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【科普中国军事科技】航空器在空中如何发现深海的潜艇?

来源:光明网-科普中国2023-08-21 10:19

  前面我们曾提到反潜战是最为复杂的海上作战,之所以复杂,是因为反潜战需要动用多种平台和探测装备,协同配合完成一系列的作战行动。目前还没有哪种装备可以独自完成对潜艇的搜索、跟踪和攻击,只能执行其中某一项反潜任务。正是由于这个原因,国外海军在各作战空间都部署了多型反潜探测装备,各种情报相互印证,以求得情报的准确性。

【科普中国军事科技】航空器在空中如何发现深海的潜艇?

  航空搜潜主要有机载的雷达、吊放声纳、声纳浮标、磁探仪、红外探测装置等,装备反潜巡逻机和直升机,是反潜装备体系的重要组成部分。

  以美国海军P-8A海上多用途飞机为例,机载探潜装备有SPY-10相控阵雷达、ASQ-508“先进整合式磁探仪”、各型声纳浮标,以及针对AIP潜艇的“延迟回声测距”新型声纳、MX-20HD高清数字光电/红外成像设备等。其雷达的探测和识别目标的能力比P-3C反潜巡逻机装备的APS-137(V)5雷达有很大提高,具备区域搜索、潜望镜搜索、合成孔径、逆合成孔径、彩色气象、导航等6种工作模式,可同时跟踪256个目标,对大型海上目标的探测距离可达200海里,潜望镜搜索模式可以探测潜望镜或通气管状态下航行的潜艇,探测距离为32海里。

  直升机载探潜装备方面,美国海军现役MH-60R直升机装备APS-147多模雷达、AQS-22机载低频吊放声纳(ALFS)、声纳浮标及其发射装置等。

  AQS-22吊放声纳比上一代AQS-13F声纳的工作频率更低,采用模块化设计,安装简便,灵活性好。据称其搜索范围扩大了3-6倍。利用吊放式声纳搜索和跟踪敌潜艇是反潜直升机的常用探潜方法。反潜直升机根据指令飞到指定的探测点,在距海面15-30米的高度悬停,放下吊放声纳或投放浮标。如果探测3-5分钟仍未发现可疑回波,则换到下一个探测点继续探测。

  声纳浮标是航空反潜使用最多的探测手段,因为雷达、红外等探测装置有其局限性。声纳浮标系统由声纳浮标、反潜机上的机载设备、无线电接收机、信号处理机和终端显示装置等组成,构成了一个搜索、定位、计算、显示等搜潜全过程的自动化探测系统。浮标主要有水下装置(水听器)、水面装置、降落伞三个基本组成部分构成。

  另外一个搜潜手段是磁探仪。MH-60R反潜直升机装备ASQ-81(V)2拖曳式磁探仪,反潜巡逻机也装有磁探仪。潜艇是由金属制造的,尽管出航前进行了消磁,但潜艇航行时,受到地磁场的磁化,在潜艇周围会产生舰艇磁场。这种舰艇磁场和地磁场同时存在,在局部空间形成了叠加于地磁场的附加磁场。不过,这种磁场非常微弱,所以,磁探仪的作用距离也就是几百米。

  红外探测也是探测潜艇的重要手段,美国的P-3C反潜巡逻机装备AAS-36,P-8A海上多用途飞机装备MX-20红外探测装置。其他国家的反潜巡逻机也装有类似的红外探测装置。

  潜艇热源产生的温度可使周围的海水温度上升,现在红外探测装置的精度可达0.01度的数量级,足以发现海水的温度变化。核潜艇为降低反应堆的温度,需要向海水中排放二回路管冷却水,当核潜艇以5节速度航行时,会使后面的水温升高0.2度,虽然大部分热量被海水吸收,但仍会使尾流的温度上升。机载红外探测装置可根据这种微小的温度变化,判断潜艇的存在。

  此外,还有激光探潜、水下电场探潜等非声探测手段。国外在利用激光技术探测水下物体方面,一直在进行研究,有星载蓝绿激光器、机载激光雷达等,但因探测深度有限,所以还没有实质性突破。

  科普主讲人:侯建军(海军专家)

  科学审核:费伯禹(军事内容资深编审)

  监制:战钊

  导演:金赫

  摄影:小鹏

  后期:珞岩

  出品:中国科协科普部 光明网传媒有限公司

[ 责编:肖春芳 ]
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