一,潜艇之间的作战是如何进行的?
(弗吉尼亚级核潜艇)
自潜艇问世以来,反潜作战一直是困扰各世界强国的一大难题,即使在二十一世纪军事科技高速发达的今天,反潜仍然是一个高难度的任务,原因就在于水下探测只能靠声波来进行定位。如果遇到类似美国的第四代战术核潜艇“弗吉尼亚”的话难度更高。得益于潜艇的高静音性与高隐蔽性,这使得水面舰艇在反潜作战中总是先被潜艇发现,假如对手都是潜艇的话,那就是一场高强度的反潜作战。
(弗吉尼亚级核潜艇发射鱼雷)
首先我们要知道声纳系统是什么。声纳系统分为主动声纳和被动声纳,主动声纳向水中发射声波,通过接收水下物体反射的反射波发现目标,并测量其参量;目标距离可通过发射原声波与回波到达的时间差计算;目标方位则通过测量接收声阵中两子阵间的差异得到。有源声纳由发射机、声阵、接收机(包括信号处理)、显示控制台几个部分组成。被动声纳通过接收目标的辐射噪声探测目标,并测定其参量;它由接收声阵、接收机(信号处理)和显示控制台三部分组成。一般被动声纳只能测定目标方位,其测定原理与主动声纳相同。声纳系统被广泛运用到军事领域,如鱼雷制导和水下通信。
(探测静音潜艇需要主动声呐)
首先是探测问题,假如无法发现敌方就无从消灭敌方了。潜艇在水下最需要要的就是要安静和隐蔽,所以平常航行都是保持静默潜伏,如非必要绝对不会开主动声纳,一旦开了主动声纳将会很容易暴露自己的位置。这时候潜艇都是用被动声纳,也就是只接收声音信号而不发出探测用的声纳系统,不过即使潜艇再怎么静音,也还是会有声纳信号产生,这种时候就看双方潜艇怎样通过被动声纳发现对方,哪方潜艇声纳信号更大了。但是被动声纳缺点是它的探测精度没有主动声纳那么高。所以,潜艇战一般是当被动声纳发现敌方大致位置就打开主动声纳获取主动位置后先敌开火,然后依靠鱼雷达到先敌摧毁的目的。还有就是由于体积成本限制导致鱼雷的声纳系统探测距离有限,所以当鱼雷发射后需要潜艇通过鱼雷和潜艇的连接装置如光纤控制鱼雷航向,此时潜艇不能有太大的机动动作,当潜艇引导控制鱼雷到接近目标到鱼雷声纳的主动探测距离时光纤就会脱落,此时鱼雷进入自主航行攻击阶段,自动依靠目标声纹参数自行航向敌方潜艇直到命中目标或者丢失目标,之后,潜艇之间的交战就结束了。
二,潜艇作战方式
一二战时期,潜艇的主要工作是攻击敌方商船,破坏海上交通,很少在水下潜航,也没有成熟的反潜设备,所以潜艇间并不打架。反潜是护航驱逐舰、护卫舰和反潜飞机的事儿。
二战后,随着通气管大量应用,潜艇变成真正能在水下潜航的幽灵,反潜也成了潜艇自身要承担的重要工作。
▲现代潜艇鼻祖——德国21型潜艇
大家都说潜艇是最好的反潜武器,其实也不那么准确。相对来说,水面舰艇装备的反潜武器和设备更多更强,尤其反潜直升机更是潜艇最大的克星。
但潜艇本身有一个巨大优点,就是能在垂直方向上自由升沉,对深海环境的感知能力更好,从而使潜艇成为反潜不可或缺的武器。
▲舰艇装备齐全
一、潜艇分类和反潜能力潜艇分常规潜艇、弹道导弹核潜艇、攻击核潜艇等多种类型,作战形式也不相同。
1、弹道导弹核潜艇不打架。它是国之重器,体型庞大、艇壳开口较多,不利于高速机动,操控性也较弱。它的核心任务是依靠极佳的隐身性藏匿于大洋中执行战略威慑任务,所带的鱼雷也只用于自卫。
▲俄亥俄级弹道导弹核潜艇
进出港口和关键航道时,还需要攻击核潜艇护航。当年苏联拥有数量庞大的攻击核潜艇和水面舰艇部队,就是为了掩护弹道导弹核潜艇进出堡垒海域用的。
2、常规潜艇打架也不多,其主要任务是侦察监视、跟踪伏击、破交反舰以及封锁布雷等。
因为常规潜艇在水下航行时间短、速度慢。静音巡航速度通常在10节以下,若用最高速度冲刺,蓄电池的电量一两个小时就耗光了。
▲法国阿戈斯塔级AIP常规潜艇
虽然AIP潜艇不依赖空气推进,但此类发动机的功率太小,无法高速航行。所以常规潜艇追逐厮杀不如在关键航道或海峡进出口潜伏,来一场阵地伏击战更好。
3、真正有实力反潜的还是攻击核潜艇。它们速度快,水下机动能力强,自持力好,拥有近乎无限的航程。既能为战略核潜艇护航,也能为航母编队、两栖攻击编队前出清扫航道,同时还是猎杀弹道导弹核潜艇的重量级杀手。
▲俄罗斯亚森级攻击核潜艇
攻击核潜艇自诞生以来,一个重要任务就是在和平时期跟踪他国弹道导弹核潜艇,战时接收命令第一时间将其击沉。
冷战时期,美国洛杉矶级、海狼级攻击核潜艇,长年在巴伦支海、鄂霍茨克海外活动,跟踪每一艘苏联弹道导弹核潜艇,并随时准备溜进堡垒海域猎杀。
▲海狼级攻击核潜艇
二、潜艇战术潜艇战术中,针对水面舰艇的有阵地伏击、区域巡逻和引导截击三种。大名鼎鼎的“狼群战术”就是引导截击战术之一。
具体到潜艇对抗,又分成搜索发现、定位攻击和脱离三个阶段。整个过程没有固定教条,不能纸上谈条;要时刻保持镇定、快速计算,利用各种条件抢占阵位回避劣势;要站在对手角度上思考问题,以最大耐心不断重复直到取得胜利。这其中,有几个要熟知的重要朋友:
朋友1:各种跃变层。
首先,大海是魔术师,用复杂的物理特性营造出千奇百怪的环境。依纬度和位置不同,海水温度从表面到深海不断变化中。
▲海水温度随深度变化图
一般表层水温因对流作用较为恒定;但从100米-1000米区间水温急剧下降,从20多摄氏度迅速降到6-8摄氏度;超过此区间后,海水温度再次趋于稳定。中间这一温度急剧变化的区间,称为温跃层。
温度跃变层有好多种,在各个海域、各个季节不尽相同,是潜艇最重要的航海资料之一。
▲不同纬度的温跃层
其次,声波也是个魔术师。它在水中穿越不同跃变层边界时,也会像光线那样反射、折射和散射。声音传播速度随温度、压力、盐分不同而改变,温度升高、水压变大、盐份升高都会让声速变快。
当声波以一定入射角穿过温跃层时,因两侧声速不同使传播方向发生改变,向速度更慢的一侧弯曲,从而形成了各种水声通道、声音会聚区、水面声管和声影区。
▲各种水声通道、会聚等
再加上海底反射、散射等情况,为潜艇提供了绝佳隐身环境。合理利用时,潜艇能听到上百海里外的目标噪声,也能隐藏在敌人眼皮子底下而不被发现。所以各种跃变层是指挥官的好朋友。
▲躲在跃变层下声呐发现不了
朋友2:海底地形和生物。
海底地形复杂多变,密布着山峰和峡谷。海底山峰可以阻隔声波,潜艇隐匿其中能获得绝对隐身。还能用线导鱼雷悄无声息的从山峰背面发动攻击,让对手防不胜防。
▲海底山脉
借助海底地形需要有全面精确海图,这依赖于平时长期细致的测量积累。海洋生物也会发出各种噪声,可以帮助潜艇隐身。
朋友3:各种大型渔船和商船。
它们在海面穿梭往来,在海面表层制造大量噪声,也能有效掩盖潜艇噪声,让敌人声呐无法发现。还能迷惑、阻挡敌方鱼雷跟踪,只不过对商船很不公平,相当于被变相挟持了。
此外,还有很多可利用的东西,如洋流、海潮、声诱饵、气幕弹、水雷等等。艇长会灵活运用,综合考虑的。
三、当潜艇和潜艇对抗时:首先,要搜索发现目标,这是整个攻击的前提,也是重中之重。此过程中双方潜艇静音水平和声呐性能至关重要,谁的技术更先进谁就能先一步发现对手,掌握主动。
发现目标后,要对目标做运动分析,计算敌方潜艇的方位、航速、航向和距离,为鱼雷和反潜导弹提供精确坐标。
▲潜艇声呐
现代潜艇有多种声呐,艇艏主/被动声呐用于高中频噪声信号,能及早发现鱼雷来袭;艇身宽孔径舷侧阵声呐接收中低频噪声信号;艇尾拖拽线列阵声呐接收低频噪声信号,能在很远距离上发现对手。合理利用声呐,就能对周边环境建立立体感知,尽早发现威胁。
其次,是定位攻击。攻击战术非常多,与潜艇性能和武器性能密不可分,如鱼雷有最大/最小深度、速度、开机时间、距离、主/被动制导、发射方向等多种设定,与潜艇航速、潜深结合起来可以形成多种战术组合。
▲自航式声诱饵
比如间隔60秒先后发射2枚鱼雷,前面是高速主动鱼雷,后面是被动鱼雷。主动鱼雷先触发敌人释放的声诱饵和噪声干扰器扫清道路,后面的被动鱼雷就可以不受干扰直奔潜艇而去了。
还可以发射主动鱼雷,设定最大深度,然后潜艇在后方一定距离以更大潜深航行,借鱼雷噪声掩护接近敌人。因为潜艇潜深更大,主动鱼雷不会攻击自身潜艇。
▲噪声干扰器
潜艇战术很多,在指挥官手里更像一门艺术,就像李云龙打仗那样,看似没章法又处处守正出奇。
再次、脱离是保护自身的重要手段,也是发起下轮攻击的前提。
当潜艇暴露受到攻击时,要迅速脱离战场,重新隐蔽伺机攻击。听到鱼雷入水警示后,艇长绝不能手忙脚乱以最大速度逃离,那样只会制造更大噪声给鱼雷提供明确目标。
首先要镇定,监视鱼雷航向、航速、计算距离,确定鱼雷是否攻击本艇或其他目标。如果确认是本艇,就迅速向鱼雷来袭方向发射鱼雷,敌艇通常会在那个位置上。这样能逼迫敌艇规避,让其被迫切断鱼雷导线,从而丧失对线导鱼雷的控制。
然后做鱼雷运动分析,向其航线的垂直方向上规避,释放声诱饵、气幕弹,制造假目标干扰鱼雷。鱼雷丢失目标后做圆周机动重新搜索,会消耗大量能量,能量耗尽就沉底自爆。
整个战斗过程完全是高手以命相博,一招一式疏忽都会让自己命丧海底。和风漫谈原创,禁止抄袭。
此外,也可以多艘潜艇配合。一艘艇诱敌,其他艇群起攻击,是有死无生的必杀阵法。
其实,很多时候反潜不一定要摧毁目标,只要完成驱离就可以了。毕竟摧毁目标很难,保证己方整体任务完成才是正途。
总之,潜艇间对抗充满智慧,像两个狙击手在黑夜中对决,需要合理运用武器,配合良好战术,借助一切有利环境,再加上足够耐心和强大心态才能战胜敌人。
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三,潜艇的作战意义是什么?
对付水下目标首先想到的是鱼雷,鱼雷速度很快,一般情况下很难躲避。但是发射鱼雷前最主要的是发现目标。
下一个问题就是如何发现目标,如果潜艇在完全静默的状态下是不能够被发现的,也就是说所有的设备都断电了。那么只有潜艇在没有静默的情况下才能被发现,通过听声音也就是声纳来辨别是不是对方潜艇。然后锁定目标。
还有一种就是事先埋伏到敌方潜艇可能经过的地方,也是通过声纳加水文变化的形式发现对手。
四,潜艇的战斗作用
这是潜艇的性能和人员素质的较量,关键看谁会被先发现,但不管是军演还是战争都不会出现单个军种之间的较量,毕竟军演是为战争做准备,战争是为政治服务的,关系着国家的主权和安危,战争更多的是一个国家综合实力的体现,并不是单个军种之间的较量,所以任何国家都不会用单个军种去演练,那样就等于自杀行为,也会步步自封,战争不是随意用着玩的,军演也不是做戏的,那都要体现出力量和实力的,军演的目的非常明确,战争的目的更明确,不要被一些媒体所迷惑,不管是军演还是战争都不会是单个军种之间的较量
五,潜艇的战略及战术意义
潜艇的作战之间非常复杂,因为海洋的环境多变,潜艇交战时二者选择的战术也不同,潜艇的种类和性能也会有差距。
海洋环境是影响潜艇交战的较大因素。
而海洋环境的影响又分为海洋背景噪音、声汇聚区和水声通道这几个方面。
海洋的背景噪音可以影响潜艇的探测能力
从图上可以看出,随着海面风速、航运和海况的变化,海洋环境的噪音有非常大的变化。航运会造成低频噪音,而风速和海况则会造成高频噪音。现代潜艇对于高频噪音的控制远远大于对低频噪音的控制。现代声呐实际上很难通过高频噪音探测先进的潜艇。
不同海域的航运密度也有非常大的不同。绿色区域是航运密集的地方。可见航运对不同海域的海洋噪音影响非常复杂。
较高的海洋背景噪音会导致潜艇的探测距离大大降低,可能会导致双方都无法发现对方的情况。较低的海洋噪音会大大提高二者的探测距离,很可能潜艇在几十海里外就发现了对方。
海洋的水声通道、温跃层和声汇聚区也会影响潜艇的探测。
这是某区域海水深度和温度的关系,可见
在150m处温度会有突变,这就是温跃层。温跃层是位于海面以下100—200 米左右的、温度和密度有巨大变化的薄薄一层,是上层的薄暖水层与下层的厚冷水层间出现水温急剧下降的水层。
声波可以在温跃层表面和海面反射,从而使声呐实现较远距离的探测。温跃层也会影响声波的传递,降低位于温跃层不同侧的潜艇对对方的探测能力。位于温跃层以上的潜艇难以探测位于温跃层以下的潜艇。而位于温跃层以下的潜艇也难以探测位于温跃层以上的潜艇。如果两艘潜艇位于温跃层不同侧,也可能导致二者无害通过。
海洋中还存在声汇聚区和水声通道。
由于声波在不同介质中会发生偏转,而海水的温度也会导致海水密度发生变化。而声波会向声速低的方向偏转。由于浅海声速比深海低(压强会增大海水的密度进而增加声速),声波会向海水表层偏转,这就会在潜艇和舰艇距离几十海里左右的海域形成声汇聚区。利用声汇聚现象潜艇能实现较远距离的探测。不过大潜深的潜艇可以避开小潜深潜艇的声汇聚区,从而躲避对方利用水声汇聚现象探测自己。而深海水声通道则是因为温度和压力对海水中声速的影响进而导致在一定深度下存在一个声速最小值,声波会在这个最小值区域附近反复弯曲形成一个水声通道。声波可以在这个水声通道内实现远距离的传播。不同海域的水声通道深度并不相同。比如巴伦支海的水声通道就比较浅,大深度下潜的核潜艇可以躲在水声通道下将拖戈线列阵声呐放置于水声通道中对潜艇实现超远距离的探测。海狼级就是为猎杀在巴伦支海巡航的苏联潜艇而设计的。
潜艇的种类对交战结果的影响非常大
潜艇分为战略核潜艇、攻击型核潜艇和常规潜艇这几类。这些潜艇的性能有非常大的差距。
在静音能力方面,低速航行时战略核潜艇最安静,常规潜艇和先进攻击型核潜艇处于一个水平。高速航行时常规潜艇的噪音被核潜艇全面赶超。
战略核潜艇由于可以装备大型的强自然循环反应堆和最先进的仓筏减震,低速安静性冠绝群雄。而先进的常规潜艇和攻击型核潜艇的安静性处于伯仲之间。常规潜艇无法安装大型浮筏减震和泵噴装置但电动机在静音能力上比反应堆和汽轮机要略强。高速时因为常规潜艇并没有泵噴装置,螺旋桨会产生较大的空泡噪音,安静能力会被装备自然循环反应堆的核潜艇赶超。
核潜艇巨大的体积使其可以安装常规潜艇不能安装的大型仓筏减震和泵噴
探测能力方面,核潜艇的探测能力远强于常规潜艇。
新型攻击型核潜艇的艇首大直径球形声呐的直径可以达到
6米,而214型潜艇的声呐就不说了,两者差距实在是太大了。实际上核潜艇的探测能力可以秒杀常规潜艇。
而在航速方面,核潜艇对常规潜艇照样是秒杀。
美国的海狼级的反应堆输出的轴功率达到了52000马力,使其可以达到超过36节的高速。而常规潜艇中几乎最大的苍龙级的电动机只有8000马力,最高航速只有20节。一般来说己方潜艇的航速如果可以超过地方潜艇5–7节,敌方的潜艇就很难占据有利的鱼雷攻击位置,高航速的潜艇可以吊打低速潜艇。而先进的攻击型核潜艇的航速几乎是常规潜艇的两倍,两者的差距可谓是无比巨大。
所以核潜艇遇到常规潜艇一般可以轻松吊打常规潜艇,常规潜艇基本上没有还手的能力。如果常规潜艇发现核潜艇,过大的性能差距也会使常规潜艇主动避开核潜艇。而核潜艇很多情况下也不会在常规潜艇上浪费时间。
很多情况下潜艇之间的战术选择也会影响结果。
冷战时期美国和苏联潜艇的战术有很大的区别。
美国的潜艇普遍比苏联潜艇安静,为了发挥安静性的优势,美国潜艇一般会选择低速航行埋伏苏联潜艇的战术(其实冷战的美国潜艇都是LYB),声呐也主要以使用被动声呐为主(美国潜艇普遍装备拖戈线列阵声呐)。大部分情况下美国潜艇对苏联潜艇都可以实现先发现先攻击。
而苏联潜艇则有速度和潜深的优势,为此苏联潜艇一般以主动声呐为主。一旦发现美国潜艇发射鱼雷的迹象就立刻使用主动声呐。利用速度和潜深的优势与美国潜艇纠缠。在这种情况下苏联潜艇相比慢速的美国潜艇有较大的优势(所以说这种情况下美国潜艇还是挺苦逼的,都用主动声呐了,安静性有个屁用……航速和潜深还不如对面,明显要跪)。
可以说如果美国潜艇能在苏联潜艇没有察觉的情况下发射鱼雷,美国潜艇基本上就赢定了。如果发射鱼雷的声音被苏联潜艇发现,美国潜艇就会因为航速和潜深的劣势转入相对被动的局面。此时的结果取决于双方的技战术水平,谁躲鱼雷强谁能占据有利的鱼雷发射位置谁就能够取得胜利。
现代先进潜艇的安静性都有了非常大的提高,无论是美国英国法国还是俄罗斯的潜艇都有非常优良的安静性(现代潜艇都是LYB),这时候潜艇之间的对战就会成为瞎子之间的战争。双方很可能会因为无法发现对方而无害通过。这时潜艇对战的结果就非常复杂了。
总的来说,潜艇之间的对决极为复杂。
能确定的是常规潜艇遇到核潜艇基本上会GG,但核潜艇之间的对抗则跟环境和性能有关系。
如果双方在温跃层两侧且都是低速航行的极安静潜艇,结果会是双方无害通过。如果一方的核潜艇在深海水声通道以下且将拖戈线列阵声呐放置于水声通道中,很可能会轻松阴死位于水声通道中的潜艇。双方都可以发现对方的情况下就要考虑二者的距离,如果距离过近可能会导致双方同归于尽(断线的线导鱼雷可没有敌我识别的功能)。距离较远则取决于双方的航速和技战术水平,谁更会躲鱼雷和占据发射阵位谁就更容易取得胜利(高航速则可以提高潜艇占位和躲避鱼雷的能力)。
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