<原创科普>鱼雷防御中的硬杀伤手段及其所需的体系支 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 16:11:52


前言

在下关于水面舰鱼雷防御的科普帖:http://lt.cjdby.net/thread-1550660-1-1.html中部分谈到了鱼雷防御中的硬杀伤的内容,但是那个帖子由于是泛泛的谈体系,所以在这方面没有深入,特发此贴来谈谈鱼雷防御中硬杀伤的难度和目前水平



鱼雷防御中的硬杀伤手段及其所需的体系支持的难度

引言

随着鱼雷技术的发展、新型鱼雷的涌现,鱼雷对水面舰艇和潜艇的威胁越来越大。鱼雷由于其攻击隐蔽、威力巨大、难于防御,对现代舰艇的威胁几乎超过了传统的反舰导弹,成为了现代海战中最可怕的武器。各国对鱼雷防御系统和反鱼雷措施的研究也在不断深化。鱼雷防御的通常手段包括软杀伤、硬杀伤和非杀伤三类,由于硬杀伤的效果确定、应用范围广的特点,尤其是在肉/体上而不是精神上消灭威胁所带来的安全感使得硬杀伤越来越受到重视,已经几乎与水声对抗为代表的软杀伤并驾齐驱甚至有超越的苗头。硬杀伤手段在武器方面包括火箭深弹、反鱼雷鱼雷等,其中反鱼雷鱼雷由于其智能型和先进行最受人们关注。硬杀伤手段需要平台提供的火控支持,因此鱼雷报警和定位声纳也可算作硬杀伤手段的体系中。本文从鱼类报警和定位、硬杀伤武器威力、硬杀伤武器使用和末段控制三方面论述。


一、鱼雷报警和定位

鱼雷属于水下目标,目前可用的报警和定位手段只能使用声纳,这个声纳可以是专用的鱼类报警声纳,也可以是综合声纳所集成的功能。无论那种声纳,无外乎主动和被动两种手段,由于鱼雷攻击已经到了生死攸关的时刻,所以已经不害怕使用主动声纳会暴露目标了,所以主动声纳也可以大量运用于鱼雷报警和定位领域。


1、被动声纳鱼雷报警和定位

被动声纳鱼雷报警和定位利用鱼雷自身辐射噪声对鱼雷进行探测、检测识别,利用长基线的定位手段(如三元被动定位)技术对鱼雷距离进行估算。其报警距离受到鱼雷噪声的制约,现代鱼雷具有多种航速,一般在远距离上采用低速接近,到达几公里处的攻击距离时再提升速度发起末段攻击,鱼雷低速航行时噪声可能比高速航行时低十几dB,被动鱼雷报警声纳的探测距离减小到对高速鱼雷探测距离的30%以内;另外,鱼雷发射技术的进步使得现代潜艇发射鱼雷时注水、开盖、鱼雷出管这些噪声都大大降低了,那种影视上经常表现的声纳兵听到“对方鱼雷出管声”之类的情景不太可能经常会出现。因此现代被动鱼雷报警对采用线导远距离发射、低速航行的鱼雷,其报警距离是比较近的,不太可能达到10km以上,有时候甚至鱼雷转为高速时才能发现,此时鱼雷距离已在数公里上。而被动定位手段由于定位精度天生较差,很难对鱼雷精确定位。


2、主动声纳鱼雷报警和定位

主动声纳鱼雷报警和定位利用声纳发射的声波照射到目标上产生的反射波对目标进行探测和定位,其定位精度好。其报警距离受发射声源级,目标强度的影响。根据主动声纳方程DT=SL-2TL-NL+TS+DI,这里SL为主动声源级,TL为传播损失(双程),NL为环境噪声,TS为目标强度,DI为基阵空间增益,DT为声纳检测阈。一部声纳造好后,SL、DI、DT、NL基本就确定了,对于不同目标的探测距离基本上只受目标强度TS的影响。对于潜艇来说TS约20dB;对于鱼雷来说,头部入射时TS约-20dB(对于受攻击舰来说,鱼雷一般都是头部对着你的),二者相差40dB,因此一部声纳对鱼雷的主动探测距离大约是对潜艇的1/10,所以主动鱼雷报警和定位的作用距离也不会太远。



二、硬杀伤武器威力

硬杀伤武器的威力从攻击距离和杀伤半径两方面来说。
目前火箭深弹,反鱼雷鱼雷的攻击距离仅数百米到数公里,对于高速来袭鱼雷来说,一旦攻击失败,基本没有时间发起第二次攻击。硬杀伤武器靠武器自身的战斗部爆炸产生的冲击波和负压对鱼雷进行损毁,其杀伤半径受到鱼雷强度和装药量的影响。由于很难精确命中,因此硬杀伤武器不可能采用聚能战斗部,都是全向战斗部。根据国内仿真研究,以反鱼雷鱼雷或火箭深弹典型的40kg左右的装药,对鱼雷的绝对杀伤半径最多不过十几到几十米。而片面增加装药量会带来极大负面影响。


三、武器使用和末段控制

鱼雷一旦被定位就到了武器使用阶段,由于第一节已经论述了鱼雷报警和精确定位距离目前来看只有数公里,而鱼雷攻击速度一般是舰艇摆脱速度的2倍以上。如以鱼雷50kn,舰艇30kn计算,报警和精确定位距离3km,给舰艇的发起反鱼雷作战的窗口时间不过6分钟,考虑到武器的最近使用距离限制,可能只有3、4分钟,因此也证明了硬杀伤基本属于一锤子买卖,很难发起第二次攻击的论述。


武器发射入水后,硬杀伤武器就靠武器的自身控制和引信对鱼雷进行攻击了。对于火箭深弹拦截来说,属于不需要控制的面覆盖杀伤,其鱼雷杀伤效能完全取决于鱼雷报警的定位精度、武器射击精度和数量,本处不做论述。对于最流行的反鱼雷鱼雷(ATT)来说,ATT一般采用主动声自导手段对来袭鱼雷进行寻的,根据第一节的论述,其作用距离较近,估计在几百米左右,受到水声定位精度影响(水声定位本身就很难达到5米左右的精度量级)、水下航行体控制难度的影响,其对来袭鱼雷的脱靶量可能最多可以做到其杀伤半径的50%左右。以正态分布计算,第一次攻击成功的概率不会大于30%。而其机动性不会超出来袭鱼雷很多,一旦第一次攻击脱靶,很难再次发起有效攻击。对于来续鱼雷而言,由于ATT引导手段单一,其完全可以采用水声反对抗手段反制,因此反鱼雷鱼雷的末段控制目前也存在很大问题。



结束语

综上所述,硬杀伤鱼雷防御固然是舰艇一劳永逸解决威胁的有效手段,但是需要看到的是,硬杀伤如同导弹防御一样,需要强大的探测、定位、火控和武器自身寻的和攻击等一些列体系支持,技术难度相比于软杀伤大很多。目前为止,除了火箭深弹面覆盖拦截外,国内外未见到可用的鱼雷硬杀伤手段。在反鱼雷鱼雷(ATT)方面,虽然美国和欧洲有一定的报道,但是我们要清醒的看到国外一般只报道那些距离实用较远或已经过时的东西,如果ATT已经非常成熟,那么美国就该在朱姆沃尔特等新锐舰艇上取消“水精”鱼雷防御诱饵。所以,片面的强调具有技术先进行的反鱼雷鱼雷等硬杀伤手段是祸国殃军之举,现代舰艇的鱼类防御,必须也必将向着多层次的软硬结合防御体系发展。




前言

在下关于水面舰鱼雷防御的科普帖:http://lt.cjdby.net/thread-1550660-1-1.html中部分谈到了鱼雷防御中的硬杀伤的内容,但是那个帖子由于是泛泛的谈体系,所以在这方面没有深入,特发此贴来谈谈鱼雷防御中硬杀伤的难度和目前水平



鱼雷防御中的硬杀伤手段及其所需的体系支持的难度
引言

随着鱼雷技术的发展、新型鱼雷的涌现,鱼雷对水面舰艇和潜艇的威胁越来越大。鱼雷由于其攻击隐蔽、威力巨大、难于防御,对现代舰艇的威胁几乎超过了传统的反舰导弹,成为了现代海战中最可怕的武器。各国对鱼雷防御系统和反鱼雷措施的研究也在不断深化。鱼雷防御的通常手段包括软杀伤、硬杀伤和非杀伤三类,由于硬杀伤的效果确定、应用范围广的特点,尤其是在肉/体上而不是精神上消灭威胁所带来的安全感使得硬杀伤越来越受到重视,已经几乎与水声对抗为代表的软杀伤并驾齐驱甚至有超越的苗头。硬杀伤手段在武器方面包括火箭深弹、反鱼雷鱼雷等,其中反鱼雷鱼雷由于其智能型和先进行最受人们关注。硬杀伤手段需要平台提供的火控支持,因此鱼雷报警和定位声纳也可算作硬杀伤手段的体系中。本文从鱼类报警和定位、硬杀伤武器威力、硬杀伤武器使用和末段控制三方面论述。


一、鱼雷报警和定位

鱼雷属于水下目标,目前可用的报警和定位手段只能使用声纳,这个声纳可以是专用的鱼类报警声纳,也可以是综合声纳所集成的功能。无论那种声纳,无外乎主动和被动两种手段,由于鱼雷攻击已经到了生死攸关的时刻,所以已经不害怕使用主动声纳会暴露目标了,所以主动声纳也可以大量运用于鱼雷报警和定位领域。


1、被动声纳鱼雷报警和定位

被动声纳鱼雷报警和定位利用鱼雷自身辐射噪声对鱼雷进行探测、检测识别,利用长基线的定位手段(如三元被动定位)技术对鱼雷距离进行估算。其报警距离受到鱼雷噪声的制约,现代鱼雷具有多种航速,一般在远距离上采用低速接近,到达几公里处的攻击距离时再提升速度发起末段攻击,鱼雷低速航行时噪声可能比高速航行时低十几dB,被动鱼雷报警声纳的探测距离减小到对高速鱼雷探测距离的30%以内;另外,鱼雷发射技术的进步使得现代潜艇发射鱼雷时注水、开盖、鱼雷出管这些噪声都大大降低了,那种影视上经常表现的声纳兵听到“对方鱼雷出管声”之类的情景不太可能经常会出现。因此现代被动鱼雷报警对采用线导远距离发射、低速航行的鱼雷,其报警距离是比较近的,不太可能达到10km以上,有时候甚至鱼雷转为高速时才能发现,此时鱼雷距离已在数公里上。而被动定位手段由于定位精度天生较差,很难对鱼雷精确定位。


2、主动声纳鱼雷报警和定位

主动声纳鱼雷报警和定位利用声纳发射的声波照射到目标上产生的反射波对目标进行探测和定位,其定位精度好。其报警距离受发射声源级,目标强度的影响。根据主动声纳方程DT=SL-2TL-NL+TS+DI,这里SL为主动声源级,TL为传播损失(双程),NL为环境噪声,TS为目标强度,DI为基阵空间增益,DT为声纳检测阈。一部声纳造好后,SL、DI、DT、NL基本就确定了,对于不同目标的探测距离基本上只受目标强度TS的影响。对于潜艇来说TS约20dB;对于鱼雷来说,头部入射时TS约-20dB(对于受攻击舰来说,鱼雷一般都是头部对着你的),二者相差40dB,因此一部声纳对鱼雷的主动探测距离大约是对潜艇的1/10,所以主动鱼雷报警和定位的作用距离也不会太远。



二、硬杀伤武器威力

硬杀伤武器的威力从攻击距离和杀伤半径两方面来说。
目前火箭深弹,反鱼雷鱼雷的攻击距离仅数百米到数公里,对于高速来袭鱼雷来说,一旦攻击失败,基本没有时间发起第二次攻击。硬杀伤武器靠武器自身的战斗部爆炸产生的冲击波和负压对鱼雷进行损毁,其杀伤半径受到鱼雷强度和装药量的影响。由于很难精确命中,因此硬杀伤武器不可能采用聚能战斗部,都是全向战斗部。根据国内仿真研究,以反鱼雷鱼雷或火箭深弹典型的40kg左右的装药,对鱼雷的绝对杀伤半径最多不过十几到几十米。而片面增加装药量会带来极大负面影响。


三、武器使用和末段控制

鱼雷一旦被定位就到了武器使用阶段,由于第一节已经论述了鱼雷报警和精确定位距离目前来看只有数公里,而鱼雷攻击速度一般是舰艇摆脱速度的2倍以上。如以鱼雷50kn,舰艇30kn计算,报警和精确定位距离3km,给舰艇的发起反鱼雷作战的窗口时间不过6分钟,考虑到武器的最近使用距离限制,可能只有3、4分钟,因此也证明了硬杀伤基本属于一锤子买卖,很难发起第二次攻击的论述。


武器发射入水后,硬杀伤武器就靠武器的自身控制和引信对鱼雷进行攻击了。对于火箭深弹拦截来说,属于不需要控制的面覆盖杀伤,其鱼雷杀伤效能完全取决于鱼雷报警的定位精度、武器射击精度和数量,本处不做论述。对于最流行的反鱼雷鱼雷(ATT)来说,ATT一般采用主动声自导手段对来袭鱼雷进行寻的,根据第一节的论述,其作用距离较近,估计在几百米左右,受到水声定位精度影响(水声定位本身就很难达到5米左右的精度量级)、水下航行体控制难度的影响,其对来袭鱼雷的脱靶量可能最多可以做到其杀伤半径的50%左右。以正态分布计算,第一次攻击成功的概率不会大于30%。而其机动性不会超出来袭鱼雷很多,一旦第一次攻击脱靶,很难再次发起有效攻击。对于来续鱼雷而言,由于ATT引导手段单一,其完全可以采用水声反对抗手段反制,因此反鱼雷鱼雷的末段控制目前也存在很大问题。



结束语

综上所述,硬杀伤鱼雷防御固然是舰艇一劳永逸解决威胁的有效手段,但是需要看到的是,硬杀伤如同导弹防御一样,需要强大的探测、定位、火控和武器自身寻的和攻击等一些列体系支持,技术难度相比于软杀伤大很多。目前为止,除了火箭深弹面覆盖拦截外,国内外未见到可用的鱼雷硬杀伤手段。在反鱼雷鱼雷(ATT)方面,虽然美国和欧洲有一定的报道,但是我们要清醒的看到国外一般只报道那些距离实用较远或已经过时的东西,如果ATT已经非常成熟,那么美国就该在朱姆沃尔特等新锐舰艇上取消“水精”鱼雷防御诱饵。所以,片面的强调具有技术先进行的反鱼雷鱼雷等硬杀伤手段是祸国殃军之举,现代舰艇的鱼类防御,必须也必将向着多层次的软硬结合防御体系发展。


反鱼雷火箭弹可不可以大量发射,形成水下弹幕提高拦截成功率,看视频火箭弹发射数目都不少
反鱼雷鱼雷可否一次发射多枚,提高拦截成功率。
认真学习花大的科普帖。
花花真是勤快啊,拜读~~
其实几分钟时间很多了吧,战斗机也就几分钟预警啊。
声波,声波不能承载太多字节的信息,传输速度相比电磁波又很慢。几枚鱼雷别说配合,首先很容易出现位于后面的鱼雷导引头捕捉及锁定到前面鱼雷声响信号,造成后雷消灭前雷的结果,所以说还不如提高单雷的拦截率更实在。
liuxn77 发表于 2013-3-3 14:26
现在很不现实。
  使用多弹攻击同一个目标,在空气中还好办,电磁波的信道可以做到很宽。而在水中传 ...
谢谢了,明白了

windtung 发表于 2013-3-3 14:15
花花真是勤快啊,拜读~~
其实几分钟时间很多了吧,战斗机也就几分钟预警啊。


嗯,最近比较闲就多写点,从下周起到4月末就灰常忙了,最多来回复下,长篇原创就比较少了


本周计划:航空反潜利弊

为什么不同人眼里我兔水下战力差距极大
windtung 发表于 2013-3-3 14:15
花花真是勤快啊,拜读~~
其实几分钟时间很多了吧,战斗机也就几分钟预警啊。


嗯,最近比较闲就多写点,从下周起到4月末就灰常忙了,最多来回复下,长篇原创就比较少了


本周计划:航空反潜利弊

为什么不同人眼里我兔水下战力差距极大
先收藏,后学习~
嗯,最近比较闲就多写点,从下周起到4月末就灰常忙了,最多来回复下,长篇原创就比较少了
花爷 听到你这话 我邪恶了!我是ABC大号被封了!
董莹岩 发表于 2013-3-3 14:30
谢谢了,明白了
呵呵!:D
既然“要向着多层次的软硬结合防御体系发展”,那为何“如果ATT已经非常成熟,那么美国就该在朱姆沃尔特等新锐舰艇上取消“水精”鱼雷防御诱饵”,难道“水精”这种软防御,有碍硬防御的实施?
好文拜读了{:soso_e179:}
第一页囗观,话说先顶再看绝对不是对花大不尊敬哈!
对了,关于这个问题一直有个设想想请教下高人
美帝不是有种用于扫雷的30MM超空炮灭雷弹,由大毒蛇机关炮发射用于引爆水下几十米据说最深上百米的水雷
那要是让730或者AK630这种加特林机关炮发射,向鱼雷来袭方向水下射出密集弹幕,类似末端防御拦截反舰导弹的方式,可否拦截靠谱呢
再给上个图,另扯的远点,不知此弹空气中性能如何,假如用来反导两用呢
那个6分钟公式是真的啊。。我还以为是玩游戏的发烧友编的呢。。
那个6分钟公式是真的啊。。我还以为是玩游戏的发烧友编的呢。。
神马是6分钟公式啊呜,亲
鱼雷拦截难度比导弹高很多
slayerhuahua 发表于 2013-3-4 15:41
神马是6分钟公式啊呜,亲
http://www.doc88.com/p-24669313712.html
一群游戏发烧友写的,第34页。。很早的东西了。。有些地方和你科普的差不多,有些地方就比较狗血。。
我觉得评论员同志应该多科普潜艇水下如何侦查。。如何抢夺阵位之类的贴子。。这类贴子我估计大家的兴趣会比较高。。
还有。。昨天的问题有答案了吗。。?