[科普中国]-反潜巡逻机

发展历史

反潜巡逻机诞生于第一次世界大战期间。大战开始后，德国针对英国、法国的海军大规模的潜艇战。在1914年9月14日-22日的9天里，英国艘巡洋舰被德潜艇击沉。后来德国又展开了 “无限制”的潜艇战，这给英国及其盟国造成巨大损失。美国是英、法的盟国，初期虽未直接参战，但它通过海上运输线为英、法提供有力的物资援助。德国潜艇也使美国船队蒙受惨重损失。1916年-年里，英、美等国被德国潜艇击沉的舰船达2566艘，吨位达575万吨。英、美迫切需要有效的反潜手段。1

1915年，美国海军水上飞机中队长J·C·彼特对柯蒂斯H-4型水上飞机进行改造，设计了新的船型机身，并换装了新的发动机，制成了世界上第一架反潜巡逻机。由于改造工作是用柯蒂斯H-12型水上飞机改制了性能更好的F-2，F-2A和F-3型反潜巡逻机。前两种飞机载有7挺机枪和460磅深水炸弹，后者可载920磅深水炸弹。1917年5月20日，英国海军航空兵少尉英里什驾驶一架F-2A反潜巡逻机用炸弹在弱海击沉德国UC-36号潜艇。这是反潜巡逻机，也是飞机击沉的第一艘潜艇。

第二次世界大战，德国又开展了大规模的潜艇战，英、美也从一开始就把航空反潜作为重要的对抗措施。这时使用的已不仅仅是水上飞机更多的是用大型侦察机和轰炸机改装而成的反潜巡逻机，并使用声纳浮标、机载雷达、按照灯等装置，从而更有效地搜索潜艇。整个战争期间，德国在作战中共损失了727艘潜艇，其中的415艘潜艇是被飞机单独或飞机与舰艇协同作战击沉、击毁的。这充分说明了反潜巡逻机的作用。

反潜巡逻机与其它反潜平台相比，具有速度快、范围大、效率高、能力强、威力大等特点，所以是现代反潜力量的重要组成部分。现代反潜巡逻机一般是专门研制的，最高时速在700公里左右，可持续巡逻12─22小时，载有两组空勤人员轮换作业，低空性能好。机上装有反潜搜索雷达、声纳浮标、红外探测仪、激光探测仪、微光电视探测仪、磁力探测仪、水质分析器、气体分析器和电子监听器先进设备，对潜艇进行全天候的搜索和跟踪。机载武器有普通炸弹，深水炸弹、鱼雷、水雷、反舰和反潜导弹及火箭、机炮等，可自行对潜艇进行攻击或引导己方其它反潜兵力进行攻击。1

作战使用搜索探测搜索探测是反潜巡逻机实施反潜的第一步，是整个反潜过程中极其关键的一环，就像猎手捕杀猎物前需要首先发现目标一样。如今，反潜巡逻机搜索探测潜艇的手段很多：既有目视观察和雷达探测，也可使用声纳浮标、吊放声纳（通常水上反潜巡逻机才配备）、磁异探测仪来探测水下潜艇，还可以用红外探测仪、废气探测仪，电场分析仪、激光探测仪等来搜索潜艇。1

目力观察具有直观、快捷的特点，即使在反潜搜索器材高度发达的今天，仍然是一种不可或缺的搜索手段。尤其在白天和海况良好的情况下，目力反潜搜索的效率较高，可发现10海里左右的水面状态潜艇，5海里左右的海气管状态潜艇，1～3海里内的潜望镜状态潜艇，并可在潜艇上方1海里内发现水下可视度内的潜艇。飞机目视观察潜艇的有利飞行高度受海区能见度等多种因素的影响，一般在10～500米之间。但目视观察受气象条件的影响较大，

搜索距离有限，只能作为一种补充手段。所以，并用雷达与目力反潜搜索时通常以雷达搜索为主，目力搜索为辅。雷达搜索的主要方法有：平行航线搜索、扩展方式搜索、拦阻搜索，以及扇形搜索、随机搜索和指定航线搜索等；应针对不同的情况，分别采用不同的搜索法。

声纳浮标是现代反潜机普遍使用的一种主要搜潜器材，一般是在已知有潜艇活动的海域，并要在短时间内对较大范围进行搜索时；或希望在一定时间内封锁敌潜艇可能通过的航道；或者为重要目标担负反潜巡逻警戒时使用。反潜巡逻机上装有较为先进的浮标定向仪和声信号处理系统。声纳浮标是一次性使用的探测器材，分为主动式和被动式两大类，被动式又分为定向和非定向两种，此外还有温深浮标、海洋背景噪声浮标等辅助性浮标。通常，根据执行任务的性质，温深浮标测出的海水温深曲线，以及由海洋背景噪声浮标测出的海区海洋背景噪声等级等，来设定声纳浮标的工作时间、水听器深度、发射机的频率通道以及浮标的样式。实际上，不同浮标的使用时机、布阵方法、定位方法是完全不同的。为了获取较好的搜潜效果，同时又节省浮标，正确地选择阵形是反潜巡逻机使用声纳浮标的重要环节。一般来说，可根据任务要求、搜索区域的大小、飞机携带声纳浮标数量的多少，选择不同的阵形和采取不同的搜潜布阵方法。主要布阵方法有：线形布阵法、圆形布阵法、方形布阵法。以上三种布阵方法使用的都是被动非定向浮标。一旦发现目标，就应补投被动定向浮标或主动浮标对潜艇进行定位并测定其运动要素。

磁异探测仪采用被动工作方式来探测潜艇，是一般反潜巡逻机上必装的探测设备，具有隐蔽性好，可靠性较高，不受海洋噪声干扰等优点。但由于其作用距离较近，大都采用低空和超低空探测，因此多在其他探测器材测得潜艇的概略位置后，再用磁异探测仪进行验证和精确定位。使用磁异探测仪时，反潜巡逻机的飞行高度应小于磁异探测仪的探测距离，而且飞行高度越低，水下探测距离就越深。不过，反潜巡逻机使用磁异探测仪时，受水文气象条件影响较大，当雨、雪、云、雾和海浪超过5级时，磁异探测仪的探测效率就会急剧下降。使用磁异探测仪时，反潜巡逻机通常采用圆形探测法，交叉（苜蓿叶）法、平行探测法等。1

吊放式声纳是水上反潜巡逻机上的主要探潜设备，它具有十分突出的特点：搜索速度快、机动灵活性好，尤其适合于应召反潜；工作深度可变，可利用其几百米长的电缆，根据测得的温深变化曲线，选择最佳工作深度，从而使声纳性能得以充分发挥；具有多种工作方式，可独立完成对静止和运动目标的探测。吊放式声纳一般体积较小、重量较轻（通常约为250千克），且精度高、操作简单、使用方便。吊放式声纳既可主动探测（换能器在水中发射一定时间间隔的超声波脉冲），也可被动探测（换能器并不发射声波，只是检测和分析由换能器收到的噪声）。由于反潜巡逻机配备有多种探潜器材，加之各种器材又有不同的特点和优长，因此在搜潜时可以根据实际情况适时使用，互为补充、互为验证，取得较好的搜潜效果。

攻击手段反潜巡逻机搜索探测到水下异常情况后，便要结合各种探测信息和情报对水下目标进行识

别，包括技术识别和战术识别。技术识别要判明是不是潜艇，而战术识别要确认所发现的潜艇是不是 星 艇。然后，再根据反潜机上的导航设备和探器材探测到的潜艇信号来确定潜艇的准确位置。在连续准确测定潜艇的运动要素，并计算出准确的攻潜位置后，反潜巡逻机就可以根据需要选择使用导弹、火箭或普通炸弹去攻击水面状态的潜艇；而对于水下航行的潜艇，则采用反潜导弹、反潜鱼雷和深水炸弹实施攻击。

深水炸弹虽然是一种老式反潜武器，但其技术简单、价格低廉、不受电磁干扰等特性使之

在现代海战中仍可发挥一定的作用。它在浅海域使用命中概率较高，可以攻击水面、半潜、通气管状态或潜望镜状态的潜艇。投放深水炸弹是利用飞机水平轰炸的原理，根据目标的现时位置、飞机的飞行性能、风向风速及炸弹的空中与水下弹道等参数，计算出炸弹投放点。在使用航空深弹攻击时，为了提高命中概率，一般从潜艇的45°或135°左右舷角进入。反潜巡逻机飞临潜艇前方一定距离时，连续投放批量的深水炸弹，投弹的数量一般根据携带量和测定潜艇目标误差的大小而定；投弹间距以不使深水炸弹间的空隙大于目标尺寸为准，同时要尽量扩大深水炸弹的覆盖面。美、俄、英等国海军除使用普通深水炸弹外，还备有核装药的航空深水炸弹，以及攻击对方的核潜艇。由于核装药的破坏威力大，破坏半径一般大于千米，不需要弹体直接命中目标，因此对潜艇运动要素的测定准确性要求不高，也不需要连续投掷数枚。1

现代反潜巡逻机上的另一种主要攻潜武器是声自导鱼雷。世界各国海军已装备了几十种型号的空投反潜自导鱼雷，但其战术使用大同小异。自导鱼雷不需要直接命中，只要目标进入鱼雷的自导搜索范围，即有可能被鱼雷捕获。自导鱼雷离开机上挂架后在空中按一定的弹道运动，入水后按预先设置的程序工作，同时利用声自导装置搜寻目标，一旦捕获到目标，便保持跟踪，直至命中目标。

现代反潜巡逻机正在向既能反潜、又能反舰的多用途方向发展。这就要求反潜巡逻机除了携带自导鱼雷、深水炸弹和水雷外，还装有导弹、火箭弹。反潜巡逻机携带的火箭弹主要用于打击水面潜艇和舰艇，也可用于自卫。机载空舰导弹的威力自不待说，目前有的反潜巡逻机还装备有空空导弹，以用于自卫。

反潜巡逻机在确定反潜区域时，既要考虑有利于发现目标，又要考虑敌防空兵器的威胁程度、巡逻机本身的空中掩护能力，以及岸基雷达或舰载雷达对反潜巡逻机的指挥保障。

反潜巡逻机的搜索航线应根据使用的探测设备来确定：在使用雷达、磁异探测仪搜索时，一般采用指定航线搜索法或平行搜索法；在使用声纳浮标搜索时，主要采用机动飞行以接收声纳浮标发射的信息。

反潜巡逻机一般有独立反潜和协同反潜两种作战形式。协同反潜时，反潜巡逻机还可担负反潜作战的空中指挥任务，统一协调各反潜兵力的行动，此时飞机所处的位置应考虑各种兵力的活动范围，保证对各反潜兵力实施及时有效的指挥。反潜巡逻机一般选择高—低—高飞行剖面，单独反潜时的飞行高度以发挥雷达对潜搜索能力为主，通常在1000米以下。协同反潜时的飞行高度应保证对种反潜兵力指挥引导的需要，同时注重发挥自身反潜作用，一般为1000～1500米。反潜巡逻机多受岸基航空兵指挥所或海上编队的指挥，起降一般由所在的机场组织保障，在反潜区域的战术活动主要由航空兵指挥所或海上编队进行控制和管理。其协同组织通常由执行某次任务的直接组织机构负责，一般按计划协同为主，必要时进行临机协同。协同的主要内容包括反潜巡逻机的出航、返航方法与时机，反潜巡逻机的反潜区域及协同搜潜、攻潜的配合，与其他兵力进行通信联络的时机、手段和联络方法，与其他反潜兵力会合的地点和协同方法，各指挥所对反潜巡逻机进行指挥的时机和交接方法，空中伴随护航的飞机、岸舰导弹、岸炮、海上编队对反潜巡逻机的掩护支援方法，反潜巡逻机与各指挥所进行联络的时机、手段和方法等。1

发展趋势反潜巡逻机的发展也面临着新的课题。传统反潜巡逻机大多基于20世纪40年代的潜艇研制而成，其主要作战对象是柴油动力潜艇。因其电池充电模式限制，需要经常处于通气管状态航行，以确保水下电力航行时的动力，这就为反潜巡逻机提供了探测机会，被雷达、红外及目视发现的可能性大大提高。而目前，军事强国开始发展核动力潜艇以及以AIP系统（不依赖空气的推进装置）为代表的低可探测性潜艇，使潜艇的去噪水平、下潜深度、续航时间、抗打击能力都有了显著的提高，潜艇变得越来越难以发现。为应对这一新形势，反潜巡逻机的发展逐渐呈现出以下趋势：

多任务化。由于具备空中的独特优势，未来的反潜巡逻机将被赋予更多的作战任务。在强化对海洋水域控制的同时，它还要拥有对内陆目标的控制能力、强大的情报侦察能力以及装备强大的攻击武器系统，具备前所未有的攻击效能。

协作化。具有隐身、超长时间续航和侦打一体的现代无人机在遂行对陆、对海监控巡逻与打击任务方面独具优势。未来反潜巡逻机可能要带领多个加装搜测装备和数据传输系统的无人机共同执行任务。在反潜巡逻机的指挥与控制下，指导无人机遂行各类巡逻作战任务，并将数据实时传送给反潜巡逻机，形成整体作战能力。

网络化。未来反潜巡逻机还将装备功能强大的计算机系统，打造超强的数据处理与融合能力，成为网络中心战体系中的情报节点。不仅如此，还要集成低噪声声呐探测系统、相控阵/合成孔径搜索雷达、光纤技术传感网络、激光探测/定位系统和超导磁异探测仪和攻击武器系统，满足对海上和内陆目标进行监视、侦察、定位、追踪和攻击的要求。此外，反潜巡逻机的机载武器系统及接口也将实现标准化，满足在不同任务角色间进行快速转换的需要。2

我国发展情况我国海军目前装备的海上巡逻反潜机只有水轰5型。水轰5是我国自行研制的第一代大型远程水上巡逻反潜轰炸机。用于中近海域海上侦察、巡逻警戒、搜索反潜等任务，也可监视和攻击水面舰艇。

我国于1968年开始自行研制水轰5，但由于航空工业能力所限，水轰5从1969年开始试制，1976年4月首飞成功，直到1985年才完成性能试飞，1986年正式服役，从研制到装备用了18年时间。

水轰5机长38.9米、翼展36米，空重27.7吨、正常起飞重量36吨、最大起飞重量45吨，其最大载油量为13.4吨，最大载弹量约为6吨。水轰5采用修长的船型底机身、展弦比梯形平直机翼和4台最大功率2316.8千瓦的WJ-5涡桨发动机，最大速度569公里/小时、巡航速度270公里/小时，最大航程4900公里，作战半径2200公里。

水轰5装有搜索轰炸雷达、光学轰炸瞄准具、磁探仪和声纳浮标投放装置，可以携带普通航空炸弹、鱼雷、深弹和鹰击8反舰导弹等武器。从1986年至今近30年来，海军4架水轰5虽然一直坚持训练并参加演习，但机上设备极少改进，性能已非常落后，现在估计就相当于一架拿望远镜靠目视搜索的巡逻机，没有继续装备的必要。

在发展水轰-5的同时，中国海军实际上已经认识到了岸基反潜机在现代反潜作战中的重要作用，开始尝试研制岸基反潜机。

从目前中国反潜体系方面、技术和性能上考虑，运-8系列是各方面性能最为完善的改型，其新平台在续航时间、载重能力、机舱空间、动力装置、供电能力等都进行了比较彻底的改造，重新设计了机身，加大了复合材料的应用范围，减轻了机身空重，扩大了机舱空间，减少了飞行阻力，为改装各种特种用途的专用机提供了便利。在动力方面，三类平台换装的涡桨-6C型发动机经过改进后各方面性能都有了很大的提高。3

型号举例S-3A反潜巡逻机在第二次世界大战中普遍使用。装备声纳浮标后，能发现水下的潜艇，成为反潜战的主要机种。20世纪80年代初，反潜巡逻机的最大速度已达 900 千米/小时，最大航程9000千米，续航时间13～22小时，具有良好的低空性能，装有反潜搜索雷达、红外探测仪、激光探测仪、磁力探测仪、微光探测仪、水质分析器、气体分析器和电子监听器等设备，能对潜艇进行全天候搜索、跟踪和攻击。反潜巡逻机是用于搜索和攻击潜艇的海军飞机。现已停产。1

P-3系列全球最先进固定翼反潜侦察机 反潜战在美国海军的海上作战中占有极为重要的位置。冷战结束以后，美海军的海上战略进行了重大调整，将主战场由远洋转变为沿海地带，从而对其反潜作战提出了更高的要求。美海军的反潜平台由空中、水面和水下三大部分构成。其中，P-3系列反潜机是空中反潜的主力军。

P-3C侦察机由美国洛克希德马汀公司研发制造，虽然P-3A反潜机早在1962年即已服役，但在历经多项改进之后，P-3C反潜机至今仍是全球最先进的固定翼反潜侦察机。

以最先进的P-3CUpdateIIIAIP为例，机上配备有全球定位系统、AN/APS-137B（V）5搜索雷达、AN/AVX-1光电感测系统、AN/AAS-36A红外线侦测系统、过滤声纳信号的AN/UYS-1（V）先进信号处理系统以及CP-2044计算机。机上还可携带多达9吨的Mk46/50鱼雷、深水炸弹、水雷、火箭、两枚鱼叉导弹、两枚小牛飞弹和87个声纳浮标。4