)主要發(fā)生在美國(guó)艦艇之間。比如2009年3月20日凌晨,美軍“洛杉磯”級(jí)核潛艇SSN-688號(hào)在霍爾木茲海峽與已方LPD-18“新奧爾良”號(hào)直升機(jī)船塢登陸艦相撞,導(dǎo)致核潛艇上15人受到輕傷,船塢登陸艦油箱被撞毀,9.5萬(wàn)升燃油泄漏。2012年10月14日美軍“圣哈辛托”號(hào)巡洋艦在演習(xí)期間和已方SSN-765“蒙彼利埃”號(hào)核潛艇在美國(guó)東海岸相撞。類(lèi)似例子不勝枚舉,包括美國(guó)海軍多用途核潛艇與各國(guó)漁船相撞的事件,進(jìn)入2014年以來(lái)也曾發(fā)生過(guò)碰撞。
在此方面最能說(shuō)明問(wèn)題的嚴(yán)重碰撞發(fā)生在2009年2月4日凌晨,英國(guó)和法國(guó)海軍兩艘最先進(jìn)的導(dǎo)彈核潛艇大西洋中部深水區(qū)域相撞。法國(guó)海軍“凱旋”號(hào)核潛艇在戰(zhàn)斗巡邏時(shí)一頭撞上英軍“前衛(wèi)”號(hào)核潛艇的駕駛艙部分。不過(guò),這次相撞時(shí)雙方潛艇航行速度不快,而且顯然不是直角相撞,否則后果會(huì)更加嚴(yán)重。“前衛(wèi)”號(hào)潛艇受損明顯,被拖回蘇格蘭法斯蘭基地,面臨報(bào)廢退役問(wèn)題。法國(guó)潛艇雖然能夠自主返回布雷斯特基地,但是聲吶整流罩和艇首水平舵嚴(yán)重?fù)p毀。
北約大國(guó)兩艘最新型導(dǎo)彈核潛艇相撞的事實(shí)表明,盡管潛艇聲吶設(shè)備非常先進(jìn),但是由于噪聲水平較低,仍舊無(wú)法及時(shí)看到對(duì)方,哪怕是在較近距離內(nèi)。由此可以認(rèn)為,所有高度發(fā)達(dá)的海軍強(qiáng)國(guó)都存在軍用聲納領(lǐng)域的危機(jī),這是由物理規(guī)律所決定的,不是聲吶設(shè)備研制人員的錯(cuò)誤。為了擺脫當(dāng)前的局面,發(fā)展現(xiàn)代化核潛艇聲吶探測(cè)設(shè)備,需要尋找新的方式探測(cè)低噪聲目標(biāo),包括非水聲學(xué)方法和算法。(編譯:林海)
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