淘客熙熙

主题:【原创】对潜通信中继机 1 -- 潮起潮落

共:💬30 🌺77 新:
全看树展主题 · 分页首页 上页
/ 2
下页 末页
家园 【原创】对潜通信中继机 1

学习晨枫好榜样,也写个飞机。找了个偏门:对潜通信中继机,免得跟谁撞车:)

现代潜艇作战,指挥、控制、通信与情报尤显重要,而达成这一切的技术手段就是通信,目前,美、俄、英、法四个核大国都已装备了机载对潜通信中继系统,美国现在装备的是E-6A/B型对潜通信中继机,共16架;英、法装备的是美制EC-130Q型,各4架;俄罗斯装备的是Tu-142MR型,北约称其为“熊J”,共10架,北方舰队、太平洋舰队各5架。在谈到机载对潜通信系统时,让我们还是先从“塔卡木”系统说起。

Tu-142MR,“熊J”

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

“塔卡木”

“塔卡木”(TACAMO)是美国海军抗毁战略通信系统英文缩写的译音,其核心是对潜通信中继机。在和平时期与战时,设在美国本土的指挥机构借助这些飞机,可将作战命令有效地发送到随时在深海大洋中巡弋的本国战略与攻击型核潜艇。

“塔卡木”于1962年开始研制,并于1968年研制成功。1973年,两个EC-130Q对潜通信中继机中队(VQ3与VQ4)列装完毕,至此,“塔卡木”全部启用。EC-130Q为C-130运输机的改型,装备数量为18架。机上装有一部甚低频发射机,1根发射天线,以后又改为功率更大的2根天线的发波体制,发射机功率亦增加至200千瓦。

EC-130Q对潜通信中继机

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

1978—1982年,美军海军完成了对12艘拉菲特级核潜艇的改装工作,“三叉戟-I”(C-4)型导弹开始部署。由此,美国军方对潜艇通信系统提出了更有效、更可靠、更能抗核打击的要求,改进“塔卡木”遂成了当务之急。“塔卡木”改进的重点为:对潜通信中继系统必须能经受住强大的核爆炸所产生的电磁辐射冲击。虽然以EC-130Q为中继平台的甚低频信号抗干扰能力较好,但抗核爆炸电磁辐射冲击的能力还是不足,所以必须在载机上加装大量的电子屏蔽装置并进行结构加固,但EC-130Q是一种中型螺旋桨飞机,其载重能力先天不足,已不能再进行大幅增加结构重量的改装,最省时省力的解决方案就是另起炉灶,选取一种已经具有优良的抗电磁辐射冲击性能的现役飞机进行改装。另外,它的航程与续航时间也不理想。为此,美海军于1982年选定E-3A预警机的机体为下一代“塔卡木”载机,由于E-3A预警机具有优良的抗电磁辐射冲击性能,所以改装工作较为顺利。仅仅用了4年时间,1986年,新一代的“塔卡木”载机便研制成功,并于1987年试飞,这种新一代的对潜通信中继机被命名为E-6A“水星”。

自1989年8月开始,美国海军的两个“塔卡木”中队换装了E-6A,共计16架,全部配属给基地位于美国本土的第一战略通信飞行联队,飞机分布在4个基地:其中美国中部2个,东、西海岸各1个。而仅仅服役了十几年的EC-130Q则集体下岗,自此便从美国海军对潜通信的岗位上全面隐退。

E-6A保留了E-3机体的抗电磁辐射冲击的机体结构,通信中继设备基本沿用了原来的EC-130Q设备,但由于E-6A具有空中加油能力,因此其航程大增、行动半径加大,它可以飞得更远、因而可以更有效地为美国核潜艇提供通信中继。由于E-6A留空时间长、速度快、升限大,其执行任务的能力和质量要比EC-130Q有显著提升。此外,E-6的机体庞大,载重量大,便于今后进一步的改装。

元宝推荐:王外马甲,
家园 【原创】对潜通信中继机 2

世界对潜通信中继机的研制、装备现状

还是先从美国说起。

E-6“水星”对潜通信中继机是目前美国海军用于对潜通信中继的唯一机型,也是世界上性能最佳、技术最为先进的机型,它共有A、B两种型号。按计划,在2003年前,所有E-6A将改装、升级为B型。总体来讲,美国对潜通信中继机的研制、装备特点是换装、换装再换装。从EC-130Q算起,在30年的时间里,美国对潜通信中继机已历经了三代换装,这样的换装速度、规模与频率令其它几个核俱乐部的成员国大为惊叹与瞠目。

E-6A型的机舱共划分为3个舱区。前舱区包括四人机组驾驶舱、食品储存间、厨房、就餐间、洗手间以及休息室,以便搭乘轮班乘员;位于翼根处的中舱区为工作区, 指挥、控制、通信系统的操控台及其它操纵台位于该舱;后舱区为设备舱,内有收发信机柜、发射机、拖曳天线及其收放绞盘、降落伞、设备备件与行李间。E-6A的通信中继系统为AN/USC-13系统,由中央控制台、发射/接收机系统、甚低频功率放大器、天线耦合器和2根甚低频拖曳天线组成。中央控制台有4个座位,集中控制各个分系统工作。全机机组18人。它的发射/接收系统可接受来自本土指挥中心、海军甚低频岸基站、总统使用的E-4国家紧急空中指挥所、各空中指挥所发出的甚低频上行信号;高频收发机组可提供空对空、空对地通信能力;超高频范围内则可与空军卫星通信系统、海军舰队卫星通信系统或话音通信系统连接。语音通话系统包括AN/ARC-182甚高频/超音频保密话音通讯台。AN/ARC-190高频通讯台,卫星通讯用超高频天线安装在翼尖舱。

E-6A型装有推力为9980千克的CFM-108-CF-100涡扇发动机,共4台,因而其推力与经济性比装TF-33的E-3要高出一筹。E-6A的执行任务时,其滞空时间为15.4小时,若有空中加油支援,其滞空时间可达72小时。

E-6A对潜通信中继的指挥指令由信息处理系统处理后转入下行线路,进行加密、抗干扰调制编码后,甚低频功率放大器和天线耦合器将信号放大到200千瓦以上,调谐至2根拖曳天线上。其最主要的通讯设备为功率200千瓦的超低频电台,信号通过可由绞盘收放的长7925米的收放式拖曳天线发出。

双拖曳天线一长(7925米)一短(1220米),长天线上发射功率较大。一条由机尾伸出,另一条由后机身腹部伸出,在不发报时天线收入机体内。天线端部有重量为41千克的起稳定作用的喇叭罩,天线与稳定喇叭罩重495千克,全部放出后阻力为907千克,稳定喇叭罩在气动力作用下可控制天线呈合理的角度。在通信时拖曳天线由后机舱地板上的端口放出。飞机在空中进行盘旋,天线接近垂直下垂。作为偶极子的短拖曳天线从尾锥放出。由拖曳天线发出的信号由潜艇拖曳天线接收。另外,从机身前背部到垂尾尖端拉有一根固定天线。

E-6B型于1997年服役,1998年10月实战部署。B型除了具有A型的所有作战能力外,它还加装了“空中发射控制系统”(ALCS),除了担负对潜通信中继外,它还具有对陆基洲际弹道导弹进行发射控制及指令传输,从而起到了美国核力量的空中指挥所作用,所以B型又被称为双重任务飞机。由于B型功能增加,机组人员也由A型的18人增至23人。另外,B型的卫星通信系统进一步强化,其机背增加了一个凸起的卫星通信系统天线整流罩,这是它最为显著的识别特征。

2002年初,波音公司将波音737客机改进型用的“玻璃座舱”移植到了E-6B上,据悉,现有E-6B的座舱将全部进行改进,新的座舱设备包括数字显示器和双重飞行管理系统。由于采用了商业产品,因此E-6B座舱的维护性大大改善,预计到2005年完成所有改进工作。此外雷声公司还将为E-6B安装新的战场管理、指挥、控制和通信任务设备,使该机型具有与海军主要的机载战略指挥和控制系统通信互联的能力。雷声公司的新设备总重量比以往的系统要小。新的通信系统可提供高质量的数据链接,并具有保密通信能力。

2003年1月,改装后的E-6B开始进行联合测试。目前任务系统和座舱显示系统都得到了升级,将提升任务航电系统的能力、提供更强的数据处理能力、增加飞机的可靠性和维护性。该系统将能提供最先进的通信、导航和监视能力。

E-6B型的单价为14170万美元。

家园 【原创】对潜通信中继机 3

再来看看其它国家的情况。

目前,世界上具有独立研制、生产机载长波通信系统只有两家:美国与苏联/俄罗斯。

苏联/俄罗斯用于对潜长波通信中继的是Tu-142MR型,北约称其为“熊J”,它是大名鼎鼎的Tu-95轰炸机众多变型机中的一种。该机于1977年首次试飞,1984年服役,在机载对潜通信中继技术上,苏联比美国晚了11年。

由于机载长波通信系统需要数量少、技术复杂,自主开发不甚合算,英国、法国干脆就从美国购买了事,它们购买的是不那么昂贵、复杂的EC-130Q改型。

长波通信系统:孰优孰劣

陆基对潜长波通信系统不失为当前比较好的对潜通信手段之一,因此,一些军事大国都不惜花费巨额资金建立这类发射台。但由于陆基对潜长波通信系统均属于固定通信设施,它们体积庞大,造价极为昂贵,特别是长达十几千米甚至几十千米的天线系统,极难采取隐蔽与保护措施,因此极易被敌人发现、攻击与摧毁,其生存力非常低。

陆基系统的另一个不足之处是,其通信信号随通信距离的增加而衰减,要解决这个问题就需要在离本国潜艇活动海域较近的地域设立台站,而这往往使事情复杂化。当年苏联试图在中国设立对潜长波通信台,赫鲁晓夫的这一要求被毛泽东拒绝。

对战略导弹核潜艇而言,通信品质非常重要。在国家处于危急时期,战略核打击力量的指挥、通信系统来不得任何的延误与错码,因为在弹道核导弹发起攻击的情况下,留给战略核反击的时间通常为半个小时;对那些已在敌国前沿部署的潜射弹道核导弹而言,这个时间来得更短。应该说,机载对潜通信中继系统在一定程度上克服、缓解了陆基对潜长波通信系统的缺陷与不足。为了保证与潜艇、特别是战略核潜艇的联络,现在美国、俄罗斯、英国、法国更青睐于具有较高生存能力的机载对潜通信中继系统。

从长波通信来看,它最大的优势是能与潜艇进行水下通信,潜艇不必浮出水面,以免使其丧失它所珍视的隐蔽性。但它的不足也非常显著:由于长波通信频率低,所以其数据率也低,而且是非常之低,其信息传输速率每分钟只能传送10比特左右的信息。即使在进行“压缩”改进后,传送一个三字字符组也需要15分左右。不过,据称采用高度压缩的代码后,可用三字符码组发送更多的报文。对电波传播而言,厚厚的海水是个很大的障碍,长波也不例外,长波信号穿透海水的能力其实非常有限。对深海航行的潜艇而言,它还是无能为力,所以潜艇出航后要按预先约定的通信时间,定期上浮到距海面几十米的深度接收电文。

大多数核潜艇通常装有两种天线来接收长波信号。第一种是使用拖曳天线,如美国海军使用的拖曳天线长度为500米左右;第二种是浮标天线,浮标由低速航行的潜艇在其工作深度放出。虽然这样做可减小潜艇被无线电侦察设备探测到的概率,但是这种天线在水中移动时所产生的振动会发出声信号,该信号会被声呐设备探测到;当浮标非常贴近水面时,也易被敌人从空中观测到。以美国海军核潜艇为例,它们在战斗巡逻中进行长波通信时,通常要从深海里上浮到最佳收信深度,释放出拖曳式长波天线接收“塔卡木”发来的信号。它也可以释放出一个通信浮标,将长波通信天线拖到水面,以改进通信效果。但对数据率要求非常高的数据传输,还必须上浮到潜望深度,利用卫星通信系统来进行数据传输。

需要指出的是,长波通信只能是单向的,潜艇只能收报无法利用其发报。

家园 【原创】对潜通信中继机 4

E-6A 基本技术数据

机长:46.61米

翼展:42.16米

机高:12.93米

最大起飞重量:155 128千克

最大飞行速度:981千米/小时

升限:14000米

工作高度:7620~9150米

不加油最大航程:11760千米

巡航时间:15.4小时

滞空时间:72小时

下面为E-6A

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

E-6B基本技术数据

机长:45.8米

翼展:45.2米

机高:12.9米

最大起飞重量:154 400千克

最大飞行速度:960千米/小时

升限:14000米

工作高度:7620~9150米

不加油最大航程:12 144千米

典型任务飞行时间:6小时

滞空时间:72小时

下面为E-6B,注意机背隆起的设备舱

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

家园 这个好, 先花上
家园 谢谢刚兄鼓励,先把小花别上衣口袋上显摆显摆:)
家园 咱们国家这方面差得太远, 看来只好靠卫星了
家园 哈哈, 多来几个.
家园 卫星通信只适合于潜望以浅深度航行的潜艇

长波通信一直在用,是陆基的,机载的还没听说,早晚吧。

家园 关于卫星通信补充一点

目前,美海军认为“塔卡木”系统是现有的最能抗核打击、最具灵活性的潜艇通信中继手段,将继续对其加以投入、改进。进一步改进主要是采用蓝绿激光技术,蓝绿激光可穿透海水,是理想的潜艇通信手段。该技术即可用于卫星对潜通信,也可用于飞机对潜通信。

早在70年代初,美国海军就开始了蓝绿激光通信技术的研究。空基系统是在飞机上改装大功率激光通信装置,飞机飞越预定海域时,激光束以一定形状的波束扫过潜艇所在海域,完成对水下潜艇的广播式通信。

激光通信的优点是穿透海水能力强,可实现与航行深度在400米以浅的潜艇通信,且其工作频率高、通信频带宽、数据传输能力强;它波束宽度窄、方向性好,设备重量轻;抗截获、抗干扰、抗毁能力强;不受电磁以及核辐射的影响。但是,由于这种通信方式要经大气传播,而大气环境会引起光散射,造成信号的衰减。

家园 当年读<<黄祸>>, 对最后潜艇发射核弹的片段印象深刻,现在看来

通信不解决, 也很难打出去.

家园 天气不好,乌云密布对激光也是个难题
家园 是啊,陆基长波台的生存能力太低,在第一次打击中很难活下来。

要想使SSBN成为有效的核威慑、反击手段,对潜通信中继机必须解决。

家园 潮兄又上浮了,花一朵。
家园 谢谢配合,我也就瞅个冷子窥探一下,随后就赶紧下潜:)

西西河水深千尺,潜水以来受益多多。

全看树展主题 · 分页首页 上页
/ 2
下页 末页


有趣有益,互惠互利;开阔视野,博采众长。
虚拟的网络,真实的人。天南地北客,相逢皆朋友

Copyright © cchere 西西河