孫　權(quán)

(海軍駐昆明七五〇試驗(yàn)場(chǎng)軍事代表室　昆明　650051)

?

反艦魚(yú)雷反對(duì)抗自導(dǎo)技術(shù)發(fā)展分析*

孫權(quán)

(海軍駐昆明七五〇試驗(yàn)場(chǎng)軍事代表室昆明650051)

反艦魚(yú)雷不僅要克服各種水文環(huán)境不利因素，還要能對(duì)抗各種艦用干擾器，目前僅靠單一的反艦自導(dǎo)方式已很難完成作戰(zhàn)使命。通過(guò)采用自導(dǎo)融合技術(shù)、先進(jìn)自導(dǎo)和新型自導(dǎo)技術(shù)可使魚(yú)雷提高反艦對(duì)抗性能，成功打擊各種不同水面目標(biāo)。

魚(yú)雷; 反艦; 自導(dǎo)技術(shù)

Class NumberTN911

1　引言

魚(yú)雷自誕生以來(lái)，除作為攻擊敵潛艇極為重要的武器外，也一直是潛艇、水面艦艇和反潛飛機(jī)攻擊水面艦艇的最有效武器。盡管反艦導(dǎo)彈日臻成熟，但艦載反導(dǎo)技術(shù)不斷進(jìn)步，遠(yuǎn)中近末多層次防空力量使反艦導(dǎo)彈的威脅逐步降低。而魚(yú)雷因其具有毀滅性殺傷力、攻擊隱蔽、難以防御，主要海軍大國(guó)一直以來(lái)極度重視魚(yú)雷裝備發(fā)展，水面艦艇受到魚(yú)雷攻擊的威脅越來(lái)越嚴(yán)重，逼使各國(guó)發(fā)展艦用魚(yú)雷防御裝備，研究艦艇防魚(yú)雷戰(zhàn)術(shù)。目前水面艦艇已發(fā)展出軟殺傷、硬殺傷和非殺傷三類防御手段，并形成了一套規(guī)避魚(yú)雷攻擊的戰(zhàn)術(shù)對(duì)抗措施。使用被動(dòng)、尾流或主動(dòng)單一聲自導(dǎo)的傳統(tǒng)魚(yú)雷已不能對(duì)抗艦用防御裝備并成功毀傷水面艦艇。為使魚(yú)雷能對(duì)抗各種艦用干擾器，打擊不同性質(zhì)水面艦艇，有必要進(jìn)一步研究魚(yú)雷反艦對(duì)抗技術(shù)。

2　水面艦防魚(yú)雷對(duì)抗措施

目前水面艦艇根據(jù)魚(yú)雷探測(cè)原理，發(fā)展出軟殺傷、硬殺傷和非殺傷三類防御手段。軟殺傷采用干擾或欺騙方式使魚(yú)雷不能攻擊目標(biāo)；硬殺傷采取物理手段直接擊毀魚(yú)雷；非殺傷采取艦艇隱身和抗打擊設(shè)計(jì)降低魚(yú)雷探測(cè)和打擊效果。另外，艦艇還采取機(jī)動(dòng)規(guī)避或采用低價(jià)值艦艇掩護(hù)高價(jià)值艦艇等戰(zhàn)術(shù)防魚(yú)雷措施。

軟殺傷主要有： 1) 拖曳式聲誘餌。拖曳在艦船尾部，發(fā)射本艦?zāi)M噪聲和魚(yú)雷主動(dòng)信號(hào)模擬回波以誘騙魚(yú)雷。 2) 火箭助飛或壓縮空氣拋射式聲誘餌。采用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)或壓縮空氣將誘餌發(fā)射到距離本艦數(shù)百米外，以浮標(biāo)形式發(fā)射模擬信號(hào)。 3) 噪聲干擾器。通過(guò)發(fā)射噪聲壓制魚(yú)雷或潛艇聲納，降低其探測(cè)距離。主要用于壓制潛艇聲納，以干擾潛艇線導(dǎo)導(dǎo)引。 4) 氣幕彈及假尾流模擬器。氣幕彈在本艦和魚(yú)雷間形成一道氣幕，以增大聲傳播損失。假尾流模擬器通過(guò)產(chǎn)生氣泡來(lái)模擬艦艇航行尾跡。

硬殺傷主要有： 1) 誘殺誘餌。誘餌誘騙魚(yú)雷到殺傷半徑時(shí)，引爆魚(yú)雷引信及其裝藥或采用自帶炸藥摧毀魚(yú)雷。 2) 火箭深彈。在魚(yú)雷來(lái)襲航路上形成彈幕阻攔并摧毀魚(yú)雷。 3) 爆炸式攔截網(wǎng)。將帶有炸藥包的攔截網(wǎng)以火箭助飛方式布放至艦艇后方尾流區(qū)域展開(kāi)，攔截魚(yú)雷并炸毀。 4) 反魚(yú)雷魚(yú)雷。其采用聲自導(dǎo)探測(cè)來(lái)襲魚(yú)雷并導(dǎo)引攻擊，進(jìn)入殺傷半徑后摧毀魚(yú)雷。目前因其探測(cè)距離和殺傷半徑小，技術(shù)難度大，世界范圍內(nèi)尚未實(shí)際裝備。

3　魚(yú)雷單一自導(dǎo)反艦特點(diǎn)

魚(yú)雷最早采用的反艦自導(dǎo)方式是被動(dòng)聲自導(dǎo)，接著是尾流聲自導(dǎo)，隨后在主動(dòng)聲自導(dǎo)反潛基礎(chǔ)上出現(xiàn)了反艦主動(dòng)聲自導(dǎo)。

被動(dòng)聲自導(dǎo)是過(guò)去最常用反艦方式。被動(dòng)聲自導(dǎo)在中近距離檢測(cè)水面艦運(yùn)動(dòng)輻射噪聲來(lái)探測(cè)和攻擊目標(biāo)。它能對(duì)抗能產(chǎn)生氣泡干擾器材，可在尾流外變深工作，反硬殺傷能力強(qiáng)；魚(yú)雷低速時(shí)，作用距離遠(yuǎn)隱蔽能力強(qiáng)，能跟蹤變速、機(jī)動(dòng)目標(biāo)。但是它不能攻擊低速、錨泊等輻射噪聲較小艦船；不能對(duì)抗噪聲干擾器、掃頻干擾器以及各種輻射模擬噪聲誘餌。另外國(guó)外最新型現(xiàn)代艦艇已出現(xiàn)全電力推進(jìn)，大幅降低了噪聲，被動(dòng)聲自導(dǎo)作用距離將變短，魚(yú)雷作戰(zhàn)效能將降低。

尾流聲自導(dǎo)向上發(fā)射并接收聲脈沖檢測(cè)艦船尾流氣泡，利用回波信號(hào)包絡(luò)是否變大檢測(cè)尾流，通過(guò)特定彈道保持對(duì)目標(biāo)尾流跟蹤。它不受水文條件影響，聲波束垂直向上并緊貼水面尾流工作的特點(diǎn)使其能對(duì)抗水聲干擾器。但是它不能攻擊尾流較弱甚至無(wú)尾流低速、錨泊水面目標(biāo)，不能攻擊高海況下(如6級(jí)以上)的水面艦艇；當(dāng)魚(yú)雷航行至雷目距離較近被發(fā)現(xiàn)時(shí)，會(huì)被布置能產(chǎn)生氣泡的假尾流干擾器干擾；并且航行于尾流之下淺水，容易被帶有爆炸物的攔截網(wǎng)或深彈炸毀；另外即便已跟蹤上目標(biāo)，若艦艇對(duì)抗性變向變速機(jī)動(dòng)也很容易使魚(yú)雷丟失目標(biāo)。

主動(dòng)聲自導(dǎo)反艦是魚(yú)雷較新配置。主動(dòng)反潛已證明主動(dòng)自導(dǎo)有較遠(yuǎn)作用距離、較寬目標(biāo)速度覆蓋范圍、較強(qiáng)目標(biāo)識(shí)別及水聲對(duì)抗能力。主動(dòng)反艦主要針對(duì)低速和錨泊水面目標(biāo)，通過(guò)主動(dòng)探測(cè)目標(biāo)回波來(lái)導(dǎo)引攻擊。它彌補(bǔ)了被動(dòng)自導(dǎo)不足，能對(duì)抗產(chǎn)生氣泡的假尾流干擾器，反硬殺傷能力強(qiáng)，能攻擊變速機(jī)動(dòng)目標(biāo)。但是主動(dòng)聲信號(hào)易受高速水面目標(biāo)氣泡衰減及目標(biāo)輻射噪聲影響，易受水面強(qiáng)反射和水面混響、淺海聲信道起伏、夏季惡劣水文條件影響；并因艦艇浸入水下部分面積小，艦艇覆蓋消聲材料導(dǎo)致主動(dòng)檢測(cè)困難，進(jìn)行艦艇尺度識(shí)別更難。

4　反艦魚(yú)雷反對(duì)抗技術(shù)發(fā)展分析

隨著艦艇魚(yú)雷防御技術(shù)發(fā)展，以及海軍多樣化作戰(zhàn)任務(wù)需要，對(duì)反艦魚(yú)雷提出了更高要求，要求能對(duì)抗艦用魚(yú)雷防御裝備，能攻擊低速、錨泊等不同速度水面目標(biāo)，攻擊變向變速機(jī)動(dòng)目標(biāo)，以及惡劣水文或高海況下目標(biāo)。為此魚(yú)雷可以考慮做好以下幾方面： 1) 融合現(xiàn)有三種自導(dǎo)技術(shù)，發(fā)揮每種自導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)各自不足； 2) 積極采用先進(jìn)自導(dǎo)技術(shù)，提高信號(hào)檢測(cè)和處理能力，增強(qiáng)目標(biāo)識(shí)別及水聲對(duì)抗能力； 3) 探索使用其它新型自導(dǎo)技術(shù)。

4.1自導(dǎo)融合技術(shù)

魚(yú)雷被動(dòng)、主動(dòng)、尾流聲自導(dǎo)反艦單獨(dú)使用各有優(yōu)勢(shì)，但都有使用約束條件。鑒于目前水面艦對(duì)抗技術(shù)多采用水聲對(duì)抗手段，魚(yú)雷可組合成多速制變速被動(dòng)+主動(dòng)聲自導(dǎo)、尾流+主動(dòng)聲自導(dǎo)以及尾流+被動(dòng)自導(dǎo)等組合自導(dǎo)方式反艦，以彌補(bǔ)自導(dǎo)單獨(dú)使用不足，使魚(yú)雷能對(duì)抗各種水聲干擾器材，并具有隱蔽攻敵和打擊各種速度水面目標(biāo)能力。實(shí)戰(zhàn)中可根據(jù)目標(biāo)艦特性、運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)和可能裝備的艦用對(duì)抗器材，對(duì)這幾種組合自導(dǎo)進(jìn)行選取使用。

多速制變速被動(dòng)+主動(dòng)聲自導(dǎo)。被動(dòng)自導(dǎo)只采用單一速制攻擊目標(biāo)已經(jīng)不適應(yīng)反艦需要。水面艦船采取降噪措施后，輻射噪聲下降，低速魚(yú)雷追不上高速目標(biāo)，而高速魚(yú)雷受自噪聲影響自導(dǎo)作用距離短，作戰(zhàn)效果差。純主動(dòng)自導(dǎo)反艦發(fā)射主動(dòng)信號(hào)，敵方魚(yú)雷報(bào)警聲吶在遠(yuǎn)距離就能預(yù)警，有充足時(shí)間投放各種干擾器，實(shí)施機(jī)動(dòng)規(guī)避。魚(yú)雷可采用多速制變速被動(dòng)+主動(dòng)聲自導(dǎo)方式。先用被動(dòng)低速搜索目標(biāo)，提高被動(dòng)作用距離，同時(shí)敵方艦艇很難發(fā)現(xiàn)來(lái)襲魚(yú)雷，穩(wěn)定捕獲目標(biāo)后再變更高速度跟蹤，至一定距離再由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)聲自導(dǎo)識(shí)別并對(duì)抗艦用干擾器直至命中目標(biāo)。該種組合方式可對(duì)抗氣幕彈、聲誘餌，同時(shí)解決了既要攻擊高速目標(biāo)，又要攻擊低速、錨泊目標(biāo)；以及魚(yú)雷高速時(shí)自噪聲大不利于被動(dòng)聲自導(dǎo)工作，魚(yú)雷低速時(shí)又追擊不上高速目標(biāo)的問(wèn)題。

尾流+主動(dòng)聲自導(dǎo)方式。因純尾流自導(dǎo)不能對(duì)抗氣泡產(chǎn)生器，容易被攔截網(wǎng)或深彈炸毀；容易丟失變速機(jī)動(dòng)目標(biāo)；不能攻擊尾流較弱甚至無(wú)尾流低速、錨泊水面目標(biāo)；高海況下尾流檢測(cè)能力弱。而主動(dòng)方式具有較強(qiáng)目標(biāo)識(shí)別及水聲對(duì)抗能力，能對(duì)抗產(chǎn)生氣泡干擾器，可變深出尾流大范圍靈活攻艦，反硬殺傷能力較強(qiáng)。魚(yú)雷可采用尾流+主動(dòng)聲自導(dǎo)方式，綜合利用尾流自導(dǎo)探測(cè)目標(biāo)真實(shí)性高以及主動(dòng)自導(dǎo)能跟蹤變速變向機(jī)動(dòng)目標(biāo)優(yōu)點(diǎn)。此工作方式下魚(yú)雷可先用尾流自導(dǎo)中速探測(cè)目標(biāo)，跟蹤至一定距離變?yōu)楦咚俑?，最后出尾流轉(zhuǎn)換為主動(dòng)自導(dǎo)進(jìn)一步跟蹤和攻擊。

尾流+被動(dòng)自導(dǎo)。被動(dòng)自導(dǎo)能對(duì)抗假尾流干擾器，低速時(shí)隱蔽性好，能跟蹤變速機(jī)動(dòng)目標(biāo)；不能對(duì)抗各種輻射模擬噪聲干擾器。而尾流自導(dǎo)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)真實(shí)性高，魚(yú)雷可采用尾流+被動(dòng)自導(dǎo)方式。先用尾流自導(dǎo)中速探測(cè)水面目標(biāo)，跟蹤目標(biāo)到一定距離，尋深出尾流并轉(zhuǎn)換為被動(dòng)自導(dǎo)繼續(xù)跟蹤攻擊目標(biāo)。

在進(jìn)行自導(dǎo)組合轉(zhuǎn)換應(yīng)用同時(shí)，還可以采用多種自導(dǎo)同時(shí)開(kāi)機(jī)工作，發(fā)揮各種自導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提升目標(biāo)檢測(cè)和對(duì)抗能力。如尾流自導(dǎo)反艦工作同時(shí)，前視被動(dòng)或主動(dòng)聲自導(dǎo)也開(kāi)機(jī)工作，檢測(cè)水面目標(biāo)信號(hào)并處理，計(jì)算目標(biāo)方位、雷目距離和運(yùn)動(dòng)速度等信息，與尾流自導(dǎo)解算出的目標(biāo)方向信息融合，優(yōu)化跟蹤彈道，使魚(yú)雷快速抵近目標(biāo)，在大幅降低魚(yú)雷航程損失同時(shí)，也能充分利用主動(dòng)和被動(dòng)自導(dǎo)對(duì)抗尾流干擾器。

4.2先進(jìn)的自導(dǎo)技術(shù)

先進(jìn)的自導(dǎo)技術(shù)包括信號(hào)處理、寬頻帶自導(dǎo)、低頻自導(dǎo)、自導(dǎo)成像等技術(shù)。

信號(hào)處理技術(shù)包括目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)參量估計(jì)、目標(biāo)識(shí)別、精確導(dǎo)引、水聲對(duì)抗等軟硬件技術(shù)。如自適應(yīng)信號(hào)處理技術(shù)、小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。自適應(yīng)微弱信號(hào)檢測(cè)、自適應(yīng)陣列信號(hào)處理、自適應(yīng)抗干擾技術(shù)、自適應(yīng)濾波和自適應(yīng)快速算法可大大增強(qiáng)信號(hào)檢測(cè)和識(shí)別。小波分析在信號(hào)處理領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛，如多尺度信號(hào)處理、自適應(yīng)小波、圖像編碼等；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，未來(lái)可以在自導(dǎo)技術(shù)中應(yīng)用。

寬頻帶自導(dǎo)技術(shù)可使目標(biāo)回波攜帶更多目標(biāo)信息，混響相關(guān)性弱，有利目標(biāo)檢測(cè)、參量估計(jì)和特征提取。有利設(shè)計(jì)多頻制組合脈沖、變頻脈沖、編碼脈沖和誘騙脈沖，提高水聲對(duì)抗性能。編碼脈沖在時(shí)域上發(fā)射多種頻率分段編組脈沖信號(hào)，對(duì)于只能應(yīng)答單頻和調(diào)頻脈沖信號(hào)的聲誘餌將失去對(duì)抗能力。誘騙脈沖是先發(fā)射一個(gè)假脈沖，并在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)射真正探測(cè)脈沖，正處于應(yīng)答前一脈沖的誘騙器通常無(wú)法應(yīng)答真正探測(cè)脈沖，可使誘餌實(shí)效。

低頻自導(dǎo)技術(shù)可在自導(dǎo)發(fā)射源級(jí)不變情況下降低頻率，減小聲傳播海水吸收損失，可大幅提高自導(dǎo)作用距離。自導(dǎo)成像技術(shù)應(yīng)著重研究自導(dǎo)成像原理和方法、聲成像自導(dǎo)系統(tǒng)框架、陣列結(jié)構(gòu)信號(hào)處理方法及圖像信息的提取和識(shí)別，這將提高目標(biāo)識(shí)別、反對(duì)抗能力及精確制導(dǎo)和命中要害部位能力。

4.3其它新型自導(dǎo)技術(shù)

由于目前艦用對(duì)抗手段大多采用聲學(xué)對(duì)抗方式，可探索使用非聲學(xué)物理場(chǎng)來(lái)探測(cè)攻擊目標(biāo)，提高自導(dǎo)反艦對(duì)抗性能。針對(duì)艦艇航行形成的尾流中海水密度、電導(dǎo)率、磁場(chǎng)特性、熱特性與無(wú)氣泡海水不同，可采用磁自導(dǎo)、熱自導(dǎo)、光自導(dǎo)，通過(guò)檢測(cè)艦船尾流電磁、溫度等特性來(lái)探測(cè)和跟蹤目標(biāo)。

另外可探索使用魚(yú)雷舷側(cè)陣技術(shù)，傳統(tǒng)自導(dǎo)雷頭基陣受尺寸影響只能采用高頻信號(hào)探測(cè)目標(biāo)，作用距離近，探測(cè)目標(biāo)能力弱。在雷側(cè)大規(guī)模布置聲學(xué)陣，可大幅提升聲學(xué)指向性、信噪比和探測(cè)靈敏度，提高目標(biāo)跟蹤效果。

5　結(jié)語(yǔ)

反艦魚(yú)雷需在復(fù)雜水聲環(huán)境中，克服水面強(qiáng)反射、水面混響、淺海聲信道起伏等不利因素，能對(duì)抗各種艦用干擾器，并具備攻擊不同性質(zhì)水面目標(biāo)，僅靠目前單一的反艦自導(dǎo)方式已很難完成作戰(zhàn)使命。通過(guò)采用自導(dǎo)融合技術(shù)，發(fā)揮各種自導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)單一自導(dǎo)反艦缺陷；同時(shí)積極使用先進(jìn)自導(dǎo)和新型自導(dǎo)技術(shù)可使魚(yú)雷提高反艦對(duì)抗性能，具備探測(cè)并打擊各種不同目標(biāo)的能力。

[1] 周德善.魚(yú)雷自導(dǎo)技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2009.

[2] 楊日杰,高學(xué)強(qiáng),韓建輝.現(xiàn)代水聲對(duì)抗技術(shù)與運(yùn)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2007.

[3] 王桂芹,劉海光,賈瑞鳳.聲制導(dǎo)魚(yú)雷反水聲對(duì)抗技術(shù)綜述[J].艦船電子工程,2009(3):150-153.

[4] 戎華,陳明榮,梁敬平.水面艦艇水聲干擾器材與戰(zhàn)斗使用[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2010(32):56-58.

[5] 崔貴平,劉曉春.國(guó)外先進(jìn)魚(yú)雷自導(dǎo)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2014(36):202-209.[6] 錢(qián)建平,楊蕓.國(guó)外魚(yú)雷及自導(dǎo)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].船舶工程，2003(25):10-16.

[7] 王忠,韓明連,陸達(dá)人.艦船聲尾流自導(dǎo)魚(yú)雷及其防御技術(shù)[J].聲學(xué)技術(shù),2007(4):60-63.

[8] 鄧文輝,徐曉剛,李偉.魚(yú)雷制導(dǎo)技術(shù)展望[J].制導(dǎo)與引信，2005(26):28-30.

[9] 陳顏輝.水面艦艇防御魚(yú)雷原理與運(yùn)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2015.

[10] 閻福旺.水聲對(duì)抗技術(shù)[M].北京：海洋出版社，2003.

Development Analysis of Anti-ship Torpedo Countermeasure Homing Technology

SUN Quan

(Navy Representative Office in 750 Test Range, Kunming650051)

Anti-ship torpedo is expected not only to overcome the adverse factors of various hydrological environment，but also to fight against all kinds of interference. Currently it is difficult for torpedo with single anti-ship homing mode to complete mission. By using combined homing technology，advanced homing technology and new homing technology, anti-ship performance of torpedo can be improved to fight against variouse surface targets successfully.

torpedo, anti-ship, homing technology

2016年4月7日,

2016年5月23日

孫權(quán)，男，碩士，高級(jí)工程師，研究方向：水中兵器試驗(yàn)。

TN911

10.3969/j.issn.1672-9730.2016.10.002