现代隐身潜艇对水面舰艇反潜作战的影响及对策

随着隐身技术在潜艇上的广泛应用,现代潜艇以其高航速、大深度、小噪声以及一定的隐身能力,给水面舰艇对潜防御作战带来了重大的影响.针对隐身潜艇采用的隐身技术,在未来反潜作战中,对多基阵声呐探测和综合探测技术进行了分析,并对水面舰艇未来反潜装备的发展提出了相关建议.     

国外潜艇声隐身技术的现状及发展方向

潜艇的声隐身性能是衡量潜艇作战能力的一项重要指标,降低潜艇水下辐射噪声和声目标强度,不仅能提高潜艇的隐身性,还能提高潜艇实施先敌攻击的能力。文章系统的介绍了国外潜艇声隐身领域取得的成果及影响声隐蔽性的因素,提出了该技术领域的发展建议。     

寻猎深海幽灵——中国反潜舰艇发展中的问题及对策

反潜舰艇是指以对潜艇进行搜索、跟踪、驱逐、打击为主要作战使命的水面作战舰艇。随着潜艇设计及制造技术的高速发展，现代潜艇（包括常规动力潜艇和核动力潜艇）的综合作战性能已有了极大的提高，在航速、攻击力、隐蔽性及自动化程度等主要性能方面都达到了空前的程度，作为现代海军中的一支重要作战力量被越来越多的国家所认同。潜艇性能的提高对水面舰艇也构成了极大的威胁，因此世界各国都加速了现代反潜技术研究，逐步建立起了由水面反潜舰艇、空中反潜飞机及水下反潜潜艇构成的立体反潜体系，其中反潜舰艇是这个体系中最为重要的组成部分。进入20世纪80年代后，随着世界军事格局及中国周边安全形势发生变化，中国海军所面临的潜艇威胁日益凸显，加之中国现代反潜舰艇发展滞后，所以应对现代反潜作战的能力与世界先进水平存在较大差距，这对未来中国海军完成维护祖国统一和领土完整、保护海洋资源和海上交通运输线的畅通等作战任务都将产生不利影响。[编者按]     

航空反潜对当前中国海军的重要意义

在各种反潜作战方式中，航空反潜以其反应时间短、机动能力强、作战效率高以及在反潜作战中的主动地位和安全性等众多方面的突出优势而被视为最重要的作战手段。从现代反潜作战来看，水面舰艇和潜艇等其它反潜作战平台不仅机动能力缺乏优势，还往往因自身发动机或螺旋桨产生噪声而导致声纳的探测能力受到很大干扰，即使是由数量可观的舰艇编队形成的反潜区域也是有限的。而反潜飞机不仅速度快，灵活机动，能够以绝对优势的速度搜索、跟踪和攻击各种潜艇，而且机载搜潜设备多种多样。如反潜直升机即使采用声纳探测，也能利用其低空悬停性能将声纳换能器吊置于水中而避免自身机械噪声的干扰，通常少量反潜飞机在较短时间即可执行对很大面积海区的监视和搜索任务。此外，由于迄今为止多数潜艇在水下并不具有理想的对空探测设备和作战武器，因而反潜机在执行任务期间并不象水面舰艇那样须时刻提防敌方潜艇的反击。自20世纪90年代以来，中国周边国家及地区竞相建立和发展潜艇部队，从而使中国海洋安全面临的潜艇威胁日益加剧。而长期以来，由于多方面原因，中国海军对近海海域水下目标的搜索、监视能力一直相对薄弱，尤其是能够进行大区域、大面积水域快速巡逻和快速反应的空中反潜装备相对欠缺，已经严重滞后于中国海洋安全形势的发展变化，因而，在短期内迅速提高中国海军的反潜装备水平和作战能力，尤其是尽快发展和提高中国海军的航空反潜能力已经是当前海洋安全形势十分迫切的需求，对于这一点应当有充分的认识。     

反潜中的舰艇动力装置各组件隐身性评估

以某型舰艇反潜作战为背景，建立了动力装置隐身性的模糊多目标评估模型，讨论了各评估指标权重的确定方法，分析得出了本型舰艇在执行反潜任务时动力装置各组件对舰艇隐身性的影响排序，以此为基础，给出了该型舰艇动力装置的使用建议，该模型同样也适合其他类型舰艇以及舰艇不同组件的隐身性评估。     

将“振动”作为设计隐身平台的工具

设计师必须在不牺牲作战平台的基本功能，即武器运输的前提下，设法均衡满足改善平台隐身性时的各项有冲突的要求。技术进步带来了性能更佳的传感器，因此延迟发现和隐蔽是作战原则的基本要素。隐身可划分为声隐身和非声隐身。声隐身涉及到辐射噪声（由机械、螺旋桨或水动力引起）、声目标强度等，而非声隐身包括雷达特征信号、电场辐射信号（ELFE）、红外特征信号、光信号、磁特征信号等的隐身。机械的振动级可以作为设计工具。了解不同机械及其在不同栽荷条件下，采取不同安装方案时的各种振动特性，有助于判断辐射噪声可进一步降低的范围。把问题解决在源头历来是处理问题的最佳方案。即将焦点集中于振动产生的机理，其次才是传输路径。包括基座、支撑结构、管路、波纹管、减振架等在内的传输路径在降低辐射噪声中逐渐变得重要。监测振动级并产生方向相反，大小相同的振动是降低振动的新兴技术。本文讨论了上述方法和将振动作为海军作战平台设计师工具的实践应用。     

监测与控制声特征信号的传感器和作动器网络

在新潜艇发展过程中，降低潜艇的可探测性是需着重考虑的一个因素。当潜艇下潜时。主要由以下几个方面的原因而被探测到：无线电发射（雷达、无线电）、雷达信号及声信号。声特征信号明显是最重要的方面，因此，安静性是潜艇设计的一个主要研究方向。推进装置和辅机的设计及运转工况在很大程度上决定了潜艇的声特征。为了监测潜艇辐射噪声和机械设备的状态，并对噪声与振动进行主动控制，美国海军开发了许多自噪声监测系统和控制系统。商用高速网络技术的发展，如ATM-SONET和光纤信道（Fibre Channel）技术促进了可监测舰艇辐射噪声和机械设备状态，并对噪声与振动进行主动控制的高速传感器和作动器网络的研制。与以前的舰艇监测系统相比，这些新的商用网络结构较简单，花费也不多，而性能更好。本文讨论了采用ATM-SONET网络的全舰监测1024信道传感器网络的设计，也讨论了采用光纤信道网络进行噪声与振动主动控制的256信道传感器和作动器网络的设计。     

舰船水下辐射噪声的控制分析

水面舰船的声隐身性能是衡量舰船作战能力的一项重要战技指标。控制舰船水下辐射噪声水平、降低舰船的水下辐射噪声,不仅能提高水面舰船的隐身性,还能提高舰船的生命力和战斗力。介绍了国内外的水下辐射噪声控制情况,针对我国水面舰船水下辐射噪声的控制,提出了发展建议。     

21世纪美海军潜艇技术发展展望

提出了美海军潜艇２０００￣２０３５年基本的作战使用任务需求，并全面分析了美海军潜艇技术未来发展趋势和要求，如声隐身、非声隐身、总体结构、传感器、有效载荷和功率密集度等方面技术。     

水下船舶低频段典型单机工况下声辐射特性研究

该文旨在探讨潜艇各设备单机工作下引起的船舶结构水下声辐射特性。基于ABAQUS声固耦合算法模拟水下结构在无限流场中的声辐射问题,对潜艇结构进行各种单机工况低频段的频域内的计算和分析。首先找出各工况下流场中辐射声压随频率的变化规律及沿船长的分布规律,再比较出各个设备单机工作时对声辐射的贡献量大小,以便针对不同工作频率段的噪声主要振动源,采取浮筏等隔振措施。由此可见,开展各个设备单机激励作用下的潜艇水下辐射噪声特性分析,对于提高潜艇水下声隐身能力具有重要意义。     

水面舰艇反潜作战效能的FAHP评估法

影响水面舰艇反潜作战效能的因素有很多,通过对其主要因素进行了分析,建立了水面舰艇反潜作战效能的指标体系.基于层次分析法(AHP法)法建立了反潜作战效能的评估模型,采用专家组决策法(Delphi法)与模糊综合评判法相结合的方法评价了各指标权重,得出了符合反潜作战理论的结论,是一种对水面舰艇反潜作战效能评估方便、可行的方法.     

海洋水声特性与潜艇声学设计

潜艇的声学特性是由传到水中的辐射噪声组成的，同时潜艇的自噪声会降低潜艇上各种传感器和声纳的工作性能。潜艇噪声源发出噪声，必须经过海洋水声传播过程，才能被敌方反潜水声侦察仪器发现。因此，了解海洋水声特性对潜艇声学设计十分重要。     

舰船水下辐射噪声预测系统的研究

由于水下辐射噪声特征信号代表了水面舰船和潜艇的固有特征，因而被敌方利用作为探测舰艇的主要手段。为了建造达到声学指标的舰艇，必须在设计阶段精确地预测噪声级并采取切合实际的降噪措施。为此，开展了舰艇水下噪声预测系统的研究。简要介绍了预测系统和根据理想模型试验得出的验证结果。     

潜艇承修工厂振动噪声控制条件建设方案设计

随着海军转型建设和新军事变革的不断推进,舰船装备综合保障工作要与新时期海军的使命任务相适应。舰艇主承修工厂修理振动噪声控制条件建设是决定舰艇维修保障过程中,声隐身性能能否保持在较高水平的重要因素。以舰艇作战需求为牵引,以修理工厂振动噪声控制能力建设为重点,通过控制修理工厂装设备修理过程中的振动噪声性能,使维修后的舰船声隐身性能能够恢复到较好水平。     

国外潜艇声隐身技术现状与发展综述

分析了国外先进的潜艇声隐身单项技术,介绍了国外潜艇声隐身技术的发展现状和特点,发现其主要体现在降低辐射噪声和目标强度等方面.通过对各项技术的深入分析,得出了美俄先进核潜艇声隐身技术重点发展的5个方面.最后对潜艇声隐身技术的未来发展进行了展望.     

提高潜艇隐身能力的技术措施

介绍了潜艇隐身技术的发展,分析了影响潜艇隐蔽性的因素,并提出提高潜艇声辐射隐身能力和非声辐射隐身能力的技术措施。     

有限水深下舱段模型水下声辐射圆柱形阵列测量研究

在水面舰艇的研发阶段,随着对其声隐身性能指标的提高,一般采用数值仿真或者舱段模型试验来考核并优化其声学设计。对于舰艇水下声辐射预报方法,也会利用舱段模型试验来验证。考虑试验成本、操作便利性和背景噪声等因素,一般将舱段模型放置在露天水池进行水下辐射噪声测量,因此开展舱段模型在有限水深露天水池的水下声辐射测量研究非常有必要。为了分析有限水深露天水池中舱段模型水下辐射噪声圆柱形阵列测量方案的合理性,本文对在2种水域模型的封闭半圆筒结构水下声辐射进行数值仿真,并对小水线面双体船缩比模型进行了露天水池试验和噪声估算。分析计算和实测结果,验证了有限水深露天水池中舱段模型水下辐射噪声圆柱形阵列测量方案的合理性。该研究成果对于露天水池中舱段模型水下辐射噪声测量试验具有指导意义。     

国外水面舰艇声隐身设计及控制技术概况

介绍了国外水面舰艇声隐身的设计过程、水下噪声的预报方法及其适用范围，以及针对舰艇螺旋桨噪声、机械噪声和水动力噪声实施水下噪声控制的主要方法，归纳了世界主要海军国家部分水面舰艇所采用的减振降噪措施，以及几种科学考察船的水下噪声数据。     

外国海军的护卫舰

在第二次世界大战中，德国潜艇的积极作用，使得盟国海军面临一个怎样提高反潜防御的有效性问题。护航船舶的严重不足，特别是舰队驱逐舰的不足以及它们对低速护航的不适应，使得专家们急于研制出一种主要任务是对敌潜艇作战的新型舰艇。     

水动力噪声计算方法综述

准确量化评估水动力噪声,对研制反潜水面舰船、安静型潜艇和隐身鱼雷等高性能航行体具有重要意义。由航行体型线变化、表面曲率不连续和各种扰动引起的三维非定常外流场是航行体水动力噪声的源场。分述航行体表面湍流边界层、空腔振荡、空化和粗糙度诱发水动力噪声的机理和研究进展。在分析水动力噪声数值预报难点的基础上,综述流体动力噪声计算方法研究进展。着重比较在航行体水动力噪声工程预报方面有较好前景的3种方法:声类比法、粘声分离法和声边界条件法。