美國海軍“海豹”特種作戰部隊投放系統

閔瑞紅，郭燕舞

(武漢第二船舶設計研究所，湖北 武漢 430064)

1 ASDS研制背景

1.1 研制背景

長期以來，美國海軍一直使用“海豹”特種作戰部隊(Sea-Air－Land Team，SEAL)投放艇或蛙人運送艇(Swimmer Delivery Vehicle，SDV)等“濕式”潛航器執行中程水下運輸任務［1］。這種“濕式”運送法存在一些明顯的缺陷:首先，使用濕式蛙人運載器對人員進行培訓的費用昂貴;其次，當蛙人到達預定位置準備登陸時，長時間的水下潮濕和寒冷環境使他們備感疲憊，不得不在海灘上恢復體力后才能繼續執行任務［2］。為此，美國特種作戰司令部決定為SEAL尋求一種新型隱蔽運載工具，以取代現有的“濕式”蛙人運載器。

新型隱蔽運載工具是采用“干式”運送方法的ASDS，其結構更復雜，尺寸更大，造價更高，是世界上最先進且最昂貴的蛙人運載系統。ASDS可通過潛艇進行部署，性能卓越，在航程、裝載量、可靠性、續航力、舒適性和通信/探測能力等方面均具有出色性能［2］。

ASDS是一種有人駕駛的“干式”常壓微型作戰潛器，能在高危環境中隱蔽投放SEAL隊員及其裝備，降低SEAL隊員登陸風險。ASDS可為特種作戰部隊遠程行動提供支持，母艇將ASDS運抵任務海區后，ASDS離開母艇，將SEAL隊員投放到預定海域，待完成任務后再返回母艇［1］，從而使美國海軍的SEAL隊員可秘密進入敵方近海或警戒海域執行軍事任務［3］。該系統配備有1個高壓閘艙，使SEAL隊員在運載過程中處于溫暖而干燥的環境中。在海水溫度過低或遠程航渡條件下，ASDS可提高作戰任務的執行能力［4］。

1.2 研制計劃的提出

ASDS計劃由美國特種作戰司令部制定［1］，由海軍海上系統司令部深潛計劃處負責實施［3］。特種作戰司令部對ASDS提出了設計要求，海軍海上系統司令部對該系統提供了大力支持［2］。ASDS具有水下遠程運輸能力，可投放執行秘密任務的特種作戰部隊。它可由“洛杉磯”、“海狼”和“弗吉尼亞”級核潛艇搭載運抵到指定任務區域。此外，亦可使用C－5或C－17運輸機等，以空運方式將ASDS投放和部署到世界各沿海戰場［5］。

2 ASDS戰術技術性能指標

2.1 基本性能指標

ASDS航速高，航程遠，可在離岸較遠處下水，也可作為SEAL隊員的前沿活動基地在近岸水域坐沉海底長達數天之久［6］。

ASDS的外形呈雪茄狀［6］，主尺度為19.81 m×2.44 m，吃水2.66 m，水面排水量55 t，水下排水量60 t［3］，潛深超過 60 m［2］，在高于 8 kn 的航速下可航行125 n mile［3］。ASDS采用蓄電池作為動力，驅動1個主螺旋槳和4個輔推器。4個輔推器一前一后分設在左右兩側，在水下低速機動時輔推器伸出艇外，高速機動時則縮回，以減少阻力。ASDS裝有尾方向舵和尾、首水平舵［6］(見圖1)。最初，用作動力的14個銀－鋅電池安裝在單獨的鈦制圓筒中，但其后不久就被電力更為持久的鋰離子電池所替換［1］。

圖1 ASDS結構示意圖Fig.1 The structure of ASDS

ASDS的鋼制耐壓殼體由伊利諾斯州坎卡基的芝加哥橋梁與鋼鐵公司制造，其耐壓殼體和半球面封頭由HY－80鋼制成。壓載水艙布置在耐壓殼體的首尾2端［1］。ASDS搭載于美海軍攻擊型核潛艇指揮室圍殼后部上甲板處(見圖2)，需要達到與搭載平臺同樣的減振要求。其圓柱形耐壓殼體內部被分成前后對稱的控制艙和輸送艙，中部由球形水下進出閘艙隔開。高壓水下進出閘艙用于潛水員在近水面和各種水深時由底部出口進出［6］。ASDS運載器可在海底0.6～58 m深度范圍停泊［3］。當搭載在母艇上甲板時，底部出口構成與母艇聯通的通道［6］。

圖2 ASDS搭載在指揮室圍殼后部的甲板上Fig.2 ASDS mounted piggyback on the after deck

ASDS的設計重點是保持與特種作戰部隊的機動性相適應，為SEAL隊員提供溫暖干爽的長途運送環境。ASDS尾部設有高壓氧艙［2］，可為水下進出閘艙加壓［6］;配備有完備的供氧系統和空調系統［2］，可進行內部空氣監控和凈化［6］;ASDS還具有抗水下沖擊、低噪聲、易于運輸(除可用陸、海、空運輸方式外，還能由潛艇隱蔽搭載和投放)等特點。此外，ASDS配備的其他系統還包括1組綜合通信設備［2］;1套與F/A－18“大黃蜂”艦載機相同的慣性導航系統［7］;由英國通用電力－馬可尼有限公司研制的非穿透雙桅桿系統，慣性導航和全球衛星定位導航接收機(見圖3和圖4);馬薩諸塞州坎布里奇市德雷珀實驗室研制的前視探測、導航和避碰聲吶系統［3］。

ASDS由領航員和駕駛員共同操縱［1］。操作人員并肩坐在控制艙，通過顯示與控制系統操縱臺實施操作，該系統包括1個操縱桿和4個多功能顯示器［6］。除了2名操作人員外，根據裝備情況，ASDS還可容納8～16名SEAL隊員［1］。

2.2 主要性能數據

ASDS的主要性能數據見表1和表2。

表1 ASDS的技術參數［1］Tab.1 The technical parameter of ASDS

表2 ASDS 主要配置［1］Tab.2 The major arrangement of ASDS

2.3 性能試驗與評估

2002年6月，ASDS－1運載器成功完成了12項與母艇平臺模擬器獨立對接試驗。該母艇平臺模擬器是潛艇干舷部位的復制品，并裝有鎖緊機構，設置在夏威夷海岸外的海底。在獨立對接試驗中，曾在1天內連續多次完成對接和釋放，顯示了ASDS系統在各種水下環境中的工作性能。

2002年8月1日，在夏威夷外海進行的投放演習中，ASDS－1運載器完成了SEAL及其裝備的投放任務(見圖5)，其中包括成功實施加壓艙操作以及秘密投放與回收SEAL隊員及其裝備。

圖5 夏威夷珍珠港外，搭載在“洛杉磯”級“格林維爾”號潛艇上的ASDS－1運載器Fig.5 ASDS-1 seen aboard the Los Angeles class submarine USS Greeneville off the coast of Pearl Harbor，Havaii

2002年9月中旬，ASDS－1運載器在夏威夷附近海域的“格林維爾”號核潛艇上反復進行了對接和釋放試驗(見圖6)。從2002年12月開始，美國海軍針對ASDS－1運載器又進行了大量試驗，試驗表明該系統的設計是成功的，并且在2003年春季海軍適用性試驗與評估之前達到了最終要求［3］。

2003年4～5月，美國作戰試驗與評估部門對ASDS的設計進行了為期2周的使用評估。由于時間和實際海況的限制，除了ASDS的個別性能之外，對其他性能均進行了測試。通過對測試數據進行分析，ASDS的投放能力、續航性、裝載性和抗沖擊性均得到了良好的體現［2］。雖然官方對評估結果ASDS保密，但海洋和海上系統分公司卻透露試驗結果達到了要求［3］。

圖6 “格林維爾”號攻擊型核潛艇駛往夏威夷海域進行ASDS－1運載器的對接和水下試驗Fig.6 USS Greeneville was set to sea off Hawaii for docking and underwater tests of ASDS－1

2003年6月26日，海軍海上系統司令部的代表簽署了美國防部DD250號文件，這份文件的簽署表明ASDS－1已正式交付美國海軍［5］。

3 ASDS計劃及其執行過程中存在的問題

3.1 計劃執行時間表

ASDS計劃執行分為以下3個階段:第1階段從1994年8月至2000年5月，主要完成了ASDS的設計和建造工作;第2階段從2002年8月至2006年4月，主要完成ASDS海上試驗，進行性能驗證;第3階段從2007年11月至2009年1月，對ASDS－1首艇進一步試驗，研究啟動ASDS的替代計劃——聯合多任務潛艇(Joint Multimission Submarine，JMMS)。

3.2 計劃管理不力

ASDS計劃執行中曾遭遇危機［3］，在研發、制造和測試過程中經常遇到技術和管理上的困難［2］。這個計劃最初的合同簽訂于1994年9月［3］。1994年8月在擬定研制ASDS之前，各方存在著不同意見——美國防部監察長指出該計劃存在嚴重問題，而當時的采購主管部門對此并不認同，從其他消息來源看，包括海軍海上系統司令部的評估，都認為該計劃在技術上是合理可行的。于是，海軍與威斯汀豪斯電氣公司簽訂了ASDS工程及生產研發合同［1］。

ASDS－1原定于1997年7月交付使用。然而，大量問題影響了關鍵子系統的研制，導致設計指標難以實現、進度延遲及費用超支［2］。1997年和1999年，海軍組建的2個獨立評估小組對ASDS計劃進行了研究，認為政府和承包商對ASDS計劃存在管理不力的問題［1］，而造成這一點的主要原因如下:① 承包商在潛艇設計和建造方面缺乏經驗;②政府對承包商和分包商之間存在的問題不夠關注;③無論是計劃辦公室還是承包商，均偏重于對技術的關注，對管理缺乏應有的重視;④計劃辦公室疏忽了對承包商財政能力的審核;⑤承包商項目管理小組的頻繁變更。

為了協助處理ASDS計劃存在的問題，海軍專門成立了產品綜合管理小組，ASDS－1最終得以建成。ASDS－1的系泊試驗從1999年9月持續到2000年4月。在系泊試驗期間測試了ASDS－1的密封性、浮性以及推進器的操作性能，評估了它的縱傾和壓載性能，并檢驗了聲吶傳感器以及輻射噪聲特性［1］。

2001年8月，海軍海上系統司令部對諾斯羅普·格魯曼公司研制的ASDS－1進行了有條件的初步驗收，并要求承包商在未來12個月內對ASDS－1的某些系統做進一步改進以滿足設計要求，然而承包商未能在規定時間內完成改進任務［2］。

3.3 蓄電池和螺旋槳問題

從2001年12月起，ASDS－1順利完成了一系列性能測試，包括與模擬母艇對接固定和釋放試驗、水下錨定能力試驗、潛水員進/出潛器操作試驗等［1］。

美國作戰試驗與評估部門對ASDS的評價是“操縱性能滿足一定特種作戰環境下的需求”，另外對電池、傳感器和保障性等提出了改進意見。在評估中指出:由于電池使用壽命較短，電池容量、冷卻速度和電位較低，致使ASDS的維修性和可靠性較差。在進行使用評估期間，由于主推進控制器電位過低致使續航力和巡航速度減小，并造成推進器出現動力損失。通過隨艇人員及時修理，評估才得以完成。然而，一旦艇員不能在海上有效排除故障，ASDS將面臨癱瘓并只能等待救援［2］。

電池性能是ASDS項目存在的最大問題。最初采用的銀－鋅電池出現了很多問題，限制了ASDS的使用性能。首先，電池的電力喪失過快，發生電氣短路［2］。造成短路的原因之一是運行環境溫度過高;其次，充放電壽命過短，盡管預期的電池充放電壽命可達20次，可實際上2～3次充放電后電池就無法繼續正常工作［2］，從而極大地影響了ASDS的有效使用和運行成本［1］;另外，電池維修不便，由于電池安裝在ASDS的非耐壓和耐壓殼體之間，導致更換電池時必須拆除部分結構［2］。

為解決這一難題，海軍一方面努力完善ASDS－1上使用的銀－鋅電池技術，另一方面也在抓緊研發新型鋰離子電池［1］。相比之下，鋰離子電池提供的電力更充足，充電時間更短且性能更好［2］。但正如銀－鋅電池一樣，鋰離子電池也要面臨適應ASDS尺寸和運行環境［1］的技術挑戰。

螺旋槳噪聲是ASDS早期研制中的另外一個難題。ASDS螺旋槳的噪聲已超過了人員秘密投放、返航時不暴露母艇所要求噪聲等級的極限。為了解決這一問題，賓夕法尼亞州州立大學應用研究實驗室對螺旋槳進行了重新設計。

不難知道，柱面坐標下三重積分的體積微元dv=rdrdθdz，因此可將一般形式的三重積分轉化為柱面坐標下的三重積分，即：

ASDS－1在后續的操作測試和評估中，還出現了推進方面的故障。一系列故障都出現在尾部/推進裝置區域。“2003年12月，當ASDS與潛艇對接時，尾部區域包括螺旋槳部件和尾部結構嚴重受損，海軍調查認為，樸茨茅斯海軍造船廠員工裝配和維護方法不當是發生此次事故的主要原因。”美國審計總署的報告還指出:“螺旋槳系統和尾水平舵的設計已得到改進，并且對維護方法也進行了調整。然而，在2004年6月進行維修測試時，ASDS－1的螺旋槳又發生故障并造成損壞，經調查發現，事故原因是由于分包商制造的螺旋槳未達到設計要求。”

后來，“海軍委托諾斯羅普·格魯曼公司對尾部進行了修復。2005年10月，在接下來的評估測試中，由于新的鈦制尾部安裝不當，ASDS－1又出現了推進系統故障”［2］。

2003年初，美國審計總署在一份報告中指出，在使用評估中，ASDS的16項關鍵性能參數中僅有3項符合要求，還有8項僅部分符合要求，有4項仍在測試中，另有1項還未進行測試。審計總署還指出，在ASDS－1的試驗中發現電池和螺旋槳方面存在的關鍵問題，遠遠超過了在分系統或子系統試驗時發現的問題［1］，“如果能在設備測試或者分系統測試階段就發現電池和噪聲問題，對研發周期和經費造成的影響會降至最低”［2］。

3.4 經費超支

ASDS計劃包括6艘ASDS運載器和2個岸基保障設施，最初估價為5.27億美元。然而，美國審計總署對其最終估價大約為20億美元。

2003年3月，美國政府預算辦公室發布了一份有關ASDS計劃的國防采購報告。報告指出，在ASDS未滿足所有性能需求以及各技術難題未得到解決并完成相關測試之前，ASDS的最終設計仍將存在不確定性;報告還指出，ASDS能否滿足成本及進度預測要求值得懷疑;該計劃進度嚴重拖延和成本大大超支，已落后預定計劃達6年之久。

據美國審計總署預測，該計劃的成本將超過預計的3倍。一些潛在因素是造成ASDS發展困難的原因。回顧過去，ASDS所需的性能超過了開發者在專業知識、時間和經費方面所擁有的資源。另外，政府和承包商管理不善致使計劃蒙受損失，錯過了在過程中糾正偏差的機會［1］。

2008年11月9日，ASDS－1發生電池火災和爆炸，給了風雨飄搖的ASDS計劃致命一擊。當時動用了7輛消防車和25名聯邦消防員，花了6個小時才將電池艙中的大火撲滅。這樣嚴重的火災對殼體鋼材的影響是致命的，而且幾乎是無法彌補的［1］。調查結果雖然沒有確定火災原因，但美國海軍估計對其完成維修需要花費2.37億美元，比其運行預算超出1.8億美元，而且需要3年時間［8］。據報道，在發生電池起火爆炸事故之后，ASDS－1被長期擱置，處于停用待修狀態。這場事故直接導致了ASDS后續計劃的最終完成［1］。

3.5 設計存在致命缺陷

針對ASDS存在問題的一項更為深入的調查顯示，計劃從一開始就存在著引發這些問題的因素。這些是概念性的問題，而并非設計或工程方面的缺陷。

第1個問題是:ASDS的技術規格書制定得不夠完善和明確，使得電池和發動機的設計受到許多限制。ASDS既不是現役SEAL投放艇的一個大比例版本，也不是常規動力潛艇的一個縮尺版本，而是一種全新級別的運載器，在設計和建造方面存在自身特有的問題。

第2個問題是:ASDS是一種嚴格優化為單一、高度特定功能的運載器。長期以來，美國海軍一直認為，建造功能單一、任務高度特定的艦艇是不明智的。經驗顯示，將1艘多任務潛艇改裝成為特定任務潛艇，比起將特定設計的艦艇改裝為多任務艦艇要容易得多。如果設計師給出比較寬范圍的設計說明，在一個領域內的優勢可能彌補其他領域的不足，那么ASDS的設計理應更加成功。可惜ASDS沒有這樣的設計靈活性，它缺乏這樣的權衡以至于最后走向了失敗的命運。

最終，ASDS計劃實施過程得到一個重要的教訓——艦船設計中的妥協意味著簡單、遞增的改變是不存在的。最初看起來似乎是一個簡單的進化發展，可能最終會導致朝著未知領域的一次巨大而不可預知的飛躍。實踐證明，ASDS是朝著未知領域的一次飛躍，它所存在的缺陷直到設計師們切實遇到后才得以確認［1］，但是，到了這一階段再去彌補為時已晚。

4 ASDS的未來替代計劃

接二連三的故障促使國防部取消了ASDS的后續訂貨［2］。到2006年4月，ASDS計劃仍然沒有進展的跡象，參議院軍事委員會因而放棄了努力，所有對未來的投資調整為0［1］。取而代之的是改裝現役蛙人運載器計劃，并制定了一個折中的方案來完成余下的研制工作［2］。不過，對現役ASDS－1的工作并未終止，一直尋求找到解決問題的辦法［1］。

2006年5月，美國國會要求美國審計總署再次對ASDS項目進行審查［2］。美國審計總署在2007年6月提出了一份關于ASDS的報告，對海軍實施ASDS計劃提出了嚴厲批評。這份報告的結論是，在維護保養、維修和升級ASDS－1方面，海軍沒有有效地對合同進行管理，而且沒有使承包商對結果負責。這份報告里暗示了ASDS的替代計劃正在規劃之中［1］。

2007年11月，美國海軍宣布執行一項新的計劃，被稱作“淺水作戰潛水器”(Shallow Water Combat Submersible，SWCS)計劃，SWCS上配備2名艇員，其專用載貨區超過180立方英尺，這幾乎是ASDS的2倍。SWCS的艇員可戴著生命支持系統“水下呼吸器”對潛水器進行操縱。該潛水器還將裝備精確導航和通信設備。實際上，它是介于現役SDV和ASDS之間的一個產品，但運送能力比SDV更強。

SWCS計劃的正式執行表明了ASDS計劃的終止。但SWCS可能只是一個過渡性計劃。SWCS采用的自由浸水艇體設計，使艇員疲勞問題無法得到有效解決。目前已證實，SWCS作為一種短程、高性能的投放系統，或許更可能是SDV的替代品，而不是ASDS 的替代品［1］。

真正替代ASDS的是2009年1月啟動的新型JMMS計劃，JMMS作為一種微型潛艇，其性能將超過ASDS［1］。它是1個有人駕駛的、干式的、能提供秘密機動的水下平臺。根據提交的2010國防預算，JMMS將會在ASDS的基礎上進行改進［8］，它將能在廣闊的沿海海域和危險環境下運行，還可通過特別改裝的潛艇進行戰術運輸。美國海軍計劃建造3艘JMMS，首艇將于2016 年服役［1］。

微型潛艇近年來之所以備受青睞，在于它具有更好地隱蔽性和機動靈活性。未來的微型潛艇性能將日臻完善，隱蔽性會更高，必將逞威于21世紀水下戰場［9］。作為微型潛艇的JMMS，在未來必將以嶄新的姿態出現在世界海上軍事舞臺，充分發揮出美國海軍期待的作用。

［1］Advanced Seal Delivery System［J］.Warships Forecast，2009，(9):1 －9.

［2］SCOTT R.Special delivery:SDVs offer covert conveyance from ship to shore［J］.Jane's international defence review，2008，(11):42 －47.

［3］JACOBS K.Advanced swimmer delivery system(ASDS)of the U.S.Navy［J］.Naval Forces，2003，(3):107 －109.

［4］KLOSE J P.SDV Units in Great Demand as Speed，Range Improve［J］.Sea Power，2003，(7):24 －26.

［5］GOURLEY S R.To come unseen:special forces delivery from submarines［J］.Jane'S Navy International，2003，(2):10－15.

［6］WEST L.The ASDS advantage［J］.Sea Power，1998，(7):39－42.

［7］HOOTON E R.BY sea ＆ stealth［J］. Armada International，2005，(6):28 －34.

［8］楊龍塾.美國放棄維修先進海豹輸送系統轉而研究聯合多任務潛艇［EB/OL］.http://www.cnki.net.

［9］李杰.“游刃有余”的微型潛艇［J］.現代艦船，2000，(2～3):73－74.