反潜作战的临门一脚—— 攻潜系统(上)
详解固定翼反潜机关键技战术之十一
在前几节内容中,我们已经对四大搜潜利器的发展历史以及载机的改装使用等分别做了详细介绍。
这一节我们将围绕搜潜作业确定目标潜艇航向位置信息后,按照作战意图实施攻潜的过程,对攻潜系统组成、武器发展以及载机改装特点等进行介绍,看看反潜机攻潜能力强弱究竟取决于哪一环节,短板弱项和未来发展又在何方?
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攻潜系统组成
前文我们提到,对于没有情报支援条件下,处于海上巡逻状态下的潜艇和反潜机而言,其接近过程并非是第一节虚构故事中理想状态下的由远到近,由水面到水下,反而更多是相对随机的。反潜机通过四大搜潜设备发现的潜艇目标既有可能突然出现在几十千米外的海面,也有可能出现在十几千米外甚至是机身几百米范围内的水下。因此攻潜系统的使命任务就是,在不同距离范围内,实现对水下、水面状态潜艇以及舰艇目标实施有效打击,同时尽可能缩短从侦察到打击之间的时间差。
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完整的攻潜系统通常包含火控、外挂物管理系统,以及弹舱、翼下挂点和各型武器等。其中火控系统是攻击的决策机构,能够像智囊团一样,在接收来自雷达、浮标等解算出的目标运动和位置信息后,根据载机自身状态数据,提供合理攻击方案供任务指挥长选择,并在方案确定后,将对应攻击指令传输给外挂物管理系统,同时还要根据方案给出最佳飞行路径,并将其交联至载机导航系统中,用以引导飞行员按照预定路线飞行;而外挂物管理系统则是攻潜武器投放使用的实施部门,一方面要将火控系统给出的攻潜参数装订到对应武器之中,另一方面还要完成对各型武器挂载状态的检测管理以及实际投放控制。
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但相较于这两个低调的分系统,各种攻潜武器和机身上的各种弹舱挂架结构则要高调和吸引眼球得多。虽然反潜机先后装备使用包括过航炮、火箭弹、深水炸弹、水雷、自导鱼雷、空空导弹、空面导弹等在内的各型武器。但随着武器技术的发展,目前主要以自导鱼雷、自导深弹以及空面导弹为主。由于攻潜作业的重要性和敏感性,实际攻潜操作通常都会由战术指挥长或者专门的武器操作员直接负责。这也是为什么其他诸如光电、磁探等空勤操作员都可以由中、低级军士担任,但战术指挥长以及武器操作员大都通只能都由军官以及高级军士担任的重要原因之一。
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纵观反潜机发展不难看出,火控、外挂物管理这类软件系统以及弹舱挂架等物理结构,都是配套某型武器针对性使用,在这种相生相伴的关系和系统软件资料相对匮乏且专业性极强的情况下,我们完全可以通过攻潜武器的发展脉络来管窥攻潜系统的发展。而通过对两种潜艇状态下打击武器的演变,我们可以直观看出攻潜系统发展在不同状态目标打击中的各自发展特点:
水面攻潜系统由近至远到达极限
如果我们细细观察一战、二战时期的潜艇,不难发现其实他们实际上更像是一种潜水船,绝大部分时间都处于水面航行状态,只有攻击前后才会进行短暂下潜,且水下航速相对较低。针对这一实际情况,航炮、火箭弹以及炸弹、深弹等打击水面舰艇的常规武器就成为这一时期反潜机的首选,与之对应的是这一时期潜艇也大都装备防空炮用以对抗反潜机。
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可能很多读者都觉得对于处于水面状态的潜艇目标而言,由于其耐压壳入口尺寸相对较小,且大多位于围壳下部与艇身交接位置,因此常规武器对围壳产生的结构毁伤,很难对艇身耐压壳结构造成直接伤害,进而影响后续作战。但这一认识是不全面的,相比于炸弹直接命中的一击毙命,装药量较小、射程较近的航炮、无制导火箭弹,对于水面状态的潜艇虽然很难直接毁伤围壳下方的耐压壳结构,但其作战效能却不容忽视,这是因为围壳位置还布置了诸如潜望镜、进排气管、对海搜索雷达、电子支援(雷侦)、通讯桅杆、拖曳声呐收放装置甚至是主动声呐阵等,多种贯通型结构件和重要探测传感器系统,一旦被毁伤就很有可能破坏艇体密封结构,或者丧失对外感知能力,进而使潜艇丧失下潜和作战能力,如同破甲弹没有击穿主装甲,却摧毁了坦克的动力和观瞄机构进而无法战斗是一样的。因此打击水面围壳结构依然是打击潜艇的重要有效手段之一。
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二战后,随着潜艇技术进步,水上航速得以极大提高且水面航行状态几率有效降低,典型的209级潜艇可下降到25%以下。在近程空面导尚不成熟的年代,常规无制导深弹连投对于水面状态潜艇目标依然有较强的毁伤能力,但其使用对攻击航路的要求严格,攻击前准备时间长且命中精度较低,反倒是火箭弹较短的准备时间,和对载机攻击航路较低的要求,使其具备了较强的时敏目标打击可行性。不过需要注意的是,打击水面状态潜艇时的深弹通常是不开减速伞倾斜入水(命中目标),以提高命中精度和触发引信灵敏度的,而进行水下攻潜时的深弹,则是要开减速伞垂直入水,以降低对声学传感的冲击。
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可能很读者对反潜机打火箭弹觉得不可思议,但实际上即使是P-3C也曾苦练火箭弹本领。
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英阿马岛战争中,在对阿根廷圣菲号潜艇的第一轮打击时,反潜直升机首先投掷的一枚MK-11深水炸弹就击毁其供电和通讯系统,随后使用火箭弹和AS-15空舰导弹对阿根廷海军圣菲号进行了有效打击,特别是对围壳结构的有效毁伤使其不能下潜躲避,为随后英军战斗奠定了基础,反倒是同时使用的空投自导鱼雷由于浅海声学环境复杂一发未中。
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随着核动力装置、AIP技术、新型电池技术以及潜艇控制技术的发展,潜艇水面状态比重未来将进一步降低,特别是从水面状态接到报警,到完全下潜的用时也越来越短,在潜艇雷侦、雷达设备帮助下,基本都可以实现在发现反潜机后的20秒内下潜完成,即便考虑到潜艇的反应时间,留给反潜机的打击时间窗口依然不会超过1分钟且将会越来越短,火箭弹发射准备时间长、初速低、精度差、射程近、毁伤能力差等的缺点逐渐凸显。在反潜机作战任务拓展到反舰用途,以及空面精确制导武器技术成熟后,发射条件要求更低的各类空地导弹,随即实现了对机载无制导火箭弹的取代。但潜艇极快的下潜速度和留给导弹的有效飞行时间并没有变化,因此导弹的引入并不能极大提高对水面潜艇的有效攻击距离,这就使得10千米以内的水面潜艇目标还有打击的可行性,稍远的目标完全可以在空面导弹抵达之前实现下潜得以规避。
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目前来看,对于水面状态潜艇最有效的打击武器,只剩下了近程空面导弹和深弹两种。水面攻潜距离由近至远,在有限时间窗口限制下已经达到了极限。至于反潜机装备的射程更远的空(面)导弹,主要作战对象已不是潜艇而是中远距离上的各型水面舰艇。
发展思路各不相同的水下深弹攻潜
二战期间,深水炸弹击沉的潜艇总数,占到了总击沉潜艇数的45%,约360余艘以上,而其中被航空深水炸弹击沉的潜艇数量,又占到了深水炸弹击沉潜艇总数的72.9%,航空深弹攻潜效率可见一斑。![]()
但随着二战后潜艇技术的飞速发展,仍在各国大量装备的无动力无制导,只能依赖“守株待兔”方式进行攻潜打击的航空深弹,由于较低的命中率,使得各国对其使用态度不尽相同。到了上世纪六、七十年代,以美、法为代表的众多北约国家开始放弃研发装备,而苏联、英国、瑞典等国认为,深弹能够以较高的性价比,实现对水下目标的驱赶毁伤,仍有研发装备价值。事实证明,如同越南战争初期的F-4战斗机非常激进的取消机炮,转而依赖更加先进但却未经充分检验的空空导弹一样,反潜机用自导鱼雷全盘替代深弹显然是操之过急,即便是现阶段最先进的自导鱼雷,也不能确保像深弹一样,能够在各种恶略海况和浅海海区中正常使用。
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尽管马岛海战战例毕竟是无制导深弹攻击水面状态潜艇,且阿军无论是在潜艇性能上还是在潜艇战术使用上都存在一定问题,但深弹在浅海中的实战作战效能还是给世界各国海军留下了很深的印象。马岛海战后至今,通过对反潜深弹作战效能的再思考,各国的装备思路展现出—短暂热情、有效毁伤和少量多次三种各具特色的发展格局:
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首先是美、法等海上大国,对于反潜深弹的作战效能依然持一定的谨慎态度,尽管还是重新恢复采购诸如MK-11等成熟型无制导深弹产品,并且实际装备过一段时间,但短暂热情过后依然认为,空投鱼雷才是打击水下潜艇的最佳武器,目前已经不再使用这类武器,且对于这类产品的后续研发并不感冒。
而对于其他国家而言,尽管在具体装备方向上仍有所不同,但都认为限制无制导深弹作战效能的最大问题,在于缺乏制导模式,因此纷纷引入被动声学制导,以提高水下命中率。相较于以往非制导深弹的水下重力下降,到达指定深度引爆的工作模式而言,变为更加智能,能够在声学导引头的引导下对一定范围内潜艇目标进行精确打击,尽管与鱼雷相比还是相去甚远,但连投杀伤概率仍远大于早期无制导深弹型号。不过在这一“共识”下,各国的深弹发展仍旧各具特色。![]()
马岛海战后的意大利、德国、挪威等国,走上了有动力制导,配合小体积小装药,并通过浮标发射器投放的“少量多次”发展之路。他们分析认为,深弹战时的主要用途,是对可疑目标进行有效驱离和攻击(次要),因此存在的问题在于现有深弹体积不够小巧,载机携带量难以满足消耗,且无动力“设定”严重影响了战斗力,只能依靠重力进行机动,一旦潜艇在载机投放后进行大速度、大角度、大深度机动,逃出深弹打击的球锥形空间范围,即便入水后深弹声学导引头接收到了潜艇信号,但没有动力装置就不能像鱼雷一样进行机动回转爬升或者进行追击,存在一定的听得到打不到情况。因此提出了LCAW(低成本反潜武器)概念,先后研制了A200A和海矛自导深弹:
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其尺寸与A类浮标相当,空投型全重仅有11-20千克,这种设计下的“深弹”不但可以借助浮标发射器,进行多枚快速连投,而且小巧的体积也有利于载机大量携带,虽然不到5千克的装药即便直接命中潜艇,最多也只能撕下一块消声瓦,但在动力装置提供的1000米射程和仅5万美元一发的低廉价格下,完全可以通过“少量多次”的使用策略,干扰(潜在)潜艇的作战使用,进而为我方后续搜攻潜占据主动权。而相比之下,一枚MK-54空投鱼雷的售价则高达83.9万美元之多。![]()
与此同时,苏联(俄罗斯)走上了无动力制导型,配合大装药大体积的“有效毁伤”发展道路。他们认为增加声学制导装置后的深弹,依靠多枚连投,能够实现对打击半径内潜艇的有效命中,限制其作战效能的,就是通常仅能命中1-2枚的情况下,单发装药量不足以完全摧毁潜艇,因此研制出了只能通过弹舱和常规武器挂架投放的S3V自导深弹,其体积和重量几乎达到常规空投鱼雷的一半。而作为上一代S3V的替代产品,俄国近年来新研制的ZAGOH-2E型深弹,通过新型声制导和悬浮-下沉组合式机动技术,进一步有效提高命中率,多发连投命中大幅提高到了60%以上,同时还增大战斗部装药至35千克,在聚能战斗部技术帮助下的单发毁伤性非常可观。但这样也带来了深弹体积重量增大的问题,体积重量进一步增大,从上一代S3V的93千克上升到了120千克,与A-200、海矛相比可谓是巨无霸一样的存在。这种不同解决思路如同与抗美援朝时期,美制F-86对阵苏制米格-15一样,前者多挺12.7机枪数量多杀伤力小,后者37、23毫米机关炮数量少却能一发入魂一样,东西方思维差异在武器装备发展的细节上体现的淋漓尽致。![]()
落后武器带来的技术优势
总体来看,尽管自导深弹仍在不断发展,但受制于成本等限制,其与鱼雷的技术差距并不会减小反而会越来越大,但以下诸多优点的存在,使其依然会在未来海战特别是反潜战中发挥作用:
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首先就是相对于鱼雷而言没有了动力舱段,整体体积重量得以大幅度缩减。对于反潜机而言,由于潜艇自身作战特点,使其很少出现多艘位于在同一任务区活动的情况,因此携带两枚自导鱼雷基本可以保证对单艘潜艇的有效打击,大中型反潜机其余的挂载空间,完全可以挂载10枚以上的自导深弹,在提高攻潜效能的同时增强多用途作战能力(驱赶骚扰潜艇)。而相对廉价的简配版声导装置可以进一步降低造价,一枚自导鱼雷的售价足以购买数十枚自导深弹。因此尽管自导深弹命中率相对鱼雷较低,但是结合更为低廉的价格和更大的载弹量,依然可以取得不错的攻潜或者驱离效果。![]()
其次是独特的攻击方式具备较强的隐蔽性和多用途性。由于深弹攻击路线非常类似于反坦克导弹中的攻顶模式,潜艇的声学探测手段对于艇身近距斜上方的探测存在一定艇身遮挡盲区。且各种声学干扰装置大都是无动力型,在使用上大都被投放至艇身侧后方用以对抗各型鱼雷,对于来自于艇身前方攻顶式的自导深弹干扰效果如何,还有待实战检验。而在采用不同的引信触发模式时,自导深弹也可以在无制导和制导型号之间进行转换,可满足不同海区环境和目标潜艇状态的需要。由于鱼雷的使用环境要比深弹苛刻,因此在海况恶略时,无制导深弹甚至是唯一可用的攻潜武器。
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深弹的另外一个好处就在于可控杀伤带来的政治效果。在第一节中的应招反潜故事中我们不拿发现,和平年代的反潜作战更多的是进行驱赶警告,但在主动浮标声呐警告作用下,潜在敌方潜艇拒绝浮出水面或者离开我方敏感水域,由于政治原因又不能直接对其进行摧毁时,深弹就成为最有效的可控暴力驱赶手段,在目标潜艇周围或者前进方向实际使用深弹定深起爆,足以在不毁伤目标的同时有效震慑目标。而更加智能化的鱼雷此时显然是“聪明过头”,难以执行这种不需命中目标的政治任务。
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不难看出,由于目前深弹发展朝向了不同的方向,且都没有经过实战检验,因此孰强孰弱并不好判断,但装备自导深弹必然比不装备,增加了一种廉价可行的攻击手段,并且也提供了执行其他作战任务,例如反蛙人、驱赶水下可疑目标等的能力。结合目前装备实际看,只有俄制反潜机还装备有航空反潜深弹,上文中其他国家研制的多款深弹型号,由于存储安全性和使用理念上的诸多问题,并没有实际装备。
由深海到沿海的空投鱼雷发展
自潜艇诞生以来,总体而言朝着大潜深、静音化、高航速以及多武器发射平台的方向在不断发展。而这其中对空投鱼雷影响最大的就是潜艇逐渐增强的机动性、安静性以及水声对抗措施。
空投反潜鱼雷的发展同样以马岛战争为分水岭,体现出两个阶段的不同发展方向。战前主要是紧跟潜艇技术进步,特别是核潜艇大潜深、高航速、双壳体结构技术极大发展后,早期轻型空投鱼雷随即出现了追不上、打不穿的问题。针对这一现实矛盾,鱼雷的动力装置,从早期的化学电池到改进为OTTO燃料、恒速追击升级为变速体制,有效提高了航速航程,战斗部也从爆破型战斗部发展到了聚能破甲战斗部,始终针对性的紧跟潜艇发展步伐。从第一代Mk-43、第二代MK-44到第三代A244、Mk-46(0-5型)型空投自导鱼雷都是这一时期的典型产品。
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马岛海战后,鱼雷在浅海水文噪声环境下的实战效能给各国海军带来极大冲击,且这一时期苏制潜艇静音化水平进一步提高,近海国家常规潜艇的大量装备,使得鱼雷发展再次受到冲击,第四代鱼雷产品应运而生。主要特点是研制新型声学探测原件和处理系统,重点增强对浅海噪声环境中静音化潜艇的探测能力。代表产品是美制MK-54、欧洲的MU-90和A290等。总体而言,两阶段发展,都是在物理结构基本不变的情况下,针对目标潜艇特点,重点升级了动力、制导以及战斗部技术。(空投鱼雷的相关发展介绍相对较多,在此就不做过多阐述了)
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当然除了以上两种状态潜艇目标以外,反潜机还曾经装备过一种看似情理之外,实则意料之中的武器—近程空空导弹。由于反潜巡逻机远海反潜任务需要以及其长航时大航程载机特点,任务中除了在他国近海遭遇对方战斗机驱逐外,远海巡逻或者在敏感海区长时间对峙时,反潜机最常遭遇到的反而是反潜机自身或者侦察机。由于反潜机自身并没有装备空对空武器,因此1982年马岛战争期间,英军猎迷反潜机在遭遇阿根廷由波音707改装的海上巡逻侦察机时,出现了互为敌手却相互之间人畜无害的尴尬。
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冷战时期P-3C与伊尔-38以及图-142等反潜机之间的伴飞也是经常发生的事。
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因此在美制P-3C和英制猎迷反潜机的装备历史上,还曾经实验性的装备过AIM-9近程空对空导弹用于空中自卫。
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纵观水面和水下攻潜武器发展脉络,不难看出整个攻潜系统,实际上都是紧跟潜艇技术的发展,并在其牵引下不断升级,未来的攻潜系统如何发展,恐怕只有未来的潜艇才能决定。在本文按照作战意图实施攻潜的过程,对攻潜系统组成和发展特点介绍完毕之后,下一节我们将结合载机改装特点,看看反潜机攻潜能力强弱究竟取决于哪一环节,短板弱项和未来发展又在何方?
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