聲納浮標

聲納浮標探測水下目標的浮標式聲納器材。是一種水聲遙感探測器。它與浮標信號接收處理設備等組成浮標聲納系統，用於航空反潛探測和固定聲納監視系統對水下潛艇的預警等。

基本介紹

• 中文名：聲納浮標
• 外文名：sonobuoy
• 屬性：水聲遙感探測器
• 作用：航空反潛探測等
• 分類：航空、錨系、主動、被動等
• 研究歷史：20世紀70年代開始研究

聲納浮標分類情況

聲納浮標是探測水下潛艇的浮標或水聲遙感器材，是反潛機投放在水面上的一種浮標式水聲探測器材。

1.按裝備對象分航空聲納浮標和錨系聲納浮標；

2.按工作方式，分主動式聲納浮標和被動式聲納浮標；

3.按定向方式，分定向式聲納浮標和非定向（全向）式聲納浮標；

4.按浮標信號按浮標信號的傳輸形式，分有線電聲納浮標和無線電聲納浮標。

5.按裝備對象，分航空聲納浮標和固定監視聲納浮標。

各類聲納浮標特點

主動式在150米時，監聽距離為18千米，600米時聲納浮標內另有聲納脈衝發射機。

定向式為37千米，1500米時為135千米。 聲納浮標，有基陣旋轉和方位信號產生裝描系聲納浮標是在航空聲納浮標的置。浮標還帶有便於機組人員觀察浮標工基礎上發展起來的。

航空聲納浮標裝備於反潛巡邏機、反潛直升機和某些水上飛機。均為無線電聲納浮標，屬一次使用的消耗性器材。其外形呈圓柱形，頂部有可分離的旋葉和天線護罩，殼體內安裝有可摺疊的傘狀天線、超高頻無線電發射機、聲信號放大器、聲納基陣、電池和浮標自沉裝置等。

主動式聲納浮標內另有聲納脈衝發射機。定向式聲納浮標，有基陣旋轉和方位信號產生裝置。浮標還帶有便於機組人員觀察浮標工作位置的海水染色劑，信號指示燈和雷達應答器等。

浮標空投入水後，保持直立姿態漂浮於水中，傘狀天線伸出海面，聲納基陣自殼體脫出，借其重力電纜下垂至預定工作深度。經1分鐘左右，電源供電，浮標即處於工作狀態。超過持續工作時間，自沉裝置開啟，海水注入浮標內使之下沉海底。入水處於工作狀態的聲納浮標，當基陣接收到潛艇輻射噪聲（被動式）或目標反射的回音信號（主動式），經聲頻放大、處理和調製形成超高頻信號，由天線向空中輻射，供機上的浮標信號接收處理設備進行接收和監聽。非定向式聲納浮標的聲納基陣沒有指向性，工作於被動方式的，只能獲知在浮標附近有潛艇存在。

工作於主動方式的，可測得距離。定向式聲納浮標的聲納基陣具有指向性，並以一定速度進行水平掃描，方位羅盤和振盪器同時給出方位信息，工作於被動方式的，可測得潛艇噪聲方位；工作於主動方式的，可測得目標的方位和距離。航空聲納浮標，一般在反潛應召搜尋或反潛巡邏中，其他觀察設備發現有潛艇活動徵候時使用。由機上的投放裝置以一定陣式逐個有序地布放在潛艇可能存在的區域四周，或遮攔在其航線前，形成浮標陣。反潛機布標後，在浮標區上空盤旋，監聽浮標發來的信號。陣中每個浮標各占一個無線電頻道，根據浮標信號出現的不同頻道，可對應地獲知在某個或幾個浮標附近存在潛艇，並測得其位置和運動信息。

聲納浮標工作原理圖

航空聲納浮標

航空聲納亦稱“機載聲納”。反潛巡邏機和反潛直升機等使用的聲納。主要用於搜尋、識別和跟蹤潛艇，保障機載反潛武器的使用或引導其他反潛兵力實施對潛攻擊，是海軍反潛直升機和反潛巡邏機的主要探測設備。分為吊放式聲納、拖曳式聲納和無線電聲納浮標系統三種。搜尋潛艇時，不受其攻擊；不受載機本身的噪聲干擾；能在較短時間內搜尋較大海區。

航空聲納浮標主要裝備反潛巡邏機、反潛直升機和某些水上飛機，均為無線電聲納浮標，屬一次性使用的消耗性器材。在其圓筒形殼體內裝有無線電天線、超高頻無線電發射機、聲信號放大器、聲納基陣、海水電池和其他設備，主動式浮標內還裝有聲納發射機。其工作原理與一般聲納設備相同。當將浮標空投入水後，其天線自動伸出水面，基陣沉入水中，電池供電，浮標開始工作。收到的目標信號經放大處理後，變為無線電信號向空中發射，供飛機上的浮標信號接收處理設備接收和處理。一般是在其他觀察設備發現有潛艇活動徵候時才使用聲納浮標，使用時由飛機上的投放裝置按一定布陣進行投放，因此消耗量大。所以要求浮標體積小、重量輕、成本低和性能好。航空聲納浮標重3～8kg，最大30kg，直徑10～20cm，高50～90cm，最高150cm。基陣有線列式和展開式，可到達水面以下數十米至300m。無線電頻道一般為30個，有的近百個。作用距離主動式為1.5海里左右，被動式1～5海里不等，利用線譜檢測可達10海里。無線電通信距離十幾千米到上百千米。工作壽命15分鐘至15小時，工作完畢自行沉入海底。

浮標的無線電頻道一般有30餘個，最多達近百個。被動式聲納浮標的作用距離，對6節航速的水下潛艇，2～3級海況下，工作於聲頻段的1海里左右；工作於次聲頻段為5海里左右；利用低頻線譜檢測技術可達10海里。主動式聲納浮標作用距離一般為1.5海里。浮標持續工作時間決定於電池容量，一般在15分鐘至15小時。反潛機對浮標的監聽距離，依其飛行高度而定，高度150米時，監聽距離為18千米，600米時為37千米，1500米時為135千米。

錨系聲納浮標

錨系聲納浮標是在航空聲納浮標的基礎上發展起來的。由飛機或艦船布設錨定於海底，用於彌補固定聲納監視系統的探測盲區。浮標所獲信號，用有線電或無線電傳輸給岸上聲納信號接收處理設備。浮標的工作方式和基本原理與航空聲納浮標相似，但持續工作時間長，作用距離遠，工作深度大。其中有線電聲納浮標由岸上供電，可長期工作；無線電聲納浮標使用長效電池，可連續工作數月，且可回收，更換電池後重複布放使用。20世紀70年代開始發展的美國“MSS”系統的聲納浮標，錨系的最大深度達5400米。浮標所獲目標信息由磁記錄器儲存，按衛星的密碼指令傳送，並轉發給岸上反潛戰數據處理中心。在浮標附近的艦艇或反潛飛機也可發出指令，獲取浮標儲存的目標信息。

1942年出現航空聲納浮標，20世紀60年代研製出了錨系聲納浮標。隨著聲納技術的發展，聲納浮標及機上投放裝置、信號處理和顯示設備都有較大發展，進一步實現了系統化和自動化。有的國家把聲納浮標與機上的其他探測、導航、通信和反潛武器控制等系統綜合組成機載反潛作戰自動化系統。

研發歷史

20世紀70年代開始回音信號（主動式），經聲頻放大、處理和調發展的美國“MSS”系統的聲納浮標，錨系制形成超高頻信號，由天線向空中輻射，供的最大深度達5400米。浮標所獲目標信息 機上的浮標信號接收處理設備進行接收和由磁記錄器儲存，按衛星的密碼指令傳送、監聽。非定向式聲納浮標的聲納基陣沒有並轉發給岸上反潛戰數據處理中心。在浮指向性，工作於被動方式的，只能獲知在浮標附近的艦艇或反潛飛機也可發出指令， 標附近有潛艇存在；工作於主動方式的，獲取浮標儲存的目標信息。定向式聲納浮標的聲納第二次世界大戰後期，潛艇長期在水下活動的能力增大，依靠目力和機載雷達發現潛艇日益困難。

為p-3掛載聲納浮標

1942年，美國最早研製成AN/CRT一1型被動式非定向聲納浮標，隨後裝備美、英兩國的反潛巡邏機。

1945年3月，首次使用聲納浮標，配合自導魚雷擊沉德國U一905潛艇，引起了各主要海軍國家的重視。

20世紀50年代，相繼出現被動定向聲納浮標、爆炸聲源浮標、主動式定向和非定向聲納浮標，成為海軍反潛航空兵使用型號最多、用量最大的一種航空反潛探測器材。

60年代，聲納浮標又套用於反潛預警系統，出現了錨系浮標聲納系統。

70一80年代，航空聲納浮標與機上的浮標投放設備、信號接收處理設備和顯示控制設備進一步系統化、自動化。有的國家還把浮標聲納系統與機上的其他探測、導航、通信、駕駛和反潛武器控制等系統，綜合組成機載反潛作戰自動化系統，提高航空反潛的探測和攻擊效能。

聲納浮標