任何一种武器从研发到熟练使用,再到不断地更新迭代,这期间都是由无数人在黑暗中一点点的摸索出来的,后来者在其之上再将其一点点的完善起来。有些装备自诞生以后,直到今天依然活跃在世界的舞台之上,也有的在当时的作战环境之下非常受欢迎,但是在后期的战场环境中很快就被淘汰掉了。就比如说海军,在一战和二战的时候,只要船吨位够大,炮口径够大基本上就是一支强大的海军了。但是,随着二战后导弹的出现,使得这种炮口径越大的思想被现实彻底的打败。为了针对各国海军的海军舰艇,反潜手段也应运而生,而目前最受各国重视的仍然是航空反潜。这是因为航空反潜具有反应速度快、搜索效率高、安全性好等优点。航空反潜起源于一战时期,在二战时期得到了蓬勃式的发展,在二战时期虽然潜艇技术已经有了一定程度的发展,比如增加了雷达告警接收机、搜索雷达、声呐、通气管等设备,但是和反潜机相比起来还是有一定的逊色。今天,小编就和大家一起回顾航空反潜的发展历程,再看看今天它所到达的高度。
伊尔-38反潜机,曾是苏联岸基航空兵的反潜装备
诞生之初
航空反潜起源于一战时期,而在一战中被用于进行反潜作战的飞机并不是路基飞机,而是水上飞机。1915年,美国海军水上飞机的中队长J.C.彼特,就对柯蒂斯H-4型水上飞机进行了改装,设计了新的船型机身,并换装了新的发动机,制造了世界上第一架反潜巡逻机,在这之后,其他国家也纷纷效仿对自己的水上飞机进行改装,使得水上飞机称霸了一战时期的反潜巡逻机。受限于当时的技术限制,陆基飞机的航程都比较短,在能在海岸附近进行巡逻,无法深入茫茫大洋进行搜索。虽然,水上飞机的航程也比较短,但是可以在水面上进行降落由潜艇来为其提供燃料,从而使其拥有更长的续航能力。
而且,当时雷达技术并没有普遍发展,所以那时候的反潜巡逻机只能依靠飞行员的眼睛来搜索海面上的潜艇。在白天天气好的情况下,反潜机可以在150米至1500米的高度进行飞行,依靠飞行员的视力可以发现10海里左右的水面航行潜艇,及1到3海里内的潜艇潜望镜及潜望深度时航行的尾流,如果是在潜艇正上方附近的话可以发现可透视深度下的水下潜艇。在进攻武器方面,一战初期和中期主要使用的是普通的50、100、200千克的航空炸弹。1916年9月15日的时候,反潜巡逻机击沉了第一艘潜艇。当时,奥匈帝国的2架“洛内尔”双翼水上飞机-L132和L135,在亚得里亚海科托尔湾外海投弹击沉了在水面的法军潜艇“傅科”号,还救起了潜艇上面的幸存官兵。
当时美国海军装备的柯蒂斯h-16型水上飞机
英国的水上飞机在一战时期也击沉了7艘德国潜艇,还协助其他的反潜兵力击伤了40艘德国潜艇。英国之所以取得这么好的战果,主要是它在1916年研制出了专门用来对付潜艇的深水炸弹。这种航空炸弹的弹体是圆柱形的,头部装有引信,弹尾则是普通的炸弹尾翼,用来稳定弹道,引爆方式是采用水压定深引信来控制引爆。由于当时飞机的载弹量很小,航空深水炸弹对于规格、重量限制的要求比舰用深弹的要求严格多了,弹药填装量最多只有100千克左右。即便是这样,这些炸弹对露出水面或者刚刚下潜的潜艇来说,都是能够要命的武器。因为深水炸弹中所装填的炸药是在水里面进行引爆的,使得固态的爆炸物迅速的转化为极高的压力和温度的气态反应物。在反应物的作用下,压力会瞬间被传递到周围的水里面,以冲击波的形式迅速扩散。尽管在扩散的过程中,会有一部分的能量流失掉,但在一定的范围之内,冲击波仍然可以撕开潜艇的外壳。除此之外,当冲击波离开之后,爆炸气体所产生的物质依然还会在水中的以气泡的形式做膨胀与收缩的循环运动,从而产生脉动现象,这种现象虽然没有冲击波的威力强大,但是其时间却远远地超过冲击波,其破坏力不容小觑。一战时期的深水炸弹填装的主要是TNT,100多千克的装药量所产生的破坏足以对9米距离左右的潜艇造成威胁。
黄金发展期
到了二战时期,由于反潜平台迎来了飞速的黄金发展期,在二战时期航空反潜的战果也成功地超过了水面舰艇。据统计,当时飞机击沉了412艘,占据总数的37%;水面舰艇击沉了401艘,占据总数的36%;飞机和水面舰艇协同击沉了47艘。之所以战果这么辉煌,主要就是由于科技的进步使得反潜巡逻机的性能、搜潜设备及攻潜武器都有了长足的提升,飞机的种类也比一战时期的种类多,不仅仅有水上飞机,还有陆基飞机改装而来的反潜机和舰载机,这些都是一战所没有的。
当时的深水炸弹
当时的水上飞机主要是美国的双发PBY“卡塔琳娜”和英国肖特公司的四发“桑德兰”,它们的机身底部均为单断阶的艇底,在外翼下还有一对浮筒。“卡塔琳娜"系列里最知名的PBY-5水上飞机,最大起飞重量为16吨,最大速度314千米/小时巡航速度201千米/小时,航程4030千米,最大载弹量4000磅,固定武器为3挺7.62毫米机枪和2挺12.7毫米机枪,乘员组为10人。“桑德兰”系列最重要的MkⅢ型水上飞机,最大起飞重量29吨,最大速度336千米/小时,巡航速度为285千米每小时,航程在4000千米以上,最大载弹量4956磅,固定武器为16挺7.7毫米机枪和2挺12.7毫米机枪。“桑德兰”还将机舱分为上下两层,设有驾驶室、休息室、工作间、卧铺、军官餐厅、厨房和厕所。这对于连续飞行十几小时的9至11人空勤组员来说十分重要,可以极大缓解空勤组员的疲劳。这样的配置在二战期间可以说是很豪华的。
美国的PBY卡特林娜水上飞机
英国的"桑德兰"水上飞机
至于陆基飞机改装而来的水上飞机主要有美国的B- 24“解放者”和英国的“威灵顿”。在改装之前,它们分别是四发重型轰炸机和双发中型轰炸机。B- -24最大起飞重量为29.5吨,最大速度488千米/小时,巡航速度346千米/小时,航程3700干米,最大载弹量3600千克,固定武器为10挺12.7毫米机枪,乘员组为11人。二战期间,美国除了陆航和海军装备B- 24反潜机之外,还向英国皇家空军海岸司令部提供了大量B -24反潜机(英国人将固定武器换成了14挺7.7毫米机枪)。 “威灵顿"最大起飞重量为12.9吨,最大速度378千米/小时,航程4160千米,最大载弹量2041千克,固定武器为6至8挺7.7毫米机枪,乘员组为6人。
美国的B- 24“解放者”轰炸机
英国的“威灵顿”轰炸机
当然,出来水上飞机之外还有舰载机也参与了反潜作战,在二战中参与反潜作战的主要是英美护航航母上搭载的TBF/TBM“复仇者”、“剑鱼”等鱼雷机。此外,英美海军护航航母上搭载的“海飓风”“野猫”“管鼻燕”“地狱猫”等舰载战斗机,也能对潜艇进行扫射和投弹。对于当时轴心国的潜艇来说,二战中后期大量涌现的盟军护航航母是它们的最大威胁,因为护航航母是直接伴随商船队行动的,其上搭载的舰载机能始终在商船队周边海域进行对潜搜索,一旦发现目标就能迅速攻击。
雷达的装备
二战期间,在搜潜设备方面,英美两国开发出了机载对海雷达、机载探照灯、磁异探测器、声呐浮标等。即使到现在,机载对海雷达、磁异探测器、声呐浮标仍然是固定翼反潜机及部分反潜直升机的标准搜潜设备。
英国人最早发明的机载对海雷达是ASV Mk Ⅰ型米波雷达,探测能力比较低,在夜间抵近攻击潜艇时容易丢失目标。改进的ASVMk Ⅱ型米波雷达探测效果也不是特别好,因为其波长仍在1米以上,最小探测距离也不能低于1200米,夜间精确定位水面状态的潜艇也比较困难。德军潜艇基本是昼伏夜出(特别是上浮充电完全是在夜间进行),所以英军反潜机装备的ASV Mk I/II型雷达实际上难以对德军潜艇构成有效威胁。
机载雷达
1942年5月,英军海岸防空司令部行政军官汉弗莱▪利少校,成功的研制了机载探照灯,与ASV Mk I/II型雷达进行配合使用,才解决了夜间搜索潜艇的难题。1942年7月4日,曾在美国沿海取得了辉煌战绩的德军U- 502号潜艇,成为第一艘被“利”式探照灯发现并被击沉的德军潜艇。7月12日,德军U-159号被“利”式探照灯发现,遭到重创。此外,被“利”式探照灯和雷达发现,并遭到攻击的还有德军U-165号、U-578、U-705和U-751号潜艇。
英国人的机载雷达与“利”式探照灯的组合,给德军潜艇部队以巨大的心理打击。邓尼茨认为,英军反潜机在夜间对德军潜艇的威胁已经大于白天,于是下令所有潜艇必须在白天上浮充电。这样,英军反潜机雷达的探测优势就得以有效发挥,发现德军潜艇的概率大增一1942 年8月发现德军潜艇34次,9月发现37次。这两个月内英军击沉了3艘德军潜艇。
为了消除英军机载对海雷达对自已潜艇的威胁,德国科学家研制出一种新型雷达告警接收机,能够接收倒英军ASV Mk I/11型机载雷达在48千来之外发射的雷达波,比雷达发现潜艇的有效旺高远两倍。此项设备由德国交给法国的梅托克斯公司和格朗丹公同生产,所以被称为梅托克斯装置,因为其外形很像十字架,又被德国潜艇兵戏称为"比斯开湾十字架"。在1942年底,由于德军潜艇郴装上了“比斯开湾十字架”后,英军反潜机的ASV MK I/型雷达搜索能力就失去了作弄。
但英国人并来气馁,在1943 年初,又推出了ASV Mk I型机载厘米波对海雷达。该雷达工作波长明显缩短探测精度比来波雷达高得多,而且还能过滤海面杂波对潜艇的遮蔽,关键是工作波长超出了梅托克斯雷达告警系统的接收范围。这样,德国潜艇就无法及时接收到英军飞机发出的雷达波,也就无法及时下潜躲避打击。
沉没在海底的德国U型潜艇
磁异探测器
磁异探测器,是美国人发明的一种更加先进的机载搜潜设备。由于潜艇是由钢材这种磁性材料制成,必然会引起所经海域的磁场强度变化,而磁异探测器就是通过感知磁场强度的变化情况来发现潜艇的存在。磁异探测器由探头电子设备、补偿装置、记录装置等部件组成,核心部件探头是绕满导线的金属敏感元件,对磁场的变化反应很灵敏,可产生磁场强度变化信号:磁异探测器中的电子设备,则把磁场强度变化信号转换成电信号,进行检波和放大;补偿装置把干扰信号过滤掉;记录装置把最终的电信号记录下来。
反潜机采用磁异探测器搜索潜艇的效率取决于磁异探测器的搜索宽度和反潜机的搜索速度,其搜索宽度则取决于磁异探测器的作用距离、飞机的飞行高度及潜艇的下潜深度。如果要提高搜索效率,首先就要尽量降低反潜机的飞行高度,通常都是在低空或超低空飞行。当记录装置上出现瞬时信号时,即表明反潜机下方可能有潜艇,领立即投放标记标示潜艇的概略位置,并采取小平径航线往复探测与潜艇保持接触,进而通过连接各次接触点测出潜艇的位置、航向及航速,在准备对目标实施攻击时,则迅速爬升到可投放反潜武器的高度。磁异探测器的缺点是,除了对反潜机的飞行高度要求苛刻外,当反潜机距离潜艇较远或当潜艇下潜达到一定深度时,磁异探测器就会趋于无效。此外,磁异探测器在搜潜时受水文气象影响较大,在有雾、雨、雪、低云或海浪超过5级时探测效率急剧下降。在当云层下缘低于100米或水平视距小于1000米时,也无法使用磁异探测器。
PBY卡特琳娜水上飞机
在珍珠港事件爆发前,美军就用PBY-5卡塔琳娜水上飞机作为试验平台,开始进行磁异探测器的试验。在最初的试验中,一架PBY-5从罗德岛起飞,探测到了潜艇,成功验证了磁异探测器的作用。1942年6月,美国在匡塞特角正式成立研究和试验磁异探测器的专门机构。1943年末,磁异探测器进入实用化阶段,被安装到美军VP- 63 中队的PBY-5A水上飞机,同时安装的还有加州理工学院研制的新型武器投放系统。
1944年1月,VP-63中队的PBY-5A开始在直布罗陀海峡执行巡逻任务。5个星期后,VP- -63中队的一架PBY-5A用磁异探测器发现一艘企图穿越海峡的德军潜艇,随后在两艘军舰和另一架PBY-5A的火力支援下将德军潜艇击沉。事后证实,这艘被击沉的德军潜艇是U-761。到1944年夏,装有磁异探测器的盟军反潜机,几乎杜绝了德军潜艇在白天通过狭窄的直布罗陀海峡的可能性。
声呐浮标
声呐浮标是美国研制的另一种先进的机载搜潜设备,全称为无线电声呐浮标,属于一次性使用的声探测装置。声呐浮标由反潜机空投后在海面漂浮工作,通过无线电与空中飞行的反潜机保持联系,反潜机便用声呐浮标搜索潜艇时不影响自身机动。
利用声呐浮标首开反潜记录是在1944年6月23日。当日, 美军“博格”号护航航母,奉令在大西洋搜寻与德国潜艇进行战略物资交换的日本海军大型运输潜艇伊-52。凌晨2点34分,从“博格”号上起飞的一架TBF"复仇者”鱼雷机用机载雷达发现了伊-52,随即投下了照明弹,照亮了107米长的伊-52后,又飞近投下了2枚354磅的MK54深弹。伊-52紧急下潜躲避了深弹攻击。于是,“复仇者”投下ANCRT-1型声呐浮标,然后追寻声呐浮标的信号,投下一枚MK24型“菲德"声自导鱼雷。不久,声呐浮标把水下爆炸声音传回载机,接着还有一连串像铁罐被压扁的声音。这架“复仇者”认为伊52已被击沉,便返航了。“博格"号舰长为了确定目标被摧毁,又派出另一架“复仇者”进行搜索。第二架“复仇者”投下的声呐浮标传来伊-52螺旋桨的声音,于是投下第二枚MK24声自导鱼雷。之后,声呐浮标除了传回爆炸声之外,还有持续达一-分钟之久的艇壳破裂的声音。第二天早晨,“博格”号的一艘护航驱逐舰发现了来自伊52的漂浮物:长达25千米的油带115块生橡胶、大片丝绸和一些艇员尸体。这次作战,第一架“复仇者”投掷的MK24鱼雷很可能只炸伤了伊-52,而第二架“复仇者”投下的MK24鱼雷才将伊-52的艇体炸开,使伊52很快沉入了海底。
反潜声呐浮标
1944年,美军还订购了5.97万枚ANCRT-1型声呐浮标的改进型AN/CRT-1A型,其探测声频范围扩展至100赫兹至10千赫兹,有6个无线电发射频段,重量减至12.7磅。除了AN/CRT-1/1A型声呐浮标,从1943年2月开始,美国还研制AN/CRT-4型宽带被动式定向声呐浮标,其定向水听器能以每分钟3至5转的速度进行旋转。AN/CRT-4型声呐浮标在1945年初开始测试,但此时已是二战末期,所以其并未投入实际使用。
我们可以清楚地看到,航空反潜技术由一战时期的目视寻找潜艇再到二战中依靠机载对海雷达、磁异探测器、声呐浮标等先进探测装备,可以说是一步步走过来的。关于声呐浮标,我国渔民和它有着不解之缘,由于以前我国的海军实力比较弱小,一些不怀好意的国家经常在我国海域附近投放各种监控设备,这其中就包括声呐浮标,我国渔民经常出海打捞,有时候就经常打捞到这种设备,打捞之后我国渔民就将其送给了国家。可以这样说,我国海军如今的飞速进步也有着渔民的一份功劳。现在,潜艇的发展也已经今非昔比了,不论在下潜时间、隐身性能都不是二战时期能比的,同样航空反潜也得到了巨大的发展。如今的导弹不论在性能、威力方面都非常可靠,一旦发现潜艇就可以立即发射导弹及投放深水炸弹将其炸毁。并且,现代潜艇上还装载了核弹头,射程也达到了上万公里,二者在今天的发展程度可能一战、二战时期的人都不敢想象。可以说,不同的时代有着不同的认知,如果我们站在今天的角度去看过去就仿佛是站在了巨人的肩膀之上,站的更高才能看的更远。