研制反潛巡邏機有多難

■張鼎一 李 坤

上個月，挪威國防物資局接收了首架P-8A“波塞冬”反潛巡邏機。據報道，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，用以取代6架老舊的P-3C“獵戶座”反潛巡邏機。這是挪威國防物資局與波音公司達成協議4年後的首次交付，剩餘4架飛機目前正處于生産組裝的後期階段，預計将于明年交付挪威。

作為“察打一體”的航空反潛平台，反潛巡邏機具有作戰半徑大、搜索範圍廣、機動靈活等特點，是潛艇的“天敵”。反潛巡邏機乃大國重器，世界上能自主研制反潛巡邏機的隻有美、俄等少數國家。那麼，研制反潛巡邏機到底有多難？難在哪些方面？本文為您一一解讀。

伊爾-38反潛巡邏機。資料照片

螺蛳殼裡做道場

早期反潛巡邏機，是依靠雷達大範圍掃描海面，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。

二戰結束後，随着核動力、AIP（不依賴空氣推進裝置）等先進技術快速發展，潛艇的自持力、潛深等性能參數得到顯著提升。潛艇技術的進步，催生反潛技術更新疊代，尤其是現代聲呐浮标的問世，使得反潛巡邏機即使身處“天宮”，也能掌控“龍宮”。

然而，茫茫大洋上，如何精确定位水下潛艇絕非易事。相比雷達發射的電磁波，水聲探測的穩定性要差很多，海洋環境複雜多變，水溫、鹽度、水下噪聲等因素都會對浮标的探測性能造成幹擾。

針對不同水文條件，工程師需要設計各種用途不同的聲呐浮标，例如“默默靜聽”的被動類浮标、“積極發聲”的主動類浮标以及“辨别音色”的輔助類浮标，這些浮标大多使用同樣尺寸的外殼封裝，依靠反潛巡邏機上的浮标發射筒，将其投向預定海域。

類似釣魚時“打窩”，浮标水聽器要想直達探測效果最佳的水層，必須使用上百米長的懸挂線纜定深，而這将占用浮标内部大量空間。此外，電池、浮囊、減速傘等零部件都要巧妙地“塞”入外殼内，這好比螺蛳殼裡做道場。

投放聲呐浮标的過程比較複雜，需要經過發射、開傘、入水、展開和激活等多個環節。毫無疑問，系統越複雜，故障率越高，整個過程操作稍有不慎，浮标就會沉入海底，失活失聯，反潛巡邏機也就無法接收到浮标的無線電信号。

事實上，聲呐浮标搜潛設備的研發是一個複雜又漫長的過程。以美國SSQ系列聲呐浮标為例，它的前身——MSS浮标在誕生之初就不是很好用，美國軍工企業對其經過數十年的改進升級，研發出幾十種類型的浮标。由此可見，研發聲呐浮标是一項實踐工程，産品誕生隻是起點，需要部隊和廠家對其反複試驗論證，才能最終列裝部隊。

“花式捕魚”開天眼

成功找到一艘潛艇，需要動用多少軍事力量？

美軍的反潛體系給出答案：除了部署遍布全球的軍艦、潛艇和反潛巡邏機等傳統兵力，還有軍事衛星、大型海底聲呐基陣等設備作為情報偵察力量。毫不誇張地說，現代反潛作戰體系是一張多維空間鋪設、各級節點聯動的“超級大網”，獵殺潛艇如同“花式捕魚”。

作為這張“超級大網”裡的重要節點，反潛巡邏機具備“眼觀六路、耳聽八方”的強大态勢感知能力，運用“天眼”對潛艇進行廣域搜索和精确定位。

“電波眼”——機載搜索雷達。常規潛艇短則數小時、長則數天要進行上浮充電，通氣管、潛望鏡等小目标一旦露出水面，機載雷達就會将其鎖定。考慮到通氣管這類目标往往在複雜海況中若隐若現，機載雷達不僅需要具備很強的抗雜波特性，還要有較強的目标識别分辨率，才能将潛艇特征目标從各種複雜回波中成功篩選出來。

“千裡眼”——光電搜索儀。在日常巡邏監視任務中，光電設備是完成對目标拍攝取證的主要設備。與主動輻射雷達相比，光電搜索儀具有被動隐蔽搜索的能力，可以神不知鬼不覺地對目标進行鎖定和跟蹤，但它可不隻是一個高空攝像頭，先進的多功能搜索儀甚至能追蹤到淺海中細微的溫差變化，以熱源特征查找潛艇。

“透視眼”——磁異常探測儀。毫無疑問，打得準的前提是定位準，水下潛艇在什麼方位，磁異常探測儀“說了算”。觀察反潛巡邏機的外觀，你會發現機身上長了一條“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，精确定位水下目标。不過，研制高精度的磁力計絕非易事，需要運用地球物理、量子力學、磁幹擾補償等學科理論知識，直到如今也僅有少數國家掌握。

脫胎換骨換新顔

自反潛巡邏機等特種機誕生之日起，載機選型就是一個難題：在新增機載設備如此繁多的情況下，是在成熟載機平台上改裝穩妥，還是專門設計一型飛機更好？這個問題困擾設計師許久。

這個難題貫穿于整個特種機發展史。在運輸機改裝預警機的過程中，蘇聯等國都曾因為載機的氣動外形發生巨大變化，導緻機毀人亡的嚴重事故；在研制P-1反潛巡邏機時，日本決定“另起爐竈”，全新設計一型載機平台，因未掌握發動機相關技術，在新機試飛期間就發生了多台發動機空中停車的事故。

目前，世界上大多數國家并不具備研制大型飛機的能力，而反潛巡邏機技術風險大、生産批次少，更多國家選擇在成熟的客機或運輸機平台上進行改裝，改裝過程大緻有以下3步：

第一步是“舊屋改造”，對艙内空間進行重新布局。“大海撈針”是一個細緻活，反潛巡邏機常常需要進行數小時的搜潛作業。為了給長時間飛行的空勤人員提供良好的工作環境，反潛巡邏機一般會将氣密機艙劃分為駕駛艙、任務艙、設備艙以及休息艙等艙段，設置衛生間、廚房等必要的生活設施，并配備應急救生設施，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”，在機身表面加裝設備。改裝反潛巡邏機最大的挑戰，莫過于重新調整載機的氣動布局。加裝大量外部設備，不僅改變了飛機的氣動外形，還會帶來更為複雜的操縱配平問題，這類改裝往往有悖于普通飛機的氣動設計理念。因此，在改裝過程中，設計師會采用隐蔽式、小鼓包等外形設計，避免裸露在機身表面的設備影響飛機飛行氣動布局。

第三步是“安裝家電”，為飛機加裝反潛武器。航空魚雷、反艦導彈的體積龐大，要想在“寸土寸金”的載機空間内加裝武器系統，無疑是一個複雜工程。尤其是武器彈艙的加裝，設計師需要重新規劃油箱和管路的位置，在機型選型過程中，機身寬大的客機或運輸機是首選方案。

“裝修”完成後，反潛巡邏機還需開展“宜居性”測試。改裝并非是簡單“堆”設備，生産廠家隻有經過反複試飛驗證，通過電磁兼容測試，直至機載系統能夠實現各種複雜環境下正常工作，才能拿到出廠“合格證”。