光电桅杆——非穿透式潜望镜系统.pdfVIP

2004年第7期 国 外 舰 船 工 程 总第305期 光电桅杆——非穿透式潜望镜系统 吴团结译 刘文阁校 摘 要 光电桅杆作为非穿透式潜望镜系统，是一种新型的美国海军潜艇系统，该系统具有 向操作者提供不断收集信息的能力以及强大的图像处理、增强和显示能力，大大提高了潜艇的作 战性能。该系统由光电传感器、高速图像处理器、对人眼安全的激光测距仪、电子支援措施和预 警天线构成。操作者通过有专用控制装置的舱内工作台控制该系统，其图像和状态信息显示在 工作台上的显示屏上。在“弗吉尼亚”级潜艇上，光电桅杆同潜艇其他系统的接口通过电气结构 连接。总结了光电桅杆系统的设计经验、系统构造及其作战能力、性能特征，同时提出了光电桅 杆系统近年来的一些海上航行的经验教训，为未来的光电桅杆系统平台升级提供参考。 关键词 光电桅杆 非穿透式 潜望镜 潜艇 1 引 言 预计到2020年，美国海军“弗吉尼亚”级潜艇 为担起支持 2020联合侦察和 2l世纪潜艇合作战 略思想的目标任务，将扮演较重要的角色；为获得 和保持信息的优先权，联合军事力量需要较大的信 息网络支持，潜艇为此将扮演愈来愈重要的角色； 毫无疑问，潜艇在扩大游弋的范围和装备智能、监 视、侦察和目标导向(ISRT)任务中，分布在舷外的 传感器及其装置将承担重要的角色。作为关键的 工作节点，安装在潜艇上的传感器还将不断地为潜 艇收集 ISRT信息，并通过潜艇通信网络传递相关 信息到其所规定的指挥网络中。 当前 ，光电桅杆系统由试制状态中已得到改进 的潜艇自身的传感器系统演变而来。对于“弗吉尼 亚”级潜艇而言，光电桅杆系统是关键的作战系统， 它为潜艇导航、操艇和联系协调等提供了必要的潜 望镜功能。而且，该光电系统提供的功能远远超过 现有的潜望镜系统，其提供的附加功能就具有信息 库收集的能力，这是 2020联合侦察 的目标所要求 的。例如著名的 AN／BVS一1成像系统，就具有提 供支持 ISRT作战任务和帮助开发及共享战役空间 信息的能力。总之，光电桅杆系统将逐步主宰联合 军事力量中的战役空间理念。 预计到 2020年，光电桅杆系统通过开发和共 享信息库，必将提高潜艇的战略视场，直接有助于 大量的潜艇战术任务 的实现。此外，到 2020年， AN／BVS一1成像系统将具有类似因战术用途需要 对图像进行实时处理的能力，而且通过应用标准的 成像文件，必将提高系统的可操作性以及较强的适 应性和灵活性。 位于马萨诸塞州北安普顿的科尔摩根公司是 美国海军“弗吉尼亚”级潜艇光电桅杆系统主要承 包商。为满足 2020适应性的战略 目标，光 电桅杆 系统被设计成快速的技术嵌入形式。由于 AN／ BVS一1成像系统舷外传感器具有较大的内部容 积，有助于系统升级和适应能力。在保护可观测的 视力范围和雷达反侦察范围，其独特的秘密特点允 许舷外传感器具有较大的内部容积。AN／BVS一1 成像系统的舱内部分要求被设计成“开放式结构”， 以便适应商业上其市购品的技术升级。 2 系统综述 光电桅杆与传统的潜望镜之间最重要的区别 是光电桅杆是一个非穿透式桅杆。传统的美国海 军潜望镜是由长长的穿过耐压壳体的镜管(镜管内 安装在转像透镜，转像透镜连接到舱内的 目镜壳 体)和可旋转的电气适配器组成。传统潜望镜工作 时可伸出艇外，收起时可缩回到指挥室围壳内并进 入耐压壳体。相比而言，光电非穿透式桅杆传感器 在收起时就能完全收回到指挥室围壳内而勿需穿 一 27 — 维普资讯 2004年第7期 国 外 舰 船 工 程 总第 305期 透耐压壳体。显然，光电非穿透式桅杆传感器的特 点是不需要内部耐压壳体空间为回收的传感器提 供收藏场所。该特点给指挥室围壳的安装和舱内 布置带来更多的设计 自由。而且，光电桅杆勿需象 传统的潜望镜那样为安装潜望镜镜管需在耐压壳 体上进行开1：3。这种大开1：3式穿透大大增加了传 统穿透式潜望镜的相关拆卸和安装的维修费用和 复杂性。图 1说明了穿透式和非穿透式潜望镜之 间构造的不同。 图1 非穿透式潜望镜与传统潜望镜结构比较 光电桅杆的舷外传感器是直立安装的，通过通 用模块桅杆收回。通用模块桅杆是一个两级升降 系统，“弗吉尼亚”级潜艇采用液压和导线滑轮系统 提升和降低其光电桅杆上所有的通信、ESM和光电 桅杆传感器。通用模块桅杆提供的机械连接用来 打开桅杆的保护盖，而且通过位于通用模块桅杆夹 头高度处的开关提供桅杆的位置状态和高度指示， 此开关还给舱内电子装置提供电气信号。每一艘 “弗吉尼亚”级潜艇上共有 8个通用模块桅杆。 从舱内光电桅杆系统单元到舷外传感器有大 量的电气信号传递，这些电气信号传递首先从舱内 单元沿艇上所敷设 的电缆到每个桅杆上的 3个耐 压壳体电气连接器，然后经过结