国外潜艇特种作战模式及趋势分析

2021-07-03倪先胜梁来雨董根金孙叶义

舰船科学技术 2021年5期

倪先胜，梁来雨，刘俊，汪汀，董根金，孙叶义

(武汉第二船舶设计研究所，湖北武汉 430205)

0 引言

水下特种作战作为国外海军部队实施的一种新的作战样式，在未来海上作战中将发挥重要的作用，其主要任务和使命将涉及情报、监视与侦察、水雷对抗、通信、导航、反潜作战、武器平台以及重要港口突袭等领域。潜艇作为发达国家水下重要武器，已经在现役或在建潜艇上进行加改装或新研设计多种用于特种作战的装备。典型的包括美国海军在“弗吉尼亚”级潜艇上增加特种作战舱、干式遮蔽舱等；英国海军在“机敏”级潜艇上增加干式遮蔽舱搭载蛙人输送艇或无人航行器等。

在未来的潜艇发展中，特种作战作为潜艇功能扩展的首要选项，已经在各国潜艇研制过程得到了充分的研制。2014年，为了提高未来攻击潜艇的有效负载能力，美国海军已经确定在第3批“弗吉尼亚”级潜艇上安装与“俄亥俄”级巡航导弹潜艇上大直径多联装导弹射管相似的发射管。当前在建的“弗吉尼亚”级潜艇将采用2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。

本文通过对潜艇发达国家如美国、英国等潜艇特种作战模式进行梳理分析，对其使用方式进行简要总结，进而详细介绍了各用于特种作战的装置基本原理和构成，最后，分析了国外潜艇特种作战装置发展趋势，对未来发展进行展望。

1 潜艇特种作战模式

潜艇特种作战模式有多种形式，总的可以概括为无人装备下的特种作战和搭载蛙人下的特种作战。每种特种模式下，都有不同装置来实现相关功能。如图1所示，给出了美海军对特种作战在潜艇上搭载使用的概念设想图。其中，潜艇特种作战的无人装备包括多型无人潜航器、无人机、布放回收模块、柔性有效负载模块。

图1 美国海军水下特种作战概念设想图Fig. 1 Concept of U.S. Navy's underwater special operations

潜艇采用无人装备进行特种作战工作模式是通过潜艇携带布放回收装置和无人装备，在需开展特种使命前，对无人装备进行任务定制，利用自身布放回收装置完成布放，无人装备远离母艇开展特种使命，如情报搜集、反潜、武器投射等。待无人装备完成自身特种使命，返回与母艇约定位置或自沉销毁。最后，利用母艇自携带布放回收装置开展回收，并转移到安全地带。潜艇采用无人装备进行特种作战已在先进发达国家潜艇上得以成熟应用，是潜艇未来作战模式转变的重要方向之一。

潜艇携带特种作战队员进行特种作战工作模式是通过潜艇背负式搭载专用装置携带、运输和部署特战做作战蛙人到指定区域，利用蛙人自身和配套装备开展针对性特种使命，完成相应特战使命后，蛙人利用自身和配套装备到指定地点与母艇回合，返回到母艇，最后实现回归基地的过程。利用潜艇进行特种作战已成为潜艇发达国家作战的常规功能，并在实战中多次得到检验，是潜艇开展区域局部战的有效选项之一。

当前，潜艇采用无人装备（无人潜航器UUV、无人机UAV）进行特种作战还处于概念研究阶段，大量的研究原型机在不断出现；而潜艇携带作战队员进行特种作战相对成熟，已成为先进潜艇国家发展中的标准配置，比较典型的配置包括特种作战舱、干式遮蔽舱和蛙人输送艇等，本文将针对这种相对成熟配置进行梳理，并阐述其作战模式和装置构成，并总结其在未来潜艇研制中的发展趋势。

1.1 特种作战舱（Lock Out Trunk）

特种作战舱是潜艇模块化设计、功能扩展化设计综合发展的结果。特种作战舱是潜艇舱室一部分，为艇员提供水下出舱专用通道和治疗空间。

美国将特种作战舱概念最早用在实艇上，如图2所示，美国“弗吉尼亚”级潜艇指挥舱上层采用专用舱室设置，用于特战队员出入。

图2 美国潜艇特种作战舱布置Fig. 2 Special operations cabin layout of U.S. submarine

潜艇利用特种作战舱开展任务主要流程如下：潜艇抵达指定区域，进行任务部署；特战蛙人进入特种作战舱，等待出舱；艇内控制系统开展注水加压，满足蛙人快速加压和外部压力平衡要求；压力平衡后，蛙人打开出入口舱盖，游出母艇；蛙人在母艇附近开展特种作业，完成任务后，打开出入口舱盖，进入母艇；随后，排水并减压至常压，蛙人进行舱内适应性治疗后，完成一次特战任务。

特种作战舱不仅是特战队员的水下出入舱通道，同时可作为艇员逃生的重要手段之一。既能满足人员水下出舱的需要，亦能为搭载其他特种装备留有通道，便于进一步装备改造。

1.2 干式遮蔽舱（Dry Deck Shelter）

干式遮蔽舱（Dry Deck Shelter，DDS）是一种可移动模块，可以装备在潜艇上，为蛙人在潜艇处于水下潜伏状态时出入，也可以部署蛙人输送艇。潜艇平台必须进行专门改装以装备干式遮蔽舱。需要增加合适的对接舱、电气系统、通风系统、空气系统、注排水系统，从而使得在开始和完成任务后可以使干式遮蔽舱达到干式状态。

目前，潜艇采用干式遮蔽舱进行特种作战主要有英国的“机敏”级潜艇，美国的“弗吉尼亚”级潜艇，利用上层建筑进行背驮式搭载。

潜艇搭载干式遮蔽舱进行特种作战，干式遮蔽舱内部存储大型蛙人输送艇、无人航行器UUV等特战装备，同时作为特战蛙人出入母艇的过渡通道，其主要工作流程如下：

潜艇携带干式遮蔽舱到指定区域指定深度，开展任务部署；蛙人经特种作战舱通道进入干式遮蔽舱；干式遮蔽舱注水系统平衡后，蛙人开启干式遮蔽舱舱门，准备大型蛙人输送艇部署；蛙人在布放回收装置协助下，进行大型蛙人输送艇或无人航行器布放；大型蛙人输送艇运送特战蛙人至突击区域并开展特战任务；潜艇驶离危险区域进入保护待命状态；待特战蛙人完成任务后，回到与母艇约定区域，进行回收操作，其与布放过程正好相反。

干式遮蔽舱为潜艇进行特种作战提供必要的武器装备存储空间，并为人员出入、转移和治疗提供相应设施。干式遮蔽舱已成为潜艇发达国家开展特种作战的标准化配置，并在不断的应用得到更为深入的改进。

1.3 干式蛙人输送艇

干式蛙人输送艇（Swimmer Delivery Vehicle）是一种用于蛙人运送的微型潜艇，主要装备在潜艇的上层建筑上，不同于“湿式”蛙人输送艇，其直接背负在潜艇上，无需类似遮蔽舱存储。其“干式”特点，主要体现在运送蛙人的过程中，为蛙人提供隔离海水的环境，大大节省蛙人的体力。目前，潜艇采用干式蛙人输送艇进行特种作战主要是美国，其研制的高级蛙人输送艇系统ASDS已在多型潜艇上进行航试，虽未最终应用，但其干式潜器的搭载研究仍在持续探索中。

潜艇采用干式蛙人输送艇进行特种作战是干式遮蔽舱基础上发展而来。干式蛙人输送艇一方面解决蛙人在运送过程中的“干式”环境，提高蛙人自持力；另一方面直接式搭载减少额外遮蔽舱负担，使得搭载效率得以提高。

与干式遮蔽舱流程类似，潜艇携带干式蛙人输送艇至指定区域，开展任务部署；蛙人按装备要求由连接通道直接进入干式蛙人输送艇；蛙人就位后，开始与母艇进行脱离，母艇搭载装置脱离后，蛙人驾驶输送艇直接驶离，开展特战任务；任务完成后，蛙人驾驶输送艇回到指定回收区域，直接与母艇对接回收。

潜艇采用干式蛙人输送艇进行特战任务，减少了人员加减压转换过程，提高了作战任务效率，缩短了母艇暴露时间。干式蛙人输送艇是目前潜艇发达国家研究发展趋势，并逐步替代干式遮蔽舱的应用形式。

1.4 其他类型

潜艇作为各国海军作战系统的重要环节，承担着为航母护航、反潜和侦察等任务，通常与其他舰船进行配合特种作战。如采用水面舰船搭载如直升机、无人机，开展蛙人转移、信息侦测等，与潜艇一同开展特种作战任务。其主要流程是，水面舰船搭载直升机，利用自身优势将蛙人输送至目标潜艇上方，蛙人利用直升机转移至潜艇内，再利用潜艇自身装置系统进行特种作战。

此外，水面舰船或潜艇自身携带无人装备，开展一定范围内的反潜和侦察等特种任务，完成后利用中继浮标进行及时信息交换，实现一定范围内的打击任务。特别是，潜艇搭载无人装备在回收上存在较大难点，在与水面舰船的配合下，将有效发挥无人装备在潜艇上的可行性。

1.5 对比分析

潜艇采用上述方式开展特种作战任务，在功能性、适应性和交互性上有较大不同，同时对母艇的要求也不一样。在功能上，特种作战舱具有多种作用，既可用于特战蛙人水下出舱，同时兼作母艇出入通道，还可以作为其他手段的过渡舱；干式遮蔽舱则能搭载多种无人装备、蛙人和大型蛙人输送艇，便于特战装备的输送；干式输送艇功能相对单一，仅能为蛙人运送提供条件；其他类型如直升机、水面快艇（CRRC）等则只能在特定条件下发挥其功能。

在适应性方面，特种作战舱、干式遮蔽舱较为容易适应母艇搭载和特战蛙人应用；而干式蛙人输送艇则在母艇回收方案需要进行较为复杂的改装。在各种作战模式的交互使用上，特种作战舱通常与干式遮蔽舱、其他类型模式混合搭配使用，而蛙人输送艇相对独立，自身功能要求足够强大。

在对母艇要求方面，特战作战舱需要在新型艇上开展设计，不能加改装；而干式遮蔽舱、干式蛙人输送艇等则可在后期进行加改装。

综合以上对比分析，上述作战使用模式具有不同特点，相对而言，特战作战舱需要在设计前期考虑，其他方式可采用模块化设计进行后期选搭，对潜艇设计影响阶段各有优劣。

表1 国外潜艇特种作战模式对比分析Tab. 1 Comparative analysis of foreign submarine special operation modes

2 潜艇特种作战系统组成

潜艇特种作战系统主要实现特种作战蛙人进出潜艇，并携带相应武器装备，并在完成任务后，对特战队员完成回收的功能。

2.1 特种作战舱

特种作战舱主要功能是为了特战队员水下进出母艇提供转换通道。其主要包括裙形出入舱口盖、舱内出入舱口盖、转换舱、压力控制系统、注水系统、疏水系统、艇员治疗系统、铺板和梯子等。

裙形出入舱口盖直接与外部连通，需满足与艇体同深度的压力，一般状态下为关闭，根据任务需要在特定深度下开启。舱内出入舱口盖主要用与特战队员进入转换舱的隔离需要；人员进入后，关闭舱内出入舱口盖，即可开始注水和压力控制，使得特战队员具备出舱的条件。

图3 特种作战舱系统组成图Fig. 3 Composition diagram of special operations module system

特种作战舱压力控制系统主要由水加压和气加压共同完成，加压曲线符合人体对压力变化的要求。特种作战舱一般工作在低于50 m深度，因此，舱室耐压强度应不低于0.5 MPa，并能在潜艇50 m深度失事状态下兼作快速脱险作用。

特种作战舱一般布置在指挥舱上层，能与搭载的干式遮蔽舱建立出入通道，成为进出舷外搭载装置的重要外部接口。如图4所示。

图4 特种作战舱内部示意图Fig. 4 Inside of special operations cabin

由于特种作战舱在使用过程中，需要进行一定的注排水操作，因此，母艇的均衡系统需要同步作用，保证特种作战舱在使用过程中的航行安全性。

2.2 干式遮蔽舱

干式遮蔽舱主要由3个相互连接的耐压部分组成，外面有透水玻璃纤维整流罩，每部分各自能承受设计深度的压力，如图5所示。最右部分是高压治疗舱，是用来治疗受伤潜水员的超气压处理室；中间的部分，或者叫转换舱，操作人员从这里进出潜艇或者进出其他舱室；最左端部分是干坞舱，由一个圆柱体和半椭球体尾端组成，能够搭载湿式蛙人输送艇SDV或者不超过20名特种部队蛙人。在干式遮蔽舱的鳍板后方呈大的管状结构，在尾端打开时，它靠铰链与周围物体相连。

图5 干式遮蔽舱主要组成Fig. 5 Main components of dry shelter

潜艇安装有特殊的配件，并且通过修改空气系统及其附属系统将干甲板掩蔽舱装置在指挥台后方进行运输。这些修改使得当潜艇在水下时，蛙人在潜艇与干甲板掩蔽舱之间的自由进出成为可能，蛙人可由防水的连接通道进入湿式蛙人输送艇SDV，然后与输送艇SDV或特战充气橡胶艇CRRC一同离开干甲板掩蔽舱去执行相应的任务。

2.3 干式蛙人输送艇

干式蛙人输送艇是一种用于潜艇上特战作战队员运送至指定地点，开展特种任务，为特战队员在任务过程中提供必要的干式适居环境，保证一定的航行距离。干式蛙人输送艇具有干式航渡、湿式出舱的特点，保证了蛙人在航行过程中的舒适性和体能消耗的减少，更适应于潜艇作战需求。

干式蛙人输送艇一般包括驾驶舱、乘员舱、高压进出闸舱、高压治疗舱和动力舱等，驾驶舱主要由驾驶员和导航员对输送艇进行控制和设备信息显示；乘员舱主要负责对若干名特战队员生活进行保障，提供必要的生存环境；高压治疗舱为特战队员进行受伤治疗；动力舱则是为输送艇提供动力和能源。如图6所示。

图6 干式蛙人输送艇系统组成Fig. 6 Composition of dry breastman transport boat system

为了保障特战队员长时间生存和作战需要，还需根据航程及自持力需要配置空调系统、通信导航系统；为保证蛙人水下出舱，需要配置空气系统、疏水系统、液压系统等，确保中间的LOCK-IN LOCKOUT舱注排水满足均衡要求；同时为满足潜艇特种战搭载要求，在于母艇之间需配存储、布放回收装置，导引定位设备等，用于作战队员返回到母艇中，该通道通常采用特种作战舱作为人员进出主要途径。

3 国外潜艇特种作战趋势分析

国外新一代潜艇以美国美军“弗吉尼亚”级、英国“机敏”级为代表的潜艇发达国家，特种作战已成为其潜艇重要功能选项，特种作战舱、干式遮蔽舱、蛙人输送艇等功能在新建艇上均作为关键装置设备上艇应用。

在未来信息化海战过程中，潜艇单一平台或单一功能和武力无论多么强大，在与体系或多功能模块的对抗中必然处于劣势。在现有以雷、弹为主的潜艇攻击模式，融于无人航行器、无人机、特种作战装备等多种模式下的多用途型新模式，使得费用低廉、灵活多样的多种装备平台具有了潜艇才有的水下优点，同时发挥潜艇所不具备的无人作战、特种作战功能，特别适用于未来的局部战争和信息化战争。这一趋势在国外潜艇设计中表现尤为突出，特种作战的概念已经有传统的蛙人，逐步走向无人装备，以及与无人装备相结合的特战体系发展。

在最新英国潜艇未来十年发展趋势分析报告中，其对未来潜艇进行如图7所示的规划，图中除了针对蛙人的特种作战，还新加入无人系统和可拖曳装备的发展，使得潜艇的功能得到更为广泛的扩展。