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水下網絡中心戰環境下魚雷戰術概念研究

2015-10-25 05:51聶衛東
水下無人系統學報 2015年5期
關鍵詞:局域水聲魚雷

聶衛東,王 嵐,馬 玲

(中國船舶重工集團公司 第705研究所,陜西 西安,710075)

水下網絡中心戰環境下魚雷戰術概念研究

聶衛東,王嵐,馬玲

(中國船舶重工集團公司 第705研究所,陜西 西安,710075)

信息化、網絡化魚雷是執行“水下網絡中心戰”的主要武器,是未來戰爭中的智能魚雷。它與傳統魚雷的根本區別在于感知和處理信息的方式與能力不同。通過文獻分析,對若干可行的水下網絡中心戰組網模式進行綜述,研究了在不同的組網模式下信息化、網絡化魚雷的作戰方式,為未來水下網絡中心戰提供技戰術參考。

水下網絡中心戰; 魚雷; 組網模式; 作戰方式

1 概述

“網絡中心戰”是一個發展中的概念,它是基于這樣的觀點: 把各種不同的作戰系統與傳感器通過網絡聯接在一起,使其能產生比單獨的軍艦、飛機、潛艇和坦克等作戰平臺更大的軍事效益。其核心是一個信息網絡,即利用先進的通信和計算技術把廣泛分散的、多種多樣的兵力兵器聯接成高效、協調的部隊。使得戰場指揮員能夠快速掌握戰場空間情況,利用戰場信息,制定對抗敵方的策略,完成整個作戰任務[1-2]。

“網絡中心戰”概念于水下戰領域的擴展即為“水下網絡中心戰”,廣義而言,“水下網絡中心戰”是以布放在海底、海中或海面的固定傳感器節點、移動節點(潛艇、UUV等)、主節點和負責與外部通信的網關節點之間的數據鏈路構成的水聲/無線探測及通信網絡(水下信息網絡[3])為基礎,對戰區內的水下環境和威脅進行偵察、預警、探測和分辨,通過戰場信息搜集、傳輸和數據融合,為水面/水下作戰平臺或指揮中心提供及時可靠的通用水下戰術態勢圖,獲得水下戰場綜合信息優勢,最終控制水下武器系統實施攻擊或防御作戰。

2 軍事需求分析

“網絡中心戰”甚至在落后者眼中也不再只是趨勢,而是世界范圍內正在進行的信息化軍事變革。決定未來戰爭勝負的不是先進武器,不是指揮謀略,更不是所謂的戰斗意志,而是信息。新時期,在以 “近海防御、遠海防衛”為總戰略思想的前提背景下,海軍將逐漸實現以下3個轉變:由近海作戰向中遠海作戰轉變、由機械化向信息化轉變、由以平臺為中心向以體系為中心轉變。其中后2個轉變是在對敵整體或局部信息優勢的前提下,實施“網絡中心戰”,即利用戰場廣域或局域網絡將地理上分散的傳感器、武器發射平臺和攻擊武器連接起來,實現感知共享,提高指揮速度,加快行動節奏,提高作戰效能和生存能力。

在未來戰爭中對強敵確立和保持優勢的前提是壓倒敵人的信息優勢。利用各種裝備和手段進行海洋戰場信息的調查與獲取,以及對敵情報搜集、監視和偵察將是貫穿戰爭始末的重要作戰行動,這種作戰行動的最低限度是與敵保持信息均勢。未來海軍面對的主要威脅和海軍自身對敵威懾力量都集中于水下,因此“水下網絡中心戰”能力的提升就顯得更為迫切。不論采取怎樣的應對戰略,毫無疑問,反制“信息”的必然是“信息”,反制“體系”的也必然是“體系”。為了在現有的軍事科技條件下有所作為,有必要大力推進網絡化協同作戰思想和能力建設,研究新的水下協同作戰戰術,發展新型水下協同作戰裝備,以整體的力量彌補兵力、兵器個體的不足,才有可能打贏信息化條件下的海上局部戰爭。

3 網絡中心戰環境下魚雷作戰使用

魚雷歷來是進行水下作戰的主要武器,在可預見的未來也必如此?!熬W絡中心戰”環境下,未來常規魚雷的功能和作戰方式將發生許多轉變,其中最重要的轉變是: 魚雷將借助內置的或外延的水聲通信裝置,接收水下信息作戰網絡傳來的指控和導航指令,依托水下信息作戰網絡進行作戰。因此可在戰區外較安全的區域或隱蔽戰位發射魚雷實施攻擊,提高作戰平臺的戰場生存能力,克服傳統魚雷單獨作戰、探測和捕獲目標能力有限、作戰效能不高的弱點,充分利用信息優勢彌補單平臺和單項武器技術的缺陷,從而更加精確有效地追蹤和攻擊目標,提升水下戰能力。

基于文獻分析,文中對信息化、網絡化條件下的魚雷作戰概念性方案進行了綜述,希望對開展更多的、更具實戰價值的研究提供參考。

3.1潛射魚雷集群協同探測攻擊方法

在對抗水面艦船編隊或航母級大型水面艦船時,多艘潛艇齊射多枚具備水聲通信和水聲自組網能力的魚雷(或UUV),通過協同探測搜尋目標,雷群中只要有1枚魚雷鎖定1個或多個目標,即可通過水聲通信指引其他魚雷攻擊同一目標或分散攻擊不同目標; 雷群中也可由1枚可裝備舷側合成孔徑聲吶或拖曳光纖線列陣的領雷(或UUV)專職負責目標探測,在探測階段,其他雷僅保持水聲接收狀態,接受領雷(或UUV)的導引,接近目標時各雷自主跟蹤和攻擊。潛射魚雷集群攻擊如圖1所示。

圖1 潛射魚雷集群攻擊Fig. 1 Swarm attacking of submarine launched torpedo

3.2齊射火箭助飛魚雷協同攻擊方法

水下攻擊毀傷水面艦艇的效果通常大于水面攻擊,并且對于水下攻擊,水面艦艇通常更難于防范,尤其是水下飽和攻擊。借鑒俄羅斯SS-N-19“海難”導彈集群協同攻擊水面艦艇的作戰模式,設想由防御圈外發射多枚重型火箭助飛魚雷(潛射、艦射或空射)攻擊敵方水面艦艇編隊。首先攻擊雷群高速接敵,然后低空掠海飛行突防,其中1枚火箭助飛魚雷作為領雷在接近敵空防區域時躍起搜索水面編隊,領雷處理探測信息形成統一的戰術態勢圖,并通過雷群無線數據鏈路傳給攻擊群,指揮各雷分別攻擊同一或不同目標,末端各雷入水自主攻擊。這樣不僅克服了水下發射遠程魚雷攻擊時出現的探測導引困難及魚雷航程限制,同時也使敵方編隊水聲對抗更難奏效,可大幅提高魚雷集群攻擊編隊的作戰效能。協同攻擊態勢構想如圖2所示。

圖2 統一戰術態勢圖Fig. 2 Map of unified tactical situation

3.3基于局域戰術信息網絡組合導引的遠程發

射魚雷作戰使用方法

在主動搜、攻潛作戰或應召反潛作戰時,為提高遠程發射魚雷(如火箭助飛魚雷、遠程巡航魚雷或高空滑翔魚雷等)綜合反潛效能,采用戰時快速投放多個具備水下目標探測、水聲通信和無線通信功能的主動或被動聲吶浮標(或潛標)的方式構成局域探測和通信網絡[4],魚雷發射入水后依靠內置聲吶信息接收裝置被動接收陣探測信息,在陣組合導引條件下攻擊潛艇目標。水下局域作戰網絡如圖3所示。

圖3 水下局域作戰網絡Fig. 3 Local area network(LAN) of underwater operation

3.4遠程魚雷空海協同作戰方法

傳統常規魚雷,不論是熱動力還是電動力推進,在沒有火箭助飛的條件下,射程超過100 km是非常困難的,但是最近動力系統研究取得的進展提供了這種可能。據報道,德國DM2A4 mod4 EX魚雷采用新型電池電動力推進,可使魚雷航程超過140 km; 美國海軍也找到了把魚雷射程分別提高到161 km和322 km的2種推進手段。因此,遠程魚雷幾乎可被視為“水下巡航導彈”,圍繞其遠程制導作戰的研究不斷取得進展。目前一種可行的遠程魚雷作戰使用方式是: 在早期偵察信息基礎上,于戰區外或戰場安全距離外向敵方目標活動方位發射具有近水面無線通信能力的遠程魚雷(或雷群),在魚雷航行過程中,上浮貼近水面保持懸浮或低速航行狀態,由魚雷內部伸出無線通信天線,利用空基或者天基信息中繼站(固定翼飛機、直升機、無人機和衛星等)將導航或目標制導信息通過數據鏈[5]傳輸給魚雷,導引魚雷追蹤和攻擊目標??蘸f同魚雷作戰如圖4所示。

圖4 空海協同魚雷作戰Fig. 4 Torpedo operation with air-sea coordination

3.5空基線導魚雷作戰方法

以往的線導魚雷均由潛艇發射和導引,潛艇容易暴露且導引過程中潛艇機動受限,易受攻擊。因此文中設想了一種可以做到潛艇打了就跑的魚雷作戰使用方法,首先將目前固定式的艇上線導線艙改為帶錨泊系統的可拋出懸浮線艙,潛艇發射魚雷時,將雷和錨泊懸浮線艙一同發射出管,潛艇可機動離開戰場或潛伏觀測,錨泊懸浮線艙浮出水面并伸出無線通信天線,于是,魚雷便可通過無線天線接收來自海、空、天探測和作戰體系的線導指令,極大拓展線導魚雷的信息來源和作戰靈活性。此外,此類線導魚雷也可由飛機空投發射,便于抓住戰機,攻擊敵方水面或水下目標。錨泊懸浮線導線艙示意圖如圖5所示。

3.6遠程巡航魚雷載體UUV協同探測及攻擊方法

在近岸防御或為保證發射平臺安全,可以由近岸水下發射裝置、潛艇或水面艦艇遠離危險區域布放可進行長航時航行的巡航魚雷載體UUV,由UUV進行目標探測、識別和跟蹤[6],可單獨作戰或協同作戰,充分發揮載體UUV的自主定位導航、組合傳感器探測、水聲或無線通信、低速隱蔽搜索接敵、秘密高速發射魚雷攻擊等優勢,殲滅或拒止敵人于我方控制戰區之外。魚雷載體UUV作戰如圖6所示。

圖5 錨泊懸浮線導線艙Fig. 5 Mooring wire suspension cabin

圖6 魚雷載體UUVFig. 6 UUV for carrying torpedo

3.7局域組網潛伏式魚雷作戰方法

在進行封鎖與反封鎖重要海域或水道的戰斗中,利用組成局域作戰網絡的潛伏式魚雷實施協同攻擊將有利于提高作戰效果。潛伏式魚雷及其探測與通信系統組成水下聲通信局域網絡,雷群間共享節點探測信息,從而可對入侵或要實施封鎖的目標發起單獨或集群攻擊,有效威懾或破壞敵方的作戰行動。作戰想定如圖7所示。圖中描述的是一種攜帶1枚魚雷、3條由微型牽引UUV布放的海底拖曳線列陣聲吶和懸浮式水聲通信裝置的潛伏式魚雷系統,這樣的系統可單獨或組網作戰。

圖7 潛伏式魚雷局域作戰網絡Fig. 7 Operational LAN of sleeping torpedo

4 結束語

“水下網絡中心戰”正由設想逐步走向實現,文中總結相關文獻資料,分析了幾種“水下網絡中心戰”環境下的魚雷作戰使用概念方法,為相關裝備技術論證和水下戰術概念論證提供參考。文中所做論述并未涉及具體技術層面的問題,針對此方面的討論還有待后續深入研究。

[1] Ling M F,Moon T,Canberra E K. Proposed Network Centric Warfare Metrics: From Connectivity to the OODA Cycle[J]. MORS Journal,2005,10(1): 1-20.

[2] Moffat J,Howard D J. Complexity Theory and Network Centric Warfare[M]. 北京: 軍事科學出版社,2003.

[3] Sonichsen F. Communication Options for under Water Scientific Net Works[J]. Sea Technology,2005,46(5): 46- 50 .

[4] CarofA,Monk K. Advanced Distributed UW Sensing Grid[C]//UDT Europe 2004. Hawaii: UDT Europe,2004: 374-379.

[5] 孫義明,楊麗萍. 信息化戰爭中的戰術數據鏈[M]. 北京: 北京郵電大學出版社,2005 .

[6] Schlemmer H,Gerken M,Tausendfreund M. Enhancing the Capabilities of Submarine Surveillance Through Detection of Position and Orientation of Terminals for Optical Underwater Communication[C]//UDT Europe 2012. Spain: UDT Europe,2012.

(責任編輯: 許妍)

Conceptual Study on Tactics of Torpedo in Underwater Network Centric Warfare

NIE Wei-dong,WANG Lan,MA Ling

(The 705 Research Institute,China Shipbuilding Industry Corporation,Xi?an 710075,China)

Information- and network-based torpedo is the critical weapon in underwater network centric warfare(UNCW). It is a type of intelligent weapon for future war. The principal difference between such torpedo and the traditional one lies in the way of obtaining and dealing with information. In this paper,various patterns of forming battlefield network are discussed,and several operational modes for the information- and network-based torpedo are summarized to provide tactical and technical

for UNCW.

underwater network centric warfare; torpedo; patterns of network; operational mode

TJ630; E843

A

1673-1948(2015)05-0384-04

10.11993/j.issn.1673-1948.2015.05.012

2015-07-07;

2015-08-26.

聶衛東(1972-),男,博士后,高級工程師,主要研究方向為系統建模與仿真.

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