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美海军P—8A反潜巡逻机的技战特点及其对实际作战的影响

2014-09-02陈雪松

现代军事 2014年8期
关键词:反潜鱼雷美海军

陈雪松

P-8A“海神”反潜机是美海军2013年服役的最新型喷气式反潜巡逻机,集对潜、对海及对陆侦打功能于一身,网络化、自动化水平较高,可执行反潜、反舰、情报、监视、侦察和打击任务。美海军内部评估认为,P-8A型机综合反潜作战能力为P-3C型机的5倍。同时,P-8A与MQ-4C“人鱼海神”(Triton)无人机配合使用,将增强美海军的海上巡逻和侦察能力,并为其提供更强大的态势感知能力。

在今年对马航失联航班MH370的搜救中,美海军曾高调派出P-8A,飞行约1000海里展开搜索,完成了其自服役以来的首次公开军事行动。当前,为了配合美国的亚太“再平衡”战略,美海军已在日本冲绳嘉手纳空军基地部署了6架共1个巡逻中队的P-8A,与之前部署到该基地的P-3C和EP-3飞行中队联合执行任务。从其相关作战数据及性能看,部署在嘉手纳空军基地的P-8A可“半小时内覆盖东海”。该机已按计划于2012年开始批量生产,2013年底形成初始作战能力。美海军计划购买117架,将取代P-3机队,除了留作训练用机和库存备份的部分之外,最终可用于战备部署的将略超过100架。

P-8A项目的发展沿革

2004年6月15日,美国防部宣布,波音公司以波音737为蓝本设计的新一代海上巡逻机方案P-8,战胜洛克希德·马丁公司提交的P-3C改进型方案,赢得了价值3.8亿美元的合同,为美海军生产新一代多任务海上巡逻机(MMA),MMA是Multi-mission Maritime Aircraft的缩写。1997年,美海军启动为期2年的MMMA研究计划。从名称即可看出,MMMA所涉范围比目前的MMA计划更为广泛,其基本构想是在1架飞机上安装1套标准设备,以执行多种不同的战术任务,以替代美海军P-3C反潜巡逻机、EP-3电子侦察机、E-6A通信中继机,甚至KC-130E/H加油机。该设计雄心勃勃,但显然不切实际。从1998年开始,美海军逐步展开对MMMA计划中最为优先的几个项目的研究,相关方面的研究一直持续到1999年。这些研究肯定了有人与无人机在海上持续巡逻能力上的需求,为MMMA计划的发展奠定了理论基础。2000年初,美海军去掉MMMA中的一个“M”,改为MMA计划,删除了原性能要求中的空中加油和战略通信任务。2000年3月22日,美国防部装备采购委员会批准MMA计划,标志MMA做为采购项目迈出了具有里程碑意义的第一步。

2000年中期,美海军完成MMA概念研究报告。从2000年中期至2002年,多家军火商提交设计构想,其中洛·马公司采用P-3改进型方案,也是唯一采用涡桨动力推进的方案;波音公司以波音737为蓝本,设计了一个全新的空中平台;BAE公司选择英国先前下马的“猎迷”II型巡逻机参与竞标,但因无法得到美海军支持而宣布退出。

2012年3月4日,波音公司在西雅图正式向美海军交付首架生产型P-8A飞机,编号LRIP-1。除生产型飞机外,P-8A团队还制造并试验了6架试飞机和2架地面试验机。试飞机驻扎在马里兰州帕图克森特河海军航空站,共飞行了1500多小时。2013年7月8日,美海军宣布P-8A“海神”海上多任务飞机已完成初始作战试验与评估(IOT&E)试飞,具备作战能力,可以服役。2013年12月,美海军第16巡逻中队的6架飞机被部署到位于日本冲绳的嘉手纳空军基地,与已经部署到该基地的P-3和EP-3飞行中队联合执行任务。

2014年02月,美海军海上巡逻与监视飞机项目办公室(PMA-290)宣布,P-8A“海神”海上反潜巡逻机项目获批进入全速率生产(FRP)阶段。根据美海军航空系统司令部的计划,该项目当前的目标是为海军提供117架P-8A飞机,其中低速率初始生产(LRIP)阶段的37架已有13架交付部队,其余也将在预定时间内交付,海军人员将逐步采用这种新飞机来进行训练或执行作战任务。美海军第16巡逻中队(VP-16)与另一支装备LRIP阶段P-8A的巡逻中队未来还将会接收升级版P-8A,分别称为“增量2”版和“增量3”版。其中“增量2”版P-8A预计将于2016年通过初始作战能力(IOC)里程碑审查。P-8A当前采用了“增量1”配置,包括以下能力:持续武装反潜作战(ASW)、综合传感器套件以及在态势感知方面的显著改善。“增量2”版则包括:多静态主动相干声学系统、自动识别系统以及高空反潜作战武器能力。

P-8A携带的武器与设备

P-8A可携带反潜鱼雷、“鱼叉”反舰导弹、深水炸弹、水雷、空地导弹等多种武器,可打击潜艇、水面舰艇等多种目标。

MK54型反潜鱼雷

该鱼雷是一种能在沿海有效攻击安静型潜艇的小型鱼雷,有舰载、直升机载和固定翼机载3种型号,具有较强的搜索和跟踪功能,是P-8A反潜作战的主要武器,代表当前轻型空投反潜鱼雷的最高技术水平。2011年10月13日,P-8A在大西洋试验场首次完成了单枚MK54鱼雷发射试验。试验由P-8A的T-3号试验机完成,机上装有任务处理和显示系统,发射高度为150米左右。此次试验是按照PMA-290“海上巡逻机”项目的要求进行的,目的是验证P-8A发射MK54鱼雷时的分离安全性。接下来还将进行一系列试验,包括发射精度、武器综合以及端对端试验等。雷声公司表示,MK54轻型鱼雷正在成为美国海军最重要的水下武器之一,将使P-8A海上巡逻机具备强大的反潜能力。

MK54轻型混合鱼雷利用现有的鱼雷技术,采购了一些现成的成品部件,不仅节省了大量的资金,而且缩短了把新武器投入战场的时间。预计该雷的研制、试验和鉴定费用大约为1亿美元,是研制全新鱼雷费用的1/10。MK54鱼雷采用MK50鱼雷的顶段、MK46鱼雷的战斗部和后段、MK48ADCAP鱼雷的变速控制阀,并采用了新型成品的电子部件以及MK50鱼雷用Ada语言编程的软件。

AN/APY-10型监视雷达endprint

AN/APY-10型机载雷达是AN/APS-137(V) 5型雷达的改进型,作为能发现和跟踪地面目标、潜望镜和潜艇通气管的搜索雷达而研制,在识别所发现目标、评估战斗损失和跟踪方面具有广泛的能力。由于使用了数字扫描变换器和低噪声输入前置放大器,其能有效发现潜艇的潜望镜,反向合成结构的使用则使其具有了高分辨率照相的能力,提高对近海岸小型快速目标的识别和分类能力。该雷达还能彩显天气信息,并在“边扫描边跟踪”和目标探测模式等方面提供更强大的能力,可由P-8A导弹控制和显示系统全程在线引导。此外,与APS-137型雷达相比,APY-10型雷达尺寸更小、亮度更高。

磁异探测系统

先进一体化磁异探测(MAD)系统由加拿大CAE公司研制,集成于P-8A的任务系统中,用于反潜作战。该磁异探测系统通过确定地球磁场中的磁力变化或由潜艇造成的反常现象,对水下目标进行搜索、探测、定位和确认。

电子战装备

该机电子战装备主要由电子战装备控制系统、定向红外干扰系统、雷达照射告警系统和主动干扰施放系统组成。

(1)AN/ALQ-213(V)电子战装备控制系统

该系统可以进行自保护编程,有手动、半自动和全自动3种模式供飞行员选择。通过自动分析来袭威胁,系统可选择出最有效的对抗组合。系统进一步的改进包括提高计算机性能以及增加战术威胁显示器等。一些国家已经将这种系统装备到运输机和直升机上。

(2)APR-39雷达预警接收机

该系统可持续提供360°全覆盖自动探测,识别威胁类型、载体和杀伤力,为驾驶舱机组人员提供威胁示警,通过座舱多功能显示器进行图像或视频显示。该系统采用先进技术,体积小、重量轻,保证了飞机应对现代战场的威胁。

(3)ALE-47(V)对抗投射系统(CMDS)

该系统是一个微处理机控制的自动威胁-自适应系统。投射器与雷达告警接收机和导弹告警系统接口,并与机上干扰机和飞行控制系统相连,以便由系统决定是否投射箔条、闪光弹或诱饵以及以什么形式组合投射。它能携载混合干扰物,主要包括RR-129/AL、RR-170/AL、RR-180/AL箔条弹,MJU-7B、MJU-10B、M-260闪光弹,POET、GEN-X有源一次性诱饵、化学探测战术空投式无线电探空仪等。

(4)AAQ-24(V)“复仇女神”系统

该系统可在红外制导导弹临近飞机时提供报警和对抗。系统采用“开环”定向红外对抗方式工作,用经调制的红外辐射来干扰红外制导导弹。整个系统由导弹报警子系统和干扰发射转塔子系统组成。导弹报警子系统选用了AAR 54(V)凝视紫外导弹报警系统的改进型,具有宽视场和高分辨率紫外探测的特点。红外干扰发射塔子系统由瞄准转塔、精密跟踪红外传感器、红外干扰发射机、调制器和中央处理机组成,能对红外信号进行有效对抗。

P-8A的全新战技特点及其对实际作战的影响

P-8A是喷气式反潜巡逻机,以波音737-800型客机为平台。其先进的动力系统和机载探测设备为执行巡逻侦察任务提供了有利保障,其高效数据链能将侦察中获得的信息快速传输与共享,为其完成攻击任务提供有利支持,将对未来的反潜作战模式产生较大影响。

与P-3C相比,该型机具有以下一些新的战技术特点:

卓越的动力系统使其快速机动能力和反潜效能大为提高

P-8A采用2台CFM56-7B27A型涡扇发动机,可提供24.5吨推力,能连续无故障运行2.5万小时,可靠性较强。该机最高时速907千米/时,超出海军要求20%,比P-3C高近1/5;巡航速度815千米/时,超出海军要求31%,比P-3C高近1/3。较高的飞行速度为其提高任务执行效率和快速机动提供了有力保障。以航程9260千米的距离为例,P-3C要飞行48小时,而P-8A只需24小时,如采用空中加油的方式则只需20小时,其连续不加油滞空时间也长达4小时。借助动力系统优势,P-8A具有更快的飞行速度、更好的机动能力和更远的航程和续航时间,其起飞准备时间比P-3C缩短约1/3,出勤率提升约2/3,从而极大地增强了美国海军的反潜反舰作战能力。因此,P-8A从接受任务到飞至巡逻区域上空的时间将大大缩短,如部署在日本嘉手纳空军基地,可实现“半小时覆盖东海”。另外,尽管是喷气式飞机,其燃油经济性可达到使用涡桨动力的P-3系列的耗油量水平,同时其有效载荷能力比P-3更强。

该机服役后,其首要作战方向将是我国东海和南海方向,其机载探测设备不仅可对我沿海目标造成威胁,而且可探测我陆上重要军事目标与设施,从而增大了这些目标暴露的可能性,这就对我重要军事目标的隐蔽性提出了更高要求。

新型探测设备使其反潜侦察和对海监视能力大为增强

探测设备是反潜机的重要装备,P-8A携带的探测设备主要包括机载雷达系统、磁探仪系统(MAD)、前视红外探测系统(FLIR)和电子对抗设备(ECM)等,其性能和任务范围得到进一步提高。

P-8A在机头部位安装的AN/APY-10型雷达主要用于搜索海面目标,同时对空中目标也有一定探测能力。该雷达工作于X波段,具有远距海面搜索、导航、风切变回避、高分辨率合成孔径雷达(SAR)和逆合成孔径雷达(ISAR)模式。其中,SAR模式仅具有对静态目标进行探测、识别和分类的能力,可同时跟踪256个目标,是P-3C的8倍;ISAR模式则通常用于探测和跟踪那些靠近海岸作战的小型、快速移动的舰船或上升到水面的潜艇目标,也可对陆地目标进行精确定位,对移动目标最高分辨率优于1米。作为新一代海上监视雷达,APY-10型雷达还集成了彩色气象信息、高速数据采集和改进的跟踪器等任务系统,不仅体积小、重量轻,还扩大了执行任务的范围。

P-8A安装的光电/红外(EO/IR)传感器称为“夜间猎手”,固定于机头下方可伸缩的转塔内,用于识别各种目标,可感知0.03℃的温差,且图像稳定性、目标定位精度和数据更新速率较高。endprint

P-8A还配有120枚声纳浮标,用于探测水下目标,装载量比P-3C增加约50%。可旋转式浮标发射装置3座,每座1次可装填12枚声纳浮标,具备自动和手动2种发射模式,并可实施主被动同步搜索,拓展了多基声纳搜索功能,对潜搜索范围显著扩大;可同时监控64个被动声纳浮标、32个主动声纳浮标,反潜效能超过3架P-3C。

多种数据链使数据共享能力大为提高

P-8A采用Link-11和Link-16数据链,以便与航母战斗群、空中预警机和其他反潜机数据共享。Link-11数据链主要用于发送和接收监视数据,Link-16数据链通过机器对机器的接口来交换跟踪目标数据,可进一步增强P-8A的战术能力,允许其在网络中心战环境下畅通地发送与获取信息,及时与空中和海上多种平台交换数据,实现信息共享。同时,战术和通信系统所采用的开放式结构设计非常有利于未来设备的升级换代。

多型制导弹药使其反潜攻击能力大为增强

作为美海军新一代反潜利器,P-8A的机身腹部设有1个内置武器舱,5个内置武器挂点和6个外挂点,可带多型制导弹药,载弹量从P-3C的9吨提升到15吨。其中,外挂点均采用以高压空气为动力的武器弹射装置,内部装有1个微型高压空气泵和1个控制高压空气流量的电子控制器;机翼挂架采用单点弹射,机身挂架采用双点弹射。该机主要装备反潜鱼雷、深水炸弹和反潜水雷等反潜武器,可有效攻击和摧毁不同深度、距离和速度的潜艇。同时,该机还能携带“鱼叉”反舰导弹和“斯拉姆”增程型导弹,可远程打击处于半潜状态或浮出水面的潜艇,对水面舰艇也构成较大威胁。特别是携带的MK54型鱼雷能在沿海有效攻击安静型潜艇的小型鱼雷,可从数千米高空投放,采用滑翔式GPS制导,从防区外发起攻击,有效缩短从截获目标到实施攻击的时间。由于机载雷达及其携带的反潜鱼雷在性能与功能上均有较大程度跃升,在实际作战应用中将使对手潜艇的隐蔽性下降,增大了对手潜艇遭到攻击的可能性和概率。

大量电子战装备使其电子对抗能力大为增强

根据反潜和反舰任务的需要,P-8A还将装备大量电子战装备,以提高自我防御能力。P-8A机头部安装有增强型全数字式接收机系统,可在极为恶劣的敌方电子干扰环境下提供精确的侦测数据,有效应对先进的频率捷变雷达,显著改善信号识别能力和确定敌方发射源的精度。“复仇女神”定向红外对抗(DIRCM)系统分别安装在机身下部的前后位置。它由导弹报警子系统和干扰发射转塔子系统组成,采用“蝰蛇”多波段固态激光,具有极为出色的对抗红外制导导弹的能力。机载拖曳式诱饵系统可有效保护飞机免遭导弹攻击,大大地提高作战飞机的生存力;新型无线电频率对抗系统可显著提高P-8A的电子对抗能力,使其在现代作战中的生存力和攻击力得到明显增强。

系统互联和持久监视能力大为提高

P-8A不仅硬软件全面升级,机舱容量也有所增大,包括飞行员和设备操作员在内可容纳10~11名机组成员,而且各类任务子系统均能互联互通互操作,信息处理能力较P-3C成倍提高,在缩短反潜“杀伤链”的同时,有效节约了作战资源。

P-8A暴露出的不足及未来改进方向

该机2013年底进入美国海军服役后,有资料显示其电子系统的运行以及彼此之间的联动不畅,尤其是海面搜索雷达和对空监视系统不能正常工作,许多自动及交互功能运行不良。据悉,这些问题在P-8A入列服役1年前就被发现了。未来P-8A反潜巡逻机将在提高攻击能力、增强侦察监视范围等方面继续做出改进。

改进机载雷达

美海军正在考虑在濒海监视雷达系统(LSRS)基础上,研制一种称之为“先进机载传感器”的后续型号,可跟踪、瞄准陆地和海面各种目标,旨在将有源相控阵技术作为P-8A螺旋式发展阶段的一个重要改进项目。P-8A机载雷达的改进,将使其预警探测能力进一步加强。

增强海上监视能力

诺·格公司的海军版“全球鹰”MQ-4C“人鱼海神”无人侦察机已赢得广域海上监视项目,作为P-8A反潜巡逻机的一个补充,将进一步延伸P-8A的视野。该机航程超过3700千米,在一次任务中可覆盖700万平方千米的地域,可承担海上巡逻、侦察、监视和搜集情报的任务,在更广大范围内对海洋或陆地进行持续不断的监视,并通过通用数据链实现情报信息的无缝连接,将探测到的潜在目标及时传给P-8A,协助其跟踪和攻击目标。该机现已进入全面投产阶段,将于2017年投入实战部署。

提高数据传输

为更加快速地传输信息,该机在未来还将装备Link-22数据链,从而进一步提高数据传输能力,其未来作战将呈现数据高度共享和信息广泛运用的形式,对海上反潜作战产生重大影响。endprint

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