海洋环境对潜艇作战效能的影响详解

【潜艇作战的地位】

一个多世纪以来,潜艇以特有的隐蔽性、灵活性和续航力成为海军作战的核心力量,是用于探测、跟踪和与敌水面舰艇、潜艇进行交战的重要武器,是支援海上阻击和海上控制作战的主要力量。潜艇的主要特点是具有良好的隐蔽性、较大的自给力、续航力和较强的突击能力。攻击核潜艇以鱼雷、水雷、反舰导弹、反潜导弹、陆攻导弹为武器,执行反潜、反舰、海上封锁和对地等作战任务,并在/兵力投送、发射巡航导弹打击海岸或远程内陆设施任务中,扮演重要角色。潜艇在靠近海岸线的海域可作为情报传输、监视和侦察平台,实时提供有关敌人的军力、部署、基本设施及敌人的意图等方面的情报。

装备高频舰载或舷侧扫描声呐以及遥控水雷探测设备(无人潜行器UUV)的潜艇,最适合进行隐蔽的反水雷作战。潜艇还一直用于秘密投放和撤回特种部队。在未来海战中,我国潜艇可在广阔洋域内灵活部署、广泛机动,遂行多种作战任务。潜艇战在未来高技术战争中的地位将越来越重要。

【水下环境的重要性】

在高技术条件下,现代海战逐渐成为涉及太空、空中、海面、水下和海底/五层0三维空间的立体战争。作为战场空间的海洋环境,与敌我双方的军事训练、作战对抗、装备的适应性以至作战保障、后勤保障等均具有十分紧密的关系,海上军事装备体系所形成的各种海上作战能力均会受到复杂海洋环境的影响。从海上作战角度看,掌握战场海洋环境与掌握敌情态势同等重要,是在作战准备和对抗行动中取得主

动权所不可或缺的条件。战争状态水下战场态势实时评估或战场仿真都是为了发挥武器平台及武器装备在特定海洋环境中的作战效能。当潜艇处于近水面航行状态时,海面气象水文条件将会对潜艇正常巡航和作业产生影响;当潜艇遇到海洋内波时,会产生严重的振动和颠簸变得难以操纵和控制。海水密度跃变层形成的液体海底和液体断崖效应,对潜艇的上浮下潜操作产生很大影响;

潜艇可以借助温跃层和复杂海底地形隐蔽自己;声呐探测设备是潜艇的耳目,它是潜艇在水媒质环境中利用声波作为信息载体对水中目标进行探测、定位、识别、跟踪以及实现水下导航和通信、水声对抗等的主要设备。声呐信号的传播会受到季节、水域、内波、潮汐、海流、海面波浪、海底沉积结构等方面的影响。

海洋气象、海洋水文、海洋地质等方面的海洋环境对声呐装备的作战效能、隐蔽性、适应性、可靠性和使用寿命有很大影响。因此,只有充分了解掌握海洋环境信息,建立完善的军事海洋环境保障体系,有效利用水下战场环境模拟仿真和效能评估,趋利避害,才能使潜艇以及艇载声呐、武器装备在水下战场环境中发挥最佳效能,才能使指挥员对作战海区环境一目了然,占据有利地形,使用最佳武器平台攻击对手,

才能使海洋环境效应成为我方作战武器装备效能的倍增器。

【海洋环境对潜艇效能的影响】

海洋环境就是指影响潜艇及艇载武器、探测设备的整体技术、战术性能的海洋气象、海洋水文和海洋地质等方面的自然条件,其直接影响潜艇战术行动的作战效能。如潜艇稳定性和操纵性会受到海浪、海流

和内波的影响;艇载武器作战效能会受到强剪切流、海面状况和声场环境的影响;声呐探测效能发挥会受到温跃层、声跃层、内波和中尺度涡漩的严重制约,对潜艇的探测和隐蔽有着致命的威胁。影响潜艇战和反潜战的海洋环境参数有海面风、潮汐、海流、海洋锋、温度跃层、密度跃层、声场结构、海洋内波和海底地形等海洋环境要素。

一、海浪

潜艇的主要战术技术任务是在近水面航行情况下完成的,近水面航行状态主要包括通气管航行状态(一般常规潜艇采用)、潜望镜深度航行状态和使用武器(发射弹道导弹、飞航弹和鱼雷)时所需的深度航行状态,这也是潜艇正常巡航和作业使用的水下航行状态。海浪直接影响潜艇近水面航行的稳定性、导弹发射窗口、导弹出水姿态及声呐探测的上边界条件。

1)海浪和海流影响潜艇近水面航行稳定性。如潜艇水面垂荡时,水线面面积变化剧烈,艇首和艇尾容易被淹没;纵摇时螺旋桨容易出水;潜艇结构决定横摇阻尼小,横摇十分剧烈,指挥台围壳、舵梢在剧烈摇晃时可能触水等。

2)海浪影响潜射导弹发射窗口及导弹出水姿态。舰载潜射导弹对潜艇

潜深、艇体摇摆等参数有限界要求,只有在艇体运动环境满足要求时才能开锁进行发射,有1个允许发射时间窗口。对于大浪的恶劣海况,艇体摇摆剧烈,潜深变浅,发射窗口变短,且出现概率小,甚至因潜深无法保持而不能完成武器发射任务。潜射弹道导弹的出水姿态是影响其作战效能的关键因素,导弹潜艇实施超视距攻击时,不仅与作战海域的水文环境有关,还将受到气象

环境的影响。

3)海面作为声呐信号的上边界,直接影响声呐探测效能,海浪决定海面粗糙程度。当海浪大时,海面粗糙度就大,易形成海面混响,影响水中潜艇声呐装备效能以及反潜直升机搜索效能发挥。

二、海流

（海流貌似还会影响潜艇的定位）

潜艇水下航行主要受潮流、定海流和风生流的影响。由于海流的流幅多数比较宽,流速也比较大,对航海产生明显的影响。潜艇在有海流存在的海域航行,必须及时修正航向、航速,否则会改变计划航线,加长航

程,有可能出现航海事故或影响作战、训练任务的完成。潜艇通过敌方控制的海峡和反潜封锁区计划航线时,为避开敌声呐搜索,可利用深层流进行漂航,以增强潜艇的隐蔽性;潜艇可以借助涨潮流进入敌人港口布雷,利用退潮流退出;潜艇在布设水雷时,海流会使锚雷的锚链倾斜,增加其深度,使飘雷偏离原来位置,无法完成预定作战任务。潜艇在大洋环流区域航行时,应尽量选择顺流航行,节省燃料,提高航速,延长水下航行时间。

三、温度跃层

温跃层直接影响潜艇在水下最重要的优势——隐蔽性。海水由于受太阳辐射加热和海面混合等物理过程的影响,其温度的垂直分布一般呈分层结构。温跃层是海洋水声学中至关重要的环境参数,对于计算潜艇的隐蔽深度、控制水下精确制导武器是至关重要的。一般说来,夏季,海面太阳辐射加热后,上层海水的温度比下层热,换能器基阵发射

的声波束就会发生折射,从海面弯向海底。前方潜艇近在咫尺,但声呐却测不到,这时,要把换能器基阵向上仰起来,才能探测到潜艇。冬季,北方海区上层海水的温度比下层低,声呐发射的波束就会弯向海面,因而探测的距离

比较远,同一部声呐,冬季侦察效果总比夏季好得多。不过,若潜艇躲到几百米下的深水中,在冬季,声呐就不易探测到,此时,需要将换能器基阵俯下一个角度才行。要想利用季节和海区温跃层情况,躲到声波难以到达的盲区,达到隐蔽性,就必须熟悉海区情况,掌握水文条件对声呐的影响,机动灵活地搜索,才能有效地发挥声呐的作用,迅速准确地发现目标。

四、密度跃层

海水的密度跃层对潜艇上浮下潜操作有重大影响。海水密度跃层在水中能阻止其上下海水的对流。在其上密度小、下密度大的正密度梯度