研制反潛巡邏機(jī)有多難
上個(gè)月，挪威國防物資局接收了首架P-8A“波塞冬”反潛巡邏機(jī)。據(jù)報(bào)道，挪威向美國波音公司共采購了5架P-8A“波塞冬”反潛巡邏機(jī)，用以取代6架老舊的P-3C“獵戶座”反潛巡邏機(jī)。這是挪威國防物資局與波音公司達(dá)成協(xié)議4年后的首次交付，剩余4架飛機(jī)目前正處于生產(chǎn)組裝的后期階段，預(yù)計(jì)將于明年交付挪威。
作為“察打一體”的航空反潛平臺，反潛巡邏機(jī)具有作戰(zhàn)半徑大、搜索范圍廣、機(jī)動靈活等特點(diǎn)，是潛艇的“天敵”。反潛巡邏機(jī)乃大國重器，世界上能自主研制反潛巡邏機(jī)的只有美、俄等少數(shù)國家。那么，研制反潛巡邏機(jī)到底有多難？難在哪些方面？本文為您一一解讀。
伊爾-38反潛巡邏機(jī)。資料照片
螺螄殼里做道場
早期反潛巡邏機(jī)，是依靠雷達(dá)大范圍掃描海面，從而獲取水面潛艇的位置。面對藏在水下的潛艇，往往是束手無策。
二戰(zhàn)結(jié)束后，隨著核動力、AIP（不依賴空氣推進(jìn)裝置）等先進(jìn)技術(shù)快速發(fā)展，潛艇的自持力、潛深等性能參數(shù)得到顯著提升。潛艇技術(shù)的進(jìn)步，催生反潛技術(shù)更新迭代，尤其是現(xiàn)代聲吶浮標(biāo)的問世，使得反潛巡邏機(jī)即使身處“天宮”，也能掌控“龍宮”。
然而，茫茫大洋上，如何精確定位水下潛艇絕非易事。相比雷達(dá)發(fā)射的電磁波，水聲探測的穩(wěn)定性要差很多，海洋環(huán)境復(fù)雜多變，水溫、鹽度、水下噪聲等因素都會對浮標(biāo)的探測性能造成干擾。
針對不同水文條件，工程師需要設(shè)計(jì)各種用途不同的聲吶浮標(biāo)，例如“默默靜聽”的被動類浮標(biāo)、“積極發(fā)聲”的主動類浮標(biāo)以及“辨別音色”的輔助類浮標(biāo)，這些浮標(biāo)大多使用同樣尺寸的外殼封裝，依靠反潛巡邏機(jī)上的浮標(biāo)發(fā)射筒，將其投向預(yù)定海域。
類似釣魚時(shí)“打窩”，浮標(biāo)水聽器要想直達(dá)探測效果最佳的水層，必須使用上百米長的懸掛線纜定深，而這將占用浮標(biāo)內(nèi)部大量空間。此外，電池、浮囊、減速傘等零部件都要巧妙地“塞”入外殼內(nèi)，這好比螺螄殼里做道場。
投放聲吶浮標(biāo)的過程比較復(fù)雜，需要經(jīng)過發(fā)射、開傘、入水、展開和激活等多個(gè)環(huán)節(jié)。毫無疑問，系統(tǒng)越復(fù)雜，故障率越高，整個(gè)過程操作稍有不慎，浮標(biāo)就會沉入海底，失活失聯(lián)，反潛巡邏機(jī)也就無法接收到浮標(biāo)的無線電信號。
事實(shí)上，聲吶浮標(biāo)搜潛設(shè)備的研發(fā)是一個(gè)復(fù)雜又漫長的過程。以美國SSQ系列聲吶浮標(biāo)為例，它的前身——MSS浮標(biāo)在誕生之初就不是很好用，美國軍工企業(yè)對其經(jīng)過數(shù)十年的改進(jìn)升級，研發(fā)出幾十種類型的浮標(biāo)。由此可見，研發(fā)聲吶浮標(biāo)是一項(xiàng)實(shí)踐工程，產(chǎn)品誕生只是起點(diǎn)，需要部隊(duì)和廠家對其反復(fù)試驗(yàn)論證，才能最終列裝部隊(duì)。
“花式捕魚”開天眼
成功找到一艘潛艇，需要?jiǎng)佑枚嗌?a target="_blank">軍事力量？
美軍的反潛體系給出答案：除了部署遍布全球的軍艦、潛艇和反潛巡邏機(jī)等傳統(tǒng)兵力，還有軍事衛(wèi)星、大型海底聲吶基陣等設(shè)備作為情報(bào)偵察力量。毫不夸張地說，現(xiàn)代反潛作戰(zhàn)體系是一張多維空間鋪設(shè)、各級節(jié)點(diǎn)聯(lián)動的“超級大網(wǎng)”，獵殺潛艇如同“花式捕魚”。
作為這張“超級大網(wǎng)”里的重要節(jié)點(diǎn)，反潛巡邏機(jī)具備“眼觀六路、耳聽八方”的強(qiáng)大態(tài)勢感知能力，運(yùn)用“天眼”對潛艇進(jìn)行廣域搜索和精確定位。
“電波眼”——機(jī)載搜索雷達(dá)。常規(guī)潛艇短則數(shù)小時(shí)、長則數(shù)天要進(jìn)行上浮充電，通氣管、潛望鏡等小目標(biāo)一旦露出水面，機(jī)載雷達(dá)就會將其鎖定?？紤]到通氣管這類目標(biāo)往往在復(fù)雜海況中若隱若現(xiàn)，機(jī)載雷達(dá)不僅需要具備很強(qiáng)的抗雜波特性，還要有較強(qiáng)的目標(biāo)識別分辨率，才能將潛艇特征目標(biāo)從各種復(fù)雜回波中成功篩選出來。
“千里眼”——光電搜索儀。在日常巡邏監(jiān)視任務(wù)中，光電設(shè)備是完成對目標(biāo)拍攝取證的主要設(shè)備。與主動輻射雷達(dá)相比，光電搜索儀具有被動隱蔽搜索的能力，可以神不知鬼不覺地對目標(biāo)進(jìn)行鎖定和跟蹤，但它可不只是一個(gè)高空攝像頭，先進(jìn)的多功能搜索儀甚至能追蹤到淺海中細(xì)微的溫差變化，以熱源特征查找潛艇。
“透視眼”——磁異常探測儀。毫無疑問，打得準(zhǔn)的前提是定位準(zhǔn)，水下潛艇在什么方位，磁異常探測儀“說了算”。觀察反潛巡邏機(jī)的外觀，你會發(fā)現(xiàn)機(jī)身上長了一條“尾巴”，這就是磁異常探測儀。不要小看這條“尾巴”，它能夠通過測量地球固有磁場的微小變化，精確定位水下目標(biāo)。不過，研制高精度的磁力計(jì)絕非易事，需要運(yùn)用地球物理、量子力學(xué)、磁干擾補(bǔ)償?shù)葘W(xué)科理論知識，直到如今也僅有少數(shù)國家掌握。
脫胎換骨換新顏
自反潛巡邏機(jī)等特種機(jī)誕生之日起，載機(jī)選型就是一個(gè)難題：在新增機(jī)載設(shè)備如此繁多的情況下，是在成熟載機(jī)平臺上改裝穩(wěn)妥，還是專門設(shè)計(jì)一型飛機(jī)更好？這個(gè)問題困擾設(shè)計(jì)師許久。
這個(gè)難題貫穿于整個(gè)特種機(jī)發(fā)展史。在運(yùn)輸機(jī)改裝預(yù)警機(jī)的過程中，蘇聯(lián)等國都曾因?yàn)檩d機(jī)的氣動外形發(fā)生巨大變化，導(dǎo)致機(jī)毀人亡的嚴(yán)重事故；在研制P-1反潛巡邏機(jī)時(shí)，日本決定“另起爐灶”，全新設(shè)計(jì)一型載機(jī)平臺，因未掌握發(fā)動機(jī)相關(guān)技術(shù)，在新機(jī)試飛期間就發(fā)生了多臺發(fā)動機(jī)空中停車的事故。
目前，世界上大多數(shù)國家并不具備研制大型飛機(jī)的能力，而反潛巡邏機(jī)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大、生產(chǎn)批次少，更多國家選擇在成熟的客機(jī)或運(yùn)輸機(jī)平臺上進(jìn)行改裝，改裝過程大致有以下3步：
第一步是“舊屋改造”，對艙內(nèi)空間進(jìn)行重新布局。“大海撈針”是一個(gè)細(xì)致活，反潛巡邏機(jī)常常需要進(jìn)行數(shù)小時(shí)的搜潛作業(yè)。為了給長時(shí)間飛行的空勤人員提供良好的工作環(huán)境，反潛巡邏機(jī)一般會將氣密機(jī)艙劃分為駕駛艙、任務(wù)艙、設(shè)備艙以及休息艙等艙段，設(shè)置衛(wèi)生間、廚房等必要的生活設(shè)施，并配備應(yīng)急救生設(shè)施，保證在緊急情況下飛行人員能夠順利逃生。
第二步是“房屋精裝”，在機(jī)身表面加裝設(shè)備。改裝反潛巡邏機(jī)最大的挑戰(zhàn)，莫過于重新調(diào)整載機(jī)的氣動布局。加裝大量外部設(shè)備，不僅改變了飛機(jī)的氣動外形，還會帶來更為復(fù)雜的操縱配平問題，這類改裝往往有悖于普通飛機(jī)的氣動設(shè)計(jì)理念。因此，在改裝過程中，設(shè)計(jì)師會采用隱蔽式、小鼓包等外形設(shè)計(jì)，避免裸露在機(jī)身表面的設(shè)備影響飛機(jī)飛行氣動布局。
第三步是“安裝家電”，為飛機(jī)加裝反潛武器。航空魚雷、反艦導(dǎo)彈的體積龐大，要想在“寸土寸金”的載機(jī)空間內(nèi)加裝武器系統(tǒng)，無疑是一個(gè)復(fù)雜工程。尤其是武器彈艙的加裝，設(shè)計(jì)師需要重新規(guī)劃油箱和管路的位置，在機(jī)型選型過程中，機(jī)身寬大的客機(jī)或運(yùn)輸機(jī)是首選方案。
“裝修”完成后，反潛巡邏機(jī)還需開展“宜居性”測試。改裝并非是簡單“堆”設(shè)備，生產(chǎn)廠家只有經(jīng)過反復(fù)試飛驗(yàn)證，通過電磁兼容測試，直至機(jī)載系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各種復(fù)雜環(huán)境下正常工作，才能拿到出廠“合格證”。【來源：解放軍報(bào) 張鼎一 李 坤】
