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未来,潜艇通讯

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/23 21:20:13 体裁作文
未来,潜艇通讯体裁作文

篇一:潜艇通信系统的基本组成

潜艇通信系统的基本组成:

不同类型的潜艇其通信系统都不例外地由综合内部通信系统和综合外部通信系统以及控制它们的中心分配控制系统组成, 潜艇通信包括以下几个方面。

(1)岸对潜通信。岸对潜的通信联络主要是用于从岸基广播站到潜人水中的各型潜艇的信息交换,这类通信联络由ELF/VLF/LF和舰队卫星通信系统提供。

(2)潜对岸通信。潜艇对岸基台站的通信联络电路是为支持潜艇到岸上指挥节点间的信息交换而建立的。通常使用附和卫星通信手段,并且均需采用突发方式。

(3)舰对潜通信。舰艇对潜艇的通信联络,主要是为支持战斗群中的某一舰艇与直接支援战斗群作战的潜艇间的信息交换,较常使用潜艇数据链。因其基本上在近程线路上进行,所以可采用HF/VHF/UHF无线电路和卫星通信。

(4)潜对舰通信。潜艇对舰艇的通信联络通常使用近程通信线路,支援潜艇到战斗群中某一舰艇间的信息交换,主要使用HF/VHF/UHF无线通信线路以及卫星通信。

(5)飞机对潜通信。飞机对潜艇的通信联络,主要是为舰载机与直接支援战斗群作战的潜艇之间提供信息交换线路以确保其间的战术协同。

(6)潜艇对飞机通信。潜艇对飞机的通信联络是为战斗群中的直接支援潜艇与舰载战斗巡逻机和观察监视飞机间提供信息交换,它类似于潜艇对舰艇的通信联络。使用HF/VHF/UHF近程、低截获率的通信线路。

(7)潜艇对潜艇通信。潜艇对潜艇的通信联络,是通过HF/VHF/UHF无线电线路、卫星通信和声学电话直接为两艘潜艇之间提供信息交换线路。

(8)潜艇作战及遇险网。这个通信网主要用于在作战指挥机关、潜艇和有关舰艇之间交换作战信息,它主要使用HF和UHF频段。

潜艇通讯系统的主要通讯方式:

一 VIJF无线电通信

VLF频段通常规定在3-30M仓之间,一般认为这个频段的无线电信号可以在水下15m以内的深度接收到。大多数潜艇常装有两种天线来接收VLF信号。第一种是使用很长的拖曳天线,如美国海军使用的拖曳天线长度为500m左右。第二种天线是装在塑料浮标上的环状天线,塑料浮标由低速航行的潜艇在其工作深度放出。虽然这样做可减小潜艇被无线电侦察设备探测到的概率,但是这种天线在水中移动时会产生振动而发出声信号,会被声呐设备探测到;当塑料浮标非常贴近水面,也易被敌人从空中观测到。岸基VLF发射天线非常庞大,按四分之一波长计算其长度也在2.5~25km范围内。显然体积十分庞大,造价极为昂贵,而且易遭受攻击而损坏,但它仍不失为当前比较好的对潜通讯手段之一。因此,一些军事大国都不惜花费巨额资金建立这类VLF发射台。

二 ELF无线电通讯

ELF频段被定义在3KHz以下的频率范围内,潜艇能在100m的深度上接收ELF无线电信号。据悉,若采用先进接收设备和天线,还可使潜艇在400m的深度上接收到该频段信号。使用ELF频段进行对潜通讯还有抗干扰能力较强和·受核爆炸影响小的

优点,因此它比较适合于弹道导弹核潜艇通讯。使用这个频段进行对潜通讯存在两个主要问题。第一是信息传输能力低。美国海军在70年代建立的“海员”系统,其信息传输速率每分钟只能传送10bit左右的信息。以后提出的“紧缩”ELF系统,据说需要15min才能传送一个三字符组。但是据称采用高度压缩的代码后,可用三字苻码组发送更多的报文。第二问题是陆基天线占地面积大,长度最短也要数十公里。

为了充分利用这个频段穿透海水的能力,实现潜艇在几百米的水下接收信号。在1958年美国便开始实施“桑格文”计划,历时30多年,计划几经变更,最后终于建成一个ELF对潜通讯系统并投入使用。它使潜艇能以最佳深度和速度航行时,在几百米的水下接收预先拟好的低速报文,通讯距离可达几千海里。其确定是不能发送复杂的核控制指令(紧急行动报文)到舰队弹道导弹核潜艇。如果要发送这种报文,只能选用ELF信号通知潜艇上浮到水下声呐层以上,然后用VLF发送报文。除此之外,由于岸站目标太大,易遭到攻击破坏的危险也是明显的。

三 机载对潜中继通讯系统

上述两种对潜通讯系统均属于陆基固定通讯设施,它们体积庞大,特别是天线系统,极难采用隐蔽措施,极易被敌人发现和遭到攻击摧毁。为了保证与战略核潜艇的联络,还可以使用一种具有较高生存能力的机载VLF通讯系统。例如,美国所谓的“塔卡木(TACAMO)”机载中继通讯系统就属于此类。该系统全套设备装在大型运输机EC-130Q的无线电设备舱内,基本组成有VLF,LF,HF和SHF通讯设备。VLF通讯采用一台200kW发信机和一根约10Km的拖曳天线,天线端部带一具稳定伞。需要发射信号时,飞机沿小半径圆圈连续飞行,使天线的垂直方向有效长度达到实际长度的70%。当陆基固定VLF通讯发射台被摧毁时,则保证在任何时候都能有一架或多架这种飞机处于巡航状态和时刻准备转发发往战略核潜艇的报文。

四 潜艇HF/VHF/UHF通讯

潜艇的生存能力完全维系于自身的隐蔽性上,潜艇在海上一旦被敌人水面舰艇或飞机发现便很难逃脱被攻击的厄运。为了安全,潜艇原则上要尽量少发射或不发射任何无线电波。

目前比较有效的办法是尽量缩短通讯时间和提高信息传输速率,无线电波在空中总的发射时间限制在无线电侦察定位系统的反应时间内。比如:完成一次通讯时间只有0.08s,这使敌人的定位系统来不及对无线电波信号的存在做出反应。

五 UHF/SHF/EHF卫星通讯

由于卫星通讯的许多优点,特别是它的全天候通讯能力,使它成为潜艇通讯的一种主要手段。现在,大多数潜艇都在升降桅杆上装有卫星通讯天线,这种天线能在潜艇贴近水面或在潜望镜深度航行时使用,在一定程度上增加了敌方的侦察探测难度。

六、对潜通信浮标

对潜通信浮标是指在与潜艇进行通信时,可利用飞机或水面舰艇向潜艇投放的通信浮标。例如,为了向水下潜艇发送电报,可将通信浮标装在标准声呐浮标内由飞机投放或从水面舰艇投入水中。预先拟好的报文(最多出四组三字符电码组成),利用一个按钮开关输入到浮标中。浮标入水时,在水面附近完成第一次发送电报工作,然后下降到预定深度第二次发送电报,在同一深度停留5min后再发送一次电报,然后沉没c从浮标入水到沉没全部过程约持续17min。

潜艇向外(岸基、水面舰艇或飞机)通信时,可由潜艇发射通信浮标,如需发送的信息对实时性要求不高时,可使用一种装有盒式录音机和无线电发射机的浮标从水下潜艇发射出去。在其上浮到水面后,经过15-60min的设定时延将预先拟好的电文(最长4min)发射出去,经1h的延迟后再重发一次。设定这样的时间是为了潜艇的隐蔽。

七、蓝绿激光对潜通信

早在70年代初,美国海军就开始利用海水的这个所谓蓝绿光“窗口”为潜艇通信开辟新的途径。据悉,一些主要技术难关目前已全部解决,应用前景比较乐观,只是还存在一些实现上的问题。对潜蓝绿激光通信是指利用在海水低损耗窗口波长上的篮绿激光,通过卫星或飞机与深水中潜行潜艇的通信,也包括水面舰只与潜艇之间的通信。一般来讲,蓝绿激光对潜通信系统可分为陆基、天基和空基三种方案:

(1)陆基系统。由陆上基地台发出强脉冲激光束,经卫星上的反射镜,将激光束反射至所需照射的海域,实现与水下潜艇的通信。这种方式可通过星载反射镜扩束成宽光束,实现一个相当大范围内的通信;也可以控制成窄光束,以扫描方式通信。这种方案灵活,通信距离远,可用于全球范围内光束所能照射到的海域,通信速率也高,不容易被敌人截获,安全、隐蔽性好,但实现难度大。

(2)天基系统。与陆基方案不同的是,把大功率激光器置于卫星上完成上述通信功能,地面通过电通信系统对星上设备实施控制和联络。还可以借助一颗卫星与另一颗卫星的星际之间的通信,让位置最佳的一颗卫星实现与指定海域的潜艇通信。这种方亨不论是隐蔽性还是有效性都是不容置疑的,应该说它是激光对潜通信的最佳体制,当然实现的难度也很大。

(3)空基系统。将大功率激光器置于飞机上,飞机飞越预定海域时,激光束以一定形状的波束(如15Km长1Km宽的矩形)扫过目标海域,完成对水下潜艇的广播式通讯。

如果飞机高度为10Km,以300m/s速度飞过潜艇上空时,激光束将在海面上扫过一条15Km宽的照射带。在飞机一次飞过潜艇上空的约3秒的时间内,可完成40~80个汉字符号的信息量的通讯。这种方法实现起来较为容易,在条件成熟时,这种办法很容易升级至天基系统之中。

激光通信的优点是:穿透海水能力强,可实现与下潜400m以上的潜艇通信;工作频率高(10<12>-10<14>Hz),通信频带宽,数据传输能力强;波束宽度窄,方向性好;设备轻小;抗截获、抗干扰、抗毁能力强;不受电磁以及核辐射的影响。但是,由于这种通信方式使用经大气传播的光波,在大气中会引起光散射,造成信号的衰减。

十 现代(SSB)调幅水声通信

其技术核心是:水声通信信号(话音、电报)的传输采用单边带(SSB)调幅技术。水声通信往往都是单程传输信号,传播损失比主动声呐小得多,最大通信距离可达约100n mile。发信机把从用户终端送来的话音或电报信号(300-3000Hz或800Hz单音)和一个8.078kHz的载波混频后,只留下上边声带经换能器送出。鉴于战略核潜艇以及常规潜艇在现代以及未来战争中的重要作用,迫切希望为其提供更多优良的通信手段。从目前发展情况分析,水声通信很可能成为一种有前途的对潜通信手段。近期的研究表明,在海下600一2000m之间有一声道,声波在该声道中可传输到数干公里之外,其传播方式与光波在光波导内的传播类似。现代潜艇的下潜深度一般为250一400m,而未来潜艇的潜深达1000m将是普遍的。因此,这种通信方式将成为一种有前途的对潜通信方式。

对潜艇通信常用的几种通恬浮标附加介绍:

一、综合通信浮标

这是一种用玻璃钢做的新型通信浮标,可由潜艇遥控。浮标内装有四通道的短波发信机和超短波发信机,用来向指挥中心发送信息,报告有关军事情报;另外还装备超长波前置放大器,用来放大指挥部门发给潜艇的微弱信号;在浮标上还装有与海水绝缘的各波段收、发天线,以提高通信性能。这种浮标通常用几百米长的电缆和潜艇的控制台连接,潜艇的通信控制台可以通过电缆遥控浮标上的各种通信设备。潜艇内装有电缆绞盘,通信时把浮标放出海面,不用时用绞盘快速收回浮标。

二、高速曳航浮标

当潜艇在水下高速航行时,一般通信浮标受到海水的阻力很大,稳定性也比较差,只能在潜艇处于潜伏状态下使用。这不仅影响了潜艇的机动性,而且容易被敌方发现。为此,设计出了适应潜艇高速潜航时使用的曳航通信浮标。这种浮标由一个流线型玻璃钢外壳和可以折叠的天线组成。浮标尾部带有昆翼,它包括一个水平舵和一个垂直舵,形似一架倒悬的飞机,有很好的水动力特性和拖曳航行性能。它可以贴近水面随潜艇高速航行,能保障潜艇在快速潜航时实现对外通信。

三、应急通信浮标

这是一种用于潜艇遇险救生、发射报警信号的通信浮标。当潜艇一旦遇难而陷入危险状态时,可以立即放出这种浮标,向水面舰艇发出求救信号。通常,浮标内装有短波信标、氖灯信号器和水声定位信号发生器等各种报警通信装置。水面舰艇收到应急浮标发出的各种求救报警信号后,即可根据水声定位信号迅速确定遇难潜艇方位,立即快速前往抢救。

四、消耗型无线电浮标

为了使潜艇不必到浅水处进行通信,有时还使用被称之为消耗型的无线电浮标,浮标内装有一部无线电发射机和预编好程序的报文。在潜艇下潜时它可以弹出并浮至水面,天线能马上或在设定的延迟时间之后竖立起来进行通信。通信结束后,浮标自动引爆并下沉。这种装置可向潜艇提供有效的发射手段而不限制潜艇作战的机动性,可用于除VLF和LF以外的?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuwozuowen/" target="_blank" class="keylink">我黄刀巍K淙辉谄浞⑸湫藕攀庇锌赡鼙坏蟹降牟庀蛳低程讲獾剑欠⑸淝暗纳瓒ㄑ邮笔骨蓖Э梢栽诟”晡恢帽徊獬鲋熬鸵言独胝庖坏氐恪?/p>

五、潜艇卫星终端浮标

现代新型潜艇都尽量配备卫星通信设备,潜艇卫星终端可装在一个特殊的浮标内。潜艇通过浮标天线,向通信卫星定向发射信息,通信卫星再把信息放大转发给地面站、水面舰艇或飞机。同样,这种浮标也可以接收通信卫星转发来的信息,然后由潜艇计算机进行信息处理。这种通信方式速度快、容量大、方向性强、保密性能好,敌方难于察觉潜艇的行踪。

潜艇通讯系统的主要通讯方式

一 VIJF无线电通信

VLF频段通常规定在3-30M仓之间,一般认为这个频段的无线电信号可以在水下15m以内的深度接收到。大多数潜艇常装有两种天线来接收VLF信号。第一种是使用很长的拖曳天线,如美国海军使用的拖曳天线长度为500m左右。第二种天线是装在塑料浮标上的环状天线,塑料浮标由低速航行的潜艇在其工作深度放出。虽然这样做可减小潜艇被无线电侦察设备探测到的概率,但是这种天线在水中移动时会产生振动而发出声信号,会被声呐设备探测到;当塑料浮标非常贴近水面,也易被敌人从空中观测到。岸基VLF发射天线非常庞大,按四分之一波长计算其长度也在2.5~25km范围内。显然体积十分庞大,造价极为昂贵,而且易遭受攻击而损坏,但它仍不失为当前比较好的对潜通讯手段之一。因此,一些军事大国都不惜花费巨额资金建立这类VLF发射台。

二 ELF无线电通讯

ELF频段被定义在3KHz以下的频率范围内,潜艇能在100m的深度上接收ELF无线电信号。据悉,若采用先进接收设备和天线,还可使潜艇在400m的深度上接收到该频段信号。使用ELF频段进行对潜通讯还有抗干扰能力较强和·受核爆炸影响小的优点,因此它比较适合于弹道导弹核潜艇通讯。使用这个频段进行对潜通讯存在两个主要问题。第一是信息传输能力低。美国海军在70年代建立的“海员”系统,其信息传输速率每分钟只能传送10bit左右的信息。以后提出的“紧缩”ELF系统,据说需要15min才能传送一个三字符组。但是据称采用高度压缩的代码后,可用三字苻码组发送更多的报文。第二问题是陆基天线占地面积大,长度最短也要数十公里。

为了充分利用这个频段穿透海水的能力,实现潜艇在几百米的水下接收信号。在1958年美国便开始实施“桑格文”计划,历时30多年,计划几经变更,最后终于建成一个ELF对潜通讯系统并投入使用。它使潜艇能以最佳深度和速度航行时,在几百米的水下接收预先拟好的低速报文,通讯距离可达几千海里。其确定是不能发送复杂的核控制指令(紧急行动报文)到舰队弹道导弹核潜艇。如果要发送这种报文,只能选用ELF信号通知潜艇上浮到水下声呐层以上,然后用VLF发送报文。除此之外,由于岸站目标太大,易遭到攻击破坏的危险也是明显的。

潜艇水下通信发展史

1.窃听水底的空管听声器

在现代海战中,潜水艇越来越显示出它的威慑力量。但潜水艇也遇到一个很大的难题,即如何有效地进行水下通信问题。于是,水下“无线电话”一时成了科学家的研究热门。

水下通信技术的发展史可以追溯到很久以前。今天,我们仍可在意大利著名艺术家达?芬奇(公元1490年)的笔记本中找到这样一段话:“将一根长管的封闭端插进水里,把开口端放在耳朵旁,可以听到远处船行驶的响声。”可以说,这是较早的研究水下通信的文字资料。后来科学家又得出进一步的结论:水的密度比空气大得多,声音可以在水中迅速传播,在海水中的声速为5500千米/小时。据此计算,从太平洋一侧发出的一个声信号,经过4小时就能到达另一侧。此外,海水的盐分越多,深度越深,声音传播速度也越快。在深度为1万米的深海底,声在水中的传播速度可达6000千米/小时。

利用声音在水中传播速度快的特点,科学家们为早期的潜水艇设计了一种“空气管式”的听音设备。这种听音设备类似于医生会诊用的听诊器。1为空心管道,内部是空气;2为空心橡皮球,安装在空气管两端;3为垂直空气管,一端与1和2相联接,另一端穿过潜艇甲板,插入艇内;4是听音筒,与垂直气管相连接;5是调节手柄,可以左右转动。当潜水艇潜入水中时,将听音设备的听筒挂在耳朵上,如遇到附近有船只行驶时,螺旋桨拨动水而发出的声波传到空心球处,使球壁发生振动,空心管内的空气柱也发生振动,潜艇内的人员就可从听筒听到声响。转动调节器,根据两耳声音的强弱变化程度,就可凭经验确定附近船只的方位。以后又发展到由许多空气管组成的声波接收器。这种装置的特点是可以在水下相互进行通信,一方发出表示信号的响声,另一方可接收到并进行“对话”。当然,这样很容易暴露潜艇的位置,不利于保密和安全,很快就被淘汰了。

2.易收难发的无线电通信

无线电通信出现后,给潜艇通信提出了新问题。当潜水艇浮在水面时,可以利用各种无线电通信方式。但当潜入水下时,因为通常使用的无线电波很难穿透到水下,大部分被水体反射回空气中,小部分进入水中也很快被水吸收掉,潜艇无法利用当时的无线电装置与外界联系。研究发现,电波的频率越高(即波长越短),越容易被水体吸收。为解决潜艇水下通信问题,科学家们采用了频率很低的超长波进行试验,波长范围在5000—20000米之间的电波,向海面发射时,可穿透20米左右的水深。为了建立超长波信号发射台,需要建立高达300米的天线,显然,在潜水艇上是不可能安装如此高大的天线的,这就决定了当时的潜水艇只能接收超长波信号而不能在水下发射信号的命运。

为了接收超长波信号,潜艇甲板上装有边长约1米的方框形天线。进入水里的电磁波穿过天线框时,框内会产生随信号变化的感应电势,微弱的感应电流经放大和解调处理后就可再现原来的信号。为了适应战争环境的需要,潜艇应该能主动地与指挥部取得联系,为此,设计出了一种装有特殊的可快速升降的桅杆,普通的短波发射天线固定在这种桅杆的顶部。潜艇向地面

篇二:深度:浅析中国未来常规潜艇发展的四大关键技术

深度:浅析中国未来常规潜艇发展的四大关键技术

资料图:中国039B型常规潜艇

随着美国重返亚太战略的实施,人民海军已经面临现实而紧迫的潜艇反潜作战任务。美国新近服役的弗吉尼亚级核潜艇,凭借较高的隐蔽性和优秀的频海作战性能,已具备进入我大陆架区域,用射程达1600至2500公里的战斧导弹,对我国沿海乃至内陆的重要政治(包括北京)、经济、工业核心城市与军事区域,进行战略战役打击的能力,这对我国的国防安全已造成重大威胁。目前,我国在发展常规潜艇进行近海作战的道路上已经取得了巨大进步,先后研制和生产了039A、039B型潜艇,这些潜艇具备优良的作战性能,但面对美制核潜艇,如何进行浅海伏击作战作战就成为一个尖锐的问题。小堆AIP技术、拖曳线列阵声呐技术、X舵技术和先进减振浮筏技术是目前国际主流先进常规潜艇的标准配置,对发展我国下一代常规动力潜艇具有重要

意义。

现代常规潜艇的小堆AIP技术

现代战争更加依赖于具有最大限度隐身能力的潜艇,而潜艇的隐身能力主要取决于潜艇动力装置的配置。上世纪80年代以来,发达国家纷纷开展潜艇改造研究,以避免常规潜艇通气管状态的使用、增加水下续航行时间、降低暴露率、提升其战术水平,发展了由不依赖空气推进系统(Air Independent Propulsion,AIP)给潜艇提供辅助动力的设计理念。常规燃料AIP技术包括闭式循环柴油机、斯特林发动机、自主式潜艇能源系统、燃料电池等装置。小堆AIP技术是在常规潜艇上增设一套小型化的核动力装置,提供水下航行动力,构成柴电与小堆核电组合的动力系统,即小堆AIP系统。通常情况下,潜艇由蓄电池组或柴油发电机组供电;长时间水下潜航时,由AIP系统供电,使电机在低速工况下运行,并给蓄电池组充电,高速航行时由AIP系统与蓄电池组并联供电。

资料图:闭式循环柴油机AIP系统

随着科学技术的发展,潜艇的核动力装置小型化已有阶段性的突破,且适用于小堆AIP系统的小型核动力装置,因其一回路循环泵的功率远小于压水型反应堆一回路主泵功率,发电机与蒸汽透平直接连接而不采用减速齿轮,航行噪声已不突出;加之低功率小型反应堆技术比标准型压力反应堆技术简单,要求也不苛刻和严格,柴电与小堆核电组合动力潜艇的造价和技术复杂性也将大大低于核潜艇。可以预见,小堆AIP技术是很有发展前途的技术方案,一旦装备潜艇后,将会使现代常规潜艇的攻防作战能力大幅提升,而且,随着核动力技术的日趋成熟,小堆AIP技术将更加完善,其应用前景将更为广阔。

目前,我国清华大学的HTR-10高温气冷堆于2003年并网发电。高温气冷堆技术的日趋成熟,各国对其潜用化技术改造后,将成为常

规潜艇小堆AIP系统的主要堆型之一。据分析人士称,上世纪90年代以来,我们开始对小堆AIP技术开展预先研究,先后攻克了多项关键技术,目前,我国已经具备试验样堆上艇实验的能力,下一步就是验证试验堆的实际能力,为早日装备奠定坚实的基础。

资料图:拖曳线列阵声呐

拖曳线列阵声呐技术

拖线阵因为工作频率低、探测距离远,探测安静型目标仍具备技术优势和良好的发展前景。现在的一些潜用战术拖线阵,最低工作频率可达10HZ左右,最大探测距离也可达180公里。现代安静型潜艇虽然通过诸多静音手段,有效削弱数KHZ频率上的连续谱和部分离散线谱的强度。但受到当前减震降噪技术的限制,在较低频段上的潜艇自噪音还是很难得到削弱。工作频率低的拖线阵,可以在较远距离上,检测并跟踪现代安静型潜艇。而且,窄带低频线谱还具有个体性,

即每艘潜艇的低频线谱存在差异,利用这一特性拖线阵对安静型潜艇进行远距探测和识别,也是一个重要的技术发展方向,这将为潜反潜作战带来巨大的作战优势。

拖线阵因为工作频率低、探测距离远,探测安静型目标仍具备技术优势和良好的发展前景。现在的一些潜用战术拖线阵,最低工作频率可达10HZ左右,最大探测距离也可达180公里。现代安静型潜艇虽然通过诸多静音手段,有效削弱数KHZ频率上的连续谱和部分离散线谱的强度。但受到当前减震降噪技术的限制,在较低频段上的潜艇自噪音(比如低频窄带线谱)还是很难得到削弱。工作频率低的拖线阵,可以在较远距离上,检测并跟踪现代安静型潜艇。而且,窄带低频线谱还具有个体性,即每艘潜艇的低频线谱存在差异,利用这一特性拖线阵对安静型潜艇进行远距探测和识别,也是一个重要的技术发展方向,这将为潜反潜作战带来巨大的作战优势。

我军常规潜艇都应该配备性能较好的拖线阵,一则可以提高水声探测水平,为将来南海重点海域的水下作战做准备。二则也可以消除尾部盲区,尽量避免因为尾部监听盲区的存在,而导致和平时期被跟踪,战争爆发后被攻击的恶果。总而言之,装备拖线阵是潜艇提高水声探测水平的发展趋势,人民海军潜艇要提高水下探测能力,必须加大拖线阵的装备研发力度。

篇三:潜艇导航新技术

潜艇导航新技术概论

海军广州舰艇学院 徐志刚

摘要:为满足今后潜艇作战系统对导航的要求,必须研究出新一代的导航技术,使得潜艇长时间不用浮出水面利用无线电导航或天文导航技术来校正舰位误差。本文基于对美国新一代潜艇导航技术,进一步评述潜艇导航新技术及其发展方向。

关键词:重力导航 地形匹配 水声导航

1引言

对于潜艇来说,传统的导航方法主要是在惯导系统基础上结合无线电导航系统(包括GPS)及天文导航技术。惯导系统是一种自主式的导航系统,最适合潜艇隐蔽作战的特点,由于惯导系统具有积累误差的致命弱点,使得惯导系统必须结合其它无积累误差的导航技术(如上述的无线电导航技术和天文导航技术)来为潜艇提供导航服务。但是在利用无线电导航技术或天文导航技术为潜艇的惯导系统进行校正的时候,潜艇必须浮出水面或处于潜望状态,这不符合美国新型核潜艇长期隐蔽航行的要求。为此,必须发展新一代的导航系统。 2美国新一代潜艇导航系统

为满足核潜艇长期隐蔽航行的要求,美国研制的新一代潜艇导航系统——重力导航辅助的组合导航系统。它采用模块式结构,包括惯性导航仪模块、重力敏感器模块、精密导航仪模块、地形测量等组成,其配置如图1所示。 惯性导航仪向其它模块及艇上其它子系统提供数据。电磁计程仪数据用于阻尼惯性平台回路。重力敏感器和惯性导航仪一起可实现无源导航的能力。重力敏感器通过重力测量和以数字形式存储的重力分布图比较,可计算出惯性导航仪的误差,连续对惯性平台进行重调。

重力传感器模块包括重力仪和重力梯度仪。将重力仪测到的重力异常与包含给定位置的真实异常值重力异常图进行比较,测得的重力异常与显示的导航仪位置的重力异常之差即为导航仪的误差,将这些误差进行滤波处理对导航仪

进行重调,可有效地防止惯性误差的积累,从而实现无源导航。重力梯度仪用来增强无源导航

的能力,提供的垂

线偏差和垂线哥

氏值,将这两个值

进行适当的处理,

可用与修正高频

速度误差和低频

地球回路误差。由

于重力梯度仪可

准确地测量局部

质量异常,因此还

具有测量地形的能力。

地形测量模块是一种海底地形跟踪导航系统。它基于利用声学高度计计算出相对某基准海底深度的变化的一种图形跟踪导航。它与重力敏感模块一起,可实时的测量和显示潜艇周围的三维地形。

精密导航仪模块是基于多普勒原理的导航系统。它与惯性导航仪相结合,可提供极其精确的导航数据。它采用先进的数据融合技术,将多普勒速度计程仪的低速数据与惯性数据融合,从而提供精确的定位数据。该方法还有绘图功能,可满足水雷战及水下隐蔽地形测绘的需要。

上述的惯性导航仪模块、重力传感器模块和地形测量模块均是无源的,可保证潜艇实现长期隐蔽航行。上述的导航技术除了惯导技术外,还包含了无源重力导航技术、地形匹配导航技术以及水声导航技术,下面进一步论述这些技术。 图 1 3潜艇导航新技术简介

3.1无源重力导航技术

无源重力导航是从重力测量及重力异常和垂线偏差的测量和补偿的基础上发展起来的,它是一种利用重力敏感仪表的测量实现的图形跟踪导航技术。它把事先作好的重力分布图存储在导航系统中,再利用重力敏感仪器测定重力场特性来搜索期望的路线,通过人工神经网络和统计特性曲线识别法使运载体确认、跟踪或横过路线,到达目的地。这种方法由于不进行辐射,不使用外部

坐标,所以称为无源重力导航。重力导航具有精度高、不受时间限制、无需伸出水面、无辐射、无干扰,可最终解决潜艇的隐蔽性,但是无源导航适用于在地理特征变化较大的区域,因此,常作为惯性导航的辅助手段。它的敏感部分分重力敏感器、重力敏感系统以及加速度计重力梯度仪等类别。

利用无源重力导航技术进行导航的方法主要有:无原导航算法、地形估计算法以及采用重力导航辅助的组合导航。美国新一代潜艇导航系统就是一种典型的采用重力导航辅助的组合导航,所以下面只说明前两种方法。

(1)无源导航算法是通过利用重力测量值、以数字形式存储的重力图和导航仪本身的数据,以产生舰船导航仪的误差估计,然后将这些估计值用来以连续方式修正惯性导航仪的误差,不用定期地利用外部位置坐标,从而实现限定导航误差。修正可

采用开环或闭环方

式。如图2所示为闭

环方式修正方框图。

在这种方式中,使用

修正值连续重调导航

仪,使之保持在要求

的导航精度内。在开

图 2 环方式中,修正值只

加在导航仪的输出上。开环配置的优点是简单,而闭环配置可充分利用UGM的能力,不仅限定导航输出误差,而且还可以连续地估计惯性仪表误差。

(2)地形估计算法利用重力梯度仪测得重力梯度数据。重力梯度仪能够测量由于当地地形变化引起的重力场的变化,通过对这些信号(数据)进行适当地处理,地形估计可以产生舰艇附近的地形的三维显示。重力梯度仪测量的总的重力梯度和运

载体本身的梯度及

由于重力梯度仪平

台的惯性角速率产

生的向心重力梯度。

由于运载体本身的

重力梯度和平台的

向心重力梯度是已

知的,所以可将它们

减去,再将标准的椭图 3

圆地球的重力梯度减去,就剩下由于地形变化而产生的重力梯度。地形估计算

法流程如图3所示。

3.2地形匹配导航技术

潜艇的地形匹配导航就是一种海底地形跟踪导航系统,它用于对惯性导航系统进行辅助校正,也可应用于为水下机器人、远程控制装置等在海底一定范围的自由行走、返回式导航及其航行安全和海底工程设计提供技术支持。

地形匹配导航通过采取多模自适应估计技术获取最佳估计位置,利用一组并行卡尔曼滤波器来搜索最佳匹配位置,以对惯导系统进行校正。它是一种解决惯性导航系统水下校正问题的有效方法,它的核心问题是匹配算法。主要分为两大类,一类是基于地形相关的匹配算法,另一类是基于特征的匹配算法。

(1)基于相关的匹配算法主要有:归一化积相关算法(NPROD)、平均平方差算法(MSD)、平均绝对差算法(MAD)。NPROD为最大值算法,MSD和MAD为最小值算法。通过计算相关极值,得到最佳匹配位置。这些算法都是传统的图像匹配算法,广泛应用于图象匹配和飞行器导航领域,但其定位精度相对较差,所以近年来发展了各种不同的特征匹配算法。

(2)基于特征的匹配算法,包括梯度法和相位法

梯度法的一般原理是将信号线性展开(如Taylor公式),将信号中的视差变量分离出来,然后根据某种准则(如最小均方差准则等)构造目标函数并求解,即得到视差值。此方法中展开式的系数通常是象素灰度或高解导数,故称为梯度法。由于Taylor公式的限制,此方法只能对低频信号很好的近似,对于高频信号会产生较大的误差。

相位法的一般原理是利用“信号在空域中的偏移等于其频域的相位产生相应的变化”这一特点,对信号进行变换,使视差分量成为频域中的相位项,据此可求出视差。与梯度相反,相位法对于低频信号会产生较大的误差,而对于高频信号则有相对较好的效果。为了得到更好的效果,可以综合两种方法进行匹配。

3.3水声导航技术

水声导航是在声纳和无线电导航的综合技术基础上发展起来的导航技术,按其完成功能的不同可归纳为长基线水声导航和短基线水声导航。长基线水声导航主要是通过在海底布设一组水声应答器,潜艇向海底应答器阵发出询问声脉冲,每个海底应答器“听”到这个询问脉冲后,立即以自己的应答频率发射响应脉冲,潜艇上的多通道接收机收到各应答器发出询问脉冲后,就能依据应答时间测量出潜艇到各应答器的距离。若海底应答器的位置坐标确定,那就可

以根据应答器的坐标来确定潜艇的位置坐标,从而对潜艇惯性导航系统的时间积累误差进行校正与重调。

短基线导航是把水听器阵安装于运动体的船底,而在船底安装一个应答器,当运动体向应答器发出询问信号后,三个以上的水听器就收到来自应答器的回响信号,于是就可测出运动体到应答器的信号传输时间和三个水听器收到的信号的时间差,假如已知应答器的位置,则可测出运动体相对应答器的坐标参数。

水声导航系统与其他导航系统相比,具有以下几个特点:

(1)水声导航系统的性能与水的声物理有关,与大气条件、地理磁场和系统的工作时间无关,其局部定位精度很高;

(2)系统的精度主要受海水温度、密度、盐度等物理性能变化的影响,即受水中声速变化的影响。因此,需要对相应海区的海洋物理性能作调查工作,收集相关水声物理特性并建立相应的数据库;

(3)系统误差不随时间积累,比较固定。

根据上述特点,水声导航系统的性能与水声学物理性能有关。要建立水声导航系统,首先必须要对相关海区的海水密度、盐度、温度等有关水声物理特性进行调查研究,并建立相应海区水声物理特性的数据库。

其次,在布设水声应答器时,还必须确保应答器本身的位置精度以及最佳的几何精度因子。水声应答器的位置一般可通过其它导航系统来确定应答器的位置。各应答器的间距可与海深比拟或者超过水深几倍,从几何定位原理来看,各应答器应布设成一定的几何图形,并保证该系统的作用区域内具有最佳的几何精度因子。

4潜艇导航技术发展趋势

随着现代军事技术的不断发展,潜艇导航必须适应现代潜艇战略和战术的要求,能够为潜艇实施长时间隐蔽航行提供实时准确的导航信息。潜艇导航技术与其他导航技术相比具有更为显著的军事特征,导航必须在完全符合潜艇军事行动要求下进行的,因此它的发展在符合导航系统发展总方向的前提下将具有自己独特的趋势。

(1)根据潜艇军事行动的要求,未来潜艇导航技术将仍以惯性导航技术为基础的导航技术,结合上述的无源重力、海底地形匹配以及水声等导航新技术实施潜艇综合导航。

(2)随着“数字地球”技术的发展,潜艇有可能利用其所处的海洋地理环境信息(如重力场、磁场等各种“场”信息)确定其所在的准确位置。

篇四:海军通信

海军通信

[内容提要]

海军通信主要是指以舰艇部队为重心,通信台站对舰艇部队,舰艇部队之间以及舰艇部队与空中兵力间的通信。世界上主要海军国家包括美,苏,英,法,德,意大利印度和中国等国。这些国家的舰艇部队通常都由睡眠舰艇兵力,战术潜艇兵力组成。此外,在拥有航母的9个海军国家中,舰载飞机也是海战中一种夺取制空权的兵力,因此就舰艇通信而言。它包括了水面舰艇通信,潜艇通信,以及舰载机对航母的通信。

远离国土在海洋上游弋的舰艇部队主要依赖与无线电通信。任何舰艇以其吨级及使命不同分别装设了多种类型,多个频段的无线电收发信机,无线及终端设备,他们与导航,雷达,敌我识别,电子战等其他使用无线电镀的电子设备一起共同密集地装设在舰艇的上层建筑区。 岸基通信台站是海军各级指挥机关对舰艇部队实施指挥的重要设施。大型主要台站担负着远距离通信或战略通信任务,他们主要包括超长波对潜艇指挥通信站台,短波通信站台和海军卫星通信地面站等三类台站。这些台站通常由发射台,收信台和控制中心等设施组成,彼此间由电缆或者光缆相链接。他们通常又是国家级或者三军通用的大型通信系统的组成部分,肩负战略或者战术通信任务。此外,在海军基地或港口还要设立若干中近距离通信台站,比如超短波f视距通信台站。用来执行与中近海舰艇的通信或者保障舰艇进出港通信等任务。还应之处,在国土上的国家指挥当局或海军指挥当局与各海军基地司令部之间的通信还可依赖于微波中继台站或有线通信台站等设施。 潜艇通信系统的基本组成:

不同类型的潜艇其通信系统都不例外地由综合内部通信系统和综合外部通信系统以及控制它们的中心分配控制系统组成, 潜艇通信包括以下几个方面。

(1)岸对潜通信。岸对潜的通信联络主要是用于从岸基广播站到潜人水中的各型潜艇的信息交换,这类通信联络由ELF/VLF/LF和舰队卫星通信系统提供。

(2)潜对岸通信。潜艇对岸基台站的通信联络电路是为支持潜艇到岸上指挥节点间的信息交换而建立的。通常使用附和卫星通信手段,并且均需采用突发方式。

(3)舰对潜通信。舰艇对潜艇的通信联络,主要是为支持战斗群中的某一舰艇与直接支援战斗群作战的潜艇间的信息交换,较常使用潜艇数据链。因其基本上在近程线路上进行,所以可采用HF/VHF/UHF无线电路和卫星通信。

(4)潜对舰通信。潜艇对舰艇的通信联络通常使用近程通信线路,支援潜艇到战斗群中某一舰艇间的信息交换,主要使用HF/VHF/UHF无线通信线路以及卫星通信。

(5)飞机对潜通信。飞机对潜艇的通信联络,主要是为舰载机与直接支援战斗群作战的潜艇之间提供信息交换线路以确保其间的战术协同。

(6)潜艇对飞机通信。潜艇对飞机的通信联络是为战斗群中的直接支援潜艇与舰载战斗巡逻机和观察监视飞机间提供信息交换,它类似于潜艇对舰艇的通信联络。使用HF/VHF/UHF近程、低截获率的通信线路。

(7)潜艇对潜艇通信。潜艇对潜艇的通信联络,是通过HF/VHF/UHF无线电线路、卫星通信和声学电话直接为两艘潜艇之间提供信息交换线路。

(8)潜艇作战及遇险网。这个通信网主要用于在作战指挥机关、潜艇和有关舰艇之间交换作战信息,它主要使用HF和UHF频段。

海军“塔卡木”机载甚低频对潜通信系统是美国海军对潜通信最主要的抗毁手段,目前该系统使用E-6B飞机,其甚低频天线采用一长一短的双拖曳天线(7925米/1220米),最大输出功率可达250KW,能有效地保障最高指挥当局与战略核潜艇部队之间的通信联络。

海军极低频对潜通信系统,无线电波对海水的穿透能力与其波长有正相关性,30–300Hz的极低频波长(1000–10000km)极长,其对海水的穿透能力可达100 米以上。因此,依靠该系统,美国海军能与潜航在80米以下数千公里之外的战略核潜艇建立通信联络。

7、舰载通信系统

美军舰载通信系统主要有数据链、卫星通信系统和无线电台等。

(1)、舰载数据链

美国海军战术数据链实质上是一种舰载自动化通信系统,其主要型号有4A号链、11号链、14号链和16号链等等,主要用于解决舰船与舰载机之间、舰与舰之间、舰与岸之间以及机与机之间的通信问题,包括数据、数字语音、图形、图像、文本等各种格式信息的传输。 4A号链工作在特高频(UHF)频段,标准传输速率为600–5000bps,主要用于在水面舰艇与舰载机之间建立信息共享的链接关系,以实现航母或E-2预警机对舰载作战飞机的指挥、控制和引导。

11号链工作频段为高频(HF)和特高频(UHF),主要用来链接海上舰艇、空中舰载机和陆基节点,使参战的美海军各战术部队彼此之间能够交换战术数据。该数据链主要使用高频,因而可进行超视距通信,其标准传输速率为1200bps;使用特高频时,标准传输速率为2400bps,可在视距范围内实现各种作战平台的互连。

16号链工作频段为特高频(UHF),它把数据链的应用范围从海军单一军种扩展为陆海空三军通用,而且可与4A号链或11号链互操作。该数据链可以用来链接海军的舰艇、舰载机和空军的预警机、战斗机、轰炸机以及陆军的防御系统等,现已成为美军用于指挥、控制和情报的主要战术数据链。

(2)、舰载卫星通信系统

美军舰队超视距通信主要依靠卫星通信系统,如“特高频后继星卫星通信系统”(UFO)、超高频“国防卫星通信系统”(DSCSⅢ)和极高频“军事星”(Milstar)卫星通信系统等,这些系统通常安装在美国海军11艘“尼米兹”级航空母舰、22艘“提康德罗加”级导弹巡洋舰、60艘“阿利·伯克”级导弹驱逐舰、30艘“佩里”级导

未来 潜艇通讯

弹护卫舰、8艘“黄蜂”级两栖攻击舰等大中小型舰船上,可充分保障美军舰队对数据、语音、图像、文本等大量战术信息的实时需求。其中:

“特高频后继星卫星通信系统”(UFO)是一种窄带系统,因此可重点支持需要语音或低数据速率通信的用户包括移动用户和小型终端用户,非常适合海军舰艇使用。目前美军特高频频段用户终端约有7500套,其中大部分是海军用户,其舰载终端主要有AN/SRR-1(特高频UHF)和AN/WSC-3(特高频UHF),可为美国海军大中小型舰艇提供可靠的窄带通信能力。

超高频“国防卫星通信系统”(DSCSⅢ)是一种宽带系统,最大特点是容量大、数据传输速率高和抗干扰能力较强。该系统用户里包括了美国海军的大型舰艇和岸基固定或移动终端站,其舰载标准终端为AN/WSC-6(超高频SHF),通常安装在航空母舰和带拖曳阵监视系统的舰艇上等。通过“国防卫星通信系统”, 美国海军已经在太平洋、大西洋和印度洋上建立起了一套能在若干个舰艇和各种岸基终端站之间进行可靠链接的通信系统。

极高频“军事星”卫星通信系统(Milstar),其主要特点是采用了星际间链路,通信范围因此而覆盖了世界各大洋且整体抗毁性强,能在核战条件下,为美国海军舰队尤其是战略核潜艇部队提供可靠的通信保障;其次该系统抗天线尺寸小,可采用自适应天线调零技术,大大地提高了其抗干扰能力。而且,该天线是一种高增益万向锐方向性射束天线,能发射轮廓分明的点波束,因此,该系统可以用来保障美军海上特遣部队在特殊地域作战的通信。 “军事星”是美军一种三军通用的卫星通信系统,其海军用户终端为AN/USC-38(极高频EHF),现在已有数百套安装在美国海军各型水面舰艇、潜艇和岸基终端站上。此外,“军事星”还保留了4条特高频信道,可以和美国海军现有的特高频用户兼容,此举大大地拓展了

“军事星”在海军的应用范围。

目前,美军下一代“先进极高频”(AEHF)卫星的海军多波段终端(NMT)已经研发成功,它可以将美军现役卫星系统、即将服役的卫星星座以及未来通信卫星系统链接起来,使得美军的舰船可以使用同一种天线就能与不同的卫星之间进行通信,确保了信息的无缝链接、全球覆盖,大大地提升了美国海军在世界各大洋展开战略和战术行动的能力。

(3)、舰载无线电台(HF/VHF/UHF)

当通信卫星受到严重干扰时,舰载高频无线电台(HF 2–30MHz)就可接替卫星成为美军舰队超视距通信最重要的手段,为此,美军近几年来加大了对高频通信技术的开发,提出了高频改进规划、建立高频无线电多媒体通信系统等。目前,美国海军大部分水面舰艇上都安装了哈里斯公司提供的舰载高频宽带无线电通信系统,可满足海军多种平台对远程通信的需求。

此外,

甚高频/特高频无线电台(VHF/UHF 30MHz–3GHz)在支持美国海军舰对舰、舰对岸和舰对空视距通信方面也可起到重要作用,其中30–80MHz电台可用于两栖作战的舰对岸通信,225–400MHz电台则主要用于战术视距通信等等。

8、潜艇通信系统

美国海军对潜艇的通信主要依赖其陆基、机载、卫星和舰(潜)对潜通信系统,其中:

(1)、陆基对潜通信系统,主要有海军陆基甚低频电台广播网和海军陆基极低频对潜通信系统,它们发射的无线电波长分别为甚长波和极长波,对海水的穿透能力分别可达数十米和上百米,作用距离可达几千公里到上万公里。通过在核潜艇上安装甚低频和极低频接收机——如“海狼”级攻击型核潜艇就安装了WRR-7低频、甚低频接收机以及极低频通信设备,它们都能在深海接受外界发射的甚低频和极低频信号,从而完成岸对潜通信。

(2)、机载对潜通信系统,即“塔卡木”机载甚低频对潜通信系统,这是一种把甚低频对潜通信系统搬到E-6B飞机上,从空中实现对潜艇单向通信的系统。这种系统在地面对潜通信设备被摧毁的情况下,仍可支持美国海军对潜艇部队的指挥。

(3)、卫星对潜通信系统,即在核潜艇上安装卫星通信终端,其天线安装在潜艇的潜望镜上,当需要通信的时候,潜艇可上浮到潜望镜深度并升起天线至水面,与通信卫星进行话音和数据等信息的双向传输,如“俄亥俄”级战略核潜艇、“洛杉矶”级和“海狼”级攻击型核潜艇就装备了AN/WSC-3卫星终端,可与“特高频后继星卫星通信系统”进行通信;“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇则安装了新型潜艇高数据率(Sub HDR)多波段卫星通信(SATCOM)系统,可同时工作在超高频和极高频波段,能与“国防卫星通信”、“军事星”和“全球广播系统”卫星链接,进行保密的宽带多媒体、话音和数据的双向通信等。

(4)、舰对潜、岸-潜双向通信系统,一般情况下,为了隐蔽,潜艇只收不发,属于一种单向通信,但必要时,使用舰载、岸基和潜艇的HF/VHF/UHF即高频、甚高频和特高频电台即可实现舰对潜和岸对潜的远程或视距双向通信。

此外,在对潜通信系统中,美军还可利用通信浮标进行潜对岸、潜对舰、潜对飞机和潜对潜甚至潜对卫星的双向通信,如“洛杉矶”级攻击型核潜艇就安装了AN/BRT–1/2、AN/CRC–

1、AN/BRT–6等多种无线电通信浮标;而“俄亥俄”级战略核潜艇配备的AN/BQS-5拖曳浮标和AS-2629A/BRR浮力电缆天线系统可接收中频、高频和极低频信号。因此,潜艇可在不必因上浮而暴露位置的情况下,就能通过各种不同类型的通信浮标向舰、岸、飞机、潜艇甚至卫星发射和接受信息。

篇五:新概念潜艇技术发展特点分析

新概念潜艇技术发展趋势研究

张旭 贾地 钱正芳

(海军装备研究院舰船所)

[摘要] 为了打赢下一场战争,各国都在认真研究未来战争样式和特点,积极探索新概念装备和技术,潜艇具有隐蔽性好、打击突然等特点,历来受到各国海军的高度重视,面向未来,对新概念潜艇的研究目前十分活跃。本文分析了目前已公布的新概念潜艇概念图象,对关键技术进行了研究和总结。

[关键词]新概念潜艇 关键技术

哲学中,概念是思维对事物本质特征的反映,因此,从历史唯物的视角来看,概念作为思维运动的结果是相对的和发展的,新概念是相对于传统概念的发展,具体说来,新概念潜艇就是与传统概念潜艇在名称、定义、例子和属性等方面有着巨大创新和突破的未来潜艇。人类社会正在从工业时代向信息时代过渡,信息革命的浪潮正在荡涤工业时代的军事思想、文化、作战方法、组织编成和武器装备。面对剧烈变化的国际形势、迅猛发展的高新技术,为了打赢下一场战争,各国都在认真研究未来战争样式和特点,积极探索新概念装备和技术已成为当前世界军事装备与技术发展领域最鲜明的时代特征之一。

一、 国外新概念潜艇研究概况

潜艇具有隐蔽性好、打击突然等特点,历来受到各国海军的高度重视,面向未来,为了应对下一次可能出现的海上危机,各发达国家都在积极探索和发展自己的新型高性能潜艇装备,对新概念潜艇的研究目前十分活跃,其中,美国、俄罗斯、英国、法国等国公布了各自新概念潜艇的图象。

1、美国

1)美国Forward PASS研究组设计的新一代潜艇

该型艇艇长156m,耐压壳直径10.35m,非耐压壳体直径12.8m,正常排水量为10200t,装载72枚“战斧” 导弹,12枚重型鱼雷,2个无人潜器,取消指挥台围壳装置,潜艇尾部采用X型艇尾,综合电力推进系统、艇艏共形声呐阵列、先进的信号控制系统。

2)美国电船公司推出的21世纪新概念潜艇

该型艇完全采用扁平外形,保留指挥台围壳并与艇体融为一体,采用外挂式武器发射装置及垂直发射系统,采用X型艉翼。

3)美国Forward PASS研究组提出的扁平型概念潜艇

该型艇扁平状,取消了指挥台围壳,艇艏设有共形声呐列阵,艉操纵面上两组垂直艉翼/方向舵,双壳体结构,并列三圆柱壳体,武器发射系统全部外置,抛出式发射武器弹夹装置,以降低武器发射时的暴露率。

2、俄罗斯扁平型新概念潜艇

该型艇总长为58m,型宽为49m,型深为17m,排水量为11800t的核潜艇,排水量介于3000t~5000t的常规潜艇,球形+环形耐压壳体结构。

3、英国

1)英国宇航公司推出的新概念潜艇

该型艇超安静型喷水推进吊舱,并与布置较低的舵相配合,采用艇首鸭嘴形声呐阵和艉翼阵。

2)BMT防务公司正在研究的新概念潜艇。

该型艇艇长80.8米,艇宽11.4米,耐压壳直径7.6米,水面排水量3700吨,水下排水量4195吨,水下最大航速30节,通气管最大航速20节,燃料电池AIP的最大持续速度10节,最大续航力:20节时6000海里 10节时13000海里,水下续航力:水下5节不小于3360海里。自持力:60天,人员编制:25人。

4、法国DCN公司母子艇

由母艇(中大型潜艇)携带,从安全海区航行至中间海区(危险度较低),然后子艇(小型潜艇)离开母艇在战斗海区执行任务。此作战样式实际上是突破了传统潜艇独立作战思想的一种水下作战平台协同作战新概念,充分发挥了小型潜艇灵活机动隐蔽性好的优点。

从上述已公布的新概念潜艇概念图象来看,未来新概念潜艇无论在外型、性能,还是作战使用方式(更加突出协同作战),已超越了目前潜艇属性。实际上这种超越是未来作战需求对潜艇装备能力要求的体现。未来高技术条件下的局部战争,是以信息化为基本特征的战争,以信息战为重要样式,是逐步向信息化战争这一崭新战争形态演变的战争。未来信息化条件下的海战新的特点包括:海战场将呈现多维立体,由海向陆,多网相连,武器交链,有序控制,融合一体,栅格定位等信息化的特征;作战行动往往在陆、海、空、天、信息等多维空间同时展开,作战的成败取决于各种力量的紧密配合与优势互补;各种作战要素优化配置,对目标的攻击更为精确、可控、协调、有效,以快速的信息流支配传统的物质流和能量流。而上述信息化海战特点对潜艇这种机械化时代的典型装备提出了新的能力要求,即:更好的隐蔽性、更高的机动性、更强的火力和更好的信息化水平。

二、 新概念潜艇关键技术

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