盾和弹之间的那点事(三十一)

涂林峰

尾流自导鱼雷

美国“尼米兹”级航母航行时产生的尾流

尾流自导鱼雷攻击舰艇示意图

前篇介绍了线导鱼雷的制导原理，接下来谈谈尾流自导鱼雷。尾流自导鱼雷，就是指鱼雷利用敌方舰艇航行时产生的尾流来对目标舰艇进行跟踪。水面舰艇在航行时，由于螺旋桨搅动会在海水表面形成明显的尾流痕迹，尾流与毗邻的海水相比具有截然不同的声特性和热特性，压力场和温度等物理特性也会变化，同时产生大量气泡，并长时间存在于海水中而无法消散。因此尾流自导鱼雷可以利用目标舰艇尾流多种形式的物理场特征，从而探测到目标舰艇的存在，以及目标舰艇的航行方向。舰艇在水面航行时产生的尾流一般可持续几十分钟，其长度可达数千米，这给了鱼雷利用尾流进行跟踪和攻击目标舰艇的可能。尾流自导又可以分为尾流声自导、尾流磁自导、尾流电阻抗自导、尾流热自导、尾流光自导、尾流放射性自导等，目前实际应用的主要有尾流声自导和尾流电阻抗自导等。虽然名字里都有声自导，但与普通声自导鱼雷不同的是，采取了尾流声自导技术的鱼雷在航行过程中是向雷体上方发射声脉冲信号的，而不像普通声自导鱼雷一样是向航向前方发射声信号。尾流声自导鱼雷向上方发射探测信号后，可以通过不同的回波信号特征来对舰艇尾流和普通海面进行区分，从而实现对舰艇尾流的检测和跟踪。此外，尾流声自导鱼雷向上方发射的声信号由于不追求远距离探测能力，因此可以采取高频率发射信号。尾流自导鱼雷与声自导鱼雷相比，不受水文条件的影响，可贴近水面进行高速航行，用于攻击水面舰艇时具有较强的威力。

由于现代军舰静音技术的不断发展，而且普遍都配备了较为完善的水声对抗措施，这对传统声自导鱼雷的制导性能和抗干扰能力提出了很大的挑战。而大型舰艇的尾流是很难模拟的，因此很难利用假目标对尾流自导鱼雷进行欺骗。而且，尾流自导鱼雷向上发射的高频率声信号在水中的衰减速度非常快，很难被目标舰艇截获，也就无法进行针对性的干扰。因此目前广泛应用于反鱼雷防御作战的各种水声对抗措施对尾流自导鱼雷几乎不起作用。可见尾流自导鱼雷的抗干扰性能非常强。此外，水面舰艇产生的尾流需要很长时间消散，而且目前也没有太好的措施来主动控制和消除尾流，因此舰艇也没有什么方法可以主动规避尾流自导鱼雷的跟踪与攻击。此外，尾流自导鱼雷还可以通过预编程设定，实现对预定目标的攻击，比如高价值的大型航母类目标。这是因为水面舰艇的吨位越大，航速越高，尾流就越明显。据称美国海军航母编队为了保护航母不受尾流自导鱼雷的威胁，不得不在航母的航线后方部署一艘常规舰艇，来替航母背锅。

与其它类型鱼雷不同的是，尾流自导鱼雷捕获的对象是目标舰艇产生的尾流而不是目标舰艇本身，其能够探测到的目标舰艇的尾流长度是目标舰艇自身长度的数倍乃至数十倍。从这个角度上讲，尾流自导鱼雷相当于跟踪一个数百米乃至于数千米长的目标，跟踪效果要比其它鱼雷更好，从而有利于降低射控系统的难度，提高命中概率。通常情况下，只要射程允许，尾流自导鱼雷对目标的跟踪能力可以达到鱼雷射程的极限，而且因为是追尾攻击，一旦命中就有可能使目标舰艇丧失机动能力（比如对螺旋桨推进装置造成破坏），因此非常适合对付大型舰艇。总结来说，尾流自导鱼雷具有抗干扰性能强、适合攻击高速和大型水面舰艇目标、具备选择攻击对象能力、跟踪效果好等优点，是各国海军重点发展的一种鱼雷制导技术。

当然，尾流自导鱼雷也有它的缺点。首先，尾流自导鱼雷一般只能用于攻击水面舰艇类目標，处于水下较深处的潜艇在航行时所产生的尾流相对较弱，并且随着潜深的增加其尾流还会继续减弱，弱到一定程度后也就无法被探测和跟踪了。其次，尾流自导鱼雷的制导原理决定了它并不适合攻击低速水面目标，也不能攻击已处于锚泊或漂泊状态下的水面舰艇（是指一直处于停泊状态的舰艇）。事实上，当水面舰艇在茫茫大洋中进行作战时，其始终是处于不断的机动状态的，如果目标舰艇企图靠突然停机来摆脱尾流自导鱼雷的跟踪是不可能的，因为此时尾流仍然存在。此外，尾流自导鱼雷在攻击时，只能处于尾追舰艇的状态，由于目标舰艇本身即具备了较强的高速性能和机动能力，而鱼雷的最大航速相比目标舰艇并没有明显优势，因此尾流自导鱼雷在追赶目标的过程中会消耗掉更多的航程。相比其它类型的鱼雷，尾流自导鱼雷的实际有效射程会有较大损失，并且也存在着目标舰艇利用高速机动能力摆脱鱼雷追击的可能。

同样航速下，大型航母的尾流要比吨位小的水面舰艇的尾流更明显

像DDG1000这样的隐身舰艇也没有很好的办法来控制和消除尾流

鱼雷接近靶舰，很显然这不是一枚尾流自导鱼雷

从潜艇发射出水的美国“海长矛”反潜导弹

苏联SS-N-14反潜导弹发射装置

装备范围最广的、著名的美制“阿斯洛克”反潜导弹发射装置

正在发射的法、意合作研制的“米拉斯”反潜导弹

疑似我国鱼-8反潜导弹发射瞬间

与重型线导鱼雷相比，反潜导弹最大的优势在于可以同时兼顾速度与射程。我们知道，由于水下环境的特殊性，鱼雷在水下的航速非常有限，其数十节左右的最大航速只是相比军舰和潜艇这种目标有一定的优势，跟空中飞行的导弹相比就是龟速一样的存在。因为海水的阻力远比空气大的多，现代鱼雷往往是“要快不能远，要远不能快”，鱼雷在不同航速时的有效射程是不同的，其航速和射程始终是个矛盾。比如名气很大的MU90轻型反潜鱼雷在29节航速时可以达到50千米的有效射程，但采取50节的速度进行高速冲刺时，射程损失将超过一半。其实空中飞行的导弹也存在这个问题，即飞行速度与最大射程之间的矛盾，但空气阻力影响相对较小，所以这个矛盾远没有水下航行的鱼雷那么严重。也正因如此，有些鱼雷型号采取了“双速制”，即在鱼雷航行的巡航阶段（前段和中段）采取较低的航速以节省燃料，增加有效航程;在末段的攻击阶段则采取高航速，以提高对高机动目标的攻击成功概率。但在最后的攻击阶段，鱼雷的航速也不能无限制提高，因为航速越高鱼雷的航行自噪声就越大，从而产生自我干扰，影响鱼雷声自导系统的探测性能。而反潜导弹由于中段在空中飞行，飞行阻力相对要小的多，速度可以超过音速，因此反潜导弹一般不存在速度与射程之间的矛盾。而且只要需要，反潜导弹可以较容易地增加射程，制约射程的主要因素还在于发射平台的声呐探测距离和测量精度。

重型线导鱼雷的有效射程通常只有数十千米，虽然最远的射程已经超过了100千米，但这个射程已经基本丧失了实战价值，因为鱼雷在水下的航速过低，攻击过程耗时太长，鱼雷就算游完了全程也基本不可能击中目标了，除非目标是固定不动的。此外，重型线导鱼雷导线的长度、强度以及信号衰减等问题也会限制射程的提升。而反潜导弹可以直接从空中接收无线电指令信号，因此从制导的角度上讲，反潜导弹的限制比线导鱼雷要小的多。当射程较近时，反潜导弹仅凭惯性制导就可以将轻型反潜鱼雷以较高的精度投送到预定水域，更别提反潜导弹还可以采取无线电指令制导或GPS制导等制导方式，因此其远比线导鱼雷灵活，反应速度快，制导精度高，而且不存在线导鱼雷因断线、缠线而导致攻击失败的问题。反潜导弹为了提高中制导精度，保证鱼雷在目标区准确入水，往往还需要反潜直升机等其它反潜探测平台的支援，仅凭借发射舰艇自身的声呐系统很难保证对远距离目标潜艇的探测精度。

反潜导弹也有缺点，那就是攻击隐蔽性比线导鱼雷要差，因此反潜导弹用于潜射时存在一定的限制，而更多的是配备于水面舰艇上，因为潜艇对隐蔽性的要求比水面舰艇要高的多。对于潜艇来说，一直在水下航行的重型线导鱼雷具有很好的隐蔽性和攻击突然性，为此潜艇往往不惜冒着巨大风险抵近目标舰艇以发动鱼雷攻击。而且潜艇要精确探测和测量目标的运动参数也存在很大的困难（潜艇主动声呐系统的探测精度虽高，但却不能轻易使用），如果不能对目标精确测量与定位，那么很难保障反潜导弹的攻击精度和成功率。再加上潜艇从水下控制空中飞行的反潜导弹也有很大困难，这也限制了反潜导弹的制导与攻击精度，因此冷战时期美苏核潜艇装备的一些潜射反潜导弹都采取了核战斗部（核深水炸弹），以弥补制导和打击精度的不足。此外，反潜导弹的主要任务是反潜，而很少被用于反舰等用途。这是因为反潜导弹与反舰导弹相比，用来反舰时的攻击效率并不高，最多只能是其它反舰武器的补充手段。

为保证攻击精度，反潜导弹往往需要反潜直升机等其它高精度反潜探测平台的支援

加装了滑翔翼组件的轻型鱼雷

还有，反潜导弹受限于弹体尺寸和重量，一般只能选择轻型鱼雷作为战斗部（如324毫米轻型反潜鱼雷），这使得它对潜艇的杀伤威力不如重型线导鱼雷，对付大型双壳体潜艇时可能会因为威力不足而难以有效杀伤。而且轻型鱼雷的声自导头口径有限，作用距离较近，当反潜导弹飞抵目标区并投放鱼雷后，对方潜艇很可能已经机动出了目标区域，入水后的鱼雷会有很大的概率搜索不到目标。这是限制反潜导弹射程提升的一个重要因素。反潜导弹的射程越大，投放鱼雷入水时的误差也就越大（这不仅取决于反潜导弹自身的制导误差和弹道误差，还取决于目标潜艇的水下机动能力），鱼雷丢失目标的概率也就越大。在这种情况下，反潜导弹在飞行过程中就必须通过数据链由外部反潜探测平台（如反潜直升机或周围的反潜舰）进行中段指令修正制导，以保证鱼雷入水时靠近目标潜艇所在的区域。可见，反潜导弹的制导精度严重依赖于外部反潜探测平台对潜艇的精确测量与定位，这使得它在某些情况下的反潜效能比不上搜潜/攻潜功篚合一的反潜平台（如反潜直升机和固定翼反潜机）。不过，反潜导弹与舰载反潜直升机、反潜鱼雷一同构成了水面舰艇的远、中、近多层反潜体系，是现代反潜舰的重要反潜手段之一。

高空滑翔鱼雷

滑翔鱼雷的工作示意图

高空滑翔鱼雷，就是在反潜鱼雷的基础上，加装一套具备空中滑翔飞行和制导功能的滑翔翼组件，使鱼雷由反潜机在高空投放后，滑翔飞行至正常投放鱼雷的高度和位置，鱼雷打开降落伞缓缓落入水中，然后搜索、跟踪与攻击潜艇。同样是“会飞的鱼雷”，滑翔鱼雷与反潜导弹不同的是，后者一般是通过水面舰艇发射，而前者则是通过航空平台（主要是固定翼反潜机）在高空投放，这种滑翔类武器的射程更依赖于空中平台的飞行高度与速度。由于空投鱼雷时必须满足一定的高度和速度，以减缓鱼雷入水时受到的冲击，因此反潜机在投放鱼雷时必须降低飞行高度和速度。比如轻型反潜鱼雷的投放高度通常都不能超过30米，大型反潜巡逻机必须从万米高空下降到30米的鱼雷投放高度，投放后再重新上升至巡航高度。这不但对反潜机的低空低速飞行性能提出了较高的要求，还耗费了燃料，并且使攻潜效率下降，增大了反潜机被攻击的风险。

很显然，滑翔鱼雷可以大幅提高反潜机的攻击灵活性和攻击范围。不过由于滑翔鱼雷自身没有动力，而是凭借惯性慢悠悠地“滑”过去，其飞行速度跟反潜导弹相比完全不是一个级别。如果鱼雷从9000米左右的高空投放，其滑翔时间大约需要7～10分钟，而且还要取决于反潜机投放时的飞行速度。反潜作战是需要争分夺秒的，耗费过长的飞行时间也会影响到鱼雷的入水精度，因此滑翔鱼雷的射程提升也很有限，一般只有数十千米，其更大的意义还是在于防区外投放，以提高投放飞机的生存能力。美国海军就计划在现役MK54轻型反潜鱼雷的基础上，加装滑翔翼组件（组件内包括飞行控制計算机、GPS导航系统和电源等设备），由P-3C反潜巡逻机携带并投放，新一代P-8A反潜巡逻机也将引入这种滑翔鱼雷以增大打击范围和打击灵活性。不过，这种高空鱼雷投放方式相比传统的反潜机低空投放方式而言，也存在一些缺点，并不能明显提升空投鱼雷的攻潜效率，因此目前发展这种技术的国家相对较少，主要还是美国海军在进行相关的研发。

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