拖曳式聲吶水下作業示意圖。 周 凱繪
據外媒報道,今年5月,在馬來西亞舉辦的亞洲防務服務展覽會上,土耳其某公司展示了兩種可在無人水面艦艇上部署的小型拖曳式聲吶——低頻主動拖曳陣列聲吶和被動拖曳聲吶,展現出拖曳式聲吶更為廣闊的使用前景。
聲吶探測的原理與雷達相似,只是發射和收到的是聲波而不是電磁波,主要用於對潛艇、水面艦艇、水雷、魚雷進行搜索、警戒、跟蹤和監視,也可用於水下導航定位、沉船探測和水下近距離通信等。之所以聲吶常使用低頻聲波,是因為低頻聲波在水中傳播時能量衰減小,可以傳播得更遠,而且能較好地“穿透”消聲瓦,發現目標潛艇。
拖曳式聲吶的核心部件是換能器基陣。換能器,是用來實現電能和聲能相互轉化的部件,以便更好地傳輸信號。換能器基陣則是將多個換能器按照一定規律來排列組合,借此獲得更好偵搜效果。簡單來説,拖曳式聲吶就是將一部分裝置留在搭載&&尾部,另一部分裝置包括換能器基陣拖曳在水中的聲吶系統。遠遠看起來,它猶如一根長長的尾巴,拖曳在搭載&&的尾後,於是被稱作拖曳式聲吶。
拖曳式聲吶起步較晚,但發展迅速,這是因為它具有一系列優點:核心部件遠離搭載&&,受搭載&&噪聲影響相對較小;通過控制搭載&&航速和拖纜長度,可使聲吶處於最佳深度作業,偵搜效果較好等。
拖曳式聲吶也有短板。比如,換能器基陣、拖纜和收放裝置佔用搭載&&的空間相對較大;換能器基陣置入水中工作時,擺動幅度較大,對搭載&&的機動有一定影響等。
按照換能器基陣的結構特點,拖曳式聲吶可分為拖曳式拖體聲吶和拖曳式線列陣聲吶兩類。其中拖曳式線列陣聲吶更加先進,換能器的數量更多,拖纜長度更長,因此探測距離更深更遠。
拖曳式線列陣聲吶按工作方式,可分為被動式和主被動兼有式,在潛艇上安裝的一般是被動式拖曳線列陣聲吶,在水面艦艇上安裝的可以是被動式拖曳線列陣聲吶,也可以是主被動兼有式的聲吶。
按使用目的,它可分為戰術型和監視型兩種。戰術型拖曳式線列陣聲吶一般長一兩百米,主要擔負被動警戒任務,主要用於指示目標和引導艦載直升機反潛;監視型拖曳式線列陣聲吶一般長度在1000米以上,工作頻率低,拖曳速度較慢,主要承擔超遠程水下警戒任務。
當前,越來越多國家的海軍開始將拖曳式線列陣聲吶作為反潛探測的主要裝備,且在向更高分辨率、更大探測範圍、更強抗干擾能力方向發展。
美國的TB-29A型拖曳式線列陣聲吶、英國的KraitArray拖曳式線列陣聲吶,就屬於這類聲吶。
美、英的這兩型聲吶,也體現着今後此類聲吶發展的另一方向——小型、易用。作為低頻細線列陣聲吶,它們不僅能明顯降低聲吶拖體的重量、功耗和製造成本,布放和回收也更加便利。
當然,這類聲吶的使用也有局限性。由於換能器基陣的尺寸較小,不僅易受海浪影響,也不太適宜在海況複雜的近海環境使用。(法將程 尚金鑫)