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凌的潜艇博客

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现代潜艇需要装备哪些声纳(附国内潜用声纳介绍)  

2009-11-18 13:48:37|  分类: 水声装备类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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现代潜艇需要装备哪些声纳——上篇 - 小马 - LostAngel的潜艇博客 

 图为214型潜艇装备的艇艏柱状综合声纳(CHA)、主动避碰声纳(MAA)、舷侧被动测向声纳(FA)、舷侧被动测距声纳(PRA)、拖曳线列阵声纳(TA)、侦查声纳(BTA)、本艇噪声监测仪(ONA+ACC)等多型水声探测装备。现代潜艇为了提高作战性能,往往都会像214型艇这样同时装备多型声纳。

   随着现代潜艇日渐扩展的任务多样性,以及水下作战时日渐苛刻的隐蔽性要求。如老式潜艇那样只装备一个性能单一的主水声站,已远远不能满足现代条件下的作战需求。又由于任务细分后的声纳,因为工作原理不同造成基阵型式和艇体布置都存在较大差异,所以现代潜艇往往会装备7、8种不同特性的声纳,来提高潜艇的水下探测水平。面对这些型号繁杂、外型迥异、任务特性不同的现代潜用声纳,军迷朋友往往会有眼花缭乱的感觉。在了解和辨识这些声纳的性能和用途上,也会碰到一些困难。有鉴于此,笔者挑选了目前各国潜艇装备的具有代表性的潜用声纳型号,用简单明了的语言组成较为系统性的讲解,希望能够对军迷朋友们更好的认识现代潜用声纳,丰富大家对于现代潜艇水下作战时的直观感受,带来一些有益的帮助。 

一、艇艏多功能声纳

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                               214型艇上装备的DBQS-40型综合声纳的艇艏圆柱状基阵声纳

   潜艇的艏部远离动力舱室和推进器,受艇体后段噪音与振动影响较低,有利于提高水声探测器材的探测性能,所以潜艇的主水声站一般都会布置在艇艏处。艇艏声纳往往具备主、被动工作能力,并能保障潜艇进行警戒、搜索、跟踪、识别、攻击等多种作战任务。也因为艇艏声纳的多功能化多任务性特点,所以艇艏声纳难以在个别的任务特性上进行突出的优化设计,在探测性能上有均衡、全面、中庸的特点。

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左图为前苏联633型R级潜艇的艇艏声纳系统,自下而上分别为北极声纳主动基阵、北极声纳被动基阵、水声通讯机、亮光M侦查声纳基阵。右边为我国仿自633型的033型潜艇,在声纳布置上和633型潜艇基本相同。

  早期的潜艇艇艏声纳系统如装备于前苏联R级潜艇的北极声纳,受到技术能力的限制以分布式为主,被动接受阵列与主动发射阵分离布置。被动接受基阵体积较小,工作频段较高,工作距离有限。主动发射阵只能以机械回转式进行单波束扫描,扫描速度慢信息更新率低,多目标跟踪能力差。受限与较小的声阵体积,发射功率较低,工作频率则较高,一般以20KHZ左右的中频为主。由于频率较高的声波在水中衰减快,而老式声纳利用声传播途径又较为单一,所以主动方式下只能达到5-8公里左右的工作距离,被动工况下也只能达到10-15公里左右,探测距离较近测向精度也很差。信号的处理也限于简单的滤波和放大,对目标的判断依赖于操作人员的听觉、视觉和相关经验,总体综合能力较低

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装备于V级攻击核潜艇的前苏联MTK300红宝石圆柱型声纳基阵,主基阵下方有高频避碰探雷声纳。

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 将装备于俄罗斯885型雅森级攻击核潜艇的阿雅克斯球型声纳基阵直径将达6米

    现代艇艏声纳系统一般以圆柱状声纳基阵和球型声纳基阵为主,圆柱阵和球阵将阵元沿圆柱面或者球面排列,通过补偿器形成波束和实现波束扫描。或者以相控阵方式,在每一个基元中均加一个移相器,利用调整移相来获得波束扫描。圆柱阵和球阵的空间监测范围大,配合现代声纳的相控阵数字多波束技术,其扫描速度快多目标跟踪能力强。由于圆柱阵和球阵的体积较大,所以声阵孔径增大,工作频率降低,可以接收海水中衰减小的更低频段噪声,并利用海底反射、深海声道等多种传播途径,让声纳系统的工作距离进步一步增加,探测性能得到了有效的提高。自70年代后这类声纳广泛采用了数字计算机和微处理器,美国等西方发达国家还实现了全数字化,并采用了先进的信号处理技术。如多波束形成、时间相关压缩接收、分波束相关定向、高分辨力谱估计、线谱检测等。使声纳系统提取和处理信息的数量和质量大幅提高,进一步优化了现代潜用声纳的综合性能。

   现代潜艇可以根据艇体布置空间,来安装体积合适的圆柱阵和球阵。比如214型这样较小吨位的常规潜艇,其圆柱阵体积就普遍较小,在声纳探测距离上也较为有限。而一些大型潜艇比如攻击型核潜艇,因为艇首空间宽裕,艇上供电充足,所布置的圆柱阵和球阵的体积就要大的多,在发射功率上也要高出不少,探测距离和探测能力上自然也要强的多。

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                                   前苏联潜用声纳的大型圆柱状基阵

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图为巨大的处于横置状态的MTK540声纳系统的圆柱状基阵,该声纳装备于前苏联S级和AK级攻击核潜艇。

   前苏联的核潜艇以装备大型圆柱阵声纳为主,如装备于V级核潜艇的MTK300红宝石、装备于VIII的MTK500鳐-KC、装备与S级和AK级的MTK540鳐-3,都为大基阵的圆柱状声纳。前苏联还为一些常规潜艇也配备了圆柱状艇艏声纳,比如著名的877型基洛级潜艇,就装备了体积较大的MTK400系列圆柱声纳。这些声纳系统体积庞大,最大的直径可达4米,因为声阵孔径大、工作频段低、发射功率高,所以探测距离远。以装备SII和AK级攻击核潜艇的MTK540鳐-3圆柱阵为例,利用海底反射和汇聚区效应,在被动工况下对水面舰艇的作用距离可达到60-80千米左右,在主动工况下可以对距离35千米左右的目标进行精确定位。并具备窄、宽带监听功能,可以分辨主动声纳发射的窄带和宽带信号,并测定方位参数,综合性能较为先进。

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美国自长尾鲨级攻击核潜艇开始,艇艏声纳普遍采用球型声纳基阵,图为该级艇装备的AN/BQR-6型声纳的球型基阵,该声纳由1245个钛酸钡元件构成,基阵总重达76吨直径达3.81米。

  美国偏爱球艏声纳,自长尾鲨级核潜艇开始,艇艏声纳都装备了体积硕大的球型基阵。球型基阵的阵元多,快速扫描能力强,空间监测范围广。因为体积很大,声阵孔径进一步增大,工作频段就更低。加上较大的体积也为提高基阵发射功率提供了良好的条件,所以球型基阵的探测性能在艇艏声纳系统中是较为突出的。

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688型洛杉矶级攻击核潜艇装备的AN/BQS-13DNA艇艏声纳的球型基阵,右边为拆卸声纳导流罩露出球型基阵的洛杉矶级巴吞鲁日号攻击核潜艇。

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       弗吉尼亚级攻击核潜艇装备的BQQ10型声纳的球型基阵,右边的艇艏球阵尚未安装基阵阵元。

  以装备了洛杉矶级核潜艇的AN/BQS-13DNA球型基阵为例,该声纳是在BQS-6系列的基础上发展出的AN\BQS-11、12型发展而来,由雷声负责改进而成。其基阵体积由BQS-6系列的3.6米扩大到了4.6米之巨,连续发射功率达到了75千瓦,主动工作频率在3.5KHZ,被动工作频率可以在1-3KHZ频段。主动工况下探测距离最远可达65公里,被动工况采用表面反射声道为30公里左右,利用海底一次反射时的探测距离为60公里,而利用深海声道汇聚区效应最远探测距离可达90公里。该声纳的数字化程度高,使用了大量固体和集成电路,广泛采用数字计算机完成各功能控制,具备数字多波束控制、窄宽带信号处理、高速主动探测等技术。BQS-13DNA的探测距离远、功能多样、处理速度快、多目标跟踪能力强、系统可靠性高,总体技术先进。

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  图为弗吉尼亚级艇艏渐进计划,早期型号的球艏声纳将被上面的共型基阵所代替。

   而海狼级和弗吉尼亚级潜艇使用的BQQ6、BQQ10型声纳的球型基阵,体积更大(海狼的球型基阵直径据说超过了6米)、功率更高,采用的技术更先进,性能也更为优秀。在前苏联解体以前,核潜艇上一直坚持使用圆柱阵,但前苏联解体后俄罗斯却在已完成设计的885雅森级核潜艇上,改用了阿雅克斯大型球阵声纳,其体积也达到了6米之巨。可见其他国家对于球阵声纳的优良性能也是非常渴望的,只要条件具备也都会考虑装备。现代潜艇需要装备哪些声纳 - 小马 - LostAngel的潜艇博客

俄罗斯拉达级采用的大体积共型基阵的潜艇艇艏声纳,美国的弗吉尼亚机攻击核潜艇的后续批次,也将采用类似的共型基阵来代替原先的BQQ10的球型阵。

   不过球型基阵也有一些弊端,其硕大的体积挤占了艇艏的全部空间,鱼雷发射只能采用肩部发射方式,发射管位置需要向后位移,导致发射管在耐压艇体的开口上椭圆度较大。给潜艇的艇艏舱室布置和耐压艇体的开口控制以及建造工艺上,都带来了一些困难。另外,大型球阵的加工工艺高,造价相也当昂贵。根据美国海军发布的公开信息表明,美国海军决定在弗吉尼亚级核潜艇的后续艇上,用共型基阵来代替球型阵声纳。共型阵是指按潜艇壳体外型安装的换能器阵,阵外型和艇体外型相似,阵元紧贴艇壳体,从艏到艏侧(看上图)均可安装阵元,又叫贴壳声纳、保角声纳等。这种基阵也可以获得类似球阵的空间增益,并可预先形成波束,但也会使换能器的物理特性变得复杂,给波束形成带来困哪。从美国弗吉尼亚级核潜艇的发展计划看,美国人已经突破了大体积共型阵的研制问题,达到了实用化阶段并即将装艇使用。总的来说,圆柱阵、球阵以及即将批量装备的大体积共型阵,都是现代潜艇艇艏声纳采用的基本型式。采用哪种基阵要看各个国家根据各自不同的研发能力和建造水平,并根据海军潜艇部队的作战需求和国防准备费用的水平来做出统筹的决定。

二、舷侧阵声纳

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          韩国仿造214型孙元一号潜艇和法国西班牙设计建造的铀鱼级潜艇都装备了舷侧阵声纳

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     法国凯旋级战略核潜艇装备的舷侧阵声纳                英国机敏级攻击核潜艇有着巨大夸张的舷侧声纳基阵

    艇艏基阵受到艇体布置的限制,进一步增大声阵孔径和降低工作频段都较为困难,使得声纳的被动探测距离受到了限制。同时艇艏声纳基阵在艇体舷侧和艇体后方也都存在着盲区,不能做到全方位监测,影响了潜艇的实时警戒和监测范围。为了提高潜艇探测能力,现代潜艇又开始在艇体上布置舷侧阵声纳。舷侧阵声纳是指将众多的水听器,沿着艇体纵向方向,布置在艇体左右两舷侧的声纳。由于舷侧阵声纳可以充分利用艇体长度扩大基阵的声阵孔径,在工作频段上可以进一步降低,所以被动探测距离也得到了有效的提高。现代舷侧阵声纳的工作频段可以降低到500-2000HZ范围内,极个别的甚至可以达到200HZ的频段。在基阵长度上有些核潜艇的阵列长度可以达到60米,作用距离达到50海里左右

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俄罗斯潜艇的舷侧阵声纳较为独特,一般以大型的共型基阵声纳为主,比如著名的971

型阿库拉级上就装备有鲨鱼腮共型基阵。

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           箭头处为鲨鱼腮共型基阵的安装位置,在舷侧有白色避碰线标示。

   舷侧阵声纳以被动方式工作其隐蔽性好,声纳的湿端位于艇体两舷侧所以监测范围大,而且能直接判别目标的方位。舷侧阵在探测距离和探测范围上都优于艇艏声纳系统,在探测距离上虽然不及拖曳线列阵声纳,但是舷侧阵声纳没有基阵的收放拖曳问题,对潜艇的水下机动影响小,也不存在拖曳线列阵声纳的左右舷模糊、柔性声阵容易畸变失真的问题。可以实时进行被动探测工作,提高了潜艇快速反应能力。所以舷侧阵声纳是现代潜艇用来弥补其他声纳系统功能不足,提高潜艇探测水平的重要手段。现代潜艇如英国的机敏、法国的凯旋、日本的2900苍龙、德国的212.214等一大批新型潜艇都装备了舷侧阵声纳,以此可以看出各潜艇建造国对于舷侧阵列声纳的运用都是相当重视的。

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                 箭头处即为美国海狼级攻击核潜艇装备的宽孔径舷侧测距声纳基阵

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                              箭头处为弗吉尼亚级攻击核潜艇装备的宽孔径舷侧阵测距声纳

   在水下作战中目标的距离参数也是一个重要的数据,在现代作战条件下因为主动声纳开启后潜艇极易暴露,影响潜艇的作战隐蔽性,所以主动声纳的使用已经受到极大限制。鉴于这种情况,从舷侧阵列声纳中又细分出了专用于被动测距的,多基阵(一般为三元子阵)舷侧被动测距声纳系统。舷侧被动测距声纳一般是基于三元子阵时延估计原理,利用目标噪声到达三个子阵的时差,通过球面波或柱面波的波阵曲率变化,测量各子阵元的相对时延,来实现对目标的距离测量。

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箭头处黄色的物体为214型艇的舷侧测距声纳基阵,在未打开的围壳处还有一个声纳基阵,下图为多基阵声纳被动测距原理图。

  采用舷侧被动测距声纳后,可以在较短时间内,以被动工作方式隐蔽的获得目标距离数据,满足潜艇攻击需要。这改变了以往潜艇需要通过长时间的艇位机动,或者开启主动声纳以暴露的回音定位方式才能测定目标距离的情况,提高了潜艇的快速反应能力,改善了潜艇隐蔽条件下的快速打击能力。发达国家如美、英、法、德、日等国都在其潜艇上装备了舷侧被动测距声纳,如美国得BQQ6、BQQ10系列就都有体积庞大的大孔径三元子阵式舷侧被动测距声纳。这为美国攻击核潜艇在远距离上获得较为精确的距离参数,扩大美国潜艇远距攻击的声学优势奠定了良好的基础。 

、拖曳线列阵声纳

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    AN/SQR-18拖曳线列阵声纳,左侧半透明的为安装有水听器等组件的声学段,右边为其拖缆。

  不管是艇艏声纳还是舷侧阵声纳,都要受限于艇体布置条件,基阵体积不能无限扩大,声阵孔径受到限制,声纳的工作频段难以进一步降低,在探测距离上无法进一步提高。为了改变这种情况,上世纪6、7十年代国外开始在潜艇上装备拖曳线列阵声纳。拖曳线列阵声纳是将一连串的水听器按一定间隔排列后,布置到透声的保护导管中,再通过布放机构拖曳于艇体外的声纳系统。拖曳线列阵革命性的打破了以往潜用声纳受限于艇体布置条件的局面,布置在导管中的几百乃至上千个水听器有效的扩大了声阵孔径,将潜用声纳的工作频率降低到了低频甚至极低频,极大的增加了潜用声纳的探测距离。为潜艇水下远程警戒、远程武器的目标指示都提供了有利条件,有效的扩大了潜艇的作战范围,提高了潜艇的作战威慑力。

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                          214型潜艇的拖曳线列阵声纳及其收放机构

  因为拖曳线列阵的声学段远离潜艇,不受潜艇自噪的干扰,所以工作环境较好,有益于提高声纳探测性能。同时拖曳线列阵也能通过布放和拖曳机构进行变深布置,可拖曳在海水温跃层以下,探测艇体声呐所不能探测到的潜艇或其他目标。拖曳线列阵的变深功能还可以让声学段在最有利的深度上工作,能充分的利用海洋条件和多种声传播途径,发挥声呐的潜在能力。同时,拖曳线列阵也改变了以往艇体声纳难以监测尾部区域的弊端,很好的弥补了潜艇尾部的传统探测盲区,提高了潜艇的全向警戒能力。

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拖曳线列阵声纳结构图,从左(尾段)至右(首段)分别为:

1、DROGUE段—改善线列阵流体动力特性的尾绳段   2、VLM—隔离后方拖缆振动的后隔振段   3、B—装有温度、深度、航向等非声传感器用于监测线列阵拖曳姿态的后仪表段    4、A—装有水听器的声学段   5、B前仪表段    6、数字段   7、用于隔离前方艇体噪音和拖缆振动的前隔振段    8、拖缆缆绳    9、TOW POINT拖曳点

   以美国装备量最大的的TB-16系列拖曳线列阵为例,该声纳阵长100-150米左右,拖缆总长近800米。声阵直径82.5-89毫米,工作频率在3KHZ以下,最低频段达到10-20HZ的极低频。通过声海声道和汇聚区效应,其最远探测距离达到了惊人的180公里。

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美国核潜艇舷侧用于安放拖曳线列阵的收容机构,外面用流线型导流罩加以覆盖,早期这类舷侧导流罩经常被误认为是舷侧阵声纳,实际上只是用来收放TB-16粗线阵和BQR-23/25细线阵的收容机构。

  美国人为了提高其攻击核潜艇的探测水平,达到先敌攻击、远距消灭的目的,还不惜耗费巨资,为其攻击核潜艇配置了型号齐全,类型不同的多型拖曳线列阵声纳。比如688型洛杉矶级上就同时装备有粗线的TB-16和细线的BQR-23\25,在海狼和弗吉尼亚级上则同时装备了粗线TB-16D和细线的TB-29、TB-29A。

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施工中的弗吉尼亚级潜艇露出了舷侧收容机构中用于安置TB-16D拖曳线列阵声纳的长条容器

     细线阵的直径较细只有28.5毫米左右(BQR-23/25),高速航行时的流体噪声对于声学段的干扰较大,所以只能慢速拖曳。但细线阵声阵较长,声阵孔径更大探测距离更远。粗线的TB-16拖曳航速较高,布放速度较快,可以弥补TB-29的拖曳航速慢布放时间长的弊端。在两种拖曳线列阵声纳的配合下,美国攻击核潜艇获得了非常良好的声学优势。既可以通过粗线的TB-29获得较为理想的探测能力,又能通过TB-16获得较好的拖曳机动性。为美国攻击核潜艇的水下作战,提供了强大的作战优势。当然这种昂贵的配备体系也不是每个国家都能效仿的,实际上大多数国家在装备了一种拖曳线列阵声纳以后已颇感满足,也只有美国人不惜为了追求攻击核潜艇的单方面声学优势,而财大气粗的配备多种拖曳线列阵声纳。

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弗吉尼亚级核潜艇的TB-29A\TB-16D拖曳线列阵分别从箭头处的水平固定翼端,和木字固定翼端的布放口释放。

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俄罗斯潜艇尾舵上的这个物体经常被认为是磁流体推进器,实际上这是俄潜艇用于贮存和布放拖曳线列阵声纳的圆型容器。左侧是VIII级攻击核潜艇,右侧是阿库拉可以看出这个收放容器是非常巨大的,后期的阿库拉II型因为把绞车和收放位置内移到了艇内,所以相同位置处的布放口缩小成了细小的管状。

  不过拖曳线列阵也有着自身的弊端,由于其垂直孔径较小所以拖曳线列阵的测深性能差,辨别左右舷目标也较为模糊。其工作频段低接收的声波波长长,探测精度上就不如舷侧阵和艇艏声纳。拖曳线列阵的声学段为柔性基阵,在拖曳过程中声阵易受扰动,接受信号容易出现畸变失真的情况,同时拖曳中的潜艇在机动性上也要大打折扣。不过随着现代声纳科技的发展,类似问题会得到逐步解决,比如国外正在发展双线阵甚至三线阵来解决拖曳线列阵的一些固有弊端。总体来看,拖曳线列阵作为潜艇目前最有效的远程探测手段,正不断受到各国的重视,世界上较为先进的一些潜艇型号也都装备了拖曳线列阵声纳。应该说,拖曳线列阵是上世纪70年代后出现的新型潜用声纳的代表,在今后很长时间内也将是潜艇声纳系统的重要组成部分,并随着声纳技术的发展得到不断的改进和提高。

四、其他辅助功能声纳

1、探雷和避碰声纳

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箭头处为美国海狼(左)和英国机敏级攻击核潜艇安装高频避碰声纳基阵的位置

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                       美国洛杉矶级攻击核潜艇装备的AN/BQS-15探雷与避障声纳的基阵

   探雷和避碰声纳以主动方式工作,工作频率较高一般在几十到数百千赫。因为频段高所以探测距离有限一般在几百米左右,不过较高频段的声纳分辨率好,所以能探测到航道上的一些障碍物,比如礁石、沉船、水雷等异物,帮助潜艇操纵人员避离这些危险物体,保障潜艇水下航行的安全性。在潜艇航行在狭隘航道,或者在高纬度冰层下时,分辨率高的避碰声纳是保障潜艇安全通过水道,对冰面测量厚度进行破冰上浮的必要探测设备。所以潜艇的探雷避碰声纳对于潜艇水下安全航行有着至关重要的作用,为了保证这类声纳的探测范围,一般将其布置在围壳较高处,有的也在艇艏声纳的主基阵下方寄生一个高频避碰声纳,以获得良好的探测视线。

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弗吉尼亚级的CHIN高频避碰声纳不仅在围壳上布置有换能器阵,在艇艏下颚还有一个较大功率的声纳基阵。

   现代潜艇探雷避碰声纳已经向水下定位导航发展,如美国弗吉尼亚级攻击核潜艇上装备的CHIN高频避碰声纳系统,不仅仅能完成传统的探雷、避碰任务,还能凭借优异的性能,通过扫描水下航道或者待机阵位的地形地貌,与数据库中的数字海底地图进行比对,来进行潜艇水下的定位导航。这大大降低了以往潜艇需要通过上浮,利用星光、无线电或者卫星导航的传统模式,降低了潜艇定位导航中的暴露率,提高了潜艇的隐蔽性。CHIN声纳的新功能,也能为美国海军潜艇部队,在探测和摸索重要水下航道,丰富海军潜艇部队海底数字地图,保障美国海军前沿部署会起到重要的作用。

2、水环境传感器

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左侧为俄罗斯VIII级攻击核潜艇围壳上的众多水环境传感器,右侧箭头处为英国特拉法尔加级核潜艇上的水环境传感器。

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俄罗斯的971型阿库拉级核潜艇在围壳和围壳前部都有水环境传感器,老式潜艇比如右边的033型只有在围壳上部箭头处安装有一个简单的声速梯度仪。

   老式潜艇的水环境传感器比较简单,一般只安装一个声速梯度仪,用以测量潜艇所在水层声速,让声纳系统利用不同途径的声道,改善探测性能。也能让潜艇利用强负度梯层水层,或者温度跃变层进行隐蔽和机动。现代潜艇安装了更多种类的水环境传感器,具备了更复杂的功能。以俄罗斯潜艇为例通常还装有尾流指示器,来流指示器等水环境传感器,能更好的让艇上人员获悉潜艇所在水层的各种信息,提高潜艇战时的水声对抗能力。同时还具有探测敌水面舰船和潜艇尾流信息的能力,便于潜艇利用尾流制导鱼雷进行快速攻击。

3、通信声纳

  通信声纳也叫水声通信机,一般由几个定向换能器阵组合而成。一般用于潜艇与水面舰船或者水下潜艇编队通信联络使用。该系统通过发射机产生话音或者电报调制信号,再由换能器阵发出,在接收方经接收机处理后,就可送到耳机或者扬声器以及电讯机处,将话音或者电报讯息提供给接收人员。通信声纳的工作距离有限,工作时要向外发射信号,容易暴露潜艇位置,所以仅限于潜艇周围情况明确时使用,有着非常严格的使用限制条件。

4、侦查声纳

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箭头处为早期洛杉矶级核潜艇装备的AN/WLR-9A侦查声纳基阵,后期洛杉矶级取消了该基阵。

  侦查声纳用来侦测敌潜艇或者自导鱼雷主动声纳信号,可以获得敌主动声纳的工作参数,如方位、发射频率、脉冲宽度、脉冲重复率等。侦查声纳的接收频率较宽,为1千赫至数十千赫之间,观察范围较广有的可以达到360度全方位探测。在基阵形式上一般采用细小的圆柱阵,以布置在艇艏部位居多。该声纳是一种水声对抗设备,用以判定对方的声纳类型,和载体类型,供我方进行针对性的干扰、截获、欺骗等水声对抗。不过现代潜艇的声纳系统工作范围较宽,工作频率较广,所以也可以艇艏声纳或者舷侧阵等其他声纳系统进行侦查声纳的工作,因而部分现代潜艇已经不再装备专门的侦查声纳

五、国内潜用声纳

现代潜艇需要装备哪些声纳 - 小马 - LostAngel的潜艇博客

                 H/SQZ-xxx全数字综合声纳在我国潜用声纳的发展过程中占据重要位置

   我国潜用声纳早期以仿制引进前苏联潜艇上的声纳系统为主,经过不断的努力后在上世纪60年代拥有了自主研发能力,并为国产核潜艇装备了603、604系列综合声纳。不过受到当时的技术水平限制,这些声纳的综合性能较差。进入上世纪80年代后,随着国内科研能力的加强,自主声纳研制水平开始快速提高。1984年设计的H/SQZ-xxx综合声纳系统,采用了空腔后档基阵、多路过采样、疏排阵、时间压缩式长延迟线、二次积累、背景均衡和故障自检等新技术。并装备于我国二代常规潜艇035型使用,在部队使用和演习过程中反映良好,xxx型综合声纳的研制成功,大大提高了我国潜用声纳的总体性能水平。在1991年由中科院声学所设计,613厂生产的改进型xxx系列声纳上,又进行了类卡尔曼滤波、自适应噪声抵消、最佳线性预测等技术,使改进后的262系列声呐具有了鱼雷报警、多目标自动跟踪、低频线谱检测等功能。鉴于改进后的xxx型声纳性能优秀,国内用xxxA替换了033型艇上的105型老式声纳,xxxB替换了一代核潜09-I、09-II上的603、604声纳,xxxC则装备了035G二代常规改进型艇。从根本上改变了我国潜艇声纳系统水平较为落后的局面,大大提高了我国潜艇的反潜能力,有着非常重要得意义。

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   在1987年为了配合二代常规潜艇039型的研制,国内又研发了H/SQG-4型噪声测距声纳(xxx型被动测距声纳),把广义互谱法算法用于水下目标的被动测距,同时在信号处理机中采用一次相关内插、二次相关、互谱法等多种不同的测延时方法和数据过滤方法,大大提高了国内噪声测距声纳的水平,使我国被动测距声呐性能开始接近国际水平,提高了039型常规潜艇的水下隐蔽作战能力。

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             在035G型潜艇上已经开始装备舷侧三元子阵式被动测距声纳

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              在039A\B型元级艇上装备的是更新型的被动测距声纳

  近些年来采用了更新技术的xxxA、xxx型噪声测距声纳和某型拖曳线列阵也已装备于我国新型核潜艇和最新型AIP混合动力潜艇上。这些新型号的声纳采用了国际同步的先进技术,性能已接近上世纪90年代的国际先进水平。为我国新一代的核潜艇和AIP混合动力潜艇,提高水下探测能力,加强现代隐蔽条件下的战斗力都起到了关键作用。我们有理由相信,随着国内经济水平的进一步发展,国防研发费用的投入日渐加大,国内科研院所的研发水平日渐提高,中国潜用声纳的性能必将在短时间内得到更大幅度的提升,而不远的将来赶上国际先进潜用声纳的水平也绝不是一个遥远的梦想。

 

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