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【军事文摘】美智库国会发表题为“游戏规则改变者:水下战”证词,建议美加快水下战创新

2015-11-09 战略前沿技术

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[据战略与预算评估中心网站2015年10月27日报道]10月27日,美国智库战略与预算评估中心高级研究员布莱恩•克拉克在国会众议院武装力量委员会海上力量与投送力量小组委员会上发表主题为“游戏规则改变者——水下战”的证词。他指出,美国当前面临着越来越多国家的“反介入/区域拒止”威胁,海军执行情报收集和力量投送任务很大程度上依赖水下优势,但这一优势正日益受到竞争者的挑战。为在本世纪保持水下优势,美海军必须加快水下战创新。为此,他分析了作为“游戏规则改变者”的新兴水下作战能力、未来水下竞争的特点,并论证了美国继续保持水下优势所需采取的具体举措。


  一、水下战“游戏规则改变者”


  当前,美国的水下优势面临着来自新竞争者的挑战:俄罗斯已恢复在海外部署潜艇,中国部署的常规潜艇及核潜艇数量逐渐增多,伊朗和朝鲜也正在近海区域扩大微型潜艇的使用。与此同时,计算机处理能力或“大数据”方面的技术进步推动了新的水下能力,美军及美国的竞争者均可以获得这些改变游戏规则的新能力:


  反潜战能力 二战以来,潜艇防御重点关注降噪,因为反潜战使用的主要传感器是被动声呐。而当前,越来越多的反潜战系统不再被动侦听潜艇的辐射噪声,比如欧洲及亚洲国家海军变深声呐(VDS)系统广泛使用的低频主动声呐,再比如得益于计算机处理和水下环境建模能力的提升、可以探测潜艇的化学及放射性排放物或反弹激光的非声学反潜战技术。这些新技术系统比被动声呐系统体积更小,因此可能更适用于无人航行器、飞机、舰船等移动平台。不过,未来10到20年,新的反潜战技术还不太可能使海洋变得透明,或使美国潜艇面临的威胁大幅增加,只会增加美国潜艇在近海区域被探测或攻击的可能性;与此同时,美国水下力量可以采取措施,摧毁敌反潜战能力,降低自身的脆弱性。


  平台加强措施 技术进步会促成新一代反探测技术和手段,比如,潜艇或无人潜航器(UUV)可以使用类似消噪耳机的技术故意发出声音以降低辐射噪音,也可以使用类似电子战系统干扰雷达的技术实施声学干扰或诱骗行动。新的电力和控制技术正在提升无人潜航器的续航力和可靠性,使其能一次性执行为期数月的任务而无需补给。不过,由于态势感知能力的不足,无人潜航器的自主能力仍将有限,比如,它们或许拥有能使自身避免安全隐患或威胁的计算机算法及控制系统,但却无法对这些隐患或威胁的具体位置及内容作出准确判断。随着传感器及(计算机)处理能力的提升,无人潜航器安全完成任务的自主能力将逐步提升,在此之前,美海军可以让无人系统去完成一些错判损失率不是特别高的任务,比如部署传感器或未激活水雷、进行监视或测量、投放电子战无人机等;对于那些需要人员作出决策的任务,可以让无人系统与潜艇协作完成,或利用无线电通信与指控人员保持定期联络。


  水下有效载荷 新的舰载及非舰载(onboard and offboard)武器、通信和传感器系统将提升水下平台开展及协同行动的能力。比如,美海军“紧凑超轻型鱼雷”(CVLWT)可以用作潜艇自防御武器,也可以搭载于大型无人潜航器上靠近目标;“试验性燃料电池”(XFC)无人机可以利用电子光学、红外和雷达传感器的日益小型化,开展监视或电子战任务。声学通信越来越能在低带宽的有效作用距离(operationally relevant distances)内运行;而在更短距离内,发光二极管(LED)和激光器能实现的数据速率几乎与有线系统相同;新型漂浮和拖曳式无线电收发机使潜航器能与水面以上军队通信而不被探测。“前沿部署能源和通信基地”(FDECO)可以作为无人潜航器下载数据、上传指令及充电的休息站。美国防高级研究计划局(DARPA)的“浮沉有效载荷”(UFP)项目正在研制一种可搭载导弹或无人机的模块。“浅水监控系统”(SWSS)及“持续近海监视”(PLUS)系统等便携式传感器可以放置在敌潜航器必经的航行通道。


  二、未来水下竞争的新特点


  二战以后,虽然美军一直在水下研究与发展方面占据明显优势,但新兴(计算机)处理和传感器技术的扩散以及海洋资源开发的扩展,使得水下专业知识可被更广泛地获取,这将导致水下竞争加剧。未来水下竞争的特点包括:


  新型探测技术 随着潜艇的噪音越来越小,其对抗传统被动声呐等反制措施的隐身性能提升。因此,在2020年以前,占有优势的探测方法可能是低频主动声呐、非声学探测,或因技术发展而成为可能的、此前没有使用过的其他技术。


  水下系统谱系 潜艇将越来越需要从前线战术平台(如飞机)转变为寄主和协调平台(如航母)。执行靠近敌海岸的任务(如沿海情报收集、监视、排雷或电子战任务)时,可以更多使用大型无人潜航器及其他更小但更难于探测的系统,而不是有人潜艇。


  水下“作战网络” 新型远程传感器及新兴水下通信能力将使水下火控网络行动变得与使用无线电信号通信的水面以上火控网络行动类似。水下网络也能使无人潜航器蜂群协调执行监视或攻击行动。


  海床战(Seabed warfare) 在敌水面和空中“反介入/区域拒止”网络作用区域,美军将需要更加直接可获取的水下能力。已部署的和固定的传感器、有效载荷模块、由“前沿部署能源和通信基地”提供补给的无人潜航器可以在冲突中增强美国的潜艇能力,并接受其管理。对这些能力的日益依赖将引发在沿岸海床布放及清除此类能力的竞争。


  三、美国的应对措施


  美国海军已经开始研发新技术和作战概念,为新型水下战时代做准备。不过,相关工作需要转化成采办项目及可部署的能力,来保持美国的水下优势。应考虑以下措施:


  整合组织机构 海军当前的潜艇、无人潜航器、固定的和已部署的声呐由不同部门和采办机构出资和管理。为确保相关项目的性能特点、网络化需求及研发进程协调一致,一旦有关研发工作结束,海军应使其水下战资源赞助方和采办机构对所有水下航行器和系统负责。


  确保弹道导弹核潜艇(SSBN)的生存性 随着美国的降噪努力达到经济可承受的极限、低频主动声呐等新型反潜战探测技术越来越常见,消除噪音的重要性可能将减弱。未来弹道导弹核潜艇设计应利用舰载、非舰载系统和手段,应对其他反潜战能力。


  确立无人机研发工作的优先级 美国防部过去十年来研发了各种无人潜航器(UUV),其中大部分从水面舰或岸上投放,用于扫雷和海洋监视。这些应用对无人潜航器的大小没有特别要求。然而,随着无人潜航器作为水下系统谱系的一部分,与潜艇的一体化越来越强,海军应重点发展能与潜艇配合使用的无人潜航器,并使不同无人潜航器开展各自最适合的任务,具体应发展以下类型:①微型UUV,用于大量部署,以勘测海床或干扰敌反潜战行动;②小型UUV,当前用于勘测和猎雷,未来将能作为“舰队模块化自主潜航器”(FMAUV)项目的一部分承担其他监视或攻击任务,并由潜艇、水面舰和飞机操作控制。③中型UUV,海军当前没有这一尺寸的UUV,“模块化重型潜航器”(MHUV)项目计划使未来鱼雷能被配置成可执行一系列任务;④大型UUV,如海军“大排水量无人潜航器”(LDUUV),计划使用Block V型“弗吉尼亚”级潜艇未来搭载的“弗吉尼亚有效载荷模块”(VPM);⑤超大型UUV,将从岸上或非常大型的舰船上投放,可用于执行长航时监视任务,或用作投送其他有效载荷及UUV的运输工具。


  对攻击核潜艇(SSN)进行新任务适应性改进 潜艇将是未来水下系统谱系的核心,作为寄主及指控平台的作用不断增长,其设计应反映这一作用增长。海军应制定计划,一方面改进现有“洛杉矶”级、“海狼”级、“弗吉尼亚”级潜艇,扩大其有效载荷搭载能力,以与无人系统配合使用,另一方面也要确保Block V型“弗吉尼亚”级潜艇能搭载除攻击导弹以外的大量其他有效载荷。


  将研发成果转化为采办项目 海军在研发及验证新型水下能力方面表现非常积极,但在将这些新系统及概念转化为采办项目方面却动作较慢。过去几十年来,包括“可重配置任务无人潜航器”、“先进可部署系统”及“深水主动可部署系统”在内的若干项目已生产出原型机,但却从未转化为作战部署。海军不应继续拖延将新水下系统转化为作战应用的进程。


(来源:中国工程技术信息网,作者:王璐菲)


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