基本介紹
- 中文名：反魚雷技術
- 外文名：Anti torpedo Technology
- 分類：被動防禦，主動進攻
- 涉及學科：水下爆炸、水動力學等
- 相關技術：超高速水下推進，水下雷射等
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類型信息
主要分類
水面艦艇是未來海戰的主要兵力之一。隨著魚雷技術的不斷發展，魚雷對水面艦艇和潛艇的威脅越來越大，已成為制約水面艦艇發展的因素之一。隨著魚雷從自控魚雷、聲自導魚雷、線導魚雷，逐漸發展到最先進的尾流自導魚雷，各國海軍研製的反魚雷技術也在不斷向前發展，2013年已形成了比較完善的反魚雷防禦系統。為了抗擊魚雷的攻擊，2013年世界各國研究開發的反魚雷技術可分為兩類：一:是被動防禦，二:是主動進攻。
被動防禦
被動防禦主要是通過在艦艇上塗層、貼片、敷設橡膠等措施來降低艦艇的噪音，使艦艇隱身，以降低被敵聲納發現的機率和減小聲自導魚雷的自導作用距離，從而達到減少被聲自導魚雷命中的目的。如原蘇聯潛艇表面的吸聲材料“集束衛士（Clusterguard）”，能吸收入射波的1/3，而且由於吸聲層使入射聲波成漫反射，類似尾流層回波，影響聲納工作，使聲納探測和魚雷自導裝置的作用距離縮短約1/3。潛艇指揮塔部分塗敷這 吸聲材料，使聲納識別圖象中的最顯著特徵消失，難以識別。同時，在艦艇兩側或尾部拖帶防魚雷網，以阻攔魚雷，使艦艇免受損傷；或改進艦艇裝甲，採用鈦等高強度合金材料；或將艦艇外殼作成耐衝壓隔層（稱艦舷防雷結構）或防雷隔艙（一般用在潛艇上，使固殼和外殼間有一段距離），以對抗魚雷戰鬥部的穿甲和殺傷力。個別艦艇還進行了消磁處理，降低磁探儀的探測效果，並且導致磁和電磁引信魚雷失效。
主動進攻
戰術防禦主要通過改變艦艇的航向、航速及航深（用於潛艇）的方法來規避直航魚雷的雷跡和自導魚雷的探測，從而達到避開被敵雷擊中的目的。
器材對抗措施又包括軟殺傷（軟對抗）和硬殺傷（硬對抗）兩種。軟殺傷主要是通過採用各種誘餌、干擾器和氣幕彈等，使來襲魚雷跟蹤或攻擊假目標或偏離航向，迷盲、消耗魚雷的動力，造成魚雷攻擊失效。硬殺傷主要是使用反魚雷浮標、反魚雷深彈（炸彈）、反魚雷水雷、反魚雷魚雷等，把來襲魚雷攔截、摧毀或讓其失去戰鬥力。
相關信息
涉及學科
反魚雷技術涉及水聲及其它水下物理場、水下爆炸、水動力學、超高速水下推進、水下雷射、軍事運籌學等基礎學科，也用到魚雷、水雷、深水炸彈、火炮、火箭、水聲電子對抗等諸多行業的技術，還涉及電磁發射、高能放電等高新技術領域和網具等特殊裝具。具有邊緣學科技術的特點，已成為一門新興行業。西方國家把魚雷防禦計畫列在很高的優先等級。
相關技術
技術難點
反魚雷技術的研究中比較大的難點包括：反魚雷武器水下速度和航程有待大幅度的突破；識別真假目標和抗干擾能力需進一步提高等。
國外概況
早期魚雷防護
早期的魚雷只有貼近水面航行的直航魚雷，對它們的防護可以藉助網柵一類的器材來實現。主要分為兩個基本類型。
一個類型稱做阻擋式防護，即設定障礙以阻擋來襲的魚雷。如停泊中的艦隻使用的防雷網、行駛中艦艇使用的所謂“防雷衛士”（TorpedoGuards）或防護拖線（streamer）。
拖線是一種多節的空心管結構，用鋼纜貫串起來。不用時摺疊收放在甲板上，在進入危險海區時，布放入水，利用展開器把拖線展開至距舷側一定距離處，拖曳前進。每節空心管中裝有炸藥，還可裝近炸引信。直航魚雷通常由舷側陣位上進攻，這種拖線防護設備能起到有效的阻擋作用。
第二種類型可以叫做阻攔式防護，即當探測到來襲魚雷逼近到一定的距離時，作出反應，發射若干個爆炸物，形成屏障帶，把魚雷摧毀。
典型的方案是沿船舷布置若干換能器，相鄰換能器的作用扇面要彼此交疊，不留下空隙。每一換能器各有一座火箭深彈發射炮與之隨動。當由回波時間和都卜勒頻移判定一定速度的來襲魚雷已進入一定距離時，使發射器擊發，發出一組深彈，入水後至一定深度引爆。爆炸形成的威力圈要相互重疊，並覆蓋整個扇面。這是一種近距攔截手段。
軟殺傷手段
在第二次世界大戰中，出現了自導魚雷和線導魚雷，這標誌著魚雷從此成為不折不扣的水下飛彈。隨之出現了各種模式的水聲對抗器材，包括干擾器、氣幕彈和誘餌。按作用類型，可將上述器材分為抑制和誘騙兩種。抑制就是降低或破壞對方的探測能力，如干擾器，或發出強烈噪音，覆蓋一定範圍的頻段，掩蔽被探測的目標信號；或對準探測設備的頻道，使之飽和；或發出掃頻干擾信號，間歇地進入對方頻道，破壞其接收效果。氣幕彈則可理解為在一定範圍的空間信道上造成阻塞。誘騙是指模仿真實目標的感應物理場，比如模仿真實潛艇的輻射噪音，或對主動探測信號給出應答脈衝以模仿潛艇回波，使對方發生錯誤判斷和跟蹤，達到掩護本艇的目的。這就是誘餌的作用。
這些對抗器材的施放方式分為兩類：即與本艦固連的（拖曳式或艦殼安裝式）和分離的（水中懸浮式及自主航行式）。按工作頻段分為低頻（對付聲納）和高頻（對付魚雷）兩種。2013年各國海軍都廣泛部署了水聲對抗器材。2013年現役的自導魚雷中，有相當一部分，在頻域是單頻道接收；在空間分辨力方面，雖然有幾個波束，但只按信號強度選擇一個，不具備全景觀察能力；對目標信號也只按點聲源模式處理，基本上不進行尺度識別。對抗這樣的魚雷，不管是抑制式或是欺騙式對抗器材都是有可能奏效的。
80年代以後，魚雷對抗領域開始迅速發展，這一時期有兩個特點，一是強調系統性：對抗手段由過去的單項誘餌、干擾器的形式發展成為完整的對抗系統，如美國提出的潛艇和水面艦艇的水聲對抗系統(SAWS和S-SAWS)把目標監測、威脅報警、指揮控制、發射設備到各種軟硬殺傷手段組合成完整的系統。二是突出魚雷防禦的針對性：比如法國的“信天翁”（Albatros）魚雷預警系統強調對魚雷的探測與分類不同於對艦和對潛艇探
測的特點：目標強度小、機動性大、頻段高。義大利的魚雷防衛系統C300、C303等突出了反魚雷作戰的快速反應能力，預先針對魚雷的戰技性能，對干擾器材的參數、發射程式、本艇規避動作等進行仿真最佳化，使指揮員的決策判斷減至最少。而且採用模組化多管發射裝置，可以快速多發發射。
魚雷防禦
水面艦艇對魚雷的防禦，曾在很長時間內停留在以拖曳式誘餌為主要手段。但在80年代後，局面為之一新。其中美國在反魚雷技術的發展上占據領先地位。美英兩個海軍強國聯合進行了一項水面艦艇防魚雷計畫（SSTD）。在這一時期，隨著降噪技術的提高，潛艇和魚雷的隱蔽性大大提高，魚雷偷襲常常會對水面艦艇造成嚴重的破壞。因此美國海軍不得不為其水面艦艇尋求更有效的反魚雷措施。
美海軍水面艦艇遇到的重要威脅來自前蘇聯研製的65型尾流魚雷。這種魚雷速度快、航程遠、裝藥量大，能夠對航母一類大型水面艦艇構成威脅。而且這種魚雷是沿艦船航行的尾流進行跟蹤，不依賴聲自導裝置，因此各種類型的干擾器、氣幕彈、聲誘餌乃至吸聲減噪等無源措施都不起作用。防禦尾流魚雷可採用在艦艇後面拖帶防雷拖艙的方案。艙內放置用高強度纖維製成的多頂拖網，其強度足以捕捉魚雷，或者在網上加裝炸藥包。拖艙的尾鰭上裝有換能器，可按主動或被動方式探測魚雷。艙內有各種感測器，經拖曳艦遙測後，可通過操縱舵控制拖艙的深度和位置，來阻擋魚雷。這種設備已經過了各種試驗。1987年當一位美國將軍被問及航母如何對付這種尾流魚雷時，甚至提出在航母后面拖帶一條護衛艦以引爆的方案。
反魚雷火箭式深水炸彈也是一種現代化的反魚雷手段。這種深彈可通過頸圈式氣囊懸浮在預定深度，彈頭周圍布有換能器，對來襲魚雷進行回波探測，當魚雷通過點時起爆，也可以利用彈上的微機和聲引信設備對聲自導魚雷產生誘騙信號，將魚雷引至附近起爆。這種方案已在水面艦艇反魚雷中有了實踐。比如1990年入役的俄國航母上安裝了RBU 12000火箭深彈發射裝置，據報導就是用於攔截魚雷的。
另外，法國的SLAT水面艦艇反魚雷系統中，對抗器材也是由“薩蓋”型火箭發射裝置發射入水的。這樣可以把誘餌快速布放在不同方位的不同距離上，有利於把來襲魚雷引開。
水面艦艇
美國
美國是研究反魚雷技術最早的國家，70年代開始研製了第一代水面艦艇水聲對抗措施系統S-SAWS，它由WLR-12偵察與報警系統、BAWS基本聲學戰顯控台和AN/SLQ-25“美人”拖曳聲誘餌組成。主要採用軟殺傷技術，欺騙、干擾魚雷聲自導裝置的探測和跟蹤。
該系統操作簡單，對抗手段單一，難以對抗新型魚雷的攻擊。90年代，針對第一代存在的不足和新型魚雷日益嚴重的威脅，研製發展了第二代水面艦艇反魚雷防禦系統（簡稱SSTD），它由AN/SLR-24拖曳陣列聲納、AN/SLQ-36綜合水聲對抗裝置和AN/SLQ-25A拖曳聲誘餌組成，與第一代相比，增強了反魚雷硬殺傷能力。另外，在反魚雷魚雷、超音速電子槍或引爆魚雷器材方面也取得了突破。同時軟殺傷能力也有所提高，增加了磁場模
擬干擾器、尾流制導魚雷干擾器。
英國
為對付新型尾流魚雷和智慧型化魚雷，英國提出了一個以硬殺傷為主的反魚雷防禦系統，主要特點是進行多層次聯合防禦，美國也加入了這個計畫的後期研製。該系統中硬殺傷對抗器材除了用線導反魚雷魚雷和超音速電子槍攔截魚雷外，新增加了用磁干擾引爆魚雷和用水中衝擊波摧毀魚雷。
法國
在利用ALTO反魚雷報警設備基礎上，增加軟殺傷對抗能力，形成了SALTO反魚雷防禦系統。該系統由拖曳線列陣、誘餌或干擾器發射架、水聲對抗器材組成。水聲對抗器材包括氣幕彈、噪聲干擾器和自航式聲誘餌。90年代新開發的“斯巴達克斯”反魚雷防禦系統，增加了反尾流魚雷跟蹤的水聲對抗器材。
俄羅斯
俄羅斯除發展軟殺傷的誘餌、聲干擾器等水聲對抗器材外，還充分拓寬深水炸彈的用途，水聲對抗器材和深水炸彈均採用火箭助飛方式。
潛艇反魚雷防護
潛艇的魚雷防護較水面艦艇要困難得多，這是因為：一則潛艇的防護必須是三維全向的，而不象水面艦艇可以是有限扇面或單一方向的，因而阻擋式方式不適用。再者潛艇處於水下，無法藉助於直升機和火箭一類快速運載手段施放軟硬殺傷器材，故攔擊式方式也難以施行。只能依靠誘餌在水中漂流或自航，速度不高，機動範圍有限。為打破這種困境，美國曾於1991年開始進行潛艇魚雷防禦武器計畫（SMTD）。
現代潛艇為防止魚雷襲擊，首先考慮了降低螺旋槳噪音級。螺旋槳的葉片作成傾斜式，使之逐漸進入尾流，只產生很小的噪音。為防止葉片同時對稱地進入尾流時可能會產生的振動效應，前蘇聯在彈道飛彈核潛艇和巡航飛彈核潛艇上採用了非對稱的5或7個葉片。英、美國家潛艇上使用泵噴射推進器以降低潛艇的噪音。
美國海軍在潛艇上還裝備了幾種聲干擾設備，以及裝在外部發射裝置里的MK2-0和1型聲學干擾器，以防止潛艇遭受魚雷襲擊。
英國潛艇使用一次性的“帶魚”魚雷干擾裝置。該裝置從潛艇上發射後，誘餌懸浮在水中，發出高強信號，以誘騙魚雷。
義大利研製的C303聲干擾器/誘餌系統，能以主/被動方式發出寬頻大功率音響信號，誘騙來襲魚雷偏離潛艇。整個系統由干擾器/誘餌、發射裝置和控制臺構成。
此外，潛艇上鋪設隔離瓦，能有效地吸收聲能，並建立阻抗失調，從而破壞沿殼體傳播的空氣層進入海洋的聲道。
如果能突破水下速度的障礙，就可為水下反魚雷開闢出新途徑。在這方面，國外的一些新動向有：
1.水下火箭彈。試驗彈的直徑為150毫米，長1500毫米，工作深度300米，速度達70~80節。比一般魚雷速度高。
2.水下超空泡射彈。研究表明：當彈丸在水下運動時，如果周圍全被所形成的空泡包圍（即所謂“超空泡”現象），則可在很大程度上降低所受的水下阻力，從而使彈丸獲得非常高的速度。如在彈上安裝火箭發動機以維持空泡，則可以增大射程。
以上火箭彈和射彈可使用常規發射手段發射，如標準型火炮、管式火箭炮（無後坐力）和鏜壓火箭炮等。另外一種更具革命性的發射方式就是下面要講的電磁發射器。
3. 電磁發射器。美國國防預研局（DARPA）資助的電磁發射器項目，據稱用3000兆瓦的單級電機，可把310克的彈丸均勻加速至4.3千米/秒。
雖然水下速度的障礙已經有所突破。但射彈的射程可能還不夠大，不足於用作攻擊性武器，但用於自衛，用作艦艇和潛艇對魚雷的“最後一道防線”還是大有希望的。
反魚雷的魚雷
作為反魚雷的硬殺傷手段，反魚雷魚雷既適用於水面艦艇的防護，也適用於潛艇。其從多個方面看，在技術上較為現實可行：
速度要求。對於魚雷的速度要求，通常有一條簡化的規則，那就是魚雷和所攻擊目標的速度比不應低於3比2。但對反魚雷魚雷則不同，因為它與魚雷對抗時，通常處於迎擊姿態，而不可能是追擊，只要能保證及時反應，速度低於來襲魚雷技術和反魚雷技術歷來是相互依存、相互促進的。
影響
魚雷技術和反魚雷技術歷來是相互依存、相互促進的。魚雷技術的發展，給艦艇造成的威脅不斷加大，也促進了反魚雷技術的開發和完善。同樣，反魚雷技術也促進了魚雷的發展。為了提高魚雷的隱蔽攻擊性能，為了減小敵方的聲納、反魚雷魚雷或其他各種反魚雷手段對己方魚雷的威脅，各國海軍都在積極研製先進的魚雷技術。包括在魚雷上採用新能源、新動力系統和新推進裝置等高新技術；採用新材料和全雷結構設計；開展魚雷智慧型彈道研究；採用綜合制導系統；採用微電腦取代魚雷的制導系統，使魚雷成為智慧型化武器；建立魚雷專家系統，提高魚雷識別真假目標的能力等。反魚雷技術的提高，在為艦艇提供保護的同時，也造就著更大、更先進的威脅。
