香港特区《南华早报》日前引述中文学术刊物《升学学报》1月发表的一篇经过同行评审的论文,题为《深海水平阵对空中声源的进场定位研究》。该论文报道了中国科学家在一处秘密海域的1000米深海底部署声学传感器阵列,成功探测并跟踪了一架在5000米高度飞行的固定翼飞机。
这篇论文的主要作者来自中国科学院声学研究所国家重点实验室。论文指出,当高空飞机进入距离深海声学传感器阵列17公里的范围时,传感器阵列能够在几秒钟内捕捉到飞机的大致坐标,误差小于1公里。作者表示,他们将继续提高深海声学传感器阵列的性能。
《南华早报》据此认为,深海声学传感器阵列是中国的一项重大技术突破,可能重塑未来海战的格局。众所周知,自二战以来,航空反潜一直是反潜作战中最有效的方式之一。水下潜艇既无法探测到空中的飞机,也无法对飞临头顶的飞机进行有效反击,更无法在速度上与飞机抗衡。相反,潜艇一旦加速,其噪声水平会大幅增加,反而更容易被飞机发现和攻击。因此,反潜飞机一直被视为潜艇的天敌。
冷战时期,苏联海军曾为潜艇配备便携式防空导弹,试图对抗反潜机,但这种措施效果有限。冷战后,德国和挪威相继研制了“独眼巨人”和“海神”光纤制导的潜射防空导弹,但这些导弹本质上与冷战时期苏联海军的便携式防空导弹并无太大区别,因为它们仍无法解决潜艇如何探测空中反潜机的问题。如果潜艇无法探测到飞机,又何谈发射防空导弹进行反击呢?
如果潜艇能够通过水下传感器实现对空中飞机的预警,并获取飞机的大致坐标,那么就可以从水下发射防空导弹将其摧毁。然而,飞机产生的大部分声波会被海面反射回天空,只有极小部分能够穿透海水。而这些穿透海水的声波在经过不同温度、密度和盐度的海水层,以及洋流和漩涡时,会发生严重扭曲,这使得在水下探测空中目标极为困难。
在过去数十年间,中国与其他少数海洋大国相继实现了在浅水区使用海床系统探测低空飞行目标的能力。但在深水区探测高空目标的挑战一直难以克服。而中国科学院声学研究所的研究团队提出了一种创新的方法。他们推测,飞机发出的部分声波在撞击海床后会反射回海面,然后再次反弹,可能传播很长距离。据此,中方研究人员认为,通过捕捉并利用这些微弱信号,可以大大提高探测灵敏度,从而大幅提升在深水区探测高空飞机的能力。
显然,中国已经进行的实验证明了这一理论的可行性,这是一项巨大的技术突破。在世界范围内,至今还没有其他国家掌握这项先进的探测技术。这项技术无疑将大幅提升中国潜艇的生存能力,因为深海传感器能够较早发现反潜机,从而为潜艇争取时间采取多种战术对抗措施。
目前,固定翼反潜机在机动性能、探测能力和反应速度上远远优于潜艇,而潜艇水下发射中远程防空导弹的技术难题仍未完全解决。因此,深海传感器能够较早发现反潜机,给潜艇带来的最大好处并不是进行反击,而是能够更早地进行躲避,显著降低反潜机发现潜艇的概率。这样一来,潜艇的生存能力自然就能得到大幅提升。