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巴基斯坦“汉戈尔”潜艇先进传感器曝光,比039B更强,稍逊于039C

4月30日,巴基斯坦海军在中国三亚接收了首艘“汉戈尔”(HANGOR) 级潜艇“汉戈尔”号。巴总统阿西夫·阿里·扎尔达里

4月30日,巴基斯坦海军在中国三亚接收了首艘“汉戈尔”(HANGOR) 级潜艇“汉戈尔”号。巴总统阿西夫·阿里·扎尔达里作为主宾出席了仪式,海军司令阿德姆·纳维德·阿什拉夫也参加了典礼。

巴基斯坦海军在三亚接收“汉戈尔”号潜艇后,启程回国中,于5月8日访问马来西亚,停靠在哥打基纳巴卢海军基地码头。巴基斯坦海军和马来西亚海军进行了相互交流,对马来西亚海军展示了这艘全新的潜艇,好像每次小巴提了新货之后,都要来马来兄弟这边显摆一下。

“汉戈尔”号在国内的时候,宣传单位连一张清晰的照片都没有,也不知道在保啥密,用国内的保密制度来对外宣,完全是不合时宜的做法。幸好这次访问马来西亚期间,马来西亚海军发布了不少“汉戈尔”号的照片,让我们有机会近距离看到“汉戈尔”号的不少细节。

其中一张清晰的展示了“汉戈尔”号装备的国产新型光电桅杆,让我们有机会一窥这种新装备的细节。“汉戈尔”号的光电桅杆外观上看同039C的非常类似,不过,“汉戈尔”号采用的是“潜望镜+光电桅杆”的配置。

二者最大的区别是,潜望镜要穿舱安装,而光电桅杆在舷外非穿透耐压壳体安装。细长潜望镜由多个支点支撑,既要升降,又要密封,在潜艇航行使用时受到很大的流体阻力。这就造成转动力矩大、转动惯量大、方位不灵活,无法适应现代潜艇的高速搜索要求。

光电桅杆将升降和回转分为两部分。升降桅杆只管升降,在桅杆上部的光电桅杆本体只管周视回转,其转动部分的自重远小于潜望镜,转动惯量小得多,且转动部分处在水面以上,受到的海水阻力也小得多,故其搜索速度可以加快至潜望镜转速的两倍以上,提高了搜索速度,减少了外露时间。

同时,光电桅杆取消了传统潜望镜复杂的光学传像系统,光学/红外系统的口径可以做得更大,探测距离更远,搜索范围更大。光电桅杆的操控也变为在综合显控台遥控,其图像可供舱内多人同时观察,不再局限于一人,与潜望镜的单人目视工作方式相比,效率更高。也方便作战系统实现自动目标指示和跟踪。

【传统潜望镜和光电桅杆的舱室布局对比】

此外,光电桅杆不穿透耐压壳,减少了耐压壳穿孔数量,有利于提高潜艇耐压壳的强度。同时,由于综合显控台遥控操作,有利于优化舱室布局。还可以采取削减尾迹、浪迹的导流罩,来降低被发现的距离和概率,提高潜艇的隐蔽性。

当潜艇浮出海面处于暴露状态时,光电桅杆等潜望设备作为潜艇最高位置的桅杆,从潜艇作战使用需求出发,不仅要求光电桅杆提供对周围海域、空域的目标图像信息,而且要求光电桅杆同时实现在雷达频率范围内的电子告警、测向、通信、电子战以及卫星导航等功能。

“汉戈尔”号的光电桅杆顶端配备有ESM电子告警系统。当潜艇在潜望状态下使用光电桅杆时,可同时截获潜艇近区的脉冲雷达信号;这些信号被传送到作战指挥系统进行敌我分析、识别,以确定对潜艇的威胁程度。ESM 天线作为潜望镜多波段被动探测通道的有机组成部分,可与潜艇的侦察雷达天线组合构成一个综合系统。

目前,国际上光电桅杆广泛采用的是电视、红外双通道上下布置方案、共用窗口方案、窗口并排布置方案等三种方案。

上下布置方案分别设置电视和红外窗口及相应的反射镜,并通过结构设计保证红外反射镜和可见光反射棱镜同步转动;共用窗口方案中,电视、红外通道共用保护窗口、俯仰棱镜以及变倍镜组等光学元件,在变倍镜组的后端布置分光镜,按探测波段分成可见光和红外光两束光,分别供电视通道和红外通道成像;窗口水平并排布置方案是将红外和电视的反射镜并排配置在同一个俯仰轴上,成像传感器配置在各反射镜的下方,传感器头的光机结构较为简单。

【美国86型光电桅杆传感器头】

这三种技术方案各有优缺点,共窗口虽然可以减小传感器头的轴向尺寸,但同时又增大了径向尺寸;而红外、电视通道上下布置的结构方案则轴向尺寸较大,有利于径向尺寸的减小;窗口水平并排布置方案为保证双通道的入瞳口径,而致头部径向尺寸较大。

“汉戈尔”号的光电桅杆采用了并排水平布置,可能主要还是考虑这种方案技术成熟,风险较小,只需要设置一套俯仰轴再配合各自的反射镜。此外,布置两套变倍镜组,各自的独立性较好,便于进行嵌入式设计和发展改进。“汉戈尔”号的光电桅杆整体比较粗,相比后面的潜望镜径向尺寸要大很多,导致隐蔽性要差一些。

【俄罗斯PARUS-98E光电桅杆传感器头】

在光电桅杆下方是方位转动装置,主要作用是使传感器头以不同的熟读速度完成方位扫描。里面的主要一个采用同轴设计的电机驱动装置,为了完成方位测角,还配置有角度传感器。方位转动装置的外壳与升降装置相固定,组成了舷外电缆的耐压接口。

光电桅杆安装在潜艇的耐压壳体以外,需要随着潜艇下潜而承受巨大的海水压力。方位转动装置和传感器头之间的旋转密封问题各国都有自己的办法,美国86型光电桅杆采用的就是一种独特的注油系统,可以自动地进行压力补偿。

再下来就是光电桅杆的升降装置,由液压升降机、活动导流罩等组成。液压升降机被安装在潜艇的指挥台中,其作用是托住上面的光电桅杆本体,并使其升降。它本身是不回转的,在升降时能承受很大的水动力且能够很好地定向。

升降装置的桅杆有活动导流罩,呈流线型,即使在潜艇高速行驶状态下,也可以减小流体阻力和海浪的冲击,可以减少光电桅杆升出海面使用时的尾迹和弯曲振动,提高了光电桅杆的适用航速。

【039C的双光电桅杆,整流罩上还涂有斑点海洋迷彩】

可见,非穿透耐压壳体的光电桅杆代表了潜艇技术的发展方向。不过,“汉戈尔”号采用的还是“潜望镜+光电桅杆”的配置,不能不说还是稍微有点遗憾,不过也超过了国内039B的标准配置了,仅次于039C的配置。

巴基斯坦虽然钱不多,但是对于装备的战术技术指标要求还是很高的,目前这一配置是平衡经济性和性能的最好的解决办法。也难怪小巴对于“汉戈尔”号海试期间的优异表现表示非常满意。