《出鞘》2015-03-09：长缨已在手何时缚苍龙：中国海军舰艇声呐发展

源济

从《舰船知识》登载的图片可见，最新服役的054A改进型导弹护卫舰已经装备了056A型装备的新型拖曳变深声呐。中国海军舰艇的反潜短板长期以来人所共知，这款新型声呐的曝光说明了中国海军水声系统的哪些进步？本期《出鞘》为您追溯解读。





从第17艘开始，改进型054A型导弹护卫舰均在舰艉左侧增加了一个开口，用于收放最新的SJG-311型主动拖曳低频变深声呐。舰艇的反潜系统包括水声系统和反潜武器系统，其中水声系统中的声呐设备一般分为舰壳声纳和拖曳声呐两种，后者可大致分为主动变深声呐和被动线列阵声呐两大类。





相对于其他的舰载武器装备和电子设备领域，我国舰载水声设备的信息长期以来相对少有人知，其技术水平如何也很少有人去分析。实际上我国在这一领域的起步很早，技术积淀很深，从仿制落后的苏制声呐起步，通过80年代对西方技术的学习吃透，目前已形成了门类齐全的自主研发能力。





目前，中国海军的第三代主战舰艇均装备国产SJD-9型舰壳声纳，它是一部数字式主/被动主动搜索攻击声呐，探测距离12公里，侧重于侦测中近距离水下目标。该声呐是对052型导弹驱逐舰原装的法制DUBV-23型舰壳声纳的国产化升级产品。“现代”级装备的则是性能仿佛的MGK-335型舰壳声纳。





和舰壳声纳相比，拖曳声呐由于水声元器件远离舰体，受到的干扰较小，经常被用作军舰的远程搜潜手段，这也是本图集将要重点叙述的。我国这一领域的起步是1986年引进了一部法制SS-12型艇载小型拖曳变深声呐，改装了一艘037型猎潜艇。从图表中能看到这次改装仍然存在不完善之处。





之后服役的051G型导弹驱逐舰使用了同样来自法国的DUBV-43型拖曳变深声呐。和“独立运营”的693艇上的SS-12型不同，051G型首次将拖曳变深声呐并入反潜系统当中，实现了水声系统和反潜武器系统的综合。但由于051G仍然采用加速慢，噪音大的蒸汽轮机动力，导致实际效果略受影响。





90年代服役的2艘052型导弹驱逐舰上同样使用了该型声呐。在这两艘使用柴燃交替动力，具备双机库设计的新型战舰上，DUBV-43的性能得到了更充分的发挥，使得052型的综合反潜作战能力基本达到了欧洲80年代反潜驱逐舰的水准。后来，051G和052型先后更换了该声呐的国产数字化改进型号。





两艘052型的服役让中国海军水面舰艇在搜潜水平上首次达到了现代水准，但此时西方国家已经开始装备物理孔径大，探测距离远，使用限制少的拖曳线列阵声呐。因此在对引进声呐设备进行国产化数字化改进的同时，依靠水声行业多年的技术积累，我国也独立开始了拖曳线列阵声呐的研制。





于2003年研制成功，并于当年获得国家科技进步二等奖的SJG-206是21世纪初中国水声行业的骄傲，全长300米，最大作用距离100海里，最大工作深度接近1000米，性能和美国海军主力拖曳线列阵声呐AN/SQR-19A接近。其对核潜艇等目标的探测距离在80千米左右，可同时跟踪5个以上目标。





除了051C型之外，中国海军的三代驱护舰普遍装备了SJG-206型被动拖曳线列阵声呐，补上了水下态势感知能力的“短板”。特别是装备了鱼-8型火箭助推鱼雷的054A型导弹护卫舰，该舰在通过拖曳声呐获取敌潜艇大概方位后，除了可以召唤舰载直升机搜潜攻潜之外又多了一个攻击选项。

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装备SJG-206之后，中国海军在水声探测领域可以说达到了世界先进水平，但周边日益严重的安静型潜艇威胁使得我们还不能停止前进的脚步。美国的“弗吉尼亚”自不必说，日本先后装备了“亲潮”“苍龙”两级安静型AIP潜艇，而越南的“基洛”级636M型一旦形成战斗力之后同样不可小视。





这些潜艇的噪声强度往往接近甚至低于海洋背景噪声（95分贝），用被动声呐探测相当困难，加上我国周边海区浅海环境多，声学环境复杂，这使得SJG-206和其他国家的线列阵声呐一样在浅海的探测性能均会有明显下降。因此近年来各国海军普遍引入主动低频声呐用于对付这些安静型潜艇。





这是由于潜艇的降噪措施往往对低频抑制效果较低。以消声瓦为例，它对低频信号的吸收效果并不明显，因此声波可以穿透消声瓦并穿透艇壳，进入耐压壳体内部；而且声波在潜艇的内壳和肋骨中“弹”几次后不仅使得回波进一步增强，还可以通过对回波信号的进一步提取实现对艇型的识别。





这类拖曳声纳对潜艇的探测距离会远超过20km，可能达到40-50km，而且即使对方是“弗吉尼亚”级这种静音性能极佳的潜艇也是一样。另外拖曳线列阵声纳受原理限制存在左右舷模糊问题，无法区分目标到底来自左舷还是右舷，舰艇必须进行机动方能判明，而主被动拖曳声呐解决了这一问题。





所以如今西方国家水面舰艇开始采用主/被动拖曳声呐相结合的方式。用低频主动声呐发射信号，用拖曳线列阵声呐来接收，如此获得远距离探测和定位的良好效果。例如本图中英国海军在23型护卫舰上装备的2087型声呐，以及法国海军在其最新型“阿基坦”护卫舰上装备的声呐均属此类。





主/被动声呐的结合方式有很多种，我国采用的是分开布置的方法，也就是低频发射阵和拖曳线列阵彼此独立布置，可以做到互不干扰，收放也要方便的多。更重要的是便于现役舰艇的升级和改造，即现有配备拖曳线列阵声呐的舰艇增加一个主动低频声呐，即可升级为主/被动拖曳线列阵。





对于图中这款最新曝光的，装备在改进型054A型导弹护卫舰、056A型轻型反潜护卫舰以及052D型导弹驱逐舰上的新型主动拖曳低频声呐，目前除了知道该声呐的型号为SJG-311之外，尚无更多信息披露。从拖体外形来看，它和国产第一代拖曳声呐ESS-1不同，其控制舵面的外形较为独特。





很多人问，为什么美国海军和日本海上自卫队这两支反潜作战领域的“老牌劲旅”现在没有装备主/被动拖曳声呐？更重视航空反潜的美军认为针对浅水区活动的潜艇，掌握制空权之后用P-3C（未来用P-8A）扔声呐浮标挨个地方翻更有效率，这是美军没有现役主/被动拖曳声呐组合的重要原因。





拥有上百架P-3C，未来即将装备国产的P-1反潜机的日本海上自卫队的情况与美军类似。而且日本似乎计划在未来实现更加高级的主/被动声呐组合，下文将做介绍。总之，美日等国不发展这类主/被动拖曳声呐组合，并不能说明他们在这方面技术上不如我国，而是各国反潜战术的差异导致的。





对于反潜直升机的数量都只有美军P-3C零头数量一半左右的中国海军来说，即使效费比未必高，但这一成本无疑是值得的。面对周边先进潜艇的环伺，这笔开销和保证战时不会受敌军潜艇掣肘而无法正常遂行作战行动这一重大意义相比不算什么，这也是中国海军大规模建造056型护卫舰的原因。

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虽然我军很有可能成为唯一大规模装备主/被动拖曳声呐的国家，但反潜探测体系仍存在明显问题，由于地缘环境限制，我国没有也不可能建设类似SOSUS那种海底声呐网络，由于探测能力，部署时间等条件的限制，想仅靠水面舰艇和潜艇构建对300万平方公里蓝色国土的监测无疑是不可能的。





虽然各种反潜手段之间的关系应当是相互补充互为备份，但各种手段的特点也往往不是别的手段能够轻松取代的。比如航空反潜的反应速度，迅速对大范围海域进行搜索的能力就是其他手段无法达到的。所以要实现对周边海域的高效搜潜攻潜作战，高新-6号反潜巡逻机这类武器仍然必不可少。





近年来，潜艇与反潜技术的斗法也在呈现道高一尺魔高一丈的趋势。图为日本海上自卫队正在研究的一种在多个舰（机）平台分别安装信号发射器和接收器的声呐工作模式，在这一系统中，这些平台将能共享同一套目标信息协同作战，实现隐蔽攻击。我国水声技术在信息整合这方面还要努力。





随着我国首个航母战斗群日渐成型，其未来远航任务的增多，必将伴随着越来越多的外军潜艇的侦察挑衅行动。如果说之前海军反潜作战更多立足于单舰作战，从此以后大编队反潜将是中国海军一个绕不开的话题，水声探测设备的发展依然任重道远。本期《出鞘》就到这里，我们明天再见！

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