拖曳线列阵声纳之缺点

 本帖最后由 slayerhuahua 于 2014-3-25 21:44 编辑

水面舰或潜艇的拖曳线列阵声纳是现代舰艇的重要装备，拖曳线列阵声纳（以下简称拖线阵）一般采用柔性管内布置水听器基阵和电子单元，由拖缆拖曳在舰艇尾部，拖缆和基阵由绞车进行收放，信号由拖缆传递到平台上的信号综合处理机内，采用相控多波束数字处理的形式。因其巨大的物理孔径和距离平台较远所带来的低本地噪声，拖曳线列阵声纳较其他形式的声纳有着更高的作用距离和探测精度。此外，对于水面舰而言，拖曳线列阵声纳还可以通过拖曳长度的调节使其工作深度在一定范围内变化，在恶劣水文条件下可以有效的避免声跃层带来的异常声传播损失。由于上述优点，各国海军都竞相发展自己的舰用和潜用拖曳线列阵声纳，如美国海军的TB-16，TB-29，SQR-19等，英国海军的ATAS，德国的TAS-3等。也正因如此，在很多人眼中，拖线阵声纳如同相控阵雷达（俗称盾）是先进舰艇与落后舰艇的重要区分标志。

拖线阵声纳固然有着诸多优点，但同所有武器装备一样，有优点必然有其缺点。其主要缺点可以从造假和工程角度、技术性能角度和使用角度进行描述。

从造价上和工程角度说，拖线阵声纳的造价普遍偏高，当然这种偏高并没有达到相控阵雷达之于普通雷达的程度，因此一些轻型水面舰艇也可以装备拖线阵声纳；从组成形式上说，一般声纳分为干端和湿端，而拖线阵声纳多出了收放机电设备，领域增多导致设计和制造难度增大。对于潜艇来说线阵就涉及到线阵或拖缆收放中的动密封问题，苏联海军为了解决这个问题干脆将绞车一并设计成耐压形式并布置在尾舵顶端的导流罩内。拖线阵声纳需要专门的绞车进行收放，线阵多数情况下被一同盘在绞车上，但也有类似美国核潜艇粗线阵采用长管进行存放的形式，这种形式是为了解决水下收放难题而不得已采用的手段，让美国核潜艇看着左右不对称，让人觉得有偏瘫的感觉。

从性能角度说，传统的单列拖线阵声纳没有垂直孔径，无法进行左右舷分辨，也就是说从左舷XX度来的信号和右舷XX度来的信号将判断成同一方位，这种问题在所有角度上都存在，而不仅在首尾方向上。拖线阵声纳基阵是柔性的，的拖曳过程中由于舰艇机动和海流影响，以及自身抖动共振，其阵形难以保持稳定，阵型畸变将使得拖线阵声纳难以达到理论性能，这个问题尤其在采用自适应信号处理，空间谱估计等现代阵处理方法中更为严重。因为常规阵处理方法只对阵元能量进行累加，而现代阵处理方法还对阵元信号相关性，信号协方差矩阵特征值等进行计算，虽然现代阵处理方法可以大大提高精度和目标分辨能力，但对阵型稳定更为严格。此外，拖线阵没有垂直孔径，不能区分水面水下目标（作战系统可通过与雷达比对滤除水面舰艇），在航运密集海域或编队作战时大量目标对其性能产生严重干扰，会产生“满天星”（到处是目标）现象。

从使用上说，拖线阵声纳使用对舰艇航速有较大限制，收放航速可能与舰艇速度一般难以匹配，而收放一次时间也长达数十分钟。在水面舰艇的编队作战中，高速机动的编队可能需集体降速来进行拖曳阵收放，这种情况对于航母编队作战来说几乎是不可接受的。在使用航速上，速度过高将导致拖线阵流噪声迅速变大，流噪声是与速度成三次方的关系，速度每增大一倍流噪声将增大18dB左右，这会使拖线阵声纳性能大大下降。由于拖线阵一般是弱负浮力的，因此在极低速度下将沉底完全无法使用，这就导致了需经常悬浮或座底的常规潜艇使用起来更为不便。而拖线阵由于系统组成复杂，其可靠性与舰壳声纳等附体装备相比远低。

综上所述，拖线阵声纳因其优良性能而渐渐成为强国海军反潜舰艇和核潜艇的标准配置，但其也不是万能的。水下战争从来是体系战争，也是现代战场中唯一不由技术先进方完全掌握主动的战场，靠单一装备来赢得水下作战的想法是不现实的，将会祸国殃军，唯有不断的发展我们的水下作战信息体系，方能掌握未来水下战场的主动权！