潜艇的替身
时间：2020-06-15 16:48:33 来源：达达文档网 本文已影响 人 
王凡
作为威力最强的“不对称武器”之一，潜艇无论在哪个国家的海军眼中，都是“眼中钉，肉中刺”。冷战期间，在北大西洋，苏联红海军的核潜艇经常与美国海军的反潜舰艇、潜艇部队进行“猫捉老鼠”的游戏。无论是美国航母战斗群、反潜巡逻机还是单独执行任务的核潜艇，都要提防苏联海军的核潜艇是否在自己附近潜伏。这些部队如果没有良好的反潜战训练，肯定是无法胜任这些任务的。因此，美国海军长久以来都非常重视反潜作战训练。
虽然使用潜艇来执行反潜训练任务效果极佳，但成本相当高，而且潜艇部队不能保证随时都能配合水面舰艇、飞机来训练。尤其是冷战结束后，美国海军攻击型核潜艇的数量持续下降，可部署潜艇数量不足，这种对抗式训练只能保持最低限度进行。
在缺乏潜艇作为假想敌时，低成本、操作简单的无人水下载具（UUV），就能代替潜艇执行此类训练任务。美国海军就为此而研制装备了反潜训练靶标，目前主要使用的有两款：可重复使用的MK30，消耗式的MK39。
进行反潜训练，最好的靶标是己方的潜艇，但训练成本高，也不能随叫随到
正在吊放，准备入水的MK30
大替身，逼真模拟
MK30系列反潜战训练靶标，直径533毫米，长度6.25米，外形与MK48鱼雷非常相似。该系列训练靶标最大航速20节，能够为水面舰艇、潜艇与反潜机提供真实、可靠、经济的反潜训练。
从1974年开始，该系列的最初型号MK30-Mod1就开始在美国海军中服役。目前美国海军服役的44条MK30-Mod1已经执行了超过25000次的反潜训练及测试任务，每条靶标的平均寿命已经超过了40年。经过延寿之后，MK30-Mod1将服役到2027年。
MK30-Mod2型于1992年研制，取代了原来44条MK30-Mod1中的11条，2002年开始具备初始作战能力。
MK30使用电力推进，前方电源舱段中有银锌电池，总电量39千瓦时。每次执行完训练任务后，MK30可以回收、充电。银锌电池还为声学模拟系统、引导/控制系统提供电力。
MK30上装备了噪音发生器、强磁场制造系统，能够模拟不同的声纹特征与磁信号特征，来扮演不同类型的水下威胁，比如常规潜艇、攻击型核潜艇、弹道导弹核潜艇等。相比MK30-Mod1型，MK30-Mod2型增加了自动规避功能，在接收到反潜单位的主动声呐信号，或探测到来袭的鱼雷噪声后，做出机动，模拟潜艇规避攻击。这能为反潜单位提供尽可能贴近实战的训练。
MK30的部署平台为一艘配备大型起重设备的支援船只，通常是美国军事海运司令部租借的民船。从船上部署后，MK30首先下潜到工作深度，达到任务速度，然后就会按照提前设定好的路线航行。训练期间，可以通过声呐信号指示其改变航速、航向、深度、任务模式。如果训练任务需要紧急中断，操作团队可以使用紧急关闭系统向其发送185分贝的停机信号，此时MK30终止任务并上浮至水面，由支援舰艇或直升机回收。
MK30通常由8名民间人员操作，包括1名任务主管、1名工程师、6名技术人員。不过它实际上仍需其他规模庞大的后勤支援团队、训练设施，才能进行完整的训练程序，所以通常只在贴近基地的试验场使用。
为了确保安全，美国海军规定MK30只能在设置了回声定位设备的试验场或训练海域中运行。他们通常使用便携水下训练场地系统（Portble UnderseaTraining Range，PUTR），来追踪与监控整个反潜战训练的过程。PUTR系统是一组投放在海床上的小型应答系统。
MK30-Mod1反潜训练靶标的结构
小替身，随手就练
MK30型反潜训练靶标虽然能够代替潜艇扮演假想敌，提供贴近真实状况的反潜训练，但它体积和重量都很大，需要很多后勤与支援设备、人员，限制了使用范围。这种情况下，美国研制了MK39型一次性机动反潜战训练靶标（Expendable Mobile ASWTraining Target，EMATT）。
MK39在设计时就考虑了快速、低成本进行反潜战训练，因此其长度只有914毫米，直径121毫米，重量仅10.1千克。别看体积与重量都不大，MK39却拥有约200米的最大潜深。
MK39的部署极其简单，任何一艘水面舰艇或普通的反潜机，都能轻松完成。部署前，只需要一台笔记本电脑设定数据，包括航线、深度、速度、运行时间等，随后MK39就能进入工作状态。释放也非常简单，从甲板上直接手抛入海即可。
MK39的任务设定非常方便，只需要一台专用笔记本电脑与一根数据线即可完成
为了增强通用性，MK39出厂前都被装入一具安装了减速伞套件的标准声呐浮标发射收纳筒（SonobuoyLaunch， Container，SLC）。SLC使MK39可以通过反潜巡逻机、直升机的声呐浮标发射系统投放。如果从水面舰艇或低空直升机上投放，将MK39靶标本体从SLC中取出即可。MK39入水下沉到预定深度，满足启动要求后，就会开始执行程序，展开反潜训练。与MK30一样，MK39也具备自动规避功能，能进行4组预设与3组可编程的规避动作。
自上世纪80年代起，MK39已生产4万多套，仅美国海军就接收了近2万套，使用它的国家有二十多个。
MK39在完成设定后直接抛入水中即可进行反潜战训练。因此这款靶标在美军中极受欢迎，很多舰艇在出海时都会携带一批MK39进行训练
MK39系列先后生产了四种型号，MK39-Mod0、MK39-Mod1、MK39-Mod1A和MK39-Mod2。这四个型号之间，最大速度与噪音模拟的细节均各有不同，但是都主要用于模拟常规潜艇。
MK39-Mod0型到Mod1A型上配备的噪音发生器，能够产生450、600、720和900赫兹四个频率的噪音。
MK39-Mod2型能够在100～3000赫兹频段内产生12个频率的噪音，还能够播放预先录制的噪音信号，这些信号中通常包括了潜艇打开鱼雷发射管、发射鱼雷、转舵和一些机械噪音。
2014年，美国海军为MK39-Mod2进行了升级，强化其水下信号播放能力。升级后的MK39-Mod2能产生最大175分贝的噪音。
航速上，MK39系列的改进变化更多一些。MK39-Mod0与Mod1型设计较早，只能以固定的8节航速航行。如果加装磁场发生装置，航速会降到7节，最大续航时间为3小时。美国海军在使用中发现，固定航速航行的靶标无法逼真模拟潜艇，因此对其进行了升级，研制了MK39-Mod1A型。
由于成本較低，MK39可以大批量生产
MK39在出厂时都会收纳在标准声呐浮标发射收纳筒中
MK39-Mod1A的续航力与其航速直接相关。没有加装磁场发生装置的MK39-Mod1A，航速能在3～8节之间调节。3节航速下续航力10小时，8节航速下续航力3小时。如果加装磁场发生器，MK39-Mod1A就只能以5～7节航行。
此后的MK39-Mod2型增强了续航力，8节航速时续航时间有4小时。
进入21世纪后，AIP系统逐步成熟，常规潜艇开始大量装备AIP系统，性能有了很大提升。因此美国海军在2012年准备为MK39-Mod2升级，换装动力系统，使其能在保留3～8节巡航速度的同时，以最高14节的速度冲刺航行，模拟新型潜艇的特性。热动力鱼雷的航速要普遍高于电动力鱼雷，因此采用MK48这类鱼雷的动力组件，本来是最简便的办法。但这类鱼雷使用的奥托Ⅱ高能燃料，不仅成本高，安全性还无法满足海军反潜机的储存要求，因此MK39只能接着用电池。
2019年1月17日，美国海军水下作战中心发出了生产下一代MK39-Mod3的技术细节需求。虽然这份需求目前尚未公开，但据推测，MK39-Mod3很可能就是增强了动力系统，能够达到14节航速的MK39系列最新型。
在同一时间，洛马公司也在MK39-Mod2的基础上研制了“潜艇机动声学训练靶标”（SubmarineMobile Acoustic Training Target，SUBMATT），主要用于潜艇的反潜作战训练。
其主要结构与MK39-Mod2几乎没有区别，唯一变化是没有了适合空投的SLC外壳，而是通过潜艇的垃圾处理装置发射套件发射。当其从标准的垃圾处理装置中发射后，会下沉到一定深度，再进入工作模式，以免与投放它的潜艇相撞。
新替身，智能外购
2018年， 美国海军对瑞典萨博公司研制的AUV62-AT反潜作战训练系统进行了评估，希望用它代替已经服役多年的MK30-Mod1型靶标。这项测试于2018年夏在位于巴哈马群岛的大西洋水下测试与评估中心进行。测试前，美国海军派出了一支分队到瑞典进行相关操作培训。
一套完整的AUV62-AT反潜战训练系统，除了水下航行器，还有信号产生与分析系统、任务计划系统、训练评估系统、投放与回收系统、整合后勤支援系统。
潜艇使用的SUBMATT靶标
AUV62-AT的水下航行器， 直径和MK30-Mod1一样，都是533毫米，但其长度达到7米，重量为620千克。外壳由铝合金制成，最大潜航深度300米，最高航速12节，4节航速时续航时间24小时，8节航速时续航时间10小时，12节航速时续航时间3 小时。其操控方式与MK30基本相同，都是按预先设定的路线航行，或是通过无线电或声呐改变其航速、深度、航向、声学信号等。
AUV62-AT的外形基本还是鱼雷形，但在后部设置了一根通信天线桅杆。它的噪音发生器能够模拟10赫兹到160千赫兹之间的声学信号，频段范围很宽。主动声呐模拟器，能产生最高185分贝的输出信号，频率为1千赫兹到100千赫兹。AUV62-AT的尾部还装有拖曳式噪音发生器，用于模拟潜艇在声学上的长度与体积。
AUV62-AT虽然不像MK30那样能达到20节，但极大的续航能力能够更加真实地模拟对抗的情况
AUV-62AT反潜战训练系统的水下航行器
瑞典海军在2016年6月订购了一批AUV62-AT，2020前完成交付。一个未公开名字的客户也在2017年从萨博公司订购了AUV62-AT。在美国海军于2018年对其测试后，英国皇家海军也在2019年5月订购了该系统，由萨博与英国国防企业QinetiQ公司共同操作与维护。
对美国海军来讲，他们决定购买AUV62-AT系统取代MK30-Mod1，也只是过渡，等待本国研制的下一代大型反潜训练靶标出现。但目前来看，美国自研的下一代大型反潜训练靶标，恐怕仍需较长时间才能出现。
