潜艇的替身

2020-05-25 02:53王凡
兵器知识 2020年5期
关键词:航速靶标反潜

王凡

作为威力最强的“不对称武器”之一,潜艇无论在哪个国家的海军眼中,都是“眼中钉,肉中刺”。冷战期间,在北大西洋,苏联红海军的核潜艇经常与美国海军的反潜舰艇、潜艇部队进行“猫捉老鼠”的游戏。无论是美国航母战斗群、反潜巡逻机还是单独执行任务的核潜艇,都要提防苏联海军的核潜艇是否在自己附近潜伏。这些部队如果没有良好的反潜战训练,肯定是无法胜任这些任务的。因此,美国海军长久以来都非常重视反潜作战训练。

虽然使用潜艇来执行反潜训练任务效果极佳,但成本相当高,而且潜艇部队不能保证随时都能配合水面舰艇、飞机来训练。尤其是冷战结束后,美国海军攻击型核潜艇的数量持续下降,可部署潜艇数量不足,这种对抗式训练只能保持最低限度进行。

在缺乏潜艇作为假想敌时,低成本、操作简单的无人水下载具(UUV),就能代替潜艇执行此类训练任务。美国海军就为此而研制装备了反潜训练靶标,目前主要使用的有两款:可重复使用的MK30,消耗式的MK39。

进行反潜训练,最好的靶标是己方的潜艇,但训练成本高,也不能随叫随到

正在吊放,准备入水的MK30

大替身,逼真模拟

MK30系列反潜战训练靶标,直径533毫米,长度6.25米,外形与MK48鱼雷非常相似。该系列训练靶标最大航速20节,能够为水面舰艇、潜艇与反潜机提供真实、可靠、经济的反潜训练。

从1974年开始,该系列的最初型号MK30-Mod1就开始在美国海军中服役。目前美国海军服役的44条MK30-Mod1已经执行了超过25000次的反潜训练及测试任务,每条靶标的平均寿命已经超过了40年。经过延寿之后,MK30-Mod1将服役到2027年。

MK30-Mod2型于1992年研制,取代了原来44条MK30-Mod1中的11条,2002年开始具备初始作战能力。

MK30使用电力推进,前方电源舱段中有银锌电池,总电量39千瓦时。每次执行完训练任务后,MK30可以回收、充电。银锌电池还为声学模拟系统、引导/控制系统提供电力。

MK30上装备了噪音发生器、强磁场制造系统,能够模拟不同的声纹特征与磁信号特征,来扮演不同类型的水下威胁,比如常规潜艇、攻击型核潜艇、弹道导弹核潜艇等。相比MK30-Mod1型,MK30-Mod2型增加了自动规避功能,在接收到反潜单位的主动声呐信号,或探测到来袭的鱼雷噪声后,做出机动,模拟潜艇规避攻击。这能为反潜单位提供尽可能贴近实战的训练。

MK30的部署平台为一艘配备大型起重设备的支援船只,通常是美国军事海运司令部租借的民船。从船上部署后,MK30首先下潜到工作深度,达到任务速度,然后就会按照提前设定好的路线航行。训练期间,可以通过声呐信号指示其改变航速、航向、深度、任务模式。如果训练任务需要紧急中断,操作团队可以使用紧急关闭系统向其发送185分贝的停机信号,此时MK30终止任务并上浮至水面,由支援舰艇或直升机回收。

MK30通常由8名民间人员操作,包括1名任务主管、1名工程师、6名技术人員。不过它实际上仍需其他规模庞大的后勤支援团队、训练设施,才能进行完整的训练程序,所以通常只在贴近基地的试验场使用。

为了确保安全,美国海军规定MK30只能在设置了回声定位设备的试验场或训练海域中运行。他们通常使用便携水下训练场地系统(Portble UnderseaTraining Range,PUTR),来追踪与监控整个反潜战训练的过程。PUTR系统是一组投放在海床上的小型应答系统。

MK30-Mod1反潜训练靶标的结构

小替身,随手就练

MK30型反潜训练靶标虽然能够代替潜艇扮演假想敌,提供贴近真实状况的反潜训练,但它体积和重量都很大,需要很多后勤与支援设备、人员,限制了使用范围。这种情况下,美国研制了MK39型一次性机动反潜战训练靶标(Expendable Mobile ASWTraining Target,EMATT)。

MK39在设计时就考虑了快速、低成本进行反潜战训练,因此其长度只有914毫米,直径121毫米,重量仅10.1千克。别看体积与重量都不大,MK39却拥有约200米的最大潜深。

MK39的部署极其简单,任何一艘水面舰艇或普通的反潜机,都能轻松完成。部署前,只需要一台笔记本电脑设定数据,包括航线、深度、速度、运行时间等,随后MK39就能进入工作状态。释放也非常简单,从甲板上直接手抛入海即可。

MK39的任务设定非常方便,只需要一台专用笔记本电脑与一根数据线即可完成

为了增强通用性,MK39出厂前都被装入一具安装了减速伞套件的标准声呐浮标发射收纳筒(SonobuoyLaunch, Container,SLC)。SLC使MK39可以通过反潜巡逻机、直升机的声呐浮标发射系统投放。如果从水面舰艇或低空直升机上投放,将MK39靶标本体从SLC中取出即可。MK39入水下沉到预定深度,满足启动要求后,就会开始执行程序,展开反潜训练。与MK30一样,MK39也具备自动规避功能,能进行4组预设与3组可编程的规避动作。

自上世纪80年代起,MK39已生产4万多套,仅美国海军就接收了近2万套,使用它的国家有二十多个。

MK39在完成设定后直接抛入水中即可进行反潜战训练。因此这款靶标在美军中极受欢迎,很多舰艇在出海时都会携带一批MK39进行训练

MK39系列先后生产了四种型号,MK39-Mod0、MK39-Mod1、MK39-Mod1A和MK39-Mod2。这四个型号之间,最大速度与噪音模拟的细节均各有不同,但是都主要用于模拟常规潜艇。

MK39-Mod0型到Mod1A型上配备的噪音发生器,能够产生450、600、720和900赫兹四个频率的噪音。

MK39-Mod2型能够在100~3000赫兹频段内产生12个频率的噪音,还能够播放预先录制的噪音信号,这些信号中通常包括了潜艇打开鱼雷发射管、发射鱼雷、转舵和一些机械噪音。

2014年,美国海军为MK39-Mod2进行了升级,强化其水下信号播放能力。升级后的MK39-Mod2能产生最大175分贝的噪音。

航速上,MK39系列的改进变化更多一些。MK39-Mod0与Mod1型设计较早,只能以固定的8节航速航行。如果加装磁场发生装置,航速会降到7节,最大续航时间为3小时。美国海军在使用中发现,固定航速航行的靶标无法逼真模拟潜艇,因此对其进行了升级,研制了MK39-Mod1A型。

由于成本較低,MK39可以大批量生产

MK39在出厂时都会收纳在标准声呐浮标发射收纳筒中

MK39-Mod1A的续航力与其航速直接相关。没有加装磁场发生装置的MK39-Mod1A,航速能在3~8节之间调节。3节航速下续航力10小时,8节航速下续航力3小时。如果加装磁场发生器,MK39-Mod1A就只能以5~7节航行。

此后的MK39-Mod2型增强了续航力,8节航速时续航时间有4小时。

进入21世纪后,AIP系统逐步成熟,常规潜艇开始大量装备AIP系统,性能有了很大提升。因此美国海军在2012年准备为MK39-Mod2升级,换装动力系统,使其能在保留3~8节巡航速度的同时,以最高14节的速度冲刺航行,模拟新型潜艇的特性。热动力鱼雷的航速要普遍高于电动力鱼雷,因此采用MK48这类鱼雷的动力组件,本来是最简便的办法。但这类鱼雷使用的奥托Ⅱ高能燃料,不仅成本高,安全性还无法满足海军反潜机的储存要求,因此MK39只能接着用电池。

2019年1月17日,美国海军水下作战中心发出了生产下一代MK39-Mod3的技术细节需求。虽然这份需求目前尚未公开,但据推测,MK39-Mod3很可能就是增强了动力系统,能够达到14节航速的MK39系列最新型。

在同一时间,洛马公司也在MK39-Mod2的基础上研制了“潜艇机动声学训练靶标”(SubmarineMobile Acoustic Training Target,SUBMATT),主要用于潜艇的反潜作战训练。

其主要结构与MK39-Mod2几乎没有区别,唯一变化是没有了适合空投的SLC外壳,而是通过潜艇的垃圾处理装置发射套件发射。当其从标准的垃圾处理装置中发射后,会下沉到一定深度,再进入工作模式,以免与投放它的潜艇相撞。

新替身,智能外购

2018年, 美国海军对瑞典萨博公司研制的AUV62-AT反潜作战训练系统进行了评估,希望用它代替已经服役多年的MK30-Mod1型靶标。这项测试于2018年夏在位于巴哈马群岛的大西洋水下测试与评估中心进行。测试前,美国海军派出了一支分队到瑞典进行相关操作培训。

一套完整的AUV62-AT反潜战训练系统,除了水下航行器,还有信号产生与分析系统、任务计划系统、训练评估系统、投放与回收系统、整合后勤支援系统。

潜艇使用的SUBMATT靶标

AUV62-AT的水下航行器, 直径和MK30-Mod1一样,都是533毫米,但其长度达到7米,重量为620千克。外壳由铝合金制成,最大潜航深度300米,最高航速12节,4节航速时续航时间24小时,8节航速时续航时间10小时,12节航速时续航时间3 小时。其操控方式与MK30基本相同,都是按预先设定的路线航行,或是通过无线电或声呐改变其航速、深度、航向、声学信号等。

AUV62-AT的外形基本还是鱼雷形,但在后部设置了一根通信天线桅杆。它的噪音发生器能够模拟10赫兹到160千赫兹之间的声学信号,频段范围很宽。主动声呐模拟器,能产生最高185分贝的输出信号,频率为1千赫兹到100千赫兹。AUV62-AT的尾部还装有拖曳式噪音发生器,用于模拟潜艇在声学上的长度与体积。

AUV62-AT虽然不像MK30那样能达到20节,但极大的续航能力能够更加真实地模拟对抗的情况

AUV-62AT反潜战训练系统的水下航行器

瑞典海军在2016年6月订购了一批AUV62-AT,2020前完成交付。一个未公开名字的客户也在2017年从萨博公司订购了AUV62-AT。在美国海军于2018年对其测试后,英国皇家海军也在2019年5月订购了该系统,由萨博与英国国防企业QinetiQ公司共同操作与维护。

对美国海军来讲,他们决定购买AUV62-AT系统取代MK30-Mod1,也只是过渡,等待本国研制的下一代大型反潜训练靶标出现。但目前来看,美国自研的下一代大型反潜训练靶标,恐怕仍需较长时间才能出现。

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