海纳百川》美中「海下」争霸 科技能力又拉近了(王志鹏)

中国在2019年国庆阅兵式上展示的HSU-001大型水下无人载具。(图/撷取自网路)

近期依据美国相关情报单位与智库所公开的资料与讯息显示,美国海军高度关注中国海军现代新型核潜舰的发展,并表示对美国海军未来存在的威胁相当忧心。然而,中国近期核潜舰的发展突破,主要在于「强化静音性能」与「战略战术运用」。

先进的泵推进与静音技术

全世界新一代核潜舰的水下最高航速多超过30节,传统的车叶推进模式,由于直接暴露在水中,很容易直接将所产生的「空蚀现象和辐射噪音」(Cavitation and Noise)辐射出去;特别是在低航速时,核潜舰推进器的低频噪音强度很大,能辐射到很远的海域。

为了充分发挥核潜舰的作战效能,攻击型核潜舰逐步向高航速、安静型方向发展,「泵推进模式」(Pump Jet Model)即是为改善情况所发展的先进技术,其能改变七螺旋桨叶片的压力,防止空蚀现象和空泡的产生,因此大幅降低噪音,有效提高静音性能,并保持高速推进效率;且泵推进还可以改善「尾流场」使航迹模糊,可以减弱潜舰的目标特征。

以美国海狼级核攻击潜舰为例,其水下航速30节以上时,辐射噪音(95db)接近于海洋环境噪音(90db),被美国官方称为当今世界上最安静、最快的潜舰。然而,依据美国海军情报的讯息,中国核潜舰目前研发的核潜舰,其静音性能已达100db的水准。

泵推进模式也有缺点,目前的潜舰泵推进技术仍使用传统机械驱动轴系统,相当于在传统的车叶外,包裹一层硬体蒙皮以增加推进效率并减少噪音的传播,其「结构复杂、技术门槛高、重量大、价格高昂」等为缺点。

中国目前研发的潜舰泵推进技术,不仅仅改良安装在093三型(093C型)核潜舰,也已经运用在新型095核动力攻击潜舰与096核动力弹道飞弹潜舰上。此外,美国更关注中国目前研发的「无轴推进」技术,一旦成功将更令美军忧心。

中国潜舰的战略战术运用

1982年刘华清(被称为中国现代海军之父、中国的马汉)受中央军委会主席邓小平拔擢为中共第三任海军司令员,大力提倡海军现代化,主张海军战略应由「近岸防御 」调整为「近海防御」。以确保沿岸经济发展、维护海洋交通及突破美、日的围堵。

自1985年起中国海军战略就逐渐调整为「近海防御 」,是属于「区域防御」型的海军战略。其中「近海防御」中的「近海」主要指第一岛链(从阿留申群岛开始经过日本、冲绳岛 、台湾、菲律宾、印尼所构成之弧形线)和沿该岛链的外沿海区,以及岛链以内的黄海、东海、南海海域,其范围包括了《国际海洋法公约》中所规范中国可管辖的全部海域,也包括了南海诸岛等中国之领土。

「近海防御」战略在战术运用上,系将作战海域区分内、中、外三层,并将现有各类型兵力依特性分区运用,藉重层拦截歼灭来犯敌人:

1.「内层防御区」:自海岸线起至150浬以内的海域为「内层防御区」,系以海上轻快兵力结合岸置火力遂行作战任务。

2.中层为「近海机动区」:离岸150至300浬为「近海机动区」,以中 、大型水面主作战兵力遂行本海域作战任务。

3.「外层作战区」:北起对马海峡、东至琉球群岛、南达南沙群岛,以各型潜舰及海航兵力为主要兵力,遂行空中、水面、水下之协同作战。

自推动「近海防御」战略后,刘华清并提出三阶段发展愿景,最终的目标则是要发展能与美国竞争的远洋海军。第一阶段为2000年前能控制「第一岛链」内海域,亦即黄海、东海、南海;第二阶段为2020年前能控制「第二岛链」内海域;第三阶段为2050年前能建立一支全球性的海军兵力。而目前潜舰的运用,也随阶段目标「由近海推向远洋」,也就是由「突破第一岛链进入西太平洋」。是以,目前中国海军已达成「突破第一岛链」的美日防御水下监侦体系,现行朝第一岛链与第二岛链迈进。

中国发展水下三位一体围歼战术

1950年代,美国海军提出「音响监视阵列系统」(SOSUS)的构想,即沿着海床、海底岩石和大陆架、全面铺设声学感测器阵列,并能相互连接,构成完整的水下监听体系,最初SOSUS主要安置在美国东海岸外缘的大陆架上,随后向全球扩散。

而中国财力和技术能力奋力追赶之际,亦想发展相同的水下监听系统,于2016年中国的「十二五」科技创新成就展上,展出了被称为「水下长城」的「海洋水声监听系统」,该系统由「水下阵列声纳、岸基分析处理系统以及通信电缆组成」,任何水下的声波只要进入阵列范围,都会被系统察觉。一年之后,中国国家海底科学观测网正式获批复建立,将在东海和南海分别建立海底观测系统,观测网建成后,将实现东海和南海从海底向海面的全天候、实时和高分辨率的多界面立体综合观测,以符合提供于科学前沿研究、海洋环境监测、灾害预警、国防安全与国家权益等方面的需求。

除此之外,值得注意的是还借由众多数量的潜舰战斗群,形成「水下瓮城」战术;以及目前积极发展的「水下无人载具」(UUV),形成所谓「水下八卦阵」战术。

中国海军发展与运用「水下无人载具」(UUV)已有时日,且技术愈来愈成熟,对某海域进行侦察与搜索的战术,借着这水下无人载具来侦知潜舰,并链传至指挥管制中心进行下一步的处理,其发展的形式、种类和功能繁多,并且越造越趋于大型化(LUUV)或是超大型化(XLUUV)。

根据多年前中国央视节目所公开透露的讯息,中国的「海燕无人深潜器」曾经在12级台风的极端恶劣天候下顺利获取过资料,并成功回传到地面的指挥中心。而水下无人载具所侦搜获取资料的海域,也就是美国、日本和澳大利亚潜舰所必经航线的区域。中国的科学研究人员甚至曾经公开表示:「台风的路径预测是这个世纪的难题,但是用海燕无人潜航器,可以提前部署在台风可能的路径上,盯着侦测台风的实际动向,并持续提供研究分析人员进行预测」。

而时速100公里以上的台风是很常见的,如果换成侦测水下航行速率5-10节(9-18公里)的柴电潜舰或是20-30节(36-54公里)的核动力潜舰,那就别打算逃脱所布下的水下无人载具八卦阵的手掌心!

而中国研发的更大型「HSU-001水下无人载具」(LDUUV)曾在建国70周年阅兵中首次展示,但是并没有公开具体数据,据估计HSU-001的直径约1公尺,长约5公尺,排水量约3吨,采用双轴、前后侧推进器、前后垂直推进器,拥有更快的速度,运作更加灵活,操控也更加精确,HSU-001可以携带较多的有效载荷,其具备通信桅杆和可升降的传感器,意味有较强的监视和侦察能力,还可以进行电子作战相关措施;另外HSU-001的两边有一排用途未知的安装点,据推测可能是未来用于装配2枚轻型电动直航小型鱼雷的挂架。而据研判,中国很可能正进行类似美国与俄罗斯所建造的「超大型无人水下载具」(XLUUV)的海上测试。

此在第一岛链内的水下三位一体围歼战术,未来这样的潜在威胁,更让美国海军忧心不已。

(作者曾任潜舰兵器长、作战长、轮机长与潜舰训练中心教官、博士)

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