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美國海軍的T-AGOS係列監測船

來源:互聯網 責編:ldzldz 作者:佚名 時間:2009-03-13

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轉自“高傑的博客”http://www.haust.edu.cn.blog.163 ... 865820092127120583/
一、簡明曆史背景

冷戰時期,美國於1950年代開始建立對蘇聯潛水艇的監視係統,亦即在海底鋪設固定式聲呐聽音網。整個係統稱為"音響監測係統"(Sound Surveillance System,SOSUS)。SOSUS聽音器分布於北美洲大陸東、西部沿岸、阿留申群島、日本海域、及格陵蘭、冰島、不列顛群島間;其餘聽音器則鋪設於五大洋中。

然而,SOSUS和所有複雜的武器係統相似,仍然有其弱點和限製。通常聲呐聽音器是以被動模式,來追蹤前蘇聯潛艇的方位及距離資料,再經由海上巡邏機協助傳送至SOSUS末端的陸上基地,基地立即通知海軍司令部派遣美軍核動力潛艇(SSN)跟蹤這艘前蘇聯的不明潛艦。

在一般情況下,由於SOSUS是以被動模式追蹤,敵人並不容易偵查聽音器的正確位置,但是必然還是會有情報資料報告其可能位置,因此一旦戰爭爆發,敵人不是幹擾SOSUS,就是將聽音器本身摧毀,要不然就是消滅末端的陸上基地。這一切不確定因素,迫使美國海軍開始尋找其它的解決方法。結果在1970年代期發展出一種由空中部署,稱為快速部署監視係統(RDSS)的水中聽音器,並能部署或回收,以便再次使用。

大約在同一時期,美國海軍發展出另外兩項聲呐計劃,都屬於一般型式的深水聲呐聽音器,稱為戰術拖曳式聲呐聽音係統(TACTASS和拖曳式感應監視聽音係統(SURTASS)。前者的發展,最後促成了SQR-18及SQR-19型聲呐的生產。而這兩種聲呐目前安裝在諾克斯級(Knox)護衛艦、史普魯恩斯級(Spruance)驅逐艦、佩裏級(Perry)護衛艦以及提康德羅加級(Ticongeroga)巡洋艦上使用。而後一項研究係統則促成UQQ-2型聲納,成為T-AGOS計劃的基礎。

二、 T-AGOS計劃

T-AGOS計劃是依據艦艇型式來命名,該型艦艇則是特別為此目的而發展,其中AGOS是"一般性輔助海洋監視"(Auxiliary General,Ocean Surveillance)的縮寫。而"T"字則原示這些艦艇是由隸屬於軍事海運司令部(Military Sealift Command,MSC)具平民身份的船員操作。

T-AGOS計劃提供數據監視船的建造機會,並預定形成一道運用UQQ-2聲呐聽音器的線型中繼站。這些以5.56km/h(3kt)巡航的船隻,是用來彌補或取代SOSUS的不足。近年來,美國海軍為這個計劃總共發展了3種不同級別的船隻。此外,日本也發展了類似的音響級(Hibiki)音響測定艦。


三型T-AGOS係列監測船的技術數據



三、T-AGOS係列監測船

1、堅強級

堅強號(Stalwart,T-AGOS1)是第一艘AGOS型船,原預定建造12艘,最後在美國國會不斷施壓後,數量增加為18艘。這些船隻每年有292天在海上執行任務,前幾艘船身和其它許多MSC一樣漆成純白色,船名則漆在船艏。但自1989年起,所有T-AGOS級船身都漆成暗灰色,並出現大型號碼。SURTASS是船上最重要的探測裝備,由船艉下方1829米長的電纜及其拖曳的長2614米的水中聽音器組成。因此,聽音器能潛入各種不同的深度偵測,其追蹤的結果不是經由巡邏機傳送,而是使用船上的WSC-6型終端機經由衛星傳送。

由於蘇聯解體,似乎使得美國海軍的AGOS監視船失去價值。但事實上,這些船隻適用性相當廣泛,有相當部分經過改裝後成為彈道導彈測量船;美國商業部國家海洋及大氣管理委員會(NOAA)也以低廉的價格從海軍手中接收這些適用而幾乎全新的船隻;其他退役的船隻則主要轉讓給政府部門和航海院校,還有不少轉讓給了外國海軍。雖然堅強級上都退出現役,但AGOS的基本概念依然在測試及升級中,所以新的後續監測船也在不斷出現。


T-AGOS-4凱旋號(Triumph),已轉讓給菲律賓海軍。

  

2、勝利級

1986年,美國海軍訂購了4艘勝利級音響測定艦(TAGOS-l9、20、21、22),於1991年8月至1993年7月間陸續服役。

勝利級設計上最顯著的特征就是采用小水線麵船型,也就是水下有兩個相互平行且對稱的角雷狀船體,提供的浮力約占船休總浮力的60一75%。船體的水下部分一般布設燃油艙、淡水艙、壓載水艙、推進器、傳動機構以及鰭翼的控製裝置。水上是高踞的平台結構,外形象長方形的“盒子”,其長寬比約為2.5,與同等排水量的單體船相比,甲板麵積增大40-50%。這種結構使勝利級具有寬闊的甲板麵積和寬敞的艙室容積,便於布設試驗儀器,還可根據使命任務布置武器裝備、機庫、海洋監視設備、直升機及運輸集裝箱等。

從船體水下部分由“支柱”向上穿割水麵,將船的上下兩部分連成一個整體,支柱呈雙凸、細薄,流線型截麵。勝利級的水線麵就是這些支柱的橫截麵,水線麵積相當於同等排水型常規單體船的四分之一左右。這就使得船不僅受波浪質點運動影響小,而且受到的擾動力也大為減少。

為了保證船的穩定性和適航性,船上多處采用了減搖鰭,對稱分布在水下船體內側的減搖鰭可控製船體在波浪中的運動和航行狀態;尾部減搖鰭可以減緩在中、高速航行時船體的縱搖;船首內側的“鴨”式減搖鰭進一步減小運動,控製縱傾、升沉、橫搖幅度,改善了適航性。這樣的船體結構使勝利組具有良好的穩定性,在7級海況下能夠保持正常航行,給拖曳聲呐工作和聲呐數據的處理都帶來很大的好處。此外,由於勝利級音響測定艦的水下船體被分割成數個水密隔艙,即使當船體破損時,仍具有很強的生存能力。船的水上平台也具有較大的貯備浮力,能夠支持船體漂浮,便於救援。

該級艦主要擔負收集水下潛艇音響情報的任務,同時進行聲學試驗。試驗要求該級艦能夠在所有天氣條件下進行長期的數據采集和監控。船上的拖曳線列陣聲呐係統操作中心是測定船的中樞神經,由文職人員負責操作和維護。執行一次SURTASS任務一般持續60天,利用連接在1800米拖索後長約5000米的拖曳線列陣聲呐收集水聲音響數據。勝利級音響測定船與戰術部隊配合行動時,船上搭載的軍事分遣隊負責向艦隊傳送分析和報告數據。獨立執行深海監視任務時,通過衛星特用於分析和報告的音響數據傳送到岸上機構。這些艦可以在全世界範圍內執行任務,確保美海軍所有5個編號艦隊的水下作戰/反潛作戰行動。

勝利級音響測定艦上使用兩個基本數據采集係統:一個是中心數據采集係統(CDAS),用於采集船體結構和係統的測量數據,處理船舶運動、水動力、船體結構以及耐波係統試驗。另一個就是SURTASS,該係統是綜合水下監視係統的一個組成部分,提供機動的偵察、跟蹤和遠距離監視潛艇的活動情況,這也是美國海軍使用該級艦最重要的目的.

此外,艦上的外部精確時鍾通過數據采集係統為測量工作提供時間同步;軍用與商用的全球定位係統(GPS)用於海上精確定位、跟蹤與操縱測量;多普勒測速儀用於在操縱期間決定風與洋流的效果;分布於船首和船尾的眾多精確高效的傳感器用於提供最初的水聲數據。精確時鍾、多普勒速度計程儀、過濾器、軍用GPS均接收為數字信號,並由中央處理器進行處理。中央處理器置於設備間,具備在短時間內搜集,加工、存貯模擬數據及數宇數據的能力,向駕駛台傳輸數據,井從駕駛台接收數據。數據的傳送既可采用收發分置方式,也可采用收發合一方式。試驗中在駕駛台顯示實時數據是相當有用的。所有技術人員均可參與數據采集過程,通過駕駛台上的計算機可實時地選擇查看性能表數據通道,井將數據輸人主采集計算機中。

“勝利”號曾分別於1991-1992年在北大西洋,1992-1993年在北太平洋進行了大量試驗,並於1993年4月以在夏威夷的標準試驗而告結束。這些最初的試驗主要是為了檢驗勝利級自身的性能,如進行穩定性、耐波性、船體結構的測試,為美國海軍下決心建造和應用更多的小水線麵雙體船提供技術支持。其它研究成果也已經應用到例如阿利伯克級導彈驅逐艦等艦艇上。完成了船體本身的測試試驗後,勝利級的主要任務是在兩洋區域進行水下潛艇音響情報收集工作。近年來,該級艦對我國華東、華南沿海和南沙群島附近海區進行測量,活動相當頻繁。


T-AGOS-22忠誠號(Loyal)


勝利級的技術參數

勝利級的拖曳陣列聲納情報傳輸示意圖



3、完美級(Impeccable,國內也譯作“無邂”級)

這次中美南海摩擦的主角就是美國海軍最新一級T-AGOS係列監測船,完美號(T-AGOS-23,Impeccable),目前它也是該級艦的唯一一艘。完美級與勝利級一樣,也采用了雙體小水麵船型(SWAT),但它在UQQ-2型被動拖曳陣列聲納的基礎上,增加了一部主動拖曳陣列聲納(ATAS)。

由於現代潛艇降噪技術的發展,先進潛艇低速航行時的噪聲已經低於海洋背景噪聲,UQQ-2型被動聲納已難以勝任。因此,完美級增加一部主動拖曳陣列聲納(ATAS),與UQQ-2被動拖曳陣列聲納配合工作,能夠發現300公裏外低速巡航的潛艇。


這次南海摩擦事件的主角:完美號(Impeccable,T-AGOS-23)

完美號的主動拖曳陣列聲納與被動拖曳陣列聲納工作原理示意圖


網友製作的完美號的位置示意圖,離中國海軍核潛艇基地(海南,榆林)約100公裏。

美軍有個“特別任務艦艇組”,共有25艘艦艇,其中有5艘像“無暇號”這樣的海洋監聽船。編號分別為: T-AGOS 19,20,21,22,23.這些船隻由美國軍方承包給專門的承包商來進行運營和維護。 第一艘T-AGOS 19於1986年11月交付使用,T-AGOS20,21,22這三艘於1988年10月開始使用。這四艘船的級別沒有第五艘“無暇號”高。他們的級別被稱為“Victorious Class"勝利號“級別。特性如下:
General Characteristics, Victorious Class

Builder(生產商): McDermott Marine, Morgan City, LA.
Propulsion(推進力): Diesel-electric;柴油發動機 4 Caterpillar 3,512 diesel generators,配有4個柴油發動機 2 GE motors, 配有兩個GE馬達,twin screw 1,600 shaft hp; 2 bow thrusters; 2,400 hp.配有2個弓形推進器,既2400馬力。
Length: 234.5 feet (71.48 meters).長度為71.48米
Beam: 93.6 feet (28.53 meters).寬度為28.53米
Displacement: 3,384 tons (3,438.14 metric tons) full load.排水量為3384噸
Speed: 10 kts, 3 knots when towing array.正常行駛速度為10節,撒下聲呐係統後行駛速度為3節
Crew: 19-22 mariners, 5 technicians and up to 15 Navy personnel.人員編製:19-22個水手,5個技術人員已經多達15個海軍士兵
Homeport: No homeport assigned. 沒有分配專用港口
Ships:
USNS Victorious (T-AGOS 19)
USNS Able (T-AGOS 20) - In extended yard period for reactivation to fleet service.
USNS Able (T-AGOS 20)
USNS Effective (T-AGOS 21)
USNS Loyal (T-AGOS 22)
      第五艘也就是”無暇號“的級別較高,比”勝利號“具有主動聲呐係統以及更大功率的馬達。它於1992年2月2日開始建造,當完成60%的時候,造船廠碰到經營困難。McDermott Marine公司被迫於1995年4月20號將該船合同轉包給Halter Marine 公司繼續建造。最終於2001年10月投入使用。
General Characteristics, Impeccable Class

Builder(生產商): Tampa Shipyard/Halter Marine.
Propulsion(推進力): Diesel-electric; three diesel generators;三個柴油發電機 2 Westinghouse motors;2個馬達,既5千馬力 5,000 horsepower; twin screw shaft; 2 omni-thruster hydrojets; 1,800 horsepower.配有兩個推進器既1800馬力
Length: 281.5 feet (85.8 meters).長度85.8米
Beam: 95.8 feet (29.2 meters).寬度29.2米
Displacement: 5,370 tons (5,456.18 metric tons) full load.排水量為5370噸
Speed: 13 knots, 3 knots when towing.正常行駛速度為13節,撒下聲呐係統後行駛速度為3節
Crew: 20 mariners, 5 technicians and up to 20 Navy personnel.
Homeport: No homeport assigned.
Ships:
MV Cory Chouest ()
USNS Impeccable (T-AGOS 23)
  
Last Update: 22 January 2008
   “無暇號”裝備有主動和被動兩種聲呐陣列探測係統來偵探海底的潛水艇。這種聲呐陣列可以像撒網一樣扔到海裏,是拖曳式天線陣,從而測到海底信號。
T-AGOS 1 Stalwart

T-AGOS 10 Invincible

T-AGOS 12 Bold

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T-AGOS 13 Adventurous

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T-AGOS 14 Worthy

T-AGOS 15 Titan

T-AGOS 16 Capable

T-AGOS 17 Tenacious

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T-AGOS 18 Relentless

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T-AGOS 19 Victorious

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T-AGOS 2 Contender

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