2016-08-05
于宪钊、白旭尧
溪流的海洋人生
2015年1月22日，美国战略与预算评估中心（CSBA）发布《水下战新纪元》报告（以下简称“报告”）“报告”认为非声探测技术的出现和扩散使未来水下作战环境更为复杂，给美国水下安全带来巨大威胁。为继续保持水下优势，美国正在加快研发新兴技术，建设信息主导的水下战装备体系，新体系将整合更多的优势资源，加入多种新型装备，传统装备兵力构成和作战模式将发生重大变化。一、美国正在发展多种新型水下非声探测技术美国目前水下探测仍以水声探测为主，但正在加速发展尾流、排放物、光等潜艇探测手段。应对上述探测方法的有效措施并不完善。冷战时期，美国就已验证了潜艇尾流、潜艇排放物探测等非声探测技术，但一直没有应用。原因是缺乏精细的海洋环境模型和实时运算模型的运算和处理能力。随着建模和"大数据"技术的快速发展，目前已具备实时运算复杂海洋环境模型的能力，能检测出安静型潜艇造成的微小环境变化。受材料和计算机控制技术的限制，美国目前的激光和发光二极管（LED）水下光探测系统无法精确控制频率，导致光波能量损失较高、作用距离短。随着材料和计算机控制技术的突破，新型光探测技术能调整波长，减少光波损失，提高探测距离，逐步具备实用价值。二、反潜战方式向密切监视、快速反应、精确打击转变，新型反潜战体系强调信息优势和联合作战为应对目前安静潜艇发展，尤其是某些国家潜艇部队的快速发展，美国正在转变反潜战方式。2010年，美国国防部在《四年防务评估报告》中明确指出,针对中国应制定"空海一体战"概念。通过海空等力量联合作战，依托美国信息战优势，对中国潜艇部队进行毁灭性打击。反映出美国未来近中海反潜战将更加强调信息优势和联合作战。早在2004年美国就提出了《21世纪反潜战概念》，明确指出要改变传统的“潜艇对潜艇”的作战方式，使反潜战方式向密切监视、快速反应、精确打击转变。通过天基平台、分布式水下传感器等预警、侦察手段，获得清晰的战场态势图和精确的目标定位，利用空中反潜平台的快速机动能力和远程精确制导武器，利用性价比高、隐蔽性好的无人潜航器搭载的鱼雷，对水下目标实施"召唤式"快速精确打击。随着非声探测技术的发展和应用，以及大量无人系统的应用，攻击型潜艇仅靠降噪获得的技术优势已无法保证自身安全，未来潜艇将更多退居二线，作为水下战指挥中心和协同平台，而不直接参与攻防作战。攻击型潜艇受到的威胁及其角色的变化将使其本身出现另外两方面的变化：一是大量搭载声学、非声学诱饵和干扰机，应对日益多样化的探测手段；二是搭载一系列的UUV和新型武器，提高网络化作战能力。三、整合优势资源，引入新型装备，加强基于信息网络的近中海攻势联合反潜战体系依据新型反潜战概念，美国一方面将优势资源纳入反潜体系，一方面加强反潜装备建设，正在构建以海战场建设为基础、多功能核潜艇和空中反潜平台为核心、无人系统为前出力量、分布式水下信息网络为“倍增器”的新型多兵种联合近中海攻势反潜战体系。在平台方面，大批量续建具有强大反潜功能的“阿利·伯克”IIA型驱逐舰，提高现役攻击核潜艇的浅海感知能力和下一批"弗吉尼亚"级核潜艇的有效负载能力，加快发展反潜型近海战斗舰，用具有高空攻潜能力的P-8A新型反潜巡逻机逐步替代老式P-3C反潜巡逻机，升级海洋调查船的监视侦察系统。在水下预警系统方面，利用新型固定式分布系统替代了大部分的老式岸基声学预警系统，发展新型机布式水下分布网络和潜布式近海持久监视网。无人系统方面，研制反潜持续跟踪无人艇可替代核潜艇执行潜艇跟踪任务。四、无人值守分布式探测系统将进入编队，提高深海对潜防御能力美苏对抗时期，美国水下力量的发展重点是潜艇深海作战能力，冷战结束后，在"由海向陆"的政策指导下，重点提高了近海感知和水下力量投送能力。近期，《涉华军事与安全发展报告》、《美国军事战略》等多份美国军事战略报告认为，以核潜艇和航母为代表的中国海军中远海能力的发展值得关注。因此，美国开始重新注重深海作战能力，加强以无人值守分布式探测为重点的编队防御深海反潜能力。美国国防预算中，反潜战项目从2007财年开始转变单一强调近海反潜战能力的做法，指出要加强近海及深海反潜战能力。从该财年开始，水面反潜战项目和潜艇先进系统项目开始创新性技术和概念研究，开发未来水下监视系统，其中，可靠声学通道线列阵系统和深海主动探测系统是专门用于深海反潜的分布式无人值守探测系统，可利用战术平台在海战场或关键海域快速部署，通过声学-射频中继浮标向反潜战指挥部发送探测报告，分别在2011年和2015年完成。图2可靠声学路径垂直阵示意图（左），深海主动探测系统示意图（右）除了以上两种固定式系统以外，美国先期研究计划局在2010年启动了深海作战项目，计划开发一种用于保护美国航母编队免受安静潜艇攻击的移动式深海预警系统。该系统包括分布式声学和非声传感器，所有传感器置于海底附近，利用海底安静的环境和海洋声学通道远距离探测安静潜艇的低频信号。同时，该系统能够适应各种作战环境，并可在敌方深海区域长期工作。整个项目已于2014年1月完成。五、水下平台携带大量负载，从依靠平台优势转向依靠负载优势2011年7月20日美国海军潜艇部队司令部发布的《水下战纲要》指出，根据现有项目推算美国核潜艇的数量在未来20年将缩减30%，前沿存在将下降超过40%，水下打击能力将降低近60%，需要通过有效负载模块的优点弥补数量上的损失。为了提高未来攻击核潜艇的有效负载能力，美国海军已经确定在第三批"弗吉尼亚"级潜艇上安装与"俄亥俄"级巡航导弹核潜艇上大直径多联装导弹射管相似的发射管。2014年8月交付的第11艘"弗吉尼亚"级潜艇“北达科他”号采用了两个大直径导弹发射管取代以前12个单独的导弹发射管，并预留了发射管中部空间，以配置其他负载的充电和加载等设备。在通用负载方面，美国近年来也进行了大量的研究，包括巡航导弹核潜艇通用发射和回收模块、柔性有效负载模块、联合多任务潜艇（JMMS）以及浅海作战潜艇（SWCS）等，可使潜艇负载多种类型无人系统、水下传感器、多型武器、特种部队及其作战装备，将极大提高潜艇执行多样化任务的能力和作战效能。图3目前巡航导弹核潜艇可搭载的各种负载六、谋划下一代水下远程打击舰队，水下"武库舰"将变成"网络中心战"中的水下"武库群"美国"俄亥俄"级巡航导弹核潜艇自服役以来，展示了其作为模块化负载输送和指挥控制平台的巨大潜力，成为美国重要的常规威慑和力量投送平台。近期利比亚战事中，“佛罗里达”号巡航导弹核潜艇在数小时内发射了93枚“战斧”巡航导弹，为建立"禁飞区"发挥了重要作用。为了在2027年“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇退役后继续保持强大的水下力量投送能力，美国正在谋划数量更多的下一代水下远程打击平台。2014年4月，美国海军完成通用动力电船公司“弗吉尼亚”级潜艇负载模块（VPM）的技术审查。“弗吉尼亚”级潜艇中部将增加一个94英尺长的舱段，可安装4个大直径多联装导弹发射管，每个发射管可装载7枚“战斧”巡航导弹或其他负载，每艘潜艇发射管可装载40枚“战斧”巡航导弹。而且每个发射管都配置甲板舱口和连接器，可供特种部队使用。将提高海军广泛运用未来武器、传感器、附属航行器以及其他负载的能力。“弗吉尼亚”级潜艇加装VPM后可为作战管理中心腾出空间，使潜艇能够协同特种作战任务，作为联合特种作战特遣队（JSOTF）指挥官的司令部。未来，巡航导弹核潜艇在联合作战中的指挥作用还将继续扩展，成为“网络中心战”中一个关键节点，并承担水下战斗群的指挥中心。如果该方案能够实现，下一代SSGN舰队数量将至少达到十艘，可使水下打击力量的分配和负载选择上更加灵活，将更加容易地覆盖广域分布的目标。图5在未来联合作战中，SSGN可与其他部队进行实时通信，即可承担水下打击任务，又可作为指挥中心■作者/于宪钊、白旭尧，高级工程师，来自中国船舶信息中心。本文来自“科普中国”，用于学习与交流，版权归作者所有。投稿邮箱：452218808@qq.com，请您在留言中标注为投稿，并提供个人简介及联系方式，谢谢！