美军深海战场建设发展及启示

朱新华，左社强，潘凯星，郭彦朋

（军事科学院 国防工程研究院，河南 洛阳 471023）

0 引言

随着现代信息技术的迅猛发展，现代化战争已成为高技术条件下的多维战争，战场空间也在不断地演变拓展，美国在关注“陆海空天电”五维战场的同时，开始把深海列为第六维战场空间，并率先运用高新技术探索深海战场建设。美军相继提出了深海基地战和深海对抗战等作战概念，并在建设深海作战基地、配置深海武器装备、部署深海作战保障设施等相关技术领域进行布局，“以深治海”已成为其战略目标。鉴于此，研究美军深海战场建设发展现状和趋势，前瞻部署我国深海战场建设，对赢得未来海战主动权，提高非对称作战制衡能力具有重要意义。

1 美军深海战场建设发展现状

美国将深海作为“第三次抵消战略”的重要方向，加快推进深海作战能力建设，着力提升智能化作战水平。美军积极开展深海预置平台和武器装备研究，发展智能化深海作战技术，初步形成了一定的深海作战能力。分析美军深海战场建设发展现状有助于借鉴其发展经验，推动我国深海战场建设进程。以下重点介绍其在深海战场工程设施、深海战场武器装备建设方面的发展现状。

1.1 深海战场工程设施

1.1.1 深海军事基地

20世纪60年代以来，美军相继完成了“海底威慑计划”“深潜系列计划”“海床计划”“深海技术计划”等。美国还在太平洋的深水区、海峡地带和多礁区选择合适位置建设海底预置基地，前沿布置美军侦察装备以及导弹、鱼雷、水雷等水下武器。在水深900 m的海底，建立了借助深水装置固定的作战基地，部署了水下机器人部队，包括水下巡逻机器人、机器人水兵、自主式潜航器等水下机器人，比如“地狱判官”智能潜航器，巡航时间可以达到5年，航程可以达到6 000 km，下潜可以达到1 000 m水深。美国在海底石油开采当中，在大洋的多个水域建立了水下作战物资储存体系，随时为美军海底作战提供油料、弹药等保障，战时可不必通过海面上的港口保障就能满足海底作战的需要。[1]

1.1.2 深海军用物资仓储

近年来，深海物资补给的需求急速增长，传统的物资补给方式主要通过陆地物资存储仓库和海面运输舰艇共同完成，极大地依赖土地资源和海上输运资源，但军事目标极易暴露，输运成本和存储成本高昂，深海仓储和水下输送具有十分可观的发展前景。

美军利用深海环境储存军用油料的技术逐渐成熟，海下储油无油气呼吸损耗，具有天然的防爆性能；油罐避开了波浪的主要作用，受外力小；可节省昂贵的水上平台建造费用，而且储罐容量不受限制，具有巨大的储油能力[2]。美军水下储油罐罐体容积从几千立方米到几十万立方米不等，罐体材料有金属、钢筋混凝土和其他非金属材料，形状有圆筒形、长方形、椭圆抛物面形、球形和其它综合形状，储存方式有内胆式和半柔性式。

图1 内胆式水下储油罐图Fig.1 Liner type underwater oil storage tank

图2 半柔性水下储油罐Fig.2 Semi-flexible underwater storage tank

1.1.3 深海军事训练场和试验场

深海训练场和试验场主要用于深海军事力量在深海空间内模拟作战训练和试验验证，可为作战训练提供各类基础设施支持，对训练成果进行评估，为装备定型提供数据支撑，是深海军事斗争发展到一定阶段的必然产物。美国自冷战时期就投入巨资建立水下试验场和训练场（包括水下靶场），可为美海军对鱼雷等水下武器、无人潜航器、潜艇等提供实航测试、训练环境与条件。

1959年，美军建成大西洋水下测试鉴定中心（AUTEC），用于潜艇噪声测量、水中兵器试验及反潜战研究等[3]。20世纪70年代，美国在东南阿拉斯加的伯姆湾选址建设新的水声试验场，其周围被海岛遮蔽，减少大洋背景噪声的干扰，且远离主要航线，具有得天独厚的水声测量环境。2008年，美军建成新型固定式水下噪声测量系统（STAFAC），用于低噪声潜艇的噪声测试、评价以及查找潜艇主要噪声源等。美军本德奥瑞湖无人潜艇水下试验场的主要使命是利用大比尺缩比模型潜艇对美军的潜艇减振降噪技术进行研究。美海军的大西洋水下测试鉴定中心靶场、太平洋导弹靶场、南加利福尼亚综合靶场为深水靶场，平均靶场深度均在1 000 m以上[4]。

1.2 深海战场武器装备

1.2.1 深海潜航器

深海潜航器主要是指可在深海工作的无人潜航器（UUV），它在深海环境中可以完成侦察、监视、收集水文资料甚至可以用于排雷和携弹攻击等任务。目前，无人潜航器的自主性、续航力、载荷能力不断提高，美国将其视为海军实施“网络中心战”、加强水下 ISR（情报、侦察、监视）系统建设重要的环节。美军已有“海洋探险者”“曼塔”“奥德赛”“远距离环境监测单元系统”“战场准备自主潜动器”等自主深海潜航器。大排水量无人潜航器（LDUUV）是美国海军当前重点发展的察打一体型无人潜航器，用于未来弥补攻击型核潜艇数量下降对水下作战能力的缺口，将是美国提出的多项作战概念中的核心节点。LDUUV排水量不超过10 t，直径约1.5 m，可由攻击型核潜艇、水面舰艇和民船搭载，可在水下连续航行90 d以上，能搭载和布放水雷、鱼雷、无人潜航器。[5]

图3 “刀鱼”无人潜航器Fig.3 Knifefish unmanned underwater vehicle

美国还在研究用于特种作战部队的可以执行支援与攻击、反水雷、沿海地区潜艇跟踪以及情报、监视和侦察任务的“任务重组无人水下航行器”；用于测量海洋盐度、温度等参数，设计巡航时间为5年、航程4 000 km的“斯洛克姆”水下滑翔机；用于采集海洋物理、化学和生物光学数据，设计最大下潜深度为1 000 m、巡航千米的“海滑行者”自主潜航器、“海马”自主潜航器、“声射频相互作用勘探传感器”自主潜航器等。[6]

图4 “曼塔”无人潜航器Fig.4 Manta unmanned underwater vehicle

1.2.2 深海潜艇

深海核潜艇的下沉深度可达1 000 m，利用深海复杂环境隐蔽性强的优势，悄无声息地前往各大海域而难以被发现。大型潜艇可装备导弹、反潜导弹、鱼雷等武器，可以对陆地、空中、海上和水下多方位目标进行打击，具有很强的战略威慑力。

目前美国正在研发建造“哥伦比亚”级核潜艇，下潜深度将达到800～1 000 m，用于替代俄亥俄级核潜艇。“哥伦比亚”级战略核潜艇被称为“最安静、最隐蔽的战略核潜艇”，长171 m，宽13 m，最大排水量达20 810 t，其核反应堆寿命为42年，可以保证在整个服役期间无需更换核燃料，大大降低使用成本。“哥伦比亚”级核潜艇拟装备12艘，于2021年开工建造，预计在2039年全部建造完成。

1.2.3 深海预置武器

深海预置武器装备可以长期潜伏在数千米的海底，平时保持“待机”状态，降低运营和维护成本，在战时作为突防利器，执行侦察打击任务，部署后很难被探测和破坏。美军“海德拉”（Hydra）和“上浮式有效载荷”（UFP）是其中最典型的 2个项目。

“海德拉”项目是在敌方近海区域预置的模块化无人水下多功能打击平台，带有自主动力系统，可在水下待机数月，可搭载攻击型无人机、无人潜航器、导弹及拖曳声呐阵等模块化荷载，旨在快速侦察和打击水下潜艇、水面舰艇、飞机和沿海目标。其成本低于核潜艇，具有战场预置、自主定位、探测攻击迅速的优势。

“上浮式有效载荷”由“弗吉尼亚”级攻击核潜艇拖带到前沿，锚定在大陆架海床上，一次可停留数月时间，既可携载对地攻击、反潜、反舰、防空等武器，也可携载无人潜航器、无人机等载荷，还可装配电源模块为在前沿海域运行的长航时无人潜航器充电，带有被动声学传感器和可回收通信浮标后，还可以作为“全球监视与打击”持续ISR网络的节点使用。此外，美国国防先期研究计划局（DARPA）还提出了“长蛇阵”、“深海胶囊”等深海预置武器研制计划。[7]

图5 “海德拉”无人平台Fig.5 Hydra unmanned platform

图6 上浮式有效载荷Fig. 6 Upward Falling Payload（UFP）

1.3 深海信息系统

1.3.1 深海预警系统

DARPA于2014年开发完成了一种用于保护其航母编队免受安静潜艇攻击的移动式深海预警系统。该系统置于海底，利用海底安静的环境和海洋声学通道远距离探测安静潜艇的低频信号。而美国伍兹·霍尔海洋研究所则设想在洋底部署移动式和固定式“间谍眼”探测系统，如深海人造卫星，用以探测发现他国潜艇。这种深海预警系统可以悄无声息地构建深海“卫星网”，在相关海域维护自身军事力量安全，同时紧盯敌方一举一动，故在信息情报变得愈来愈重要的未来战争中显得尤为重要。

图7 深海预警系统Fig.7 Deep-sea warning system

1.3.2 深海通信系统

近年来，美国海军积极发展深海通信技术，搭建起深海战场的信息桥梁。洛克希德·马丁公司打造的“深海快速通信系统”（CSD）将深藏在海底的潜艇与美国国防部的全球信息网络连结起来，首次实现潜艇与陆空的双向信息交流。CSD系统要求潜艇在海面部署3个浮标：2个与潜艇连接的固定浮标、1个自由漂浮的声呐浮标。固定浮标利用光缆实现数据传输，处于深海的潜艇可利用超高频无线电波或卫星网络与外界进行交流。自由移动的声呐浮标可以把声学信号转换为无线电频率，可实现深海潜艇之间的水下声学通信。此外，美国还开展了“深海女妖”项目，可以把卫星信号转化成声学信号传递给深海潜艇；“高频主动极光研究项目”，利用大气层中的电离层作为天线传递极端低频波束，波束能穿过海水折射到海底深处被潜艇接收。

图8 深海通信系统Fig.8 Deep-sea communication system

2 美军深海战场建设发展趋势

2.1 注重模块化和体系化发展

深海战场建设不同于单个武器装备的建造，需要多个系统通过相互连接来实现综合性功能，包括侦察、监视、探测、通信、指挥控制、攻防武器、保障设施等多个功能模块的实现。美军以顶层设计为牵引，探索构建深海战场体系，积极推行多系统间的互操作性，使各装备设施作为模块灵活搭载于不同的作战平台，适用于不同的作战任务，形成深海全域监测、实时通讯、及时决策、机动打击及后勤保障的综合体系。

2.2 加强深海战场无人预置平台建设

深海战场环境相对于其他战场环境更恶劣，载人装备建造成本高，战损代价高，持续力不足，深海战场无人化是一大趋势。深海无人预置平台具有无人员伤亡、隐蔽性强、可随时唤醒、遂行作战任务多样等特点，既能长时间潜伏又能够有一定的机动能力，能够胜任侦察、打击、中继、运输等多重工作。美军坚持大力研发长航时、能源自持、通讯高效的深海预置平台，这将成为美军构建未来深海战争非对称优势，实现战略威慑的重要装备。[8]

2.3 强化深海战场关键技术攻关

在数百米甚至数千米的深海中，深海战场所处环境复杂、学科跨度大、作战模式未知，相比于其他战场，更加依赖于关键技术的发展。当前，材料科学、人工智能及计算机与信息科学等前沿科学领域的发展带动了深海战场技术的发展。美军特别重视以作战思想和作战需求为牵引，重点强化深海建设环境勘测、防腐耐高压材料、水下自主导航、远程水声通信、机动与预置平台、战场智慧控制、能源保障等关键技术攻关，不断为深海战场建设发展提供重要科技支撑。

3 思考与启示

3.1 构建理论体系，创新引领深海战场建设发展

持续跟踪国内外深海作战研究前沿动态，研判未来深海空间竞争形势，科学归纳深海作战的具体特点和行动样式，探索深海作战制胜机制，提出深海战场建设的军事需求以及态势感知、指挥决策、攻防作战、综合保障的技术需求和能力标准，充分调研论证，科学构建符合我军实际的深海战场建设理论体系框架，合理制定深海战场建设路线图，细化明确深海战场建设发展方向，创新引领深海战场建设快速发展。

3.2 坚持体系思维，统筹推进深海战场顶层建设

深海战场建设是一项系统工程，其体系结构复杂、系统庞大，涉及的问题种类繁多且往往跨学科、难度大，尤其需要做好顶层设计，着眼建设立体、多维和攻防兼备的深海战场体系，从不同方向、不同领域和不同任务等维度统筹谋划，从论证、研究、仿真、试验、评估等全方位开展体系建设，将深海战场建设与各种作战平台、军事力量、信息化系统建设相融合，形成战场一体化建设的整体合力，发挥深海战场建设的整体优势，实现深海战场体系效能最大化。

3.3 紧盯研究重点，加速深海战场建设关键技术突破

以深海战场环境探测感知为基础，以战场设施军事需求为牵引，以深海战场设施为研究对象，以战场设施的建设方法和手段为重点，结合我国深海技术发展现状，可重点从预置机动平台、战场工程设施、感知和控制、水下通信、水下定位导航授时、能源保障、人员生存保障等方向加强我深海战场建设研究，重点突破工程选址、材料和结构选型、锚固技术、感知和控制、通信、定位导航授时等关键技术，有效解决深海战场建设关键瓶颈难题，确保为深海战场建设提供有力技术支撑。

3.4 瞄准支撑需求，加强深海战场创新实验平台建设

着眼支撑深海战场建设创新实践，提高深海战场建设创新支撑保障能力，按照军民融合、共享共用、集智攻关、联合分布的模式机制，联合国家重点实验室、国防科工实验室、国家重点工程实验室和军队其他重点实验室共建深海战场创新实验平台，可包括深海战场复杂环境仿真平台、深海战场建设应用基础研究实验平台、深海战场防护与效能评估实验平台等，建成后可进行复杂战场环境模拟实验、深海战场建设新技术与新材料实验、武器水下爆炸效应与防护试验、深海军事设施毁伤与防护效能评估等，为我国深海战场建设科技创新提供重要手段。

4 结束语

美军不断加大对深海战场建设的研究投入，目的是更有效地应对大国竞争，实现海洋控制，在反介入/区域拒止高烈度环境下打赢一场战争。我国深海战场建设起步较晚，理论和技术体系存在较多空白，尚处在概念论证阶段，建设能力与美国相比还存在着一定的差距。加强深海攻防能力建设，解决深海战场建设短板弱项，已成为海洋军事斗争准备的迫切需求。因此，通过借鉴美军深海战场建设发展经验，提出了我国深海战场建设发展对策建议，逐步提高我国深海作战能力，从而抢占深海战场制高点，在未来争夺制海权中获取优势。