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(深度)美军“蝇拍”出膛!

2017-03-14 来源: 环球军事 原文链接 评论0条

《美国海军学会会刊》杂志文章

● 毕芸玮 康娜 编译

 

“蝇拍”出膛!

 

冷战结束后,作战潜艇的任务有所变化,主要被用于敏感的沿海地区。由于没有相应的对空反击手段,面对机动速度快、搜索效率高的反潜飞机,游弋于浅水区的潜艇更容易受到反潜飞机的威胁。提高潜艇的生存能力,必须使之能有效地打击空中目标,而潜射防空导弹无疑是最佳的选择。目前,俄、美、法等国都已开展了相关研究。本文介绍的就是美国海军一款名为“蝇拍”的潜空武器研发情况。

 

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浅水威胁

对于美国海军“夏延”号潜艇(SSN-773)的官兵来说,他们知道其引以为豪的潜艇即将毁灭。刚刚他们在巡逻中击沉了四艘敌舰和一艘敌潜艇,但一架敌直升机和一架海上巡逻机正在潜艇上空徘徊,“夏延”号始终不能摆脱追踪,因为它正处于浅水航行,无法下潜躲避。就在这时,值更官透过潜望镜无助地看到海上巡逻机打开武器舱舱门,正准备向潜艇发射鱼雷。突然,艇长大喊一声:“发射‘蝇拍’!”

鱼雷长听到口令,迅速将一枚装有导弹的金属罐放入对抗系统内,并按下发射键。当“夏延”号加速机动摆脱敌人时,金属罐浮出水面,一枚改进型“毒刺”导弹从罐中“跃”出,沿着320°的航向(方位通过潜望镜确定)开始其征程。它迅速捕捉到徘徊在上空的直升机,于是对准目标“冲”了过去,空中升腾起一团火焰——直升机坠落。此时,那架在不远处盘旋的海上巡逻机目睹了这一切,随即提升高度,加速逃离。片刻的喘息为“夏延”号赢得了宝贵时间,它重新隐蔽起来……

这一假设情形说明:在浅水条件下,如果美国海军潜艇被敌机发现,其缺陷会暴露无遗。倘若研发一款能够摧毁或威慑敌机的导弹,美国海军潜艇就能远离空中威胁,且能减少对进攻火力的占用。

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潜艇自出现以来,其最独特的属性就是隐于海中的能力。自二战起,潜艇逐步提升其隐身性能,成为令敌人闻风丧胆的武器。二战期间,潜艇基本不具备潜入水中的能力,大都在水面执行任务,这就容易被雷达侦测,也容易被飞机袭击。在二战中直接指挥U型潜艇作战的卡尔·邓尼茨元帅,在1943年的战争日记中做过这样的描述:“敌人的雷达定位装置……再加上敌人的飞机,是U型潜艇最强劲的敌人……定位装置剥夺了U型潜艇最为重要的优势——不可探测性。”当然,现代的潜艇不再航行于水面,也就克服了这一重大缺陷。不过,无线电测向为反潜部队提供了另外一种定位潜艇的基本方法。然而,今天的艇员已经吸取了邓尼茨元帅和U型潜艇的教训,深知每次发射信号的风险,这样就提升了潜艇的隐身性能。

时至今日,潜艇一旦被敌人发现,多数情况下仍能有效自卫。被敌舰艇成功定位的潜艇可通过发射其携带的武器保护自己,或是加速驶离,重新隐蔽起来。如果潜艇被反潜飞机追踪到,它可以通过下潜来切断信号。还有一种情况,现代潜艇易受攻击,那就是其在沿海区域被飞机侦测到。这时,它无法“跑赢”敌人、无法深潜,也无法还击。为了实现潜艇对海洋的控制,美国海军需要解决这一问题,在敌机攻击潜艇前,将其摧毁或对其进行威慑。

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设计目标

为解决潜艇的浅水威胁问题,美国海军应着力发展潜空导弹。在研发潜空导弹时,须注意以下几个问题。

击落飞机不是潜艇的首要任务,潜空导弹应当是“最后一搏”时的救命武器,只有当潜艇被敌机跟踪、攻击且无路可逃时,才能使用。它不能作为主动进攻飞机的手段,也不能设计成与“宙斯盾”防御系统或其他友军平台相连接的武器。

潜空导弹只用来打击相对容易的目标,如盘旋着的直升机和大型海上巡逻机。战斗机和高空炸弹因对潜艇不构成威胁,因而不是其对付的目标。

潜空导弹的设计应该小巧,便于储存、装载和发射。这样,潜艇不会因装载潜空导弹而减少鱼雷、对陆攻击导弹或反鱼雷武器的装载数量。


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潜空导弹的研发要尽量减少对潜艇的改变,不增加新的发射孔或艇体开孔,从而降低开支。同时,尽可能依赖现有技术。与拦截大气层外弹道导弹和掠海巡航导弹技术相比,击落在附近盘旋的直升机所需技术相对简单。当然,潜艇要摆脱飞机的追踪,快速逃离并下潜仍是最佳选项。因此,发射潜空导弹不应限制潜艇的速度或深度。此外,潜空导弹应该是简易装置,无须官兵复杂的准备和操作,因为彼时官兵手头有许多工作要做。

值得一提的是,潜艇的首要任务是利用鱼雷和“战斧”式巡航导弹摧毁敌舰船和陆上目标,因此,发射潜空导弹不能利用这些发射系统。多数美军潜艇配有四个鱼雷发射管,这就意味着如果潜空导弹装载在潜艇上,该艇的攻击力在任何时候都会下降25%,所以,潜空导弹的发射方式很关键,不能削弱潜艇的攻击力。

根据以上这些目标,海军研发出的潜空导弹将更为经济实用,不会代替贵重的鱼雷、“战斧”式导弹或其他对抗系统。

 

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当前研发

最近,一些个人和国防承包商在潜艇如何击落飞机上狠下功夫。然而,在这些推荐的武器中,许多都存在严重缺陷。在某些设想中,发射系统被安装在潜艇的指挥塔部分,如C.罗杰·华林在海军水下作战中心申请专利的潜艇近程防御系统,以及法国舰艇建造局正在研发的潜艇防空武器等。这些系统需要潜艇在距离水面较近时伸出天线桅杆,然后对准目标发射导弹。为了安装和操纵天线桅杆,需要对潜艇指挥塔进行大规模改造。更重要的是,当潜艇做好准备,升起天线并开火时,它要被迫在潜望深度下缓慢航行,这导致潜艇更易受敌攻击。

德国迪尔公司正在研发潜艇交互式防御与进攻系统(IDAS)。该系统使用一个装四枚导弹的金属罐,通过鱼雷管发射。一旦开火,导弹加速接近水面,对目标(如反潜直升机或水面舰艇)发起攻击。潜艇通过一根电线对其进行引导,导弹射程约20公里。AIM-9X“响尾蛇”潜射导弹,是雷声公司正在研发的一款导弹。依照设计,该导弹将利用艇载垂直发射系统进行发射。在2005年的一次试验中,AIM-9X利用固定垂直平台发射,成功追踪并摧毁了一架低速无人直升机。雷声公司、诺-格公司及美国海军水下作战中心,成功利用水下“战斧”胶囊发射系统试射一枚AIM-9X试验弹。

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潜艇交互式防御与进攻系统和艇载AIM-9X看起来精干高效,但潜艇却付出了代价。因为潜艇必须牺牲一些进攻火力,用以携载和部署这些武器。潜艇是摧毁敌舰船的最佳平台,却不是击落敌机的理想选择。即便为击落敌机,也不应该以损伤反舰、反潜和打击能力为代价。

弗吉尼亚级潜艇可能是世界上最好的潜艇,能携载27枚鱼雷和导弹,通过鱼雷发射管发射,同时还能携载12枚“战斧”导弹,通过外部垂直发射系统发射。如果所有的“战斧”导弹都装入垂直发射系统中,那么潜艇就算携带一枚AIM-9X导弹,都将削弱“战斧”导弹8%以上的攻击能力。同样,如果AIM-9X导弹能够通过鱼雷管发射,仅仅是携载一枚该导弹就将削减近4%的鱼雷库存。对能力卓越的弗吉尼亚级潜艇来说,这么做太可惜,必须有更好的解决办法。通常情况下,水面舰队的巡洋舰和驱逐舰必须以牺牲强大的进攻火力来携载防御导弹,以保护航空母舰,潜艇舰队不应如此,应在不减弱其攻击力的情况下,寻找更好的防御方法。

 

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“蝇拍”之谜

为了实现前文的设计目标,潜艇舰队应研发一种可通过艇内对抗系统发射的武器。该武器系统基于潜射投弃式温深仪(SSXBT)和FIM-92“毒刺”导弹/“星光”防空导弹,是两者的混合体。该型武器灵活易携,拥有成熟的技术和合理的设计目标,且性能上不会与鱼雷、“战斧”导弹等同质化。

潜射投弃式温深仪是通过潜艇3英寸(编注:1英寸=2.54厘米)对抗系统发射的一种探针。当它漂浮在水面时,会布放传感器,并通过电缆将信息传回潜艇,这样潜艇就获得了声速剖面。用导弹替换温深仪传感装置是保护导弹在接近水面过程中免受水压影响的便捷方式。潜空导弹肯定比潜射投弃式温深仪重,但可以在潜射投弃式温深仪外加装简易漂浮装置——用一个小型二氧化碳罐来确保整个装置处于正浮力状态。潜射投弃式温深仪的电缆装配与后膛门相连,这意味着它可以被改造,用以向导弹传递最后时刻的目标数据,如潜望镜观测到的直升机方位。潜射投弃式温深仪上的轧刀装置能够在导弹射出后,切断电线,或者使潜艇在试图规避敌人时能迅速地移动。最后,潜射投弃式温深仪的传感器会决定其何时到达水面,掌控传感器的布放可用以启动导弹发射。

使用改进型“毒刺”导弹独具优势,但先要进行一些重要改装。“毒刺”导弹重量轻且价格相对低廉,已有效使用几十年。“毒刺”导弹2.72英寸的直径意味着能将其装入金属罐,并与罐内壁有足够空间,也方便将罐装入对抗系统。然而,对于3.2英尺(编注:1英尺=30.48厘米)的潜射投弃式温深仪主体部分来说,实在难以容下5英尺长的“毒刺”。这可能是最大的挑战。不过,也不是没有解决的办法,可以通过改造“毒刺”或是牺牲掉近3海里的射程来实现。

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更好的选择是“星光”近空防御导弹。目前该导弹可部署在陆、海、空平台上,可在不到一秒时间内加速到三马赫。该导弹有三个独立舱段,采用激光制导。它可在极短的暴露时间内攻击目标(如近距离的直升机),并有着惊人的四海里射程。然而,原始的“星光”导弹对于3英寸的对抗系统来说有点儿大,尽管它比“毒刺”短了近5英寸。克服这一问题,可以通过去掉第一级火箭来解决。该级火箭用以推进武器从发射管射出。为了保护操作人员,第一级火箭会在离开发射器前熄火。由于导弹在海中置于金属罐内发射,这样第一级火箭就失去了存在的必要性。通过将导弹数量由当前的三枚减少到两枚,进而缩小导弹规格。该导弹的舰载改装型被命名为“海光”,潜空导弹的改装型为“潜光”。

“毒刺”和“星光”两种常规导弹是在发射前瞄准目标,所以潜空导弹的设计必须解决这一问题。最好的解决办法就是向导弹提供初始方位,在其飞行过程中锁定目标,重新确定方位。初始方位在导弹发射前由潜望镜或声呐提供,或者在金属罐接近水面时通过连接线提供。此外,最具挑战性的工作就是使导弹在脱离金属罐时能成功部署并垂直发射。

实在穷途末路时,金属罐上还可以安装一个类似显示潜艇遇险位置的无线电信标的灯标。它可以提供美国海军潜艇遭遇空袭时的坐标和信号,用以向友军寻求空中支援,抵御敌机。既然潜艇的位置敌人已经知晓,那么通联不会造成进一步损失,还可能提供些许慰藉。

 

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优劣评估

与已开发的系统相比,如依靠垂直发射系统发射的AIM-9X,潜空导弹具备重要优势。前面提到的设计目标,潜空导弹都能满足,但最大的问题是因其规格限制所带来的技术可行性。

最重要的一点是,潜空导弹不会牺牲潜艇的进攻火力。确切地说,利用艇内对抗系统,潜艇不会牺牲反鱼雷措施。由于潜空导弹规格小,便于快速转换,这样潜艇就可以携带足够多的潜空导弹,而不是一两枚“响尾蛇”。

潜空导弹对潜艇和艇员操作的影响也较小。发射潜空导弹很容易,几乎不需要考虑最低速度或深度,然而发射AIM-9X时,本应躲避敌机的潜艇需要在潜望深度下低速完成一长串操作步骤。更确切地说,发射潜空导弹只需一名鱼雷兵操作,无须几名值更官的关注,这样后者的工作重心可以放在如何躲避威胁上。

此外,潜空导弹能够完成任务且“不张扬”。“响尾蛇”是性能更优、更先进的武器,但潜艇不是战斗机,它也不能尝试去做战斗机。“毒刺”和“星光”导弹也有很好的追踪功能,尽管射程有限,但还是能为潜艇赢得足够的逃离时间。即便未被导弹击中,任何一名直升机飞行员在得知自己就是下一轮攻击的目标时,都会三思要不要低空盘旋使用吊放声呐。当有一只苍蝇在你周围嗡嗡地飞,用苍蝇拍打死它当然最好,但有时把它轰走就够了。

不得不承认,这个设计很粗糙。有许多极具挑战的障碍需要克服,例如怎样缩短导弹长度、如何改进从漂浮的金属罐发射导弹,以及在发射后确定目标。依赖现有系统,如潜射投弃式温深仪,利用海军水下作战中心已完成的工作,“蝇拍”有助于弥补潜艇仅存的缺陷。

本文经《世界军事》授权转载 未经允许不得转载  编辑:马瑛



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