反潜巡逻机(Anti-submarine patrol
航空器),是一种载有搜索和攻击潜艇的设备 、武器的
军用飞机或其他航空器 。
第一次世界大战期间,一些国家使用潜艇,它能够在水下航行,具有很强的行动隐蔽性,因此从一战后期开始,反潜巡逻机开始登上历史舞台。20世纪50年代,
美国洛克希德·马丁公司研制成功P2V“海王星”反潜飞机,其他国家也相继研制出反潜巡逻机;20世纪60年代中期,
苏联研制出
伊尔-38反潜机岸基反潜巡逻机;2004年,
美国海军与
波音公司合作,以
波音737-800客机为平台,建造了
P8A反潜巡逻机,最终服役的P-8A,开始在全球各地执行任务,成为
美国军队新一代的主力
反潜机。而中国是在1984年才开始在海军上引入
运-8X海上巡逻机。反潜巡逻机有舰载反潜巡逻机、
岸基反潜巡逻机两种类型,使用对海搜索雷达、光电/
红外传感器、磁探仪、
声呐浮标、电子志愿措施为探测手段,经改装后的反潜巡逻机平台具有低空低速、续航等综合优势,有巡逻反潜、检查反潜、应召反潜等作战样式,主要用于对潜警戒 ,协同其他兵力构成反潜
安全警戒带;在己方舰船航行的海区遂行
反潜巡逻任务;引导其他反潜兵力或自行对敌方潜艇实施攻击,机上可携载
反潜鱼雷、
深水炸弹、核深水炸弹、
空舰导弹、火箭、炸弹等武器。
世界现役反潜巡逻机最著名的当属
美国的P—3“猎户座”、
俄罗斯的伊尔一38“山楂花”、
英国的HS-801“猎迷”和
法国的ALT2“大西洋”。这几种主力反潜巡逻机在搜潜设备和攻潜武器方面旗鼓相当,但也各具特色。
发展沿革
世界发展
研发背景
潜艇能够在水下航行,具有很强的行动隐蔽性。也正因为如此,拥有海军的濒海国家均将其作为海上作战的重要力量。潜艇不仅可以出其不意地攻击单个船只,也可以进攻舰艇编队,甚至可以实施战役级别以上的作战行动。
第一次世界大战期间,一些国家已经将潜艇作为截断敌方海上交通线、削弱对方作战能力和作战意志的
战略武器。
第二次世界大战期间,一些国家的
潜艇部队在更大的规模上发挥出潜艇的战略作用。在两次世界大战尤其是第二次世界大战期间的
反潜作战中,
固定翼飞机已被证明是效率最高、最为重要的反潜力量。
研发历程
自从
德国在一战期间大量使用潜艇以来,
反潜逐步成为了许多国家海军的重中之重。从一战后期开始,反潜巡逻机开始登上历史舞台。不过此时的反潜飞机受制于当时的声纳水平,无法对潜艇进行精确定位而且连续跟踪能力较差。第二次世界大战期间,随着潜艇威胁的增大和对航空反潜优势的认识,开始在飞机上挂载
深水炸弹、反潜
火箭弹和
反潜鱼雷等武器用于反潜作战。尤其在20世纪中后期,
空气动力学、
声学等基础科研的突破使得飞机、
声呐等设计进入高速发展时期,且武器装备研发投入方面不遗余力,各种构型的飞机推陈出新,进一步刺激了
军用飞机的快速发展。
20世纪50年代,美国
洛克希德·马丁公司研制成功P2V“海王星”反潜飞机,装备了较为完备的搜潜设备和攻潜武器,是
第二次世界大战后典型的岸基反潜巡逻机,各国随之掀起一轮研制反潜巡逻机的热潮,其中岸基反潜巡逻机主要有美国的
P-3猎户座海上巡逻机“奥利安”、英国的“猎迷”、法国的“
大西洋”和
俄罗斯的
伊尔-38反潜机“山楂花”等。在岸基反潜机研制的同时,英、美和
法国海军在其航母上都配置了专门研制的舰载固定翼反潜飞机,典型的包括
英国的“塘鹅”(Gannet)、法国的“贸易风”(Alizé)、
美国的S-2“追踪者”(Tracker)、
S-3反潜机“北欧海盗”(Viking)。
从
美苏冷战开始到20世纪60年代中期,
苏联和以美国为代表的西方国家,在机载搜潜设备发展方面,都把丰富搜潜手段、提高搜潜设备性能、完善搜潜设备体系当成发展的重点。面对
反潜机当时的国际环境,苏联调整了思路,将重点从水上反潜机调整到岸基反潜机,
伊尔-38反潜机就是在这个时期推出的。
伊尔-38是苏联伊留申设计局用伊尔-18型民航机改装反潜设备的反潜和海上巡逻机。1960年开始研制,1961年进行首次试飞,1968年3月开始交付部队,1967-1972年共生产56架。该巡逻机的巡逻范围可以达到北极和冰岛等广大区域,在同类巡逻飞机中飞行高度最高。部分伊尔-38加装了电子侦察装置,可执行类似美国EP-3电子侦察机的任务。直到目前,伊尔-38仍是俄罗斯海军航空兵主要的反潜飞机之一。
美国海军自1961年,一直装备
P-3猎户座海上巡逻机反潜机。P-3虽然历经A、B、C等三次改型,但美国海军为维持优势,提出了新一代反潜机研发计划。1989年美军交由
洛克希德·马丁公司负责开发后续机种,计划研制一种四发动机的涡轮轴螺旋桨反潜机型,编号P-7。但此计划在1990年因费用超支、苏联解体而被取消。
20世纪末期,美、英、法、苏(俄)等海军强国将水下航行时间更长、隐蔽性更好的
核动力潜艇作为巡航
导弹和弹道导弹的发射平台,既可实施战术性攻击,也可实施战役级别的作战行动,甚至可以执行摧毁敌国的战略性打击任务。进入21世纪,
波音公司推出了新一代反潜巡逻机P-8A,该机于2013年具备初始作战能力,并已成为美海军在西
太平洋执行反潜巡逻任务的主力机型。P-8A是典型的多任务平台,主要作战任务是在远海及濒海地区遂行反潜战、反舰战、情报战、水雷战以及指挥控制与通信;次要任务包括打击战、国土防御、非战争行动、舰队支援行动、防空战和两栖战;日本防卫省技术研究本部和
川崎重工业株式会社联合研制P-1岸基反潜巡逻机,2010年进入
日本海上自卫队服役,P-1也是多任务平台,其四面阵相控阵雷达可实现360°覆盖,机翼下有6个挂架,能够挂载射程超过400千米的远程
空舰导弹。
中国发展
中华人民共和国成立以后,中国海军的航空反潜能力严重不足,因此选择先引进
苏联几架别6水上轰炸机;后来,在20世纪80年代,开始装备少量水轰5水上
战略轰炸机。但是这些轰炸机存在一定短板,不仅搜潜、攻潜手段落后,而且搜索范围有限。所以发展海上反潜巡逻机成为中国海军的主要目标。1984年,海军装备了数量稀少的运8X海上巡逻机,但这种飞机加装了
加拿大AN/APS-504对海搜索雷达、
美国的导航系统、声呐浮标及其投放与信号接收设备等,具备较强的搜潜能力,却没有打击能力。后来,随着海军作战舰艇的不断发展以及
舰载直升机的大量装备,
反潜力量得到相当程度的改善。
进入21世纪之后,来往于世界各地的海上交通线成为中国经济高速发展的重要支撑,保证海上交通线和沿海地区的安全也成为解放军的重要使命,而发展新型反潜巡逻机也就十分必要。为此,中航工业以改进的
运-9为平台,发展了新一代反潜巡逻机,满足了海军的需求。
基本设计
探测手段
对海搜索雷达
作为航空反潜最先使用的
传感器,机载对海搜索雷达主要用于探测潜艇露出海面的通信装置、
潜望镜、
常规潜艇通气管以及水面舰艇等。而中国电子工业已相继研制出机载相控阵
预警雷达、火控雷达等。其中,
歼击机、
歼击轰炸机使用的火控雷达具有合成孔径、逆合成孔径成像能力,雷达图像
分辨率较高。
光电、红外传感器
前视红外传感器能够侦测潜艇因动力系统运行和航行摩擦等原因发出的红外辐射源,因而成为海上巡逻机新的搜潜装备。敌方潜艇一旦潜入水下,海上巡逻机使用的搜索雷达就会无用武之地。为对付下潜后的敌方潜艇,前视红外传感器便应运而生。集光电/红外目标瞄准系统为一体的性能更为完善的光电/红外传感器已是海上巡逻机的标准配置。
磁探仪
磁探仪是磁异探测器的简称,是一种利用金属物体存在而使其所在位置的
磁场发生变化、进而发现潜艇的设备,也叫作磁力探测仪。磁探仪是这类飞机的标准配备,几乎所有的以
反潜作战为主要任务的海上巡逻机均有这种装置。
声呐浮标
海上巡逻机的声呐浮标工作方式可分为主动、被动两种,按照功能可分为温度深度浮标、温度盐度浮标、海洋环境噪声浮标和探潜浮标,按定向能力分为定向式声呐浮标和非定向式声呐浮标,按照
北大西洋公约组织制式又可分为A、B、C、 D、F、G等规格。
电子支援措施
航空电子战系统的一个重要组成就是能够被动探测敌方电磁信号的电子支援措施,用来对战场上的电磁能量进行截获、定位、记录与分析。电子支援措施的机载雷达告警装置由各种天线用来探测信号,处理后可以分析出雷达辐射源的射频、重频、脉宽、扫描周期等各种重要的特征数据,利用处理后的数据与数据库中已知辐射源的数据进行对比,即可识别出辐射源。
平台特点
低空低速性能好
源于两次世界大战的航空
反潜作战经验,飞行员通过目视发现潜艇是最主要的作战样式,反潜巡逻机几乎都要求良好的低空低速性能。另外,这些
反潜机都安装磁异探测设备,由于探测距离只有几百米,对飞机低空低速、转弯半径的性能要求十分苛刻。
续航时间长
为了提高单机作战效能,反潜巡逻机都很看重续航性能。
法国“
大西洋”采用2发涡桨,续航时间可达18个小时。P一3C和“猎迷”低速巡 逻时,可以关闭2台
发动机,以获得更长的续航时间。“猎迷”是世界上第一型采用
涡轮风扇发动机的反潜巡逻机,为了弥补续航能力不足的问题,专门设计了武器舱辅助燃油箱,可以根据任务需要灵活选装。
多任务拓展
P—3和“猎迷”都追求高速能力,为平台的扩展性提供了可能。两型机都派生发展了侦察型飞机, P—3发展了EP一3
侦察机,“猎迷”发展了侦察攻击机,在保留
反潜能力的基础上,还能够携带多种侦察设备和武器,甚至挂载“响尾蛇”
空空导弹”,是海上多用途飞机的鼻祖,曾经是P-8A的竞争对手。此外,“猎迷”还发展了
预警机。
任务系统特点
传感器种类多
反潜巡逻机需对海面、水下和空中目标进行探测识别,相应配置的任务传感器覆盖了电、光、声、磁 等多类。通常利用雷达和红外/
光电传感器对水面目标进行探测;利用
声呐浮标和磁异探测传感器对水下目标进行探测。
通信/数据链手段丰富
反潜巡逻机既要通过通信链路进行态势、指令和文电的传输,又要进行图像等大容量情报传输。相应通信链路既要配置通用的视距/超视距手段,又要配置专用的大容量传输手段。
单平台杀伤链一体化
反潜巡逻机任务系统功能覆盖了OODA环路各个流程,仅靠单平台即可实现发现、定位、跟踪、瞄准、打击和评估(F2T2EA)杀伤链自闭换。
种类
舰载反潜巡逻机
舰载反潜巡逻机是能够从
航空母舰上起降,用于海上巡逻和
反潜作战的飞机。
反潜巡逻机主要用于对潜艇搜索、攻击,与其他装备、兵力共同构成反潜警戒线,在己方舰船航行的海区遂行反潜巡逻任务,引导其他反潜兵力或自行对敌方潜艇实施攻击。反潜巡逻机上装备搜索雷达、磁探测设备、光电探测设备等,可携载
反潜鱼雷、
深水炸弹、核深水炸弹、
空舰导弹、火箭、炸弹等武器。
岸基反潜巡逻机
岸基
反潜机通常用大型
民用运输机改装,所以续航时间很长,一般达十几个小时,个别可达20多个小时。由于机身宽大,舱内可容纳大量
反潜探测及攻击装备。通常,岸基大型反潜巡逻机装有声纳浮标、磁探仪等水声、光学和电磁探潜设备,以及
鱼雷、深弹等攻潜武器,能在较短时间内巡视大面积海域,所以是战略反潜的主要兵力。
实战运用
作战样式
巡逻反潜
巡逻反潜是为保证
海军基地、港口、交通线上的舰船或航行编队不遭受敌潜艇攻击,在其附近或指定的海域进行巡逻、搜索并攻击敌潜艇的战斗行动。多用于狭窄海区或反潜封锁区,防止敌潜艇从给定的警戒点上通过,主要由反潜巡逻机实施,也可由
反潜直升机实施。其特点是预先规定巡逻路线或海域,搜索的正面宽度和纵深须根据任务、敌情及海区条件计算。
检查反潜
检查反潜是指
反潜机在特定时间内,对指定的海域进行的反潜行动,以查明此海域有无敌潜艇,并采取攻击行动。多用于开阔海区,主要由反潜巡逻机实施。其特点是一般由上级指定搜索区域,事先不了解潜艇的位置和运动要素。
应召反潜
应召
反潜是指反潜飞在机场、母舰或指定空域待命,当获得潜艇的活动情况后,飞往发现潜艇海域,搜索和攻击敌潜艇。应召反潜是航空反潜最基本和最常用的一种样式。其特点是由其他渠道预先得知潜艇的位置,召唤反潜飞机进行反潜,属于二次搜索类型,而且搜索区域是随机的。
攻击手段
深水炸弹
投放深水炸弹是利用飞机水平轰炸的原理,根据目标的现时位置、飞机的飞行性 能、风向风速及炸弹的空中与水下弹道等参数,计算出炸弹投放点。在使用航空深弹攻击时,为了提高命中概率,一般从潜艇的45°或135°左右舷角进入。反潜巡逻机飞临潜艇前方一定距离时,连续投放批量的深水炸弹,投弹的数量一般根据携带量和测定潜艇目标误差的大小而定;投弹间距以不使深水炸弹间的空隙大于目标尺寸为准,同时要尽量扩大深水炸弹的覆盖面。
声自导鱼雷
声自导
鱼雷不需要直接命中,只要目标进入鱼雷的自导搜索范围,即有可能被鱼雷捕获。自导鱼雷离开机上挂架后在空中按一定的弹道运动,入水后按预先设置的程序工作,同时利用声自导装置搜寻目标,一旦捕获到目标,便保持跟踪,直至命中目标。
反潜导弹
飞机在空中发射反潜导弹,当载机进入战斗航向,距目标约30千米时投放导弹,导弹自由下降一段后在空中点火,并接收载机发出的遥控信号。
导弹到达攻击区域上空时,
战斗部与弹体分离,并减速入水。其射程主要取决于舰载、机载声纳和磁探等探测设备的性能,一般为数公里至数十公里,也可达上百公里。反潜导弹由弹体、战斗部、动力装置、制导装置、电源和减速伞等组 成。弹体用于安装弹上设备。战斗部可以是声自导
鱼雷或核
深水炸弹,装在弹体前部或腹部内。动力装置一般采用
固体火箭发动机,装在弹体尾部或腹部后端。导弹采用无线电指令制导或惯性制导,制导装置一般装在弹体腹部或尾部。减速伞用于弹头减速入水。
代表型号
美国P-8
美国
P-8反潜巡逻机是目前世界上最先进、作战性能最好的反潜巡逻机之一。除了承担远洋
反潜和海上侦察巡逻任务外,还可携带4枚
AGM-84反舰导弹,用于反舰作战,此外还可用于电子情报侦察任务。
美国P-3C“猎户座”
P-3猎户座海上巡逻机“猎户座”大型
岸基远程反潜巡逻机是
美国海军的主力航空反潜兵力。1957年开始研制,1969年装备部队。主要改型有近十种之多。P-3C属于陆基远程反潜侦察机,机长35.57米,
翼展30.36米,
最大起飞重量63吨,巡航速度644千米/小时,升限8625.84米,最大任务航程4410千米,滞空时间长达12小时,最大活动半径达3835千米,配备有先进的
声呐浮标、磁性侦测仪和武器。2001年在
南海上空撞毁中国
歼-8的
EP-3E侦察机,就是P-3C
反潜机的衍生型。
日本P-1反潜机
日本P-1反潜机是由
川崎重工业株式会社公司生产的新一代喷气式大型反潜巡逻机,是飞行性能最好的巡逻机,巡航速度达到833千米每小时。P-1反潜机安装HPS-106主动
相控阵雷达,
雷达天线安装在驾驶舱顶部、机身上部、机翼翼尖和垂尾顶端处,波束可实现360。覆盖,具有气象、导航、对海搜索和对空警戒等多种工作模式,可在高空发现伸出水面的
潜望镜。雷达整流罩后方和机尾左右两侧,是导弹告警系统。
俄罗斯“伊尔一38”
俄罗斯“伊尔一38”的巡航速度为580公里/小时,航程为6700公里,装备的主动和被动式
声呐性能甚至超过了
美国海军的同类装备。2010年12月6日,当美日规模最大的“利剑”联合军演正在进行时,两架“
伊尔-38反潜机”突然飞临
日本中部
能登半岛巡航数小时,致使演习一度中断,这成为沉寂多年的俄罗斯
反潜力量的一次“展示秀。
英国“猎迷”
英国“猎迷”反潜巡逻机,是由
英国宇航公司在“彗星”4C客机的基础上改装而成的,“猎迷”首批量产型为MR.MKlc。从1975年起,英军开始将MR.MK1“猎迷”改进为MR.MK2型。2004年8月26日,英国航空电子系统公司为英海军设计研发的新型“猎迷”MRA4进行了首飞。“猎迷”MRA4型是基于“猎迷”MR.MK2改进升级而成,该型“猎迷”可搭载10名机组成员,飞行半径达6000英里,其滞空时间也是MR.MK2的2倍。新型“猎迷”反潜巡逻机配备了劳斯莱斯/BMWBR710
发动机,使其最高时速可超过600英里/时。装备有
波音公司的战术控制系统、巡航导弹或其他GPS、激光
制导武器。
法国“大西洋”
法国
大西洋反潜机是其奉行独立自主国防政策和装备自主研制的产物,在
航空武器系统的配备和功能设计上独具特色。该机不但能够发现、攻击潜艇和海上目标,还能担负后勤支援和空中预警任务。在民用领域也可用于空中和海上救援,以及近海
渔场和石油
钻探区巡逻,属于典型的军民两用巡逻机,具有相当高的装备使用效费比。
发展趋势
21世纪以来
反潜机获得进一步更新发展,已经从飞机过渡到无人机。2021年1月,美国通用原子航空系统公司宣布,已经完成了世界上第一个具有独立
反潜作战能力的无人机系统的开发和测试。
反潜无人机的优势明显,不仅可以大大提高海军的海上侦察、监视能力,进一步完善海上侦察、监视体系。此外,反潜无人机的操作员可在地面进行遥控,即使有战损也没有人员损失。
相关事件
2023年10月12日,
美国1架P-8A反潜巡逻机过航
台湾海峡并公开炒作。
中国人民解放军东部战区组织战机对美机过航行动跟监警戒,依法依规处置。战区部队时刻保持高度戒备,坚决捍卫国家主权安全和地区和平稳定。此次美P-8A反潜巡逻机过航台湾海峡正值美国防长奥斯汀宣告美国仍有能力在多个战区投射力量以应对危机之际。接受《
环球时报》采访的专家表示,美国选择在该时机炒作军机过航台湾海峡或意在刻意塑造外界对
美国军队认识,对外“秀肌肉”,向其盟友展示“美军依然可靠”。