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现代潜艇作战自身噪声的危害性最高AIP潜艇多次穿透美反潜网

发布时间:2019-07-23 17:38 来源:未知 编辑:admin

  声音在海水中的传播速度受温度、压强、含盐量影响:一般说来,水温每上升1摄氏度,声速增加3米/秒;压强每提高1个大气压,声速加快0.17米/秒;含盐量每增加1/1000,声速提升1.3米/秒。开阔海域水体中的盐度大致恒定,声速主要取决于水温与水压,温跃层下方海水的温度梯度极为平缓,水温对声速的影响基本消失,声速随水深的增大而稳步提高,声学信号的传播路径相应向浅水方向弯曲,因此深海水体会起到虚拟凸透镜的会聚作用,将来自目标的噪声能量逐步汇集到宽数海里、深数百米的狭窄区域,即所谓的水声会聚区内。

  在海面“反射镜”与深海“凸透镜”的共同作用下,水声会聚区以固定间隔呈同心圆环状分布,相邻水声会聚区间的距离受海洋环境影响并不固定,在北大西洋和北太平洋通常为30多海里。搜索高速航行、释放出强烈噪声信号的水面战舰和潜艇时,处于舵效航速的战术型低频被动拖曳线列阵声呐通常可以在第二水声会聚区发现目标,第三甚至第四水声会聚区发现的案例也并不鲜见。

  中低纬度海域的表层水体较为温暖,声速最小值出现在深约1000米,被称为深海声通道(DSC)的水层。声学信号在介质中传播时,会出现路径向速度较低的方向弯曲的折射现象,这使深海大洋成为了以深海声通道为轴线的声波导管。高纬度海域表层水温远低于深海水温,声速低谷区的深度相应较浅,恰好与绝大多数军用潜艇的典型活动深度契合。

  冷战时期,美军在格陵兰一冰岛一英国拦截带的海底山脉上部署有海底固定声呐监听系统(SOSUS),利用深海声通道的波导效应,可追踪1000海里外北冰洋海域的苏军潜艇。在近距离,声波以球面方式扩散,若忽略海水对声能的吸收作用,则信号强度与距离的平方成反比,潜艇自噪声每下降20分贝,被动声呐的探测距离下降90%。进入深海声通道的声能以圆柱面模式传播,潜艇自身噪声每下降20分贝,被动声呐内的探测距离会下降惊人的99%!

  苏军早期攻击型核潜艇强调依靠高速机动对抗反潜战舰的主动声呐,水下航速高于以敌潜艇为首要作战对象、极其重视安静性的美军攻击型核潜艇,但自身噪声水平也比同时代的美军潜艇高20一40分贝,从而成为美军SOSUS系统的理想“猎物”。苏海军通过间谍活动获悉此事后,从671型(V级核潜艇)核潜艇开始大力降噪,其后建造的新型核潜艇在1975一1988年间,将攻击型核潜艇的噪声辐射强度压低了30分贝,使美海军战术型被动反潜声呐的有效覆盖半径锐减97%,战略水声监听系统的作用距离更是高台跳水般下降到0.1%,美海军曾经异常高效的多层反潜体系顿时陷入前所未有的巨大危机。

  冷战结束后,欧美海军反潜战重点从刘一抗开阔水域的高性能核潜艇,转移到搜索濒海环境中的常规潜艇上。在水下低速航行时,常规潜艇往往比先进的核潜艇更加安静,是颇为棘手的目标。由于浅海水深不足,水声会聚区和深海声通道无法形成,声能会在水面与海底之间连续反弹迅速耗散,而浅海水体中剧烈波动的含盐量也使水声信号的传播路径变得几乎无法预测;恶劣的传播环境和民船活动形成强烈的背景噪声,使以声学手段在近岸浅水海域进行远程探潜成为不可能的任务,而柴电潜艇“匍匐前进”时微弱的噪声辐射,使其在中近距离也难以被发现

  马岛战争中,围绕反潜任务构建的英国海军共投掷反潜武器150余枚,却未擦到在水下活动的阿根廷常规潜艇半片油漆,作为特混舰队核心的航母则险些在潜艇攻击下葬身鱼腹。

  传统柴电潜艇安静性虽佳,却因铅酸电池能量密度极低而缺乏耐力,在反潜兵力的持续压制下,极易因长时间无法上浮充电而丧失作战能力。

  AlP技术的发展大幅缓解了这一问题,德国214型潜艇能以4节航速潜航1248海里,比209型潜艇提高了212%;在同样预留200海里续航力储备的情况下,其潜航持续性是209型潜艇的5.24倍,再次上浮充电前可能抵达的海域面积是后者的27.46倍。由于缺乏高效储氢手段,采用燃料电池AlP系统的214型潜艇的水下续航力不如采用斯特林AlP系统的瑞典哥特兰级潜艇,后者4节航速时的潜航距离为1650海里,按照上述储备航程标准,再次上浮充电前可能停留的海域面积是209型潜艇的52.56倍。

  在与美海军的对抗演练中,“哥特兰”号屡次成功穿透美军严密的反潜防御体系,“击沉”重兵把守的高价值大型战舰,令美海军深感震撼。用于替换哥特兰级的A-26型潜艇采用更先进的斯特林AlP系统,5节航速时的水下续航力超过2160海里。由于体积大、液氧储备充沛,同样安装斯特林AlP系统的日本苍龙级潜艇的潜航能力又远在A-26型之上。在核潜艇安静性突飞猛进、柴电潜艇水下续航力成倍增长后,欧美海军高度依赖被动水声监测手段的传统反潜作战模式已不再适用,研制远程主动声学探测设备势在必行。返回搜狐,查看更多

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