反水雷装备发展新动向


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水雷的作战使用特点显著,与其他海战武器比较,作战时间长,战斗有效期通常为1~5年,甚至更长时间,可给敌方造成长期威胁;易布难扫,部署方式多样化,具有较强的隐蔽性;威力巨大,其爆炸往往发生在舰艇最薄弱的水下部分,對舰艇有极大的破坏性等。进入21世纪,现代军事技术的发展在水雷上得到充分体现,智能化水雷、特种水雷、重力引信水雷、异体水雷等新型水雷的出现,使水雷在现代战争中的破坏性更加显著,反水雷已成为21世纪海战三大难题(反潜、反导、反水雷)之一。为应對水雷威胁,世界各国海军都给予积极关注,极力突破传统扫雷方式的局限性,提高反水雷效率,减少水雷威胁。

完善现有舰艇反水雷装备

反水雷舰艇一直是扫雷、猎雷的主要装备,也是目前各国装备数量最大、效率最高的反水雷装备,因此改进现有扫雷舰艇、猎雷舰艇是提高现有反水雷能力的主要方式。改进现有舰艇反水雷能力的方法主要有两种:

一,发展新型探雷声呐,提高對水雷的探测和识别能力。目前對水雷的探测主要是猎雷声呐、磁探仪以及红外成像技术,而探雷声呐是用于发现水雷的主要装备,直接影响扫雷舰艇的反水雷效果。当前正在发展的新型声呐技术,包括合成孔径声呐、超宽频声呐、变深声呐等都能够提高水雷探测精度,甚至可提供清晰的水雷图像。美国海军近年来装备的“遥控猎雷系统”所使用的AN/AQS-20A探雷声呐系统,可从五个不同角度探测水雷,能够探测和分析从海床到海面的各种障碍物,为那些可能是水雷的物体给出精确的位置坐标,舰上或直升机上的操作人员可以通过视频监视器看到高清晰度的水下图像并加以辨认。该系统是世界上效率最高的猎雷声呐之一,最新型的AN/AQS-20A声呐在拖体上还装有高分辨率的激光成像装置,可對沉底雷进行识别。

二,发展新型灭雷具,提高扫雷可靠性和作业效率。如果把声呐探测说成是反水雷舰艇的“眼”和“耳”,那么灭雷具便是它的“手”,工欲善其事,必先利其器,要提高反水雷的效率和能力,灭雷具就起到了至关重要的作用。水雷是一种具有隐蔽性的武器装备,稍有不慎就会對反水雷舰艇本身造成伤害,因此灭雷具的灭雷方式也关系到反水雷舰艇的安全,为安全灭雷,一方面是改进和发展接触、非接触扫雷具,以及能避免人员伤亡的遥控水下机器人;另一方面是研制不会引爆水雷的探雷、灭雷器材,其中最具发展前景和用途广泛的灭雷具是无人潜航器,主要有遥控潜航器和自主潜航器两种。

无人潜航器大都是在水下进行灭雷作业,不需要人员近距离参与灭雷,能够最大程度地降低對人员的安全威胁,而且无人潜航器通常采用低磁或无磁材料制造,使用电动力推进,一般水雷的探测手段难以发现,再加上无人潜航器可以远离反水雷舰艇单独行动,这就大大提高了探雷范围,探雷的能力也随之增加。随着新技术的运用,当前无人潜航器正向着更大的活动范围、更精确的导航定位、更具智能性的探测及其处理能力协同反水雷的方向发展,不但保证了反水雷舰艇的安全更保证了扫雷效率。

增强航空反水雷能力

航空反水雷是以飞行器为平台,搭载各种机载反水雷装备执行水雷探测、清除任务的扫雷方式,目前的主要平台是直升机。与扫雷舰艇比较,航空反水雷具有安全性、灵活性、高效性,以及反应快速等显著优点,可以实施快速的反水雷作战,填补水面反水雷舰艇的能力空缺。

航空反水雷的方式主要有三种:一是侦察和猎雷。侦察系统由直升机携带猎雷声呐、激光等探测系统,探测、识别、定位未被掩埋的沉底雷、短索水雷和锚雷。猎雷系统由机载操作站和内置各种声呐的水下拖体组成,可對水中目标信号进行显示、记录、处理并精确定位。二是灭雷。猎雷声呐完成水雷探测、分类和定位后,将机载灭雷系统机动到水雷位置,重新捕获目标,并在最佳位置引爆炸药以摧毁水雷,或利用超空泡射弹消灭接近水面的锚雷。三是扫雷。由直升机拖曳高速声、磁非接触扫雷系统,通过辐射声、磁物理场诱爆水雷。非接触扫雷系统具有高度的灵活性,可以高速拖曳扫雷。

美国现已确定重点发展机载猎雷声呐、机载水雷失效系统、机载激光水雷探测系统、机载非触发扫雷系统等反水雷装备系统,将使航空反水雷装备的反水雷效率和能力都有很大幅度的提升。

探索无人反水雷装备

为应對日益复杂的水雷武器威胁,提高反水雷效率,世界各国海军都极其重视发展研制无人扫雷装备,而先进动力技术、信息处理技术、自动控制技术等技术的广泛应用,也为智能化的无人扫雷装备发展开辟了道路。从近年来的发展状况看,以各种无人潜航器为代表的无人扫雷装备,已经成为当前和今后扫雷装备发展的重要方向,日益受到世界各国的重视,并发挥着越来越重要的作用。目前开发出的新型无人反水雷装备主要有四种。

一是遥控型猎雷系统。这实际上是一种半潜型无人潜航器,其航行体本身在水下,但是发动机的进气和排气口以及通信天线都露在水面。这种无人潜航器自身装有传感器,由其拖曳的小型水下航行器也携带有传感器,主要搜索海底附近的沉底雷。通过通信天线从母艇上进行无线遥控操作,也可以利用全球定位系统,按照事前设定的路线独立航行。

二是潜水艇型无人潜航器。这种无人潜航器的航行体大,可以搭载搜索水雷用的各种传感器,并从水面舰艇上进行有线遥控操作,此外,还可以伸出机械臂,在离所发现的水雷最近的地方放置爆破用炸药,通过引爆炸药来达到灭雷的目的。

三是完全自主型无人潜航器。未来的无人潜航器将以智能化、自主性为主要特征,执行任务时无需對其遥控,可以完全自主的工作,还能远离母艇,独立活动,不仅具有现在的无人潜航器的扫雷功能,而且还可以收集水中和水面情报,甚至能够使用武器来對付威胁。目前美国海军反潜战中心正在开发的下一代完全自立型无人潜航器,基本使命除了收集情报、进行水面搜索和侦察,在沿岸浅海水域进行反潜战以外,就是侦察水雷、收集海洋战术数据。

四是一次性遥控无人潜航器。这种无人潜航器共分两种,一种装有空心装药破甲弹头,使用时通过有线遥控接近水雷,并以与水雷同归于尽的方式除掉水雷;另一种不装弹头,可用来执行搜索水雷及乘员的操作训练。

研制集装箱式和小型便携式反水雷装备

有些场所的扫雷,使用专业性的反水雷舰艇反而不合适,例如對一些敏感海区进行针對性探测,常规的反水雷舰艇就显得力不从心,而可移动的能够快速部署的集装箱式和小型便携式扫雷装备则非常合适。

一,集装箱式的反水雷装备。主要是供非专业化舰艇扫雷、猎雷使用。例如法国研制的可更换配置的多用途反水雷系统,装备有多种类型声呐,功能强大。配备的潜水器装有4个水平推进器和2个垂直推进器。潜水器上部壳体装有电子组件、通信模块和各种传感器。下部壳体装有电源(电池)或动力装置

(脐带电缆)。潜水器执行任务时,首先利用各种声呐探测和分类水雷目标,然后返回母舰平台进行重新配置,撤除声呐,安装水雷处理装置,执行灭雷任务。由于这种潜水器的所有设备及操作系统都装在6米长的集装箱内,控制台装在1个3米长的集装箱内,因此被称之为集装箱式反水雷装备。

二,小型化反水雷装备。小型化反水雷装备便于携带,特别是在航空扫雷日益重要的今天,直升机由于负载的限制,反水雷装备的小型化,便于集成多种扫雷技术,进一步提高航空扫雷的效率。此外,在用于舰艇和无人潜航器反水雷方面,反水雷装备的小型化优势也显而易见,同样载重的情况下,可以携带更多的相关设备,也便于反水雷装备的综合集成化。特别是一次型灭雷具的小型化,能够更好地满足远离本土或基地扫雷的需求。美国研制的一种水下灭雷机器人,长度仅46厘米,主要用于在沿海地带和复杂浅水海域探测水雷,当机器人查勘海域并发现水雷或类似水雷目标时,可以通过自毁方法与水雷同归于尽,也可對水雷的确切位置进行标识,使部队作战时避开水雷障碍。

重视综合反水雷装备

面對日益复杂的水雷武器,单一的扫雷方式已显不足,综合性扫雷装备发挥着越来越重要的作用。从当今世界反水雷装备的发展情况看,随着大量高新技术的运用,很多反水雷装备已经能够把水雷探测、识别、清除等多种功能融为一体,成为综合性反水雷装备,提高了反水雷效率和清除水雷过程的安全性。

一是把探测、识别和清除水雷等多种功能融合到一种载体上。如前文所提到的用于反水雷的水下无人潜航器和遥控猎雷系统等,大都具有综合性功能,能够自主或通过线控方式在人工参与的情况下,实现對水雷的探测、识别和清除。

二是把多种反水雷方式集成到单一平台上。目前,专用的扫雷舰艇功能日益复杂,已经从早期拖曳式接触扫雷和简单模拟舰艇物理场(声、磁等)的非接触扫雷,发展到现在的由猎雷声呐、导航定位、设备显示控制装置和灭雷具等组成的综合性扫雷。而且随着技术的发展,专用扫雷舰艇的功能也更加齐全。如德国海军计划进行的猎雷艇改造,核心就是装备综合反水雷系统,包括装备“长尾鲨”一次性灭雷具、“海獭”自主水下航行器、“狼鱼”自主水下航行器,以及电子控制柜、控制台、导航和雷达、舰桥设备等,以适合在新形势下满足反水雷和對抗临时爆炸装置的需求。

三是发展新概念的反水雷手段。主要是设想利用信息网络技术,把各种形式的反水雷装备、技术手段综合运用起来,构成网络化的反水雷作战体系。当前,世界发达国家的反水雷作战手段早已突破传统的“猎、扫、破、炸”范畴,发展了激光探雷、水下机器人、水下无人潜航器等多种反水雷手段。在反水雷作战平台方面,有直升机、扫雷舰艇、潜航器等,呈现出空中、水面和水下立体化的趋势。如果通过信息网络技术将这些立体多样的反水雷作战平台联接起来,就可以构成一个反水雷的作战平台网络,提高反水雷效率。

水中病毒信息反水雷

病毒信息是信息战武器之一,目前已经渗透至多个兵种的作战方式中,水雷战也不例外。

水中病毒信息反水雷是一种非接触式的水中信息武器,即在雷区中,辐射与传播病毒信息,通过水雷引信的接收通道,进入计算机存储区,病毒数据破坏计算机的运行,使引信失灵或失效。水中病毒信息反水雷主要是:

向雷区投放有源病毒干扰器,间歇辐射伪目标信号特征,不断唤醒水雷战斗引信,诱发水雷自炸或耗尽其电源使水雷失效。

另外,向雷区辐射高能粒子或强电磁脉冲或制造磁爆,破坏水雷引信的程序、数据或直接损毁其电子元器件,也可以达到让水雷失效的目的。

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