美国AN／BQQ-5型综合声呐系统

(一)研制背景与计划

AN／BQQ-5型综合声呐系统是当代美海军最先进的攻击犁核潜艇声呐系统。它的首制声呐系统是在总结AN／BQQ?2型声呐系统使用经验的基础上吸取了先进的数字技术而设计的。从1972年初到1973年中期进行了研制和一系列试验。1973年8月经海军批准生产，并于1974年装备在美海军SSN 688“洛杉矶”(Los Angeles)级攻击型核潜艇的首制艇上使用。该级潜艇的首制艇系于1974年建成，1976年正式交给美海军服役。该声呐系统主要承包商有国际商业机器公司(International Business Machines Corporation，简称IBM)、雷声公司(Raytheon Company)、古尔德公司(Gould lncorporation)和本迪克斯公司(Bendix Corporation)等。其主要功用是为“鱼叉” (Harpoon)导弹、“沙布洛克” (SUBROC)反潜助推鱼雷和MK48线导鱼雷的发射提供水下目标定位数据，其次还承担水下目标的探测、跟踪、分类、识别、噪声测向、被动测距、侦察和水下通信等使命。它是美海军第一部潜艇用数字化综合声呐系统。该声呐系统从1974年开始逐步地取代早期装备使用的AN／BQQ-2型综合声呐系统。除了SSN 594“大掺鱼”(Permit)级和SSN 637“鲟鱼”(Sturgeon)级在正式改装期间内装备外，所有SSN 688“洛杉矶”级和新建的SSN21“海狼”(Seawolf)级攻击型核潜艇都将装备这种声呐系统。迄今，美海军对该声呐系统的需要量大约为120套，目前已交付100套。91套装备潜艇，4套用作岸上训练，5套为工程样机。

(二)系统组成及性能

AN／BQQ-5型综合声呐系统由9部配套的独立声呐组成。其中有AN／BQS-13DNA主动声呐、AN／BQR-20噪声测向声呐、被动拖曳线列阵声呐、快速被动测距声呐、目标识别声呐、探雷与避障声呐、侦察声呐、通信声呐和回声测深声呐等。该声呐系统从1974年装备以来至今已发展到第5型，其中第4型AN／BQQ-5D和第5型AN／BQQ-5E中的拖曳线列阵分别采用了TB-23细线型拖曳阵和TB-29高级细线型拖曳阵，由此，将逐步地用于取代早期的TB-16粗线型拖曳阵。下面就这些独立声呐及其性能分别进行简要的介绍。

1．AN／BQS-13DNA主动声呐

AN／BQS-13DNA主动声呐是AN／BQQ-5型综合声呐系统中的一部主要声呐。它是由AN／BQQ-2型声呐系统中的AN／BQS-6型声呐经过多次改进而成的。先从AN／BQS-6A和6B型分别改成AN／BQS-11和12型，而后在此基础上又由雷声公司承包改进发展成AN／BQS-13型声呐，专用于装备当时新建的“鲟鱼”级攻击型核潜艇。到1971年底，美国国际商业机器公司联合系统公司(1BM，Federal Systems Company)、美国雷声公司．潜艇信号分部(Raytheon Company，Submarine Signal Division)联合对AN／BQS-13型声呐继续进行改进，主要进一步提高数字化、计算机化程度，提高

探测能力、可靠性和可维修性指标。改进后的型号命名为AN／BQS-13DNA。该声呐的后缀DNA三个英文字母含义是：D表示用数字多波束控制技术；N表示用窄带和宽带两种频率可供选择的信号处理技术；A表示用加速主动探测技术。用这三种技术概括表示的这部声呐通称为数字多波束窄宽带加速主动搜索声呐。该声呐的接收、信号处理、显示、计算机等部分是由美国国际商业机器公司联合系统公司研制的，发射部分是由美国雷声公司潜艇信号分部研制的，换能器部分是由美国霍尼韦尔公司(Honeywell lnc)研制的。它的主要功用是以主动方式工作对水下目标进行定位，通过计算机将测得的目标距离、方位

和深度等数据连续地输送给MKll7型火控系统，以保证“鱼叉”导弹、“沙布洛克”反潜火箭助推鱼雷和MK48线导鱼雷的发射；其次，它还能以被动方式工作，被动方式的使用对此声呐是辅助的，只有当艇上的专用被动声呐(如AN／BQB-20噪声测向声呐和被动拖曳线列阵声呐等)损坏失效时才使用此声呐对水下目标进行被动探测和跟踪。此外，它还能与AN／WQC-5通信声呐结合使用(利用其球阵)去完成水下通信任务。AN／BQS-13DNA主动声呐的球阵直径从原型AN／BQS-6的3.6m已发展成4.5m，安装于艇首部耐压艇壳外面，以避免受到鱼雷舱噪声的影响。其主要技术性能是：主动方式工作频率为 3.5kHz，搜索仰角为15°，俯角为45°。连续发射电功率大于75kW。在采用被动方式工作时能收听1?3kHz的目标噪声信号，搜索仰角为36°，俯角为52°。该声呐可利用三种声传播途径去探测水下目标，利用表面反射时探测距离为10-15nmile，利用海底一次反射时探测距离大于15 n mile，利用深海声道一次会聚区效应时探测距离为30-35 n mile。

2．AN／BQR-20噪声测向声呐

AN／BQR-20噪声测向声呐是1972年由美国伊多公司(Edo Corporation)和雷声公司研制的AN ／BQR-7A被动声呐基础上重新改进设计的。它是一部窄带探测和跟踪低航速目标的被动警戒声呐。该声呐采用了集成电路器件，具有数字多波束、窄带检测、跟踪和识别能力，用计算机进行信号处理、实时频谱分析等先进技术。其基阵是沿艇首向左右两舷呈半椭圆形镶嵌在艇壳上的共形阵。该声呐可用人工控制或自动控制两种方式来进行跟踪目标，收听目标噪声的频率范围为0.4~1.4kHz，探测距离可达25~50 n mile。这种艇壳共形阵的缺点是：方位测定精度不太高，没有俯仰角分辨率，以及不能对艇尾方向进行探测。所以，这部声呐的主要功用通常提供噪声目标方位用于水下目标远程警戒使用。

3．被动拖曳线列阵声呐

70年代初期，美国西方电气公司(Western Electric Company)先后

研制出4套AN／BQR-15被动拖曳线列阵声呐，用于SSBN685、609、610及659等弹道导弹核潜艇。在这种背景条件下，而后很快发展为用于攻击型核潜艇的被动拖曳线列阵声呐。1974年5月首套产品装备于SSN688“洛杉矶”级首制艇688号攻击型核潜艇上使用。从此以后，它主要成为该级艇的AN／BQQ-5型综合声呐系统的一个重要组成部分。这种声呐是由两大部分组成：水下拖曳线列阵、拖缆及艇上收放绞车和电子设备。线列阵通过拖缆拖曳在潜艇尾部海水中，收放绞车安装在主压载舱内，线列阵回收时存放在沿艇体纵长方向的艇壳导管中。它的基本工作原理：线列阵接收到的声信号数据，用遥测发送器通过同轴拖缆传送到艇上电子设备进行综合处理，并通过计算机把目标的数据连续地输送给MKll7火控系统，以保证对潜实施攻击。此声呐的主要用途是能对远程水下目标进行初始探测和分类，起到对水下目标的远程警戒作用。

该声呐的主要性能：线列阵长约100-150m，用TB-16粗线型拖曳阵。拖缆总长为800m，直径9.5 mm。基阵段(内装有水听器和电子部件)直径为82.5 mm，基阵前后端逐渐变细，以便使水动噪声达到最小。在声呐数据处理上，采用通用计算机AN／UYK-20存储和分析所有接收来的数据。据计算结果，在潜艇一般向上、向下机动时拖曳阵将使艇的航速最大减慢0.5 kn，在拖曳过程中的抗张强度为32 kN(3266 kgf)。此外，这种拖曳线列阵声呐在绞车上还备有应急砍缆装置，以便潜艇处于危急时随时砍断拖缆放弃基阵。

4．快速被动测距声呐

该声呐是70年代初期从美国Sperry陀螺仪公司研制微型PUFFS(Passive Underwater Firecontrol Feasibility Study)被动测距声呐基础上改进而来的。1975年5月装备于SSN688