实测东沙群岛海域 陆对南海美海狼潜舰问题有重大发现

海狼级核动力攻击潜舰「康乃狄克」号(USS Connecticut,SSN 22)的资料照。(美国海军)

美国海狼级核动力攻击潜舰「康乃狄克」号(USS Connecticut,SSN 22)2021年10月2日在南海北部水域以高速航行时,撞上了海山。当时它正以24节的速度行驶,结果发生了这起严重事故。后来美军调查将责任归咎于舰上军官和机组员的疏忽,以及他们不熟悉当地地形。

《南华早报》(South China Morning Post)12日报导,海狼级攻击潜舰被视为美国海军最强大的水下战斗平台之一。纵使它以高速潜航时,也能保持寂静无声,让敌军很难从海洋背景噪音中分辨出它的音迹。

然而,中国科学家的一项新研究显示,当一艘像「康乃狄克」号这样的大型潜舰以超过20节的速度在南海这样既复杂,又受严密监控的水域航行时,就可能在水面制造可察觉的波纹,从而暴露自身位置。

这项研究由中国船舶集团第713研究所工程师李宇航领导的团队完成,论文5月27日发表在《力学学报》期刊上。他们使用了中方感测器,在南海收集了实际环境数据,以研究水面尾波,好为「中国潜舰安全航行提供一些建议」。

当潜舰航行时,必然会扰动周遭海水,部分扰动会传到海面,可被装备高解析度雷达的军机或卫星侦测到。而这些细微的水波可能透露出重要信息,如潜舰的位置、速度、航向,甚至型号。然而,这些水波的形成和散播主要受海流、温度和盐度等环境因素影响,因此在不同海域,会呈现出信号强度和模式的显著差异。由于军事敏感性,过去公开的研究一直集中在理论模型上,而避免使用实际数据。

而李宇航研究的创新之处在于,他们首度采用了南海的实际数据。这让科学家和工程师得以对「潜舰在实际海域激发的水面响应波场特征进行系统性研究」,并获得一些意想不到的结果。李宇航团队的研究区域集中在台湾西南方的东沙群岛,而东沙群岛是南海北部最重要的潜舰通道之一,在解放军针对台湾的军事演习中,反潜机经常在相关海域上空活动。

中方研究人员在相关海域航行时发现,长约100米、直径超过10米,与「康乃狄克」号大小的相当潜舰,可能会与周边海水发生共振,导致意外的扰动。据研究团队估计,当潜舰深度为100米,速度超过20节时,就可能在海面上大量制造高达数厘米的涟漪。而美国潜舰工业基础委员会(Submarine Industrial Base Council)的资料显示,海狼级潜舰的最高巡航速度可达25节。

而美军在2022年公布的调查报告显示,「康乃狄克」号在撞海山前,以高速在南海潜航,准备驶向冲绳,以执行「人道主义撤离」任务时,发生了这起事故。尽管海狼级潜舰是美军最先进的攻击潜舰,但设计是在40年前完成,当时侦测水面涟漪主要靠目视,即便接近敌人的海岸线,高速巡航也被认为是安全的。

尽管增加潜舰深度也能减少水面波,但近年来,尾波侦测技术进展迅速。据中国科学家去年8月宣布的一项海上测试,采用6G技术的新型反潜雷达可以侦测到海面上小至数十奈米的潜舰水波。