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作者：施丹华、胡必楠、黄俊希
1、引言
水声对抗最初是为了保护舰艇不受来袭鱼雷的攻击而采取的声学手段。随着作战对象的不断新增，水声对抗的概念也逐渐扩展。但从根本上讲，就是利用声学手段与声呐的对抗，而遂行此任务的即是水声对抗器材。
2、水声对抗及其基本概况
2.1、水声对抗缘起
鱼雷从诞生起，就实实在在成为了军舰的“杀手”。第一次世界大战期间，被鱼雷击沉的舰艇达 162 艘，占总击沉数的 49%；二战期间及战后，鱼雷立下的战功只增不减，但由于舰载武器种类多，所占比例有所下降。特别是导弹出现后，鱼雷的重要性被一定程度弱化了。
事实上，从鱼雷出现起，人们就一直在寻求与其对抗的手段，比如最早出现的拦截直航鱼雷的拦截网，即可一定意义上保护停泊状态的舰船不被攻击。GJB 3638-99 中，对水声对抗做了定义：在水中使用专门的水声设备和器材以及利用声场环境（如声影区、温跃层、深水散射层等）、隐身、降噪等手段，对敌方水中探测设备和水中兵器进行侦察、干扰，削弱或破坏其有效使用，保障己方设备正常工作和舰艇安全的各种战术技术措施的总称。按功能可分为：水声侦察、水声干扰、水声防御。
2.2、水声对抗系统
最早的水声对抗系统于20世纪70年代出现在美国，称为潜艇水声战系统（Submarine Acoustic Warfare System，SAWS）。该系统主要包括：AN/WLR-9A 或 AN/WLR-12 侦察警戒设备、MMH DT-511/512多模水听器、AN/BLR-14 水声对抗指挥控制单元、MK-1 型干扰器、MOSS 潜艇模拟器等。采用计算机技术，使原各自独立的水声对抗装备形成了一个自动化程度较高的完整系统，实现了缩短对抗的反应时间，辅助指挥员决策，设定武器发射参数，提高水声对抗效果的目的。图为典型的水面舰水声对抗系统组成框图，即3D系统。
由图可见，经过前面的探测、决策阶段，最终的对抗实施即是水声对抗器材的使用。
典型的水声对抗系统
从广义看，水声对抗的对象不只包括鱼雷。从狭义上讲，水声对抗的目的就是采取声学手段实行对鱼雷的防御。水声对抗器材依照不同的分类方法，大致分类如图所示。由图可见，水声对抗器材一般分为软杀伤和硬杀伤2种，又可根据不同的分类方法进行细分。另外， 从装备的对象看，一般分为水面舰用及潜艇用水声对抗器材，其主要目的是对抗来袭鱼雷的攻击。
水声对抗器材分类
3、传统型水声对抗器材发展
最早的水声对抗战例出现于1943 年末、1944 年初盟军开始猎杀德国 U 型潜艇时。当时 U 艇即使用了一种称为 Pillenwerfer 的对抗器材，它由氢化锂制成，像一个巨大的药丸，可以产生大量的气泡，阻挡潜艇的回声。这可以看做是软杀伤水声对抗器材的最早应用。此后，随着鱼雷技术的发展，水声对抗器材发展也进入快车道。
3.1、软杀伤对抗器材的发展
气幕弹
除了上述后来被称为气幕弹的掩盖/阻断式干扰器材外，其后软杀伤对抗器材的发展更多集中在干扰器和声诱饵方向。一个重要的原因是气幕弹的效果不好，甚或是起到相反的作用。一方面，气幕弹的遮盖范围与持续时间有限，被掩护的潜艇很容易再次被跟踪；另一方面，气幕的形成在一定程度上可能被鱼雷当作目标，且因其与潜艇距离不远，反而可能起到引导来袭鱼雷的作用。
声诱饵
工作在被动方式时，水面舰用声诱饵通过模拟其辐射噪声以吸引鱼雷向自己攻击，潜艇用声诱饵通过模拟潜艇的运动和声学行为来欺骗来袭鱼雷；工作在主动方式时，声诱饵在侦听到鱼雷自导寻的信号后， 在探测的基础上，产生在多普勒、亮点和时延等方面与舰艇相似的回波。
声干扰器
从本质上看，声干扰器是一种宽带噪声发生器， 发射大功率噪声以掩盖本舰/艇噪声。由于来袭鱼雷带宽未知，其宽带噪声覆盖所有被动、主动或联合声自导鱼雷的频带。如果鱼雷工作于主动模式，干扰器可降低其信噪比，阻止鱼雷探测潜艇回波或降低鱼雷探测距离；如果鱼雷工作于被动模式，干扰器可掩盖本舰/艇噪声，以阻止潜艇被被动探测。
尾流模拟器
与声自导鱼雷以舰艇辐射噪声/回波为目标不同， 尾流自导鱼雷利用上视声呐检测水面舰尾流的厚度，从而导引鱼雷逐步接近舰船，最终实现对舰船的攻击。
针对尾流自导鱼雷的特性，有 2 种对抗方法：一 是在舰船和来袭鱼雷之间布设一条平行的模拟尾流， 二是在舰船尾流上叠加交叉的模拟尾流。如图所示。表为美国典型的软杀伤水声对抗器材发展情况。同时，在“相近装备型号”栏，列出了其他西方国家主要的装备型号情况。
尾流模拟
表美国等国家主要水声对抗器材
3.2、硬杀伤对抗器材
严格地说，硬杀伤器材并不属于声学对抗的范畴。但一方面，水声对抗的落脚点是“对抗”，因此，各种手段均可广义地纳入；另一方面，硬杀伤的实施有赖于鱼雷报警声呐等的声学信息。
苏联的“蟒蛇”-1M 系统
苏联在 20 世纪 80 年代后期推出了它独具特色的水面舰鱼雷防御系统，该系统把水 面舰艇上原反潜深水炸弹系统改造为拦截鱼雷使用。这种名为“蟒蛇”-1M 的武器系统主要由火箭助飞式噪声干扰器、火箭深水炸弹及发射装置组成，火力射程达 3 km，利用火箭助飞噪声干扰器和火箭深弹对来袭鱼雷进行干扰和拦截。通常在3 km左右的距离上先后发射 2 枚干扰器来干扰诱骗鱼雷，然后在 3 km 以内的距离上可能用深弹进行多次拦截，每次可先后发射 4 枚左右深弹，在鱼雷的弹道上形成一个“弹幕”， 以拦截来袭鱼雷。为了利用深弹作为反鱼雷的硬杀伤武器，专门研制了一种能对鱼雷进行精确定位的拖体式主动式声呐，这种鱼雷定位声呐替代了原来探潜用的拖体声呐，它与舰壳声呐联合起来能对约 10 km 范围内的来袭鱼雷进行被动三角法探测和定位。当鱼雷进入到离本舰约 3 km 时，利用拖体式主动鱼雷定位声呐对鱼雷进行精确定位，从而引导深弹拦截鱼雷，如图所示。
苏联“蟒蛇”-1M 硬杀伤系统
美海军正在开发一种强声反鱼雷装置
除了传统的武器，美国还采取别的思路展开与鱼雷的对抗，图为其开发的一种强声反鱼雷装置示意。
强声基阵由 360 个发射换能器组成，分别沿舰船两舷水线以下位置按 60×6 布放。当通过火控系统获取来袭鱼雷目标指示后，系统瞄准来袭鱼雷发射超大功率声波，对来袭鱼雷进行毁伤。
强声反鱼雷装置示意
3.3、软硬杀伤结合的对抗器材
广义地说，软硬杀伤结合包含两类：一类是需要使用其他声学手段进行导引，然后遂行硬杀伤；一类是其本身即具有声学干扰/诱骗功能，并集成了硬杀伤能力。
目前，引爆式声诱饵是最为常见的一种软硬杀伤对抗器材。其工作时，首先开启诱骗功能，通过模拟舰艇声学/运动性能将鱼雷诱骗到其杀伤范围以内，然后引爆自身，从而对来袭鱼雷产生损伤。另外一种称为诱爆式声诱饵，其声学诱骗功能与上述相同。不同的是，将鱼雷诱骗至附近后，声诱饵开启引信模拟功能，诱骗鱼雷引信动作，从而引爆鱼雷本身。相比上述引爆式声诱饵，这种方式效能更佳，对鱼雷的毁伤更加彻底。此外，针对尾流自导鱼雷也有一种特别的软硬杀伤结合手段，即在尾流中布设具有探测和引爆/诱爆功能的器材，一旦在有效范围内探测到尾流自导鱼雷则实施引爆/诱爆。这种手段不需要主动将鱼雷引诱至附近，而是采取一种“守株待兔”的方式。
3.4、反鱼雷鱼雷
从“反鱼雷”的角度看，它当然应属于水声对抗 （鱼雷防御）范畴；而从“鱼雷”的角度看，归入鱼雷范畴也是无可厚非。
美国的 ATT
美国海军开发了反鱼雷鱼雷 ATT（Anti-Torpedo Torpedo）。这是一种防御性的拦截器，可以通过直接撞击或用其爆炸弹头来摧毁来袭的敌方鱼雷。ATT 具有能够以主动和被动工作的声呐导引头，和1个包括惯性测量单元（Inertia Measurement Unit，IMU）的导引组件。IMU提供的数据允许鱼雷进行更精确的运动，使其更具机动性并提高其准确性。
俄罗斯的“帕科特-E/NK”反鱼雷系统
“帕科特-E/NK”反鱼雷系统中有用于搜索鱼雷的专用目标指示声纳站、发射装置和直接破坏武器，可发射小型鱼雷和反鱼雷鱼雷。“帕科特”反鱼雷鱼雷最大速度大于 50 kn，最大 航程 2 km，反鱼雷自导方式为自导作用距离大于 400 m 的主/被动声自导，反应时间不超过 10 s，单次齐射命中率达到 90%。
德国“海蜘蛛”反鱼雷鱼雷
“海蜘蛛”是世界上第一款专用的反鱼雷鱼雷。直径 324 mm，长 310 8mm，质量 400 kg，战斗部质量 80 kg，最大速度 25 m/s，最大下潜深度超过 40 m，有效射程超过 1 400 m。其制导系统采用数字化主被动声呐，能够同时在被动、主动和拦截模式下运行。主动声纳频率专门针对尾流自导鱼雷实现最佳探测能力进行了优化，并确保舰载传感器不受干扰。
4、水声对抗面临新的形势
4.1、海上作战方式变革
随着信息化浪潮滚滚而来，海上作战方式也发生 了根本性的变革。
舰艇编队联合作战
随着信息系统的逐渐成熟，大规模舰艇编队联合作战成为常态。特别是航母的出现，由于其作战能力及高价值，要求必须有护航舰艇参与联合作战。
网络中心战
“网络中心战”的提出被认为是“200 年来最重要的军事变革”。它以网络为中心，将各种作战系统紧密地联成一体，最大限度地体现了信息和信息融合技术在战争中的作用。
空海一体战
美国认为，随着中国“反介入/区域拒止”能力的不断增强，美国的天基系统和军队长期受保护的局面可能发生改变。基于此判断，美国提出了“空海一体 战”的概念，空海一体战的目标是夺取和保持制空、 制海、制太空和制网络空间的优势，旨在支持美国打赢长期的常规战争。
无人系统作战
从 20 世纪 90 年代起，美国海军就开始重视 UUV 在水下战中的作用，并加以大力发展。
深海作战
为应对俄罗斯大潜深潜艇威胁，美国现役装备的鱼雷都具有大潜深发射与工作航行能力，其中 MK48-3 最大航深 914 m，MK48ADCAP 最大航深 1 200 m， MK50 最大航深 800 m。其现役装备的声呐可利用深海声信道实现目标远距离探测，如 AN/SQS-53 型舰壳声呐利用深海会聚效应，在第三会聚区即 30～35 nmile 左右探测目标。
4.2、对抗对象的扩展
针对逐渐出现的新的海上作战方式，水声对抗也必须从传统的观念中解放出来，做出有针对性的变革。从水声对抗看，以下是需要考虑的一些关注的对象：
1）舰艇编队中攻击其他平台的鱼雷。编队重要的目的之一就是协同作战，反映在水声对抗中，就是协同对抗。因此，除了平台自身的安全之外，还必须在编队指控系统的统一调度下，采取合理的方式关注其他平台遇到的威胁。
2）水下信息网络。网络中心战在水下战场表现为网络化水声对抗，其重要的特点就是水声网络在水声对抗中的应用。也因此，敌水声网络同时成为了对抗的对象。
3）水下信息链路。空海一体战中，强调空-空、 空-海、海-海之间的信息互通。从水声对抗的角度看，海-海之间的水下信息链路的主要手段之一的水声通信即成为其对象之一。
4）水下无人系统。目前主要是指 UUV。在水声对抗中，有 2 种考虑：一是利用 UUV 遂行水声对抗任务，二是针对敌 UUV 进行对抗。
5）深海作战武器。既然鱼雷、潜艇可在深海活动，那么来自深海的威胁就不可坐视。因此，发展深海水声对抗，瞄准深海作战武器，是水声对抗发展必须关注的。
5、水声对抗器材发展趋势
水声对抗面临新的形势，首先对水声对抗的概念、系统/体系的发展和更新是一个促进。同时，对于水声对抗器材的发展，也有着直接的影响。总体来说，水声对抗器材的发展有以下一些特点：
5.1、频率降低是一个明显趋势
大部分传统的水声对抗器材是针对来袭鱼雷的威胁而开发的，因此，无论是探测还是对抗，其工作频率大都与鱼雷自导的工作频率范围相一致。即使是针对线导鱼雷导引声呐的对抗，频段也在千赫以上。
5.2、动静结合是一种必然策略
最初的水声对抗器材采用能量干扰/诱骗的方式， 因此多为悬浮式静止工作，通过能量模拟的手段达到对抗的目的。但随着鱼雷智能化的不断发展，这种类型的点目标很容易被识别而失去诱骗功能。而采用拖曳或自航式的运动声源一方面可以模拟舰艇目标的运动特征，另一方面也可以因其具有一定的尺度而对抗智能鱼雷的尺度识别功能。
5.3、多器材协同是一个发展方向
以美国下一代水声对抗（Next Generation Counter Measure，NGCM）为代表的新型对抗器材，融合网络化水声对抗的概念，强调了多对抗器材之间的协同工作。
5.4、探测通信对抗一体化符合集约原则
从体系/系统的角度出发，一体化是现代设计中一个非常重要的概念，符合集约化的原则。水声对抗中，“探测-决策-对抗（实施）”是一个序贯的过程。由于（多传感器）协同探测和（多器材）协同对抗的需要，通信功能也融合在各个阶段中。此外，结合新的对抗功能的实现，在对抗器材中根据需要也需要有新的功能集成。
5.5、人工智能的运用是大势所趋
2017 年 7 月 8 日，国务院颁布了《新一代人工智能发展规划》，指出“强化新一代人工智能技术对指挥决策、军事推演、国防装备等的有力支撑”，为人工智能技术在国防军工装备领域的应用明确了发展方向。
6、结语
水声对抗的发展是与其对抗对象，包括鱼雷和声呐的发展分不开的，在某种意义上是一种相互促进的关系。因此，关注鱼雷和声呐的发展，将对水声对抗器材的发展思路不断产生启发；另一方面，水声对抗的发展也与相关的支撑技术息息相关。在某种程度上，新技术的率先采用甚至有可能打破“水声对抗跟跑鱼雷”的传统模式，实现水声对抗的跨越式发展。
来源：水声之家
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