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反潛巡邏機
來源:互聯網

反潛巡邏機(Anti-submarine patrol 航空器),是一種載有搜索和攻擊潛艇的設備 、武器的軍用飛機或其他航空器 。

第一次世界大戰期間,一些國家使用潛艇,它能夠在水下航行,具有很強的行動隱蔽性,因此從一戰后期開始,反潛巡邏機開始登上歷史舞臺。20世紀50年代,美國洛克希德·馬丁公司研制成功P2V“海王星”反潛飛機,其他國家也相繼研制出反潛巡邏機;20世紀60年代中期,蘇聯研制出伊爾-38反潛機岸基反潛巡邏機;2004年,美國海軍波音公司合作,以波音737-800客機為平臺,建造了P8A反潛巡邏機,最終服役的P-8A,開始在全球各地執行任務,成為美國軍隊新一代的主力反潛機。而中國是在1984年才開始在海軍上引入運-8X海上巡邏機。反潛巡邏機有艦載反潛巡邏機、岸基反潛巡邏機兩種類型,使用對海搜索雷達、光電/紅外傳感器、磁探儀、聲吶浮標、電子志愿措施為探測手段,經改裝后的反潛巡邏機平臺具有低空低速、續航等綜合優勢,有巡邏反潛、檢查反潛、應召反潛等作戰樣式,主要用于對潛警戒 ,協同其他兵力構成反潛安全警戒帶;在己方艦船航行的海區遂行反潛巡邏任務;引導其他反潛兵力或自行對敵方潛艇實施攻擊,機上可攜載反潛魚雷深水炸彈、核深水炸彈、空艦導彈、火箭、炸彈等武器。

世界現役反潛巡邏機最著名的當屬美國的P—3“獵戶座”、俄羅斯的伊爾一38“山楂花”、英國的HS-801“獵迷”和法國的ALT2“大西洋”。這幾種主力反潛巡邏機在搜潛設備和攻潛武器方面旗鼓相當,但也各具特色。

發展沿革

世界發展

研發背景

潛艇能夠在水下航行,具有很強的行動隱蔽性。也正因為如此,擁有海軍的瀕海國家均將其作為海上作戰的重要力量。潛艇不僅可以出其不意地攻擊單個船只,也可以進攻艦艇編隊,甚至可以實施戰役級別以上的作戰行動。

第一次世界大戰期間,一些國家已經將潛艇作為截斷敵方海上交通線、削弱對方作戰能力和作戰意志的戰略武器第二次世界大戰期間,一些國家的潛艇部隊在更大的規模上發揮出潛艇的戰略作用。在兩次世界大戰尤其是第二次世界大戰期間的反潛作戰中,固定翼飛機已被證明是效率最高、最為重要的反潛力量。

研發歷程

自從德國在一戰期間大量使用潛艇以來,反潛逐步成為了許多國家海軍的重中之重。從一戰后期開始,反潛巡邏機開始登上歷史舞臺。不過此時的反潛飛機受制于當時的聲納水平,無法對潛艇進行精確定位而且連續跟蹤能力較差。第二次世界大戰期間,隨著潛艇威脅的增大和對航空反潛優勢的認識,開始在飛機上掛載深水炸彈、反潛火箭彈反潛魚雷等武器用于反潛作戰。尤其在20世紀中后期,空氣動力學聲學等基礎科研的突破使得飛機、聲吶等設計進入高速發展時期,且武器裝備研發投入方面不遺余力,各種構型的飛機推陳出新,進一步刺激了軍用飛機的快速發展。

20世紀50年代,美國洛克希德·馬丁公司研制成功P2V“海王星”反潛飛機,裝備了較為完備的搜潛設備和攻潛武器,是第二次世界大戰后典型的岸基反潛巡邏機,各國隨之掀起一輪研制反潛巡邏機的熱潮,其中岸基反潛巡邏機主要有美國的P-3獵戶座海上巡邏機“奧利安”、英國的“獵迷”、法國的“大西洋”和俄羅斯伊爾-38反潛機“山楂花”等。在岸基反潛機研制的同時,英、美和法國海軍在其航母上都配置了專門研制的艦載固定翼反潛飛機,典型的包括英國的“塘鵝”(Gannet)、法國的“貿易風”(Alizé)、美國的S-2“追蹤者”(Tracker)、S-3反潛機“北歐海盜”(Viking)。

美蘇冷戰開始到20世紀60年代中期,蘇聯和以美國為代表的西方國家,在機載搜潛設備發展方面,都把豐富搜潛手段、提高搜潛設備性能、完善搜潛設備體系當成發展的重點。面對反潛機當時的國際環境,蘇聯調整了思路,將重點從水上反潛機調整到岸基反潛機,伊爾-38反潛機就是在這個時期推出的。

伊爾-38是蘇聯伊留申設計局用伊爾-18型民航機改裝反潛設備的反潛和海上巡邏機。1960年開始研制,1961年進行首次試飛,1968年3月開始交付部隊,1967-1972年共生產56架。該巡邏機的巡邏范圍可以達到北極和冰島等廣大區域,在同類巡邏飛機中飛行高度最高。部分伊爾-38加裝了電子偵察裝置,可執行類似美國EP-3電子偵察機的任務。直到目前,伊爾-38仍是俄羅斯海軍航空兵主要的反潛飛機之一。

美國海軍自1961年,一直裝備P-3獵戶座海上巡邏機反潛機。P-3雖然歷經A、B、C等三次改型,但美國海軍為維持優勢,提出了新一代反潛機研發計劃。1989年美軍交由洛克希德·馬丁公司負責開發后續機種,計劃研制一種四發動機的渦輪軸螺旋槳反潛機型,編號P-7。但此計劃在1990年因費用超支、蘇聯解體而被取消。

20世紀末期,美、英、法、蘇(俄)等海軍強國將水下航行時間更長、隱蔽性更好的核動力潛艇作為巡航導彈和彈道導彈的發射平臺,既可實施戰術性攻擊,也可實施戰役級別的作戰行動,甚至可以執行摧毀敵國的戰略性打擊任務。進入21世紀,波音公司推出了新一代反潛巡邏機P-8A,該機于2013年具備初始作戰能力,并已成為美海軍在西太平洋執行反潛巡邏任務的主力機型。P-8A是典型的多任務平臺,主要作戰任務是在遠海及瀕海地區遂行反潛戰、反艦戰、情報戰、水雷戰以及指揮控制與通信;次要任務包括打擊戰、國土防御、非戰爭行動、艦隊支援行動、防空戰和兩棲戰;日本防衛省技術研究本部和川崎重工業株式會社聯合研制P-1岸基反潛巡邏機,2010年進入日本海上自衛隊服役,P-1也是多任務平臺,其四面陣相控陣雷達可實現360°覆蓋,機翼下有6個掛架,能夠掛載射程超過400千米的遠程空艦導彈

中國發展

中華人民共和國成立以后,中國海軍的航空反潛能力嚴重不足,因此選擇先引進蘇聯幾架別6水上轟炸機;后來,在20世紀80年代,開始裝備少量水轟5水上戰略轟炸機。但是這些轟炸機存在一定短板,不僅搜潛、攻潛手段落后,而且搜索范圍有限。所以發展海上反潛巡邏機成為中國海軍的主要目標。1984年,海軍裝備了數量稀少的運8X海上巡邏機,但這種飛機加裝了加拿大AN/APS-504對海搜索雷達、美國的導航系統、聲吶浮標及其投放與信號接收設備等,具備較強的搜潛能力,卻沒有打擊能力。后來,隨著海軍作戰艦艇的不斷發展以及艦載直升機的大量裝備,反潛力量得到相當程度的改善。

進入21世紀之后,來往于世界各地的海上交通線成為中國經濟高速發展的重要支撐,保證海上交通線和沿海地區的安全也成為解放軍的重要使命,而發展新型反潛巡邏機也就十分必要。為此,中航工業以改進的運-9為平臺,發展了新一代反潛巡邏機,滿足了海軍的需求。

基本設計

探測手段

對海搜索雷達

作為航空反潛最先使用的傳感器,機載對海搜索雷達主要用于探測潛艇露出海面的通信裝置、潛望鏡常規潛艇通氣管以及水面艦艇等。而中國電子工業已相繼研制出機載相控陣預警雷達、火控雷達等。其中,殲擊機殲擊轟炸機使用的火控雷達具有合成孔徑、逆合成孔徑成像能力,雷達圖像分辨率較高。

光電、紅外傳感器

前視紅外傳感器能夠偵測潛艇因動力系統運行和航行摩擦等原因發出的紅外輻射源,因而成為海上巡邏機新的搜潛裝備。敵方潛艇一旦潛入水下,海上巡邏機使用的搜索雷達就會無用武之地。為對付下潛后的敵方潛艇,前視紅外傳感器便應運而生。集光電/紅外目標瞄準系統為一體的性能更為完善的光電/紅外傳感器已是海上巡邏機的標準配置。

磁探儀

磁探儀是磁異探測器的簡稱,是一種利用金屬物體存在而使其所在位置的磁場發生變化、進而發現潛艇的設備,也叫作磁力探測儀。磁探儀是這類飛機的標準配備,幾乎所有的以反潛作戰為主要任務的海上巡邏機均有這種裝置。

聲吶浮標

海上巡邏機的聲吶浮標工作方式可分為主動、被動兩種,按照功能可分為溫度深度浮標、溫度鹽度浮標、海洋環境噪聲浮標和探潛浮標,按定向能力分為定向式聲吶浮標和非定向式聲吶浮標,按照北大西洋公約組織制式又可分為A、B、C、 D、F、G等規格。

電子支援措施

航空電子戰系統的一個重要組成就是能夠被動探測敵方電磁信號的電子支援措施,用來對戰場上的電磁能量進行截獲、定位、記錄與分析。電子支援措施的機載雷達告警裝置由各種天線用來探測信號,處理后可以分析出雷達輻射源的射頻、重頻、脈寬、掃描周期等各種重要的特征數據,利用處理后的數據與數據庫中已知輻射源的數據進行對比,即可識別出輻射源。

平臺特點

低空低速性能好

源于兩次世界大戰的航空反潛作戰經驗,飛行員通過目視發現潛艇是最主要的作戰樣式,反潛巡邏機幾乎都要求良好的低空低速性能。另外,這些反潛機都安裝磁異探測設備,由于探測距離只有幾百米,對飛機低空低速、轉彎半徑的性能要求十分苛刻。

續航時間長

為了提高單機作戰效能,反潛巡邏機都很看重續航性能。法國大西洋”采用2發渦槳,續航時間可達18個小時。P一3C和“獵迷”低速巡 邏時,可以關閉2臺發動機,以獲得更長的續航時間。“獵迷”是世界上第一型采用渦輪風扇發動機的反潛巡邏機,為了彌補續航能力不足的問題,專門設計了武器艙輔助燃油箱,可以根據任務需要靈活選裝。

多任務拓展

P—3和“獵迷”都追求高速能力,為平臺的擴展性提供了可能。兩型機都派生發展了偵察型飛機, P—3發展了EP一3偵察機,“獵迷”發展了偵察攻擊機,在保留反潛能力的基礎上,還能夠攜帶多種偵察設備和武器,甚至掛載“響尾蛇”空空導彈”,是海上多用途飛機的鼻祖,曾經是P-8A的競爭對手。此外,“獵迷”還發展了預警機

任務系統特點

傳感器種類多

反潛巡邏機需對海面、水下和空中目標進行探測識別,相應配置的任務傳感器覆蓋了電、光、聲、磁 等多類。通常利用雷達和紅外/光電傳感器對水面目標進行探測;利用聲吶浮標和磁異探測傳感器對水下目標進行探測。

通信/數據鏈手段豐富

反潛巡邏機既要通過通信鏈路進行態勢、指令和文電的傳輸,又要進行圖像等大容量情報傳輸。相應通信鏈路既要配置通用的視距/超視距手段,又要配置專用的大容量傳輸手段。

單平臺殺傷鏈一體化

反潛巡邏機任務系統功能覆蓋了OODA環路各個流程,僅靠單平臺即可實現發現、定位、跟蹤、瞄準、打擊和評估(F2T2EA)殺傷鏈自閉換。

種類

艦載反潛巡邏機

艦載反潛巡邏機是能夠從航空母艦上起降,用于海上巡邏和反潛作戰的飛機。反潛巡邏機主要用于對潛艇搜索、攻擊,與其他裝備、兵力共同構成反潛警戒線,在己方艦船航行的海區遂行反潛巡邏任務,引導其他反潛兵力或自行對敵方潛艇實施攻擊。反潛巡邏機上裝備搜索雷達、磁探測設備、光電探測設備等,可攜載反潛魚雷深水炸彈、核深水炸彈、空艦導彈、火箭、炸彈等武器。

岸基反潛巡邏機

岸基反潛機通常用大型民用運輸機改裝,所以續航時間很長,一般達十幾個小時,個別可達20多個小時。由于機身寬大,艙內可容納大量反潛探測及攻擊裝備。通常,岸基大型反潛巡邏機裝有聲納浮標、磁探儀等水聲、光學和電磁探潛設備,以及魚雷、深彈等攻潛武器,能在較短時間內巡視大面積海域,所以是戰略反潛的主要兵力。

實戰運用

作戰樣式

巡邏反潛

巡邏反潛是為保證海軍基地、港口、交通線上的艦船或航行編隊不遭受敵潛艇攻擊,在其附近或指定的海域進行巡邏、搜索并攻擊敵潛艇的戰斗行動。多用于狹窄海區或反潛封鎖區,防止敵潛艇從給定的警戒點上通過,主要由反潛巡邏機實施,也可由反潛直升機實施。其特點是預先規定巡邏路線或海域,搜索的正面寬度和縱深須根據任務、敵情及海區條件計算。

檢查反潛

檢查反潛是指反潛機在特定時間內,對指定的海域進行的反潛行動,以查明此海域有無敵潛艇,并采取攻擊行動。多用于開闊海區,主要由反潛巡邏機實施。其特點是一般由上級指定搜索區域,事先不了解潛艇的位置和運動要素。

應召反潛

應召反潛是指反潛飛在機場、母艦或指定空域待命,當獲得潛艇的活動情況后,飛往發現潛艇海域,搜索和攻擊敵潛艇。應召反潛是航空反潛最基本和最常用的一種樣式。其特點是由其他渠道預先得知潛艇的位置,召喚反潛飛機進行反潛,屬于二次搜索類型,而且搜索區域是隨機的。

攻擊手段

深水炸彈

投放深水炸彈是利用飛機水平轟炸的原理,根據目標的現時位置、飛機的飛行性 能、風向風速及炸彈的空中與水下彈道等參數,計算出炸彈投放點。在使用航空深彈攻擊時,為了提高命中概率,一般從潛艇的45°或135°左右舷角進入。反潛巡邏機飛臨潛艇前方一定距離時,連續投放批量的深水炸彈,投彈的數量一般根據攜帶量和測定潛艇目標誤差的大小而定;投彈間距以不使深水炸彈間的空隙大于目標尺寸為準,同時要盡量擴大深水炸彈的覆蓋面。

聲自導魚雷

聲自導魚雷不需要直接命中,只要目標進入魚雷的自導搜索范圍,即有可能被魚雷捕獲。自導魚雷離開機上掛架后在空中按一定的彈道運動,入水后按預先設置的程序工作,同時利用聲自導裝置搜尋目標,一旦捕獲到目標,便保持跟蹤,直至命中目標。

反潛導彈

飛機在空中發射反潛導彈,當載機進入戰斗航向,距目標約30千米時投放導彈,導彈自由下降一段后在空中點火,并接收載機發出的遙控信號。導彈到達攻擊區域上空時,戰斗部與彈體分離,并減速入水。其射程主要取決于艦載、機載聲納和磁探等探測設備的性能,一般為數公里至數十公里,也可達上百公里。反潛導彈由彈體、戰斗部、動力裝置、制導裝置、電源和減速傘等組 成。彈體用于安裝彈上設備。戰斗部可以是聲自導魚雷或核深水炸彈,裝在彈體前部或腹部內。動力裝置一般采用固體火箭發動機,裝在彈體尾部或腹部后端。導彈采用無線電指令制導或慣性制導,制導裝置一般裝在彈體腹部或尾部。減速傘用于彈頭減速入水。

代表型號

美國P-8

美國P-8反潛巡邏機是目前世界上最先進、作戰性能最好的反潛巡邏機之一。除了承擔遠洋反潛和海上偵察巡邏任務外,還可攜帶4枚AGM-84反艦導彈,用于反艦作戰,此外還可用于電子情報偵察任務。

美國P-3C“獵戶座”

P-3獵戶座海上巡邏機“獵戶座”大型岸基遠程反潛巡邏機是美國海軍的主力航空反潛兵力。1957年開始研制,1969年裝備部隊。主要改型有近十種之多。P-3C屬于陸基遠程反潛偵察機,機長35.57米,翼展30.36米,最大起飛重量63噸,巡航速度644千米/小時,升限8625.84米,最大任務航程4410千米,滯空時間長達12小時,最大活動半徑達3835千米,配備有先進的聲吶浮標、磁性偵測儀和武器。2001年在南海上空撞毀中國殲-8EP-3E偵察機,就是P-3C反潛機的衍生型。

日本P-1反潛機

日本P-1反潛機是由川崎重工業株式會社公司生產的新一代噴氣式大型反潛巡邏機,是飛行性能最好的巡邏機,巡航速度達到833千米每小時。P-1反潛機安裝HPS-106主動相控陣雷達雷達天線安裝在駕駛艙頂部、機身上部、機翼翼尖和垂尾頂端處,波束可實現360。覆蓋,具有氣象、導航、對海搜索和對空警戒等多種工作模式,可在高空發現伸出水面的潛望鏡。雷達整流罩后方和機尾左右兩側,是導彈告警系統。

俄羅斯“伊爾一38”

俄羅斯“伊爾一38”的巡航速度為580公里/小時,航程為6700公里,裝備的主動和被動式聲吶性能甚至超過了美國海軍的同類裝備。2010年12月6日,當美日規模最大的“利劍”聯合軍演正在進行時,兩架“伊爾-38反潛機”突然飛臨日本中部能登半島巡航數小時,致使演習一度中斷,這成為沉寂多年的俄羅斯反潛力量的一次“展示秀。

英國“獵迷”

英國“獵迷”反潛巡邏機,是由英國宇航公司在“彗星”4C客機的基礎上改裝而成的,“獵迷”首批量產型為MR.MKlc。從1975年起,英軍開始將MR.MK1“獵迷”改進為MR.MK2型。2004年8月26日,英國航空電子系統公司為英海軍設計研發的新型“獵迷”MRA4進行了首飛。“獵迷”MRA4型是基于“獵迷”MR.MK2改進升級而成,該型“獵迷”可搭載10名機組成員,飛行半徑達6000英里,其滯空時間也是MR.MK2的2倍。新型“獵迷”反潛巡邏機配備了勞斯萊斯/BMWBR710發動機,使其最高時速可超過600英里/時。裝備有波音公司的戰術控制系統、巡航導彈或其他GPS、激光制導武器

法國“大西洋”

法國大西洋反潛機是其奉行獨立自主國防政策和裝備自主研制的產物,在航空武器系統的配備和功能設計上獨具特色。該機不但能夠發現、攻擊潛艇和海上目標,還能擔負后勤支援和空中預警任務。在民用領域也可用于空中和海上救援,以及近海漁場和石油鉆探區巡邏,屬于典型的軍民兩用巡邏機,具有相當高的裝備使用效費比。

發展趨勢

21世紀以來反潛機獲得進一步更新發展,已經從飛機過渡到無人機。2021年1月,美國通用原子航空系統公司宣布,已經完成了世界上第一個具有獨立反潛作戰能力的無人機系統的開發和測試。反潛無人機的優勢明顯,不僅可以大大提高海軍的海上偵察、監視能力,進一步完善海上偵察、監視體系。此外,反潛無人機的操作員可在地面進行遙控,即使有戰損也沒有人員損失。

相關事件

2023年10月12日,美國1架P-8A反潛巡邏機過航臺灣海峽并公開炒作。中國人民解放軍東部戰區組織戰機對美機過航行動跟監警戒,依法依規處置。戰區部隊時刻保持高度戒備,堅決捍衛國家主權安全和地區和平穩定。此次美P-8A反潛巡邏機過航臺灣海峽正值美國防長奧斯汀宣告美國仍有能力在多個戰區投射力量以應對危機之際。接受《環球時報》采訪的專家表示,美國選擇在該時機炒作軍機過航臺灣海峽或意在刻意塑造外界對美國軍隊認識,對外“秀肌肉”,向其盟友展示“美軍依然可靠”。

參考資料 >

..2024-03-11

中國反潛機深藏不露,對海360度無死角搜索,反潛力直追055大驅.兵器雜志.2024-03-11

..2024-03-11

..2024-03-14

新型反潛機來了!.澎湃新聞.2024-03-22

「解局」美P-8A反潛巡邏機為何在此時過航臺灣海峽?.環球網.2024-03-13

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