研制反潜巡逻机有多难
■张鼎一 李 坤
上个月，挪威国防物资局接收了首架P-8A“波塞冬”反潜巡逻机。据报道，挪威向美国波音公司共采购了5架P-8A“波塞冬”反潜巡逻机，用以取代6架老旧的P-3C“猎户座”反潜巡逻机。这是挪威国防物资局与波音公司达成协议4年后的首次交付，剩余4架飞机目前正处于生产组装的后期阶段，预计将于明年交付挪威。
作为“察打一体”的航空反潜平台，反潜巡逻机具有作战半径大、搜索范围广、机动灵活等特点，是潜艇的“天敌”。反潜巡逻机乃大国重器，世界上能自主研制反潜巡逻机的只有美、俄等少数国家。那么，研制反潜巡逻机到底有多难？难在哪些方面？本文为您一一解读。
伊尔-38反潜巡逻机。资料照片
螺蛳壳里做道场
早期反潜巡逻机，是依靠雷达大范围扫描海面，从而获取水面潜艇的位置。面对藏在水下的潜艇，往往是束手无策。
二战结束后，随着核动力、AIP（不依赖空气推进装置）等先进技术快速发展，潜艇的自持力、潜深等性能参数得到显著提升。潜艇技术的进步，催生反潜技术更新迭代，尤其是现代声呐浮标的问世，使得反潜巡逻机即使身处“天宫”，也能掌控“龙宫”。
然而，茫茫大洋上，如何精确定位水下潜艇绝非易事。相比雷达发射的电磁波，水声探测的稳定性要差很多，海洋环境复杂多变，水温、盐度、水下噪声等因素都会对浮标的探测性能造成干扰。
针对不同水文条件，工程师需要设计各种用途不同的声呐浮标，例如“默默静听”的被动类浮标、“积极发声”的主动类浮标以及“辨别音色”的辅助类浮标，这些浮标大多使用同样尺寸的外壳封装，依靠反潜巡逻机上的浮标发射筒，将其投向预定海域。
类似钓鱼时“打窝”，浮标水听器要想直达探测效果最佳的水层，必须使用上百米长的悬挂线缆定深，而这将占用浮标内部大量空间。此外，电池、浮囊、减速伞等零部件都要巧妙地“塞”入外壳内，这好比螺蛳壳里做道场。
投放声呐浮标的过程比较复杂，需要经过发射、开伞、入水、展开和激活等多个环节。毫无疑问，系统越复杂，故障率越高，整个过程操作稍有不慎，浮标就会沉入海底，失活失联，反潜巡逻机也就无法接收到浮标的无线电信号。
事实上，声呐浮标搜潜设备的研发是一个复杂又漫长的过程。以美国SSQ系列声呐浮标为例，它的前身——MSS浮标在诞生之初就不是很好用，美国军工企业对其经过数十年的改进升级，研发出几十种类型的浮标。由此可见，研发声呐浮标是一项实践工程，产品诞生只是起点，需要部队和厂家对其反复试验论证，才能最终列装部队。
“花式捕鱼”开天眼
成功找到一艘潜艇，需要动用多少军事力量？
美军的反潜体系给出答案：除了部署遍布全球的军舰、潜艇和反潜巡逻机等传统兵力，还有军事卫星、大型海底声呐基阵等设备作为情报侦察力量。毫不夸张地说，现代反潜作战体系是一张多维空间铺设、各级节点联动的“超级大网”，猎杀潜艇如同“花式捕鱼”。
作为这张“超级大网”里的重要节点，反潜巡逻机具备“眼观六路、耳听八方”的强大态势感知能力，运用“天眼”对潜艇进行广域搜索和精确定位。
“电波眼”——机载搜索雷达。常规潜艇短则数小时、长则数天要进行上浮充电，通气管、潜望镜等小目标一旦露出水面，机载雷达就会将其锁定。考虑到通气管这类目标往往在复杂海况中若隐若现，机载雷达不仅需要具备很强的抗杂波特性，还要有较强的目标识别分辨率，才能将潜艇特征目标从各种复杂回波中成功筛选出来。
“千里眼”——光电搜索仪。在日常巡逻监视任务中，光电设备是完成对目标拍摄取证的主要设备。与主动辐射雷达相比，光电搜索仪具有被动隐蔽搜索的能力，可以神不知鬼不觉地对目标进行锁定和跟踪，但它可不只是一个高空摄像头，先进的多功能搜索仪甚至能追踪到浅海中细微的温差变化，以热源特征查找潜艇。
“透视眼”——磁异常探测仪。毫无疑问，打得准的前提是定位准，水下潜艇在什么方位，磁异常探测仪“说了算”。观察反潜巡逻机的外观，你会发现机身上长了一条“尾巴”，这就是磁异常探测仪。不要小看这条“尾巴”，它能够通过测量地球固有磁场的微小变化，精确定位水下目标。不过，研制高精度的磁力计绝非易事，需要运用地球物理、量子力学、磁干扰补偿等学科理论知识，直到如今也仅有少数国家掌握。
脱胎换骨换新颜
自反潜巡逻机等特种机诞生之日起，载机选型就是一个难题：在新增机载设备如此繁多的情况下，是在成熟载机平台上改装稳妥，还是专门设计一型飞机更好？这个问题困扰设计师许久。
这个难题贯穿于整个特种机发展史。在运输机改装预警机的过程中，苏联等国都曾因为载机的气动外形发生巨大变化，导致机毁人亡的严重事故；在研制P-1反潜巡逻机时，日本决定“另起炉灶”，全新设计一型载机平台，因未掌握发动机相关技术，在新机试飞期间就发生了多台发动机空中停车的事故。
目前，世界上大多数国家并不具备研制大型飞机的能力，而反潜巡逻机技术风险大、生产批次少，更多国家选择在成熟的客机或运输机平台上进行改装，改装过程大致有以下3步：
第一步是“旧屋改造”，对舱内空间进行重新布局。“大海捞针”是一个细致活，反潜巡逻机常常需要进行数小时的搜潜作业。为了给长时间飞行的空勤人员提供良好的工作环境，反潜巡逻机一般会将气密机舱划分为驾驶舱、任务舱、设备舱以及休息舱等舱段，设置卫生间、厨房等必要的生活设施，并配备应急救生设施，保证在紧急情况下飞行人员能够顺利逃生。
第二步是“房屋精装”，在机身表面加装设备。改装反潜巡逻机最大的挑战，莫过于重新调整载机的气动布局。加装大量外部设备，不仅改变了飞机的气动外形，还会带来更为复杂的操纵配平问题，这类改装往往有悖于普通飞机的气动设计理念。因此，在改装过程中，设计师会采用隐蔽式、小鼓包等外形设计，避免裸露在机身表面的设备影响飞机飞行气动布局。
第三步是“安装家电”，为飞机加装反潜武器。航空鱼雷、反舰导弹的体积庞大，要想在“寸土寸金”的载机空间内加装武器系统，无疑是一个复杂工程。尤其是武器弹舱的加装，设计师需要重新规划油箱和管路的位置，在机型选型过程中，机身宽大的客机或运输机是首选方案。
“装修”完成后，反潜巡逻机还需开展“宜居性”测试。改装并非是简单“堆”设备，生产厂家只有经过反复试飞验证，通过电磁兼容测试，直至机载系统能够实现各种复杂环境下正常工作，才能拿到出厂“合格证”。
