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美国AN/AES-1机载激光水雷探测系统:借助激光技术,水雷探测效率高

中国兵工学会

2017年10月12日,美国海军官方网站正式发布了一条关于AN/AES-1机载激光水雷探测系统实现初始作战能力的事实文件,引起了各国反水雷作战专家的广泛关注。

水雷自16世纪应用于海战以来,凭借其价格低廉、部署简单、隐蔽性好、破坏力巨大、威胁时间长等诸多优势成为世界各国有效打击敌方水面舰艇和潜艇的有力武器。据统计,目前世界上50多个国家(不包括美国)的军火库中有300多个型号的总数超过25万枚的水雷,有30多个国家能够制造水雷、20多个国家出口水雷。与此相较,反水雷则始终处于一种不对称的被动弱势状态,因此各国也在不断强化自身反水雷能力建设。

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美国AN/AES-1机载激光水雷探测系统,可挂载于MH-60S直升机上

现阶段,世界上大多数国家仍然在致力于研发新型主要搭载声呐探测系统的专业化传统反水雷装备——反水雷舰艇,其中大部分是基地扫雷艇(排水量在500吨以下),小部分是远洋扫雷舰(排水量超过1 100吨)。与传统的主要使用声呐探测方式不同,随着激光技术和新的科学发现在海洋探测领域的广泛应用。美国、英国、日本、俄罗斯、瑞典等国率先开启了新一代激光探测系统的研制、生产与应用,技术日益成熟,并将其应用逐渐拓展到了反水雷领域。

1960年,激光的发现与应用极大地促进了水下光学和水下成像技术的发展。1963年,激光中的蓝绿光波段在海水中传播低衰减率特性的发现使得长期困扰各国海军在水下目标探测、成像识别等难题得以解决。自此之后,各国开始利用蓝绿光波段的激光器,研制出各种水下探测、目标识别和通信等新型装备,如瑞典和加拿大于80年代后期联合研制的“鹰眼”机载激光探潜系统和俄罗斯的“紫石英”系统,而美国AN/AES-1机载激光水雷探测系统便是其中比较具有代表性的最先进装备之一。

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水雷可以通过飞机快速布设,对军舰威胁较大

自二战结束以来,美国海军对反水雷系统投入的不稳定造成了其海军反水雷作战能为一直较弱。其中最突出的表现就是:1988年,美国“罗伯茨”号护卫舰在波斯湾的霍尔木兹海峡门几乎被伊朗的水雷击沉。 1991年的海湾战争中,美国“特里波利”号两栖攻击舰和“普林斯顿”号导弹驱逐舰被严重炸伤。第二次事件使美国将卡曼公司尚在研发中的“魔灯”机载激光水雷探测吊舱改进型紧急运往波斯湾,执行水雷探测任务。“魔灯”吊舱在投入海湾战争的前4天其探雷总数就相当于美军其它水声探测系统前7个月所探测到水雷总和的12%。这一优异的表现引起了美国海军的极大关注。海湾战争后,美国海军通过招标来选取一款最合适海军需要的机载激光水雷探测系统,最终诺斯罗普公司研制的AN/AES-1脱颖而出。

据美国海军官方网站报道,该系统吊舱直径约为53厘米,长约2.7米,重约365千克,安装在MH-60S直升机上,实现对一定区域的海域水体宽波束脉冲激光上下扫描,从而实现对浅层水体中目标的探测。该系统主要由直升机上的两名飞行员和一名空勤人员控制,吊舱中的条纹管接收机可将激光扫描过的附近水面的三维图像实时传输到直升机的控制台上,然后依靠先进的全球定位系统实现水下目标在直升机控制台显示器上的准确定位。系统可以昼夜执行作战任务。

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1991年海湾战争中,美军“特里波利”号两栖攻击舰水线以下舰体被伊拉克水雷炸开的大洞

AN/AES-1机载激光水雷探测系统有着传统反水雷装备所不具备的水雷探测优势。

第一,受海情影响因素小,有效工作时间长。

第二,反应速度快,机动性强。AN/AES-1系统目前主要依托美国海军的MH-60S直升机进行探测工作。依托濒海战斗舰和直升机强大的机动能力,机载激光水雷探测系统的反应速度和作战区域要远远超过传统的反水雷装备——反水雷舰艇。

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AN/AES-1机载激光水雷探测系统。传感器吊舱主要由9个子系统组成

第三,借助激光技术、水雷探测效率高。目前,世界上现役最多的水雷探测装备仍然是声呐,但是复杂的水声回声(深海)、混响和反射(浅海)所形成的背景噪声以及各种复杂的海洋环境导致声呐技术对水雷的探测并不尽如人意。由于光学的特性和技术条件的限制,所以现阶段的机载激光水雷探测系统在探测深度方面也受到一定限制。AN/AES-1机载激光水雷探测系统主要是通过激光探测器和测距技术对海洋近表面的浮雷和锚雷进行探测、识别和定位。除军用外,该系统可应用于自然资源的保护。例如,如果某海域发生石油泄漏,该系统将可以准确地识别相关石油泄漏区域,也可以用于追踪海洋生物尤其是濒危物种。

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2024-01-19