水下战——“游戏规则的改变者”

编者按：2015年10月27日，美国著名智库战略与预算评估中心（CSBA）高级研究员布莱恩·克拉克在国会众议院武装力量委员会下属的海上力量与投送力量小组委员会上发表演讲，主题为“游戏规则改变者—水下战”。CSBA网站在其网站发布了该讲话。布莱恩指出，美国当前面临越来越多国家的“反介入/区域拒止”威胁，美海军执行情报收集和力量投送任务很大程度上依赖于水下优势，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的创新。布莱恩分析了作为“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。

如今的美国海军拥有水下作战的绝对优势，其核潜艇可以畅行大洋和大部分沿海地区；其远程侦察系统能监视众多战略或经济意义重大的海上通路；反潜武器的性能和数量也优于其潜在军事对手。因此，现今美国国防战略很大程度上依赖其水下优势。多份四年一度防务评审报告、国家军事战略以及国会听证会证词都特别强调：安静型潜艇是美国军方收集情报、应对“反介入/区域拒止”威胁时进行力量投射的最切实可行的手段之一。

但美国的水下优势并非绝对或永久的。美国的潜艇目前是世界上最安静的，但新型探测技术不断涌现，这些技术并不依赖潜艇噪声实施探测，使得传统潜艇面临的风险不断增加。美国的竞争对手很可能也在寻求这样的反潜技术。为了使美国水下优势具有积极的可持续性，美国海军必须加速水下战的创新，并探索新兴技术，部署新的“水下系统家族”。

如何一步步称霸水下

美国海军并非一直称霸水下领域。虽然美国较早采用潜艇技术，但美国潜艇的数量和性能都不及欧洲国家，这一局面直到第二次世界大战中期才有所改变。那时，美国海军已经拥有足够数量的远洋潜艇，可以对日本发动持续的反舰作战。此时德国、苏联以及欧洲的潜艇舰队由于过度使用、战损而不断缩减。二战后，苏联海军拥有世界上最强大的潜艇力量，这一方面归功于其自身的建造计划，另一方面得益于其接管了过半数的德国潜艇。

由于接管了德国的潜艇，苏联拥有当时世界上最先进的潜艇并随后展开了进一步生产。例如德国U-21型潜艇，该艇安装有通气管，可以持续进行通气管深度的航行；配备有瞬时通信技术和X波段雷达告警接收器，能降低被雷达探测到的几率。这引起了美国极大的关注，一些海军官员认为苏联有可能通过对德国潜艇进行逆向工程研究，并大量生产，进而威胁美国及其盟国的海上运输和美国本土的安全。

美国海军依靠基于主动和被动声纳技术的反潜战能力来应对苏联的潜在潜艇威胁。主动声纳当时正崭露头角，而被动声纳技术最初并不能有效对抗柴电潜艇，因为柴电潜艇在处于通气管深度航行时，其噪声与柴油机驱动的水面舰艇几无区别，但其以电池驱动时，噪声非常小，难以探测。被动声纳在应对核潜艇时却非常有效。在对抗“鹦鹉螺”号的演习之初，反潜部队就发现，可通过侦听核潜艇推进系统中持续运行的泵和涡轮机来实施跟踪。认识到这一潜在漏洞，美国海军开始有计划地为其核潜艇实施消声项目。在苏联海军开始部署核潜艇时，美国海军利用其在被动声纳上的“先发”优势，在美国海岸、美国和苏联之间的关键位置以及公海，建立起了被动水声监测系统（SOSUS）网络。

相对嘈杂的苏联潜艇，被动声纳反潜系统与降噪技术相结合使得美国潜艇具有明显优势。不过，这种优势在 20世纪70年代中期开始慢慢瓦解，苏联从以约翰·沃克为首的间谍网了解到，他们的潜艇在声学上存在漏洞，并从各种渠道获得了潜艇降噪技术。较新型的苏联潜艇如“阿库拉”和“塞拉”级潜艇就要安静得多。但这样的潜艇在苏联经济下滑之前只部署了很少的数量，苏联解体又导致了建造延误和维护不足。

为做好长远准备，对抗对手可能会出现的更安静的潜艇，美国海军开始探索不依赖于潜艇噪声的其他反潜技术，包括新形式的主动声纳和非声学侦听技术。这些努力取得了一些效果，如低频（小于1000赫兹）主动声纳，连同现有的被动声纳，一起被安装在美国海军的水声监听舰上。

随着前苏联的解体，美国对新型反潜技术的追求不再紧迫，俄罗斯也基本停止了潜艇的建造和海外部署，苏联时期的先进潜艇技术也没有扩散到别国海军，美国海军也因此拥有了毋庸置疑的水下优势。

水下游戏规则改变者

如今，新的竞争对手正在崛起，挑战着美国的水下优势。俄罗斯再次崛起，并开始重新在海外部署潜艇。处于上升和变革中的中国，正在部署规模日益庞大的常规潜艇和核潜艇舰队。伊朗和朝鲜也正在其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功能。美军及美国的竞争者均可获得这些改变游戏规则的新能力。

反潜战能力

由于反潜技术采用的主要传感器是被动声纳，所以自冷战以来，潜艇防御重点关注降噪。而当前，越来越多的新型反潜战系统都在被动侦听潜艇的辐射噪声。例如，低频主动声纳目前被广泛应用于欧洲及亚洲国家海军的可变深声纳（VDS）系统中，并且其也将成为美国近海战斗舰（LCS）反潜战任务的一部分。再比如，得益于计算机处理能力及水下建模能力的提升，探测潜艇的化学及放射性排放物，探测潜艇反射激光的非声学反潜战技术变得越来越具有可操作性。

这些主动声纳和非声学探测系统体积比被动声纳系统更小，因此可能更适用于无人航行器、飞机、舰船等移动平台。与此相比，被动声纳要实现远距离探测，尺寸上必须更大，才能探测到低频的微弱噪声和遭受较少的衰减。因此，不断进步的被动声纳技术更适用于固定在海底的SOSUS系统或拖曳系统SURTASS。

不过，未来10～20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。一次可能的潜艇探测要转变为成功的反潜战，意味着要从大量的可能性探测中筛查并找到一个实际目标，然后使用有效武器进行精确攻击。新的反潜战能力，会增加近海区域美国潜艇被探测和攻击（即使无效）的可能性，因为近海区域的反潜系统比较集中；不过同时，美国的水下力量也可以采取行动摧毁敌反潜战能力，从而降低自身的脆弱性。

平台加强措施

反潜能力取得的进步，也会促成新一代反探测技术的发展。例如，对抗被动声纳，潜艇或无人水下潜航器（UUV）可以使用类似降噪耳机的技术，主动发出声音以抵消掉其辐射噪声；而对抗主动声纳，水下平台可以自己单独、或与UUV以及其他固定或浮漂系统一起实施声学干扰或诱骗行动。新的电力和控制技术正在提升UUV的续航力和可靠性。未来10年，UUV可能不需要中途补给就能航行数月。不过，由于态势感知能力的不足，UUV的自主性仍将有限。例如，UUV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，但却未必能对这些隐患或威胁的具体位置及内容做出准确判断。而在不确定的数据面前，人类操作员却可以做出选择并对结果负责。

随着传感器和及计算机处理能力的提升，UUV安全完成任务的自主能力将逐步提升。与此同时，美国海军可以让无人系统去完成一些误判损失率不是特别高的任务，即损失仅限于潜航器自身而不涉及生命损失或计划外的军事损失。这些任务可能包括部署有效载荷，例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。对于那些需要人员做出决策的任务，可让无人系统与潜艇协作完成，或利用无线电通信来定期与指挥控制人员保持联络。

水下有效载荷

随着新型艇载和舷外武器系统、通信系统、传感器系统的引入，水下平台可以更好地开展和协调行动任务。例如，美海军的紧凑超轻型鱼雷（CVLWT）是一款近程武器，其大小不足Mk48重型鱼雷的1/3，可以用作潜艇自防御武器，也可搭载于大型UUV上，靠近目标实施攻击。同样，小型UAV如“试验性燃料电池”（XFC）无人机，航程较短，但可通过潜艇或UUV在接近敌方海岸时发射。受益于光电、红外和雷达传感器微型化的进步，这些任务载荷能够遂行监视和电子战任务。

长期以来，通信问题都是水下平台的短板。新的或改进的水下通信方式，有望使水下平台不必暴露桅杆就能实现相互通信，与海底固定系统通信，或与联合部队通信。使用低带宽的声学通信技术的作用距离越来越趋向实用。而在更短距离范围内，发光二极管（LED）和激光器几乎可以达到与有线系统相同的数据传输速率。新型漂浮或拖曳式无线电收发机能使与水下平台与水上部队通信，而不用担心被探测到。

电源技术、通信和数据处理方面的技术进步也使得在海床或水中部署更多种类的有效载荷成为可能。例如，“前沿部署能源和通信哨（FDECO）”可以作为UUV下载数据、接收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）正在研制一种可搭载导弹或无人机的模块。便携式传感器，如“浅水监控系统”（SWSS）和“持久近海监视”（PLUS）系统则可放置在诸如敌潜航器必经的航行通道。

未来水下竞争的新特点

自二战结束以后，水下技术研发一直是美国独有的军事优势，随着新兴计算机处理和传感器技术的广泛应用以及海洋资源开发的扩展，水下专业知识变得更加普及，这将导致水下竞争加剧。未来水下竞争的领域包括：

新型探测技术

随着潜艇的噪声越来越小，其对抗传统被动声纳等反制措施的隐身性能提升。因此，尽管反潜战在过去50余年主要依靠被动声纳，但在21世纪20年代，占主导地位的探测方法可能是低频主动声纳、非声学探测或其他随技术进步而出现的新技术。

水下系统谱系

潜艇将越来越需要从前线作战平台（如飞机）向协调平台（如航母）的角色转换。在执行近敌海岸的任务如沿海情报搜集、监视、排雷或电子战时，可以更多地使用大型UUV或其他已部署的不易察觉的小系统来代替载人潜艇。

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。水下网络也可协调无人潜航器执行“蜂群”监视或攻击行动。

海床战

在与敌方存在水面和空中“反介入/区域拒止”竞争的区域，美国军方需要更多可直接获取的水下能力。冲突期间，潜艇可以管理已部署的和固定的传感器、有效载荷模块，以及由FDECO系统提供补给的UUV，以便在冲突中增强美军潜艇的能力。对上述能力依赖性的日益增加，会引发他国部署或清除此类能力的竞争，包括对海底进行快速测量和评估的能力。

美国海军应该如何应对

美国海军已经开始研发新的技术和作战理念，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。布莱恩认为，美海军应考虑采取以下措施：

整合组织结构

美海军当前的潜艇、无人潜航器、固定的和已部署的声纳由不同部门和采办机构出资及管理。要确保这些项目的性能特征、网络化需求及研发进程协调一致，一旦有关研发工作结束，海军应确保其水下战资源的出资方和采办机构对所有水下潜航器和系统负责。

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其经济可承受的极限、新的反潜探测技术（如低频主动声纳）变得更加普遍，消除噪音的重要性可能将减弱，但被动声纳仍将存在，未来SSBN设计应强调使用舰载和非舰载系统与战术的其他反潜战能力。

建立无人潜航器研发工作优先级

美国国防部在过去10年里研发了各种UUV，其中大部分从水面舰艇或岸上投放，用于扫雷和海洋监视。这些应用对UUV的大小没有特别要求。然而随着UUV逐渐整合成为水下系统谱系的一部分，美海军应重点发展能与潜艇配合使用的UUV，并使不同UUV开展各自最适合的任务。具体来说，美海军应将以下类型UUV纳入到其水下系统谱系中：

微型UUV（直径小于15厘米） 这种UUV价格低廉，续航性能和舰载动力都在提高。它们可作为“蜂群”武器大量采购部署，以勘测海床或干扰敌方的反潜战行动。

小型UUV（直径约30厘米） 当前被普遍用于勘测和猎雷，例如海军的Mk18。它们还可作为“舰队模块化自主潜航器”（FMAUV）项目的组成部分，由潜艇、水面舰艇或飞机来操作控制，执行其他监视或攻击任务。

中型UUV（直径约53厘米） 相当于美国海军Mk48潜射鱼雷的大小，美海军目前并没有运行这样大小的UUV。根据“模块化重型无人潜航器”（MHUV）项目，海军计划使未来的鱼雷经过调整后能执行从布雷、远程攻击到电子战的一系列任务。

大型UUV（直径约203厘米） 如海军的“大吨位无人水下航行器”（LDUUV），其设计使用Block Ⅴ型“弗吉尼亚”级潜艇计划搭载的“弗吉尼亚有效载荷模块”（VPM）。该LDUUV可以使潜艇的传感距离提高，扩大潜艇的有效载荷能力，或将有效载荷送到对潜艇来说过于冒险或受限制的区域。

超大型UUV（直径超过203厘米）研发中的超大型UUV将被设计为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，或主要作为投送其他有效载荷以及UUV的运输工具。

对攻击型核潜艇（SSN）进行新任务的适应性改进

潜艇将是水下系统谱系的核心，其设计应反映出潜艇越来越多地作为母舰与指控平台使用的特点。美海军应该制定计划，一方面升级和改进现有“洛杉矶”级、“海狼”级和“弗吉尼亚”级潜艇，包括扩大其有效载荷能力、无人系统接口能力等；另一方面也要确保BlockⅤ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

如上所述，美海军正在非常积极地寻求新型水下能力，并在海上验证这些能力。但在将这些新的系统和概念转化为采办项目方面却动作较慢。过去十年中，包括“可重新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，但却从未转化至作战部署。如今，美国海军不应继续拖延将新水下系统转化为作战应用的进程。