過去十年,越來越多的國家開始裝備現代化、高性能的潛艇,因此反潛戰的地位也日益重要。 直升機擁有無可比擬的靈活性,在反潛戰領域通常處於搜索與攻擊的最前沿。 它們可以在海上迅速移動,而且鑒於現在能發射防空導彈的潛艇少之又少,它們幾乎不會受到潛艇威脅。 此外,多種新型先進機載感測器的出現,也極大提升了探測潛艇的性能。 總之,反潛直升機的尺寸與重量都在增加,使得其具備更強的續航力、更大的載荷、以及更先進的能力。
現代反潛直升機的航程並不大,再加上一直存在的續航力、速度、載荷、及可靠性問題,又面臨限制尺寸與重量的額外要求。
▲法國泰利斯公司的直升機用折疊式輕型聲學系統是吊放式聲納中最常見的系統， 目前已交付300套
吊放式聲納
吊放式聲納是反潛直升機最主要的探潛設備。 現有技術可以使聲納工作於低頻,能在滿足多種艦載機尺寸與重量要求的前提下,大幅提升探測距離並抵消目標船殼消音瓦的作用。 根據一些專家的估計,現在低頻吊放式聲納的探測距離比中頻聲納遠3~5倍,探測效率大為提升。
法國泰利斯公司的直升機用折疊式輕型聲學系統(FLASH)是吊放式聲納中最常見的系統,目前已交付300套。 用戶包括法國海軍(NH-90),挪威海軍(NH-90),英國海軍(AW-101),以及阿聯酋空軍(AS-332B)。 通過與雷聲公司合作,該系統也在美國生產,型號為AN/AQS-22主動低頻聲納(ALFS),裝備美國、澳大利亞、及沙特的MH-60R直升機。
FLASH系統工作於低頻(3~5千赫茲),最大使用深度750米,覆蓋深海聲道,同時由於裝備緊湊型高速液壓絞車,收放速度相對較快,達到8.5米/秒。 釋放到指定深度後,系統會展開12片折疊式接收換能器,展開直徑1.4米。 它較大的頻寬(1000HzFM)可提供探測並分類潛艇的先進能力,尤其適合探測低多普勒目標,如坐底的柴電潛艇。
FLASH系統相容所有北約標準的聲納浮標,有多種聲學處理器可供使用。
瑞典版的NH-90直升機HKP-14B裝備更加先進的FLASH-S系統,該系統針對波羅的海淺水作戰進行了有針對性的開發。 搜索陣列使用了更高頻率(20千赫茲),識別陣列使用特高頻(超過250千赫茲),測距精度小於0.5米。 在500米距離上,FLASH-S可以顯示出目標的陰影圖像,從而更好地識別坐底潛艇。
泰利斯公司還開發出了更輕型的版本,被稱為緊湊型折疊式輕型聲學系統(COMPACTFLASH),重量限制在267千克,以電機替代液壓系統,這樣就可以裝備更小型的直升機,如AW159(該機缺少必要的液壓系統)與“超級山貓300”。
雷聲公司的AN/AQS-22設計的初衷是用於升級SH-60F直升機,可與艦載AN/SQS-53C低頻聲納進行多基地協作探潛。 英國與法國版的系統已經證明具備同泰利斯4110CL船殼聲納及CAPTAS-4可變深度聲納(VDS)進行多基地協作的能力。
▲L-3海洋系統公司研製的DS-100直升機遠端主動聲納是另一種廣泛使用的低頻吊放式聲納
另一種廣泛使用的低頻吊放式聲納是L-3海洋系統公司研製的直升機遠端主動聲納(HELRAS)DS-100。 它的工作頻率更低,為1.38千赫茲,頻寬300Hz米F,工作深限500米。 相比於其他同類產品擁有更高功率。 針對難以探測的低速目標,它通過使用高解析度多普勒處理及長脈衝來提升探測能力,可探測近乎靜止的目標。
該系統重量325千克,包括153千克的濕端。 濕端擁有7片發射單元組成的垂直發射陣列,接收陣列則由8片液壓驅動擴展臂組成,展開時直徑2.6米。 它能與多種聲納浮標及艦載聲納相容,包括2087聲納與低頻主動拖曳式聲納VDS-100,可執行雙基地或多基地協作。 HELRAS最初裝備義大利AW-101直升機,後來又裝備NH-90(義大利與荷蘭),S-70B“海鷹”(巴西、希臘、新加坡、泰國、及土耳其),CH-148(加拿大),AS-532S“美洲豹”(智利),以及更小的AS-532S“黑豹”直升機(印尼)。
HELRAS的絞車改進自AN/AQS-18與AN/AQS-13系列中頻(9.2~10.7千赫茲)吊放式聲納。這兩個系列聲納也在全球廣泛裝備,AN/AQS-13F裝備美國海軍SH-60B與SH-60F,以及其他出口型的“海鷹”直升機。AN/AQS-18(V)的用戶包括埃及、以色列、德國、希臘、日本、韓國、葡萄牙、及中國臺灣地區裝備的S-70B、AB-212、B-412P、“山貓”、“超級山貓”、及SH-2G等直升機。日本海上自衛隊反潛直升機SH-60K裝備的是部件均為國產的HQS-104(AN/AQS-18M)聲納。AN/AQS-18A是AN/AQS-18系列的新一代產品,與HELRAS共用了80%的元件,但不包括換能器。雖然濕端與AN/AQS-13F一樣,但其他部分有了極大改進,換裝了更現代的處理器、操作員介面、以及顯示器,可以支援更長的脈衝並採用更先進的處理技術。
L-3海洋系統公司開始研發“螢火蟲”(FIREFLY)聲納作為AN/AQS-18A的後續產品。總重量被限制在182千克,使得其可以安裝在更輕型的直升機上,在瀕海執行吊放深度200米的行動。這有利於應對越來越不容忽視的近海潛艇威脅。“螢火蟲”聲納的緊湊型處理器同樣支援多基地協作。
聲納浮標
用於聲學探測的浮標種類非常多:主動型聲納浮標包括SSQ-62E定向指令主動浮標系統(DICASS),SSQ-926機載低頻電聲(ALFEA)浮標,SSQ-963浮標,SSQ-125低頻連續源(LFCS)浮標,及SSQ-565多基地低頻主動(LFA)浮標;被動型聲納浮標包括SSQ-53定向頻率分析與記錄浮標(DIFAR),SSQ-553DIFAR,SSQ-573DIFAR多基地浮標,SSQ-906低頻分析與測距浮標(LOFAR),SSQ-955高寬容度DIFAR浮標(HIDAR),SSQ-101可空中部署主動接收器浮標(ADAR),SSQ-77C垂直線陣列被動聲納浮標(VLAD),SSQ-801浮標,SSQ-981E水準平面陣列接收器浮標(BARRA),SSQ-36浮標,SSQ-937浮標,以及SSQ-536浮標等。投放方式包括氣動或重力,裝備不同類型的抛灑器。在一些機型上,比如AW-101與NH-90,浮標可以在飛行過程中在機艙內重新裝填,而在其他一些平臺上,如MH-60R及其他多種S-70系列直升機,重新裝填必須在地面或艦上由地勤人員在起飛前執行。聲納浮標的使用可以確保直升機即便是在收回吊放式聲納濕端並重新投放到另一個位置的過程中,也能保持對之前目標的跟蹤。大部分聲納浮標為標準A尺寸(36英寸,約合0.91米),美國海軍的聲納均為該尺寸。但是,更小的G尺寸(二分之一)與F尺寸(三分之一)浮標正變得越來越多,尤其適用於小型海上巡邏機、直升機、甚至是無人機。
▲SSQ-62E定向指令主動浮標系統也可由固定翼反潛機搭載
目前世界上最大的聲納浮標生產商是由Sparton與UltraElectronic公司合資成立的ERAPSCO公司。該公司開創了一種有關聲納浮標的革命性概念,被稱為綜合聲納系統(ISS),不同單位(艦船拖曳變深聲納(VDS),無人船,無人機,直升機,海上巡邏機)可以利用多基地技術協作探測並跟蹤水下目標。“梅林”HM.2直升機上使用的ISS-450多基地處理模組與SSQ-926、SSQ-955、及SSQ-981協同工作,它們均帶有嵌入式全球定位系統。“梅林”HM.2能力維持項目(MCSP)包括採用開放式架構任務系統,改進的雷達、可用於執行淺海任務聲學處理系統、以及吊放式聲納與浮標共用的聲學處理器,裝備數位VHF接收機。監控的浮標通道數量從8個增加到32個。其他主要的反潛戰改進還包括多基地主動(MSA)能力,即“梅林”HM.2直升機可以與護衛艦的2087聲納及拖曳變深聲納(VDS)協作。
韓國新型的AW159直升機裝備泰利斯公司整合了吊放式聲納與浮標的SONICS系統,該系統可以分別或同時處理主動與被動聲納及浮標的信號。法國、挪威、及瑞典NH-90直升機裝備泰利斯公司的TMS2000浮標聲學處理器,羅馬尼亞也使用該產品升級IAR-330“美洲豹”直升機。義大利與荷蘭NH-90則使用萊昂納多公司的OTS90聲學處理器,整合了HELRAS吊放式聲納與浮標子系統。
另外,美國海軍則通過使用SSQ-125低頻連續源(LFCS)浮標與多種接收浮標如SSQ-53FDIFAR,SSQ-77CVLAD,及SSQ-101ADAR等協同工作,來獲取先進作戰能力。
非聲學感測器
磁異探測器(MAD)是大多數反潛直升機的傳統裝備,但是鑒於其探測距離有限,僅為100~200米,所以最新的幾型平臺如MH-60R、NH-90、AW-101、及CH-148都沒有安裝磁異探測器。巴西S-70B,以色列SH-60F,及日本SH-60J等機型裝備了雷聲AN/ASQ-81磁異探測器。日本SH-60J的升級型SH-60K則採用AN/ASQ-84D(V)4磁異探測器。CAE公司研製的AN/ASQ-508A先進綜合磁異探測器系統(AIMS)也安裝在多種直升機與海上巡邏機上。在此基礎上開發的MAD-XR(任務擴展型)極大降低了尺寸與重量,適用于包括無人機在內的小型平臺。
先進雷達可以探測包括潛望鏡在內的小型目標。這也是為什麼當代大部分潛艇的潛望鏡都裝備了雷達告警接收機來提示上方有反潛機。2012年,洛馬公司任務系統分部獲得一項合同,為美國海軍研製編號為AN/APS-153(V)的翻新套件,用於升級MH-60R原本裝備的AN/APS-147多模雷達。APS-153雷達的主要改進是增加了自動化雷達潛望鏡探測與識別(ARPDD)能力。2016年7月,洛馬公司獲得交付103套AN/APS-153(V)1ARPDD系統的合同,其適配的雷達由Telephonics公司生產。Telephonics公司還生產了AN/APS-143(3)“海洋之眼”雷達(之前被稱為AN/APS-128)。儘管不具備自動探測能力,它仍可在背景雜訊非常嚴重的情況下探測小型目標。“海洋之眼”雷達裝備加拿大CH-148,瑞典NH-90,希臘、土耳其、與泰國的S-70,以及埃及、秘魯、與波蘭的SH-2G直升機。
萊昂納多公司的“藍茶隼-5000”(也被稱為“浪花-5000E”)裝備英國“梅林”HM.2直升機,更輕型的“浪花”7000E裝備韓國AW-159直升機。這兩種多模AESA雷達具備小目標模式,可在嚴重的海洋背景雜訊中探測潛望鏡。
NH-90(法國,義大利,荷蘭,及挪威)裝備的歐洲海軍雷達(ENR)安裝在機腹前部。該雷達是泰利斯、萊昂納多、EADS三家公司聯合開發的“海洋主宰”雷達的衍生型號,也具備高海況下探測潛望鏡的能力。
除了海面跟蹤雷達,最新的光電感測器也提供強大的潛望鏡/進氣管探測能力。儘管它們的探測距離通常小於雷達,但能提供更好的識別能力,並且作為被動感測器不易暴露自己。
輕型魚雷
反潛直升機可以搭載輕型魚雷或深水炸彈,武器數量通常為2枚,但是像“梅林”HM.2這種載重更大的飛機可以搭載至多4枚魚雷。還有很多國家裝備更成熟的A-244/S與Mk46輕型魚雷。“黃貂魚”魚雷裝備英國、挪威、羅馬尼亞、及泰國。更新的輕型魚雷,如MU90在淺海與深海的性能與殺傷力都更強,裝備國包括法國、義大利、德國、丹麥、波蘭、埃及、以及摩洛哥。美國Mk54MAKO魚雷裝備美國與澳大利亞海軍,也是唯一一種熱動力輕型魚雷。韓國的“藍鯊”魚雷僅裝備韓國與菲律賓海軍。日本SH-60K直升機裝備12式G-RX5魚雷。目前大部分輕型魚雷具備互通性,意味著現有平臺可裝備多種不同魚雷。
▲日本SH-60J的升級型SH-60K採用的ANASQ-84D（V）4磁異探測器
瑞典海軍已經向薩博公司訂購薩博輕型魚雷(SLWT),首次試射計畫在2017年進行。該魚雷彈徑400毫米,專門針對波羅的海淺水行動進行了優化,採用有線通信。薩博透露SLWT將重點強調模組化與可升級性,靈活集成與集成低費用是其非常重要的特點。SLWT可以裝備多種平臺,包括水面艦艇,飛機,潛艇,小型船舶等,瑞典將在5年內將其集成到海軍現有平臺上。隨著新技術的出現,SLWT未來更換部件也非常方便。例如,負責導引系統和資料處理的中央電腦與其他子系統間的介面通過千兆乙太網匯流排連接,可以很方便地替換。此外,薩博還為SLWT提供了更大的升級空間,關鍵部件如推進部分與導引系統都預留了未來性能與功能升級的空間。
萊昂納多公司也推出了“黑箭”與“黑蠍”輕型魚雷來替代現有系統,其中後者是一款小型化、低成本的輕型魚雷,可通過浮標發射筒發射,主要用於攻擊潛水夫輸送載具(SDV)與小型潛艇,也可用於襲擾大型潛艇。
HELRAS的絞車改進自AN/AQS-18與AN/AQS-13系列中頻(9.2~10.7千赫茲)吊放式聲納。這兩個系列聲納也在全球廣泛裝備,AN/AQS-13F裝備美國海軍SH-60B與SH-60F,以及其他出口型的“海鷹”直升機。AN/AQS-18(V)的用戶包括埃及、以色列、德國、希臘、日本、韓國、葡萄牙、及中國臺灣地區裝備的S-70B、AB-212、B-412P、“山貓”、“超級山貓”、及SH-2G等直升機。日本海上自衛隊反潛直升機SH-60K裝備的是部件均為國產的HQS-104(AN/AQS-18M)聲納。AN/AQS-18A是AN/AQS-18系列的新一代產品,與HELRAS共用了80%的元件,但不包括換能器。雖然濕端與AN/AQS-13F一樣,但其他部分有了極大改進,換裝了更現代的處理器、操作員介面、以及顯示器,可以支援更長的脈衝並採用更先進的處理技術。
L-3海洋系統公司開始研發“螢火蟲”(FIREFLY)聲納作為AN/AQS-18A的後續產品。總重量被限制在182千克,使得其可以安裝在更輕型的直升機上,在瀕海執行吊放深度200米的行動。這有利於應對越來越不容忽視的近海潛艇威脅。“螢火蟲”聲納的緊湊型處理器同樣支援多基地協作。
聲納浮標
用於聲學探測的浮標種類非常多:主動型聲納浮標包括SSQ-62E定向指令主動浮標系統(DICASS),SSQ-926機載低頻電聲(ALFEA)浮標,SSQ-963浮標,SSQ-125低頻連續源(LFCS)浮標,及SSQ-565多基地低頻主動(LFA)浮標;被動型聲納浮標包括SSQ-53定向頻率分析與記錄浮標(DIFAR),SSQ-553DIFAR,SSQ-573DIFAR多基地浮標,SSQ-906低頻分析與測距浮標(LOFAR),SSQ-955高寬容度DIFAR浮標(HIDAR),SSQ-101可空中部署主動接收器浮標(ADAR),SSQ-77C垂直線陣列被動聲納浮標(VLAD),SSQ-801浮標,SSQ-981E水準平面陣列接收器浮標(BARRA),SSQ-36浮標,SSQ-937浮標,以及SSQ-536浮標等。投放方式包括氣動或重力,裝備不同類型的抛灑器。在一些機型上,比如AW-101與NH-90,浮標可以在飛行過程中在機艙內重新裝填,而在其他一些平臺上,如MH-60R及其他多種S-70系列直升機,重新裝填必須在地面或艦上由地勤人員在起飛前執行。聲納浮標的使用可以確保直升機即便是在收回吊放式聲納濕端並重新投放到另一個位置的過程中,也能保持對之前目標的跟蹤。大部分聲納浮標為標準A尺寸(36英寸,約合0.91米),美國海軍的聲納均為該尺寸。但是,更小的G尺寸(二分之一)與F尺寸(三分之一)浮標正變得越來越多,尤其適用於小型海上巡邏機、直升機、甚至是無人機。
▲SSQ-62E定向指令主動浮標系統也可由固定翼反潛機搭載
目前世界上最大的聲納浮標生產商是由Sparton與UltraElectronic公司合資成立的ERAPSCO公司。該公司開創了一種有關聲納浮標的革命性概念,被稱為綜合聲納系統(ISS),不同單位(艦船拖曳變深聲納(VDS),無人船,無人機,直升機,海上巡邏機)可以利用多基地技術協作探測並跟蹤水下目標。“梅林”HM.2直升機上使用的ISS-450多基地處理模組與SSQ-926、SSQ-955、及SSQ-981協同工作,它們均帶有嵌入式全球定位系統。“梅林”HM.2能力維持項目(MCSP)包括採用開放式架構任務系統,改進的雷達、可用於執行淺海任務聲學處理系統、以及吊放式聲納與浮標共用的聲學處理器,裝備數位VHF接收機。監控的浮標通道數量從8個增加到32個。其他主要的反潛戰改進還包括多基地主動(MSA)能力,即“梅林”HM.2直升機可以與護衛艦的2087聲納及拖曳變深聲納(VDS)協作。
韓國新型的AW159直升機裝備泰利斯公司整合了吊放式聲納與浮標的SONICS系統,該系統可以分別或同時處理主動與被動聲納及浮標的信號。法國、挪威、及瑞典NH-90直升機裝備泰利斯公司的TMS2000浮標聲學處理器,羅馬尼亞也使用該產品升級IAR-330“美洲豹”直升機。義大利與荷蘭NH-90則使用萊昂納多公司的OTS90聲學處理器,整合了HELRAS吊放式聲納與浮標子系統。
另外,美國海軍則通過使用SSQ-125低頻連續源(LFCS)浮標與多種接收浮標如SSQ-53FDIFAR,SSQ-77CVLAD,及SSQ-101ADAR等協同工作,來獲取先進作戰能力。
非聲學感測器
磁異探測器(MAD)是大多數反潛直升機的傳統裝備,但是鑒於其探測距離有限,僅為100~200米,所以最新的幾型平臺如MH-60R、NH-90、AW-101、及CH-148都沒有安裝磁異探測器。巴西S-70B,以色列SH-60F,及日本SH-60J等機型裝備了雷聲AN/ASQ-81磁異探測器。日本SH-60J的升級型SH-60K則採用AN/ASQ-84D(V)4磁異探測器。CAE公司研製的AN/ASQ-508A先進綜合磁異探測器系統(AIMS)也安裝在多種直升機與海上巡邏機上。在此基礎上開發的MAD-XR(任務擴展型)極大降低了尺寸與重量,適用于包括無人機在內的小型平臺。
先進雷達可以探測包括潛望鏡在內的小型目標。這也是為什麼當代大部分潛艇的潛望鏡都裝備了雷達告警接收機來提示上方有反潛機。2012年,洛馬公司任務系統分部獲得一項合同,為美國海軍研製編號為AN/APS-153(V)的翻新套件,用於升級MH-60R原本裝備的AN/APS-147多模雷達。APS-153雷達的主要改進是增加了自動化雷達潛望鏡探測與識別(ARPDD)能力。2016年7月,洛馬公司獲得交付103套AN/APS-153(V)1ARPDD系統的合同,其適配的雷達由Telephonics公司生產。Telephonics公司還生產了AN/APS-143(3)“海洋之眼”雷達(之前被稱為AN/APS-128)。儘管不具備自動探測能力,它仍可在背景雜訊非常嚴重的情況下探測小型目標。“海洋之眼”雷達裝備加拿大CH-148,瑞典NH-90,希臘、土耳其、與泰國的S-70,以及埃及、秘魯、與波蘭的SH-2G直升機。
萊昂納多公司的“藍茶隼-5000”(也被稱為“浪花-5000E”)裝備英國“梅林”HM.2直升機,更輕型的“浪花”7000E裝備韓國AW-159直升機。這兩種多模AESA雷達具備小目標模式,可在嚴重的海洋背景雜訊中探測潛望鏡。
NH-90(法國,義大利,荷蘭,及挪威)裝備的歐洲海軍雷達(ENR)安裝在機腹前部。該雷達是泰利斯、萊昂納多、EADS三家公司聯合開發的“海洋主宰”雷達的衍生型號,也具備高海況下探測潛望鏡的能力。
除了海面跟蹤雷達,最新的光電感測器也提供強大的潛望鏡/進氣管探測能力。儘管它們的探測距離通常小於雷達,但能提供更好的識別能力,並且作為被動感測器不易暴露自己。
輕型魚雷
反潛直升機可以搭載輕型魚雷或深水炸彈,武器數量通常為2枚,但是像“梅林”HM.2這種載重更大的飛機可以搭載至多4枚魚雷。還有很多國家裝備更成熟的A-244/S與Mk46輕型魚雷。“黃貂魚”魚雷裝備英國、挪威、羅馬尼亞、及泰國。更新的輕型魚雷,如MU90在淺海與深海的性能與殺傷力都更強,裝備國包括法國、義大利、德國、丹麥、波蘭、埃及、以及摩洛哥。美國Mk54MAKO魚雷裝備美國與澳大利亞海軍,也是唯一一種熱動力輕型魚雷。韓國的“藍鯊”魚雷僅裝備韓國與菲律賓海軍。日本SH-60K直升機裝備12式G-RX5魚雷。目前大部分輕型魚雷具備互通性,意味著現有平臺可裝備多種不同魚雷。
▲日本SH-60J的升級型SH-60K採用的ANASQ-84D（V）4磁異探測器
瑞典海軍已經向薩博公司訂購薩博輕型魚雷(SLWT),首次試射計畫在2017年進行。該魚雷彈徑400毫米,專門針對波羅的海淺水行動進行了優化,採用有線通信。薩博透露SLWT將重點強調模組化與可升級性,靈活集成與集成低費用是其非常重要的特點。SLWT可以裝備多種平臺,包括水面艦艇,飛機,潛艇,小型船舶等,瑞典將在5年內將其集成到海軍現有平臺上。隨著新技術的出現,SLWT未來更換部件也非常方便。例如,負責導引系統和資料處理的中央電腦與其他子系統間的介面通過千兆乙太網匯流排連接,可以很方便地替換。此外,薩博還為SLWT提供了更大的升級空間,關鍵部件如推進部分與導引系統都預留了未來性能與功能升級的空間。
萊昂納多公司也推出了“黑箭”與“黑蠍”輕型魚雷來替代現有系統,其中後者是一款小型化、低成本的輕型魚雷,可通過浮標發射筒發射,主要用於攻擊潛水夫輸送載具(SDV)與小型潛艇,也可用於襲擾大型潛艇。