(一)研制背景与计划
AN／BQQ-5型综合声呐系统是当代美海军最先进的攻击犁核潜艇声呐系统。它的首制声呐系统是在总结AN／BQQ?2型声呐系统使用经验的基础上吸取了先进的数字技术而设计的。从1972年初到1973年中期进行了研制和一系列试验。1973年8月经海军批准生产，并于1974年装备在美海军SSN 688“洛杉矶”(Los Angeles)级攻击型核潜艇的首制艇上使用。该级潜艇的首制艇系于1974年建成，1976年正式交给美海军服役。该声呐系统主要承包商有国际商业机器公司(International Business Machines Corporation，简称IBM)、雷声公司(Raytheon Company)、古尔德公司(Gould lncorporation)和本迪克斯公司(Bendix Corporation)等。其主要功用是为“鱼叉” (Harpoon)导弹、 “沙布洛克” (SUBROC)反潜助推和MK48线导的发射提供水下目标定位数据，其次还承担水下目标的探测、跟踪、分类、识别、噪声测向、被动测距、侦察和水下通信等使命。它是美海军第一部潜艇用数字化综合声呐系统。该声呐系统从1974年开始逐步地取代早期装备使用的AN／BQQ-2型综合声呐系统。除了SSN 594“大掺鱼”(Permit)级和SSN 637“鲟鱼”(Sturgeon)级在正式改装期间内装备外，所有SSN 688“洛杉矶”级和新建的SSN21“海狼”(Seawolf)级攻击型核潜艇都将装备这种声呐系统。迄今，美海军对该声呐系统的需要量大约为120套，目前已交付100套。91套装备潜艇，4套用
作岸上训练，5套为工程样机。
(二)系统组成及性能
AN／BQQ-5型综合声呐系统由9部配套的独立声呐组成。其中有AN／BQS-13DNA主动声呐、AN／BQR-20噪声测向声呐、被动拖曳线列阵声呐、快速被动测距声呐、目标识别声呐、探雷与避障声呐、侦察声呐、通信声呐和回声测深声呐等。该声呐系统从1974年装备以来至今已发展到第5型，其中第4型AN／BQQ-5D和第5型AN／BQQ-5E中的拖曳线列阵分别采用了TB-23细线型拖曳阵和TB-29高级细线型拖曳阵，由此，将逐步地用于取代早期的TB-16粗线型拖曳阵。下面就这些独立声呐及其性能分别进行简要的介绍。
1．AN／BQS-13DNA主动声呐
AN／BQS-13DNA主动声呐是AN／BQQ-5型综合声呐系统中的一部主要声呐。它是由AN／BQQ-2型声呐系统中的AN／BQS-6型声呐经过多次改进而成的。先从AN／BQS-6A和6B型分别改成AN／BQS-11和12型，而后在此基础上又由雷声公司承包改进发展成AN／BQS-13型声呐，专用于装备当时新建的“鲟鱼”级攻击型核潜艇。到1971年底，美国国际商
业机器公司联合系统公司(1BM，Federal Systems Company)、美国雷声公司．潜艇信号分部(Raytheon Company，Submarine Signal Division)联合对AN／BQS-13型声呐继续进行改进，主要进一步提高数字化、计算机化程度，提高探测能力、可靠性和可维修性指标。改进后的型号命名为AN／BQS-13DNA。该声呐的后缀DNA三个英文字母含义是：D表示用数字多波束控制技术；N表示用窄带和宽带两种频率可供选择的信号处理技术；A表示用加速主动探测技术。用这三种技术概括表示的这部声呐通称为数字多波束窄宽带加速主动搜索声呐。该声呐的接收、信号处理、显示、计算机等部分是由美国国际商业机器公司联合系统公司研制的，发射部分是由美国雷声公司潜艇信号分部研制的，换能器部分是由美国霍尼韦尔公司(Honeywell lnc)研制的。它的主要功用是以主动方式工作对水下目标进行定位，通过计算机将测得的目标距离、方位和深度等数据连续地输送给MKll7型火控系统，以保证“鱼叉”导弹、“沙布洛克”反潜火箭助推和MK48线导的发射；其次，它还能以被动方式工作，被动方式的使用对此声呐是辅助的，只有当艇上的专用被动声呐(如AN／BQB-20噪声测向声呐和被动拖曳线列阵声呐等)损坏失效时才使用此声呐对水下目标进行被动探测和跟踪。此外，它还能与AN／WQC-5通信声呐结合使用(利用其球阵)去完成水下通信任务。AN／BQS-13DNA主动声呐的球阵直径从原型AN／BQS-6的3.6m已发展成
4.5m，安装于艇首部耐压艇壳外面，以避免受到舱噪声的影响。其主要技术性能是：主动方式工作频率为3.5kHz，搜索仰角为15°，俯角为45°。连续发射电功率大于75kW。在采用被动方式工作时能收听1?3kHz的目标噪声信号，搜索仰角为36°，俯角为52°。该声呐可利用三种声传播途径去探测水下目标，利用表面反射时探测距离为10-15nmile，利用海底一次反射时探测距离大于15 n mile，利用深海声道一次会聚区效应时探测距离为30-35 n mile。
2．AN／BQR-20噪声测向声呐
AN／BQR-20噪声测向声呐是1972年由美国伊多公司(Edo Corporation)和雷声公司研制的AN／BQR-7A被动声呐基础上重新改进设计的。它是一部窄带探测和跟踪低航速目标的被动警戒声呐。该声呐采用了集成电路器件，具有数字多波束、窄带检测、跟踪和识别能力，用计算机进行信号处理、实时频谱分析等先进技术。其基阵是沿艇首向左右两舷呈半椭圆形镶嵌在艇壳上的共形阵。该声呐可用人工控制或自动控制两种方式来进行跟踪目标，收听目标噪声的频率范围为0.4~1.4kHz，探测距离可达25~50 n mile。这种艇壳共形阵的缺点是：方位测定精度不太高，没有俯仰角分辨率，以及不能对艇尾方向进行探测。所以，这部声呐的主要功用通常提供噪声目标方位用于水下目标远程警戒使用。
3．被动拖曳线列阵声呐
70年代初期，美国西方电气公司(Western Electric Company)先后研制出4套AN／BQR-15被动拖曳线列阵声呐，用于SSBN685、609、610及659等弹道导弹核潜艇。在这种背景条件下，而后很快发展为用于攻击型核潜艇的被动拖曳线列阵声呐。1974年5月首套产品装备于SSN688“洛杉矶”级首制艇688号攻击型核潜艇上使用。从此以后，它主要成为该级艇的AN／BQQ-5型综合声呐系统的一个重要组成部分。这种声呐是由两大部分组成：水下拖曳线列阵、拖缆及艇上收放绞车和电子设备。线列阵通过拖缆拖曳在潜艇尾部海水中，收放绞车安装在主压载舱内，线列阵回收时存放在沿艇体纵长方向的艇壳导管中。它的基本工作原理：线列阵接收到的声信号数据，用遥测发送器通过同轴拖缆传送到艇上电子设备进行综合处理，并通过计算机把目标的数据连续地输送给MKll7火控系统，以保证对潜实施攻击。此声呐的主要用途是能对远程水下目标进行初始探测和分类，起到对水下目标的远程警戒作用。
该声呐的主要性能：线列阵长约100-150m，用TB-16粗线型拖曳阵。拖缆总长为800m，直径9.5 mm。基阵段(内装有水听器和电子部件)submarine直径为82.5 mm，基阵前后端逐渐变细，
以便使水动噪声达到最小。在声呐数据处理上，采用通用计算机AN／UYK-20存储和分析所有接收来的数据。据计算结果，在潜艇一般向上、向下机动时拖曳阵将使艇的航速最大减慢0.5 kn，在拖曳过程中的抗张强度为32 kN(3266 kgf)。此外，这种拖曳线列阵声呐在绞车上还备有应急砍缆装置，以便潜艇处于危急时随时砍断拖缆放弃基阵。
4．快速被动测距声呐
该声呐是70年代初期从美国Sperry陀螺仪公司研制微型PUFFS(Passive Underwater Firecontrol Feasibility Study)被动测距声呐基础上改进而来的。1975年5月装备于SSN688“洛杉矶”级攻击型核潜艇的首制艇。它是由两组线列水听器基阵组成。潜艇两舷各装一组，每组三个水听器基阵(包括首阵、中阵和尾阵)沿艇壳纵长方向以一定间距排列成一条直线(基线)。基线长度取决于定位精度，基线越长定位精度越高。这种基阵采用泡沫合成橡胶声障板，以防止基阵受潜艇所产生的干扰噪声的影响。为提高定位精度，该声呐的尾阵装在潜艇尾水平舵两侧，从而加长了首尾阵之间的基线长度(基线长度占艇纵长的2／3左右)，提高了定位精度。它的测距原理是用中间阵作为参考点，通过测量艇首和艇尾阵的时间差就能测出目标方位和距离。此声呐的主要性能：接收工作频段为2?8kHz左右，可在艇
体两舷45°?135°舷角内对水下目标进行测距，方位测量精度约为±0.2°，探测距离可达10 n mile，大体上满足了声自导射击指挥的要求。
5．目标识别声呐
该声呐的水听器基阵有共用阵和专用阵两部分。共用阵分别采用AN／BQS-13DNA的球阵、AN／BQR-20的共形阵、被动测距阵和拖曳线列阵；专用阵分布在上甲板艇壳的舰桥指挥台围壳上。来自共用阵和专用阵的所有接收到的目标噪声信号都输入目标识别声呐作频谱特性分析，并把分析结果数据同识别数据库中的存储数据进行自动比较分析，借此识别出目标类型。
6. AN／BQS-15探雷与避障声呐
该声呐是由阿梅特克公司(Ametek lncorporation)承包研制的。1974年开始装备于新造的SSN688“洛杉矶”级攻击型核潜艇。该声呐使用超声频工作，专门用于探测水下或冰下的和其他障碍物，以保证潜艇的航行安全。AN／BQS-15是由DT-365水听器、TR-215和TR-217换能器及OD-84探测控制台组成的。1980年，为进一步提高的探测和避障能力，
又改进研制了波束形成器和信号处理器设备。此项目到1985年已完成。据称，达到了令人满意的结果。
7．AN／WLR-9A侦察声呐
该声呐的水听器基阵安装在潜艇首舱及指挥塔围壳上，用以侦测敌方主动声呐和主动声自导或通信声呐的工作参数(方位、发射频率、脉冲宽度、脉冲重复率等)，借以发现潜艇目标和对其声呐采取干扰对抗措施。侦察声呐的工作频段通常达1-1000kHz，侦测距离高达50n mile以上。此外，它还可共用球阵、共形阵、被动测距阵和拖曳线列阵进行侦测。
8．AN／WQC-5通信声呐
该声呐通常用主动声呐球阵作收发基阵，在作超远距离水下通信时则兼用拖曳线列阵作接收阵。此外，还备有应急通信用专用阵，安设在艇首部上甲板艇壳的舰桥指挥台围壳内，用于己方潜艇之间的和潜艇与水面舰艇之间的水下通报和通话，以保证其相互之间的协同作战和指挥。
9．AN／BQN-17回声测深声呐
70年代初，雷声公司潜艇信号分部接受了AN／BQN-17回声测深声呐的研制合同。当时，为了满足美海军提出对核潜艇装备的要求，在1972-1973年期间反复进行了多种方案的研制和海上一系列实用试验。1976年完成了首台样机，装备于新造的SSN688“洛杉矶”级攻击型核潜艇实际使用。该声呐的主要功用是供潜艇在深海和浅海中潜航时在可靠深度上进行回声测深用的。1980年，美海军电子系统指挥部(Naval Electronic Systems Command)又把高度可靠的标准电子组件引进此声呐，这种标准电子组件能达到每工作1万小时仅有0.05％故障水平。显而易见，提高可靠性已成为衡量当代声呐先进水平的重要指标之一。
上面所介绍的AN／BQQ-5型综合声呐系统中各部独立声呐在艇上的配置见图3.4-2。
图3.4-2 AN／BQQ-5型综合声呐系统配置图
(三)技术特点分析及述评
美国的AN／BQQ?5型综合声呐系统是当今世界上最先进的攻击型核潜艇声呐系统之一，它采用了许多最先进的声呐技术，已成为当代攻击型核潜艇远程探测的最有效的设备。该声呐系统的9部独立声呐中最引人关注的有3部。下面分别说明其主要技术特点。

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