美國水雷作戰能力現狀與發展研究

李曉東，佘湖清，胡光蘭，吳曉婧

（中國船舶重工集團有限公司第七一〇研究所，湖北 宜昌 443003）

0 引言

水雷是一種古老的水中兵器，能以低成本形成戰場空間，將敵方限制在特定區域內、逼迫其進入特定區域、或將其拒止在特定區域外。其效費比高，能夠以最小的投入實現反介入/區域拒止（antiaccess/area denial，A2/AD），是獲取“水下作戰優勢”的關鍵，也是達成戰略目的的重要籌碼，在水下作戰中具有重要作用。水雷在美國歷史上數次戰爭中都發揮了重要作用，達到了戰略和戰術目的，如南北戰爭、兩次世界大戰、越南戰爭、海灣戰爭等。

但1991年冷戰結束后，由于經費縮減以及對水雷裝備發展的重視程度不足等多方面原因，美國水雷裝備發展緩慢。2001年，美國國家研究委員會曾在一項研究中這樣描述水雷發展的慘淡景象：“美國海軍水雷作戰能力萎縮，水雷老舊且已停產，現役水雷維修資金不足，幾乎沒有資金資助未來的水雷研制計劃，也沒有采購計劃和資金，水雷作戰裝備減少，雷場規劃能力有限?！彼着c水下作戰中心項目執行辦公室在《水雷戰評估2001》中也預測了美國10年后的水雷作戰能力：“有限的水雷庫存只能用于淺水或中等水深（沉底雷）作戰，不具備中等水深（錨雷）或深水作戰能力，不具備隱蔽布雷能力，基礎設施萎縮（預算減少、無新項目、新計劃，美國核心技術能力減弱）[1]。”2005年，海軍研究咨詢委員會（NRAC）指出：“美國海軍應考慮在攻勢作戰使用水雷設置障礙，阻止敵潛艇、無人潛航器（UUV）、蛙人運載器（SDV）進入關鍵區域或作戰區域。但目前美國的水雷作戰能力有限，且正在迅速減弱[2]。”

然而，隨著美國防務重點從中東地區的持久陸地戰轉向廣闊的太平洋區域，以及世界其他各國“反介入/區域拒止”能力的發展，美國對水雷這種“不對稱武器”又重新重視了起來[3]。但是美國十分清楚傳統水雷在部署效率、雷場修復和戰后雷場清除方面的劣勢：1）傳統水雷1次可以布放的數量少、布放面臨的風險高，部署能力有限；2）敵我目標識別能力差，己方兵力的機動性受限；3）不具備指揮控制能力、不能動態/靈活變更任務或回收；4）雷場不可修復；5）一旦布放便無法回收，導致戰后清掃耗時耗力。因此，美國圍繞“水雷如何在未來戰爭中發揮作用”“發展何種水雷”提出了多個新型水雷概念和計劃?！?年防務評論2010》呼吁美國海軍和空軍發展新的概念對抗中國、伊朗、朝鮮等國的“反介入/區域拒止”能力。美國海軍作戰參謀長辦公室Mark Rios上校在2010年遠征作戰會議上提出了發展“能夠敵我識別、具有遙控功能、能在戰后遠程關閉”的水雷和“具有全球定位系統、可在防區外布放”的滑翔水雷（Glide Mine）、以及“能夠從可執行特種作戰任務的巡航導彈核潛艇上布放”的“UUV布雷卡車”（Mine- laying UUV truck）。為彌補水雷作戰能力差距，2015年美國海軍水面戰中心巴拿馬分部提出了“智能水雷計劃”（Smart Mine Initiatives，SMI），2016年啟動了“隱蔽投送水雷”（CDM）項目，2018年提出“錘頭”（Hammerhead）水雷項目[3]。旨在利用水雷的不對稱能力，對抗其他國家的“反介入/區域拒止”的手段，保持美國水下作戰優勢，同時迫使對手不得不加大反水雷能力建設的投入[3]。

1 美國水雷作戰能力現狀

1.1 水雷裝備現狀

如上所述，自冷戰結束后，美國的水雷作戰能力萎縮。隨著MK60“捕手”水雷和MK56中等水深水雷的退役（前者于2002年退役，后者于2010年退役），美國現役水雷僅剩余“快速打擊”（Quickstrike）系列空投水雷和MK67潛射自航水雷（SLMM），庫存不足10 000枚[4]，中等水深（45～180 m）作戰能力不足，且不具備深水（＞180 m）作戰能力，如圖1所示。

圖1 美國水雷作戰能力現狀[1]Fig. 1 Status quo of U.S. mining capability

1.1.1 “快速打擊”系列水雷

“快速打擊”系列水雷是在“破壞者”水雷的基礎上演變而來的空投水雷，是美國唯一的防御水雷，包含MK62、MK63、MK64、MK65共4型。其中，MK62（227 kg）/MK63（454 kg）（1980年服役）是由MK82/MK83通用炸彈改裝而來，取代了MK36“破壞者”水雷；MK64已退役；MK65（1983年服役）則采用專門設計的薄殼雷體，裝藥超過690 kg[5]。該系列水雷可搭載于F/A-18C“大黃蜂”戰斗機、P-3C“獵戶座”反潛巡邏機、S-3B艦載反潛機上使用，沒有水面艦艇布放形式，潛射形式僅見于MK65。

1.1.2 MK67潛射自航水雷

MK67潛射自航水雷（SLMM）是在MK37魚雷基礎上改裝而成，采用多引信設計，用于淺水作戰，打擊水面艦船和潛艇，是美國唯一的攻勢水雷。由潛艇隱蔽布放后可自動航行至預定位置，沉到海底，并自動打開保險，等待目標。MK67水雷的最大航程為15.7 km。該水雷原計劃于2012年退役，但退役后美國不具備潛艇隱蔽布雷能力，因此保留至今。目前，該型水雷僅有少量庫存。

1.2 布雷能力現狀

布雷能力方面，美國海軍沒有水面布雷能力，潛艇布雷能力有限，布雷主要由美國空軍承擔，具體如下。

1）美國海軍沒有水面布雷能力。美國海軍現在既沒有艦布水雷，也沒有可以布放水雷的水面艦船。

2）潛艇布雷能力有限。美國當前的攻擊潛艇可以通過魚雷發射管隱蔽布放MK67水雷，但會降低其攜帶魚雷的能力，因此攜帶數量有限[6]。

3）美國空軍承擔了主要的布雷任務。美國海軍的F/A-18戰機和P-3C反潛機（逐漸被P-8取代）可以布放“快速打擊”系列水雷，但主要的布雷力量依賴空軍的B-52H、B-1B、B-2A“幽靈”轟炸機。美國空軍共有77架B-52H，每架次可攜帶45枚MK62水雷或18枚MK63水雷或28枚MK65水雷；共有66架B-1，每架次可以攜帶84枚MK62水雷、24枚MK63或8枚MK65；共有20架B-2，每架次可攜帶80枚MK62。然而，空中布雷是非常危險的，在“沙漠風暴”行動中，一架A-6E“入侵者”（Intruder）攻擊機在阿卜杜拉河口布放水雷時被伊拉克海軍防空導彈擊落，機組人員全部陣亡。飛機在遇到危險時，布雷精度無法得到保障[7]。此外，戰爭中飛機還要用于執行優先級更高的任務，真正能夠執行布雷任務的飛機和資源也難以保障[7]。

2 美國水雷作戰能力建設

為解決傳統水雷存在部署效率、雷場修復、戰后雷場清除方面的問題，實現水雷作戰能力復興，應對新的作戰形勢，獲取“水下作戰優勢”，美國近年來開展了水雷作戰能力建設，主要包括水雷裝備和布雷平臺2個方面。水雷裝備主要分為水雷改進項目和水雷研制項目，美國正在開展的水雷改進和研制項目如圖2所示。由于暫無概念圖，圖中未包含“封裝效應器”。

圖2 美國水雷改進/在研項目Fig. 2 U.S. mine improvement and development projects

2.1 水雷裝備改進與研制

2.1.1 基于“快速打擊”系列水雷的改進與研制

“快速打擊”系列水雷是美國現役水雷之一，也是美國水雷庫存量最多的雷種。然而，“快速打擊”系列水雷戰術限制明顯，布放飛機平臺需低空低速飛行（通常150 m、300 kn）進入一個可能有敵方艦船航行的區域布設雷區，面臨著極大的危險。實際上，適合使用“快速打擊”系列水雷部署雷區且不承擔極大風險的戰術環境只有極少數。

因此，自2012年起，美國開始對現有“快速打擊”系列水雷進行改進，開展2個升級項目，即“快速打擊”-GPS制導水雷（Quickstrike-J）和“快速打擊”-增程水雷（Quickstrike-ER）。前者增加GPS制導的聯合直接攻擊炸彈（JDAM）制導套件，提高水雷部署的精度；后者增加帶彈出式翼套件的聯合直接攻擊炸彈，提高了布雷的高度和距離。這2種變體都由美國庫存的組件組裝而成，無需重新采購。

此外，為應對新型威脅，提高水雷對目標的探測能力和應對能力，研制了“快速打擊”-Mod 3水雷，采用新型可編程MK71目標探測裝置（TDD）、開發新的水雷參數設置和發火算法。

圖3 “快速打擊”系列水雷改進與研制Fig. 3 Improvement and development based on Quickstrike mines

1）“快速打擊”-GPS制導水雷。

該型水雷是在MK64的基礎上安裝聯合制導攻擊武器（JDAM）（含GPS套件）而成，目的在于提高水雷的布放精度。聯合制導攻擊武器由美軍現存的普通常規炸彈升級發展而來，利用全球定位系統（GPS）引導全天候自動尋的，能夠從距離目標15 km外布放，攻擊指定目標。這一改進型水雷根據安裝的目標探測裝置不同分為2類：安裝老舊MK57目標探測裝置的MK64-J Mod 0和安裝新型MK71目標探測裝置的MK64-J Mod 3，如圖4所示。

圖4 Quickstrike-J系列水雷Fig. 4 Quickstrike-J mines

2）“快速打擊”-增程水雷。

該型水雷是在MK62基礎上安裝了帶有模塊化彈出式翼套件的聯合制導攻擊武器（JDAM-ER）而成，又稱為GBU 62 Quickstrike-ER，與“快速打擊”-GPS制導水雷具有相同的制導性能，但射程更遠。預計2020年實現部署[8]。

通過將“快速打擊”水雷與JDAM-ER套件接合，美海軍解決了“快速打擊”系列水雷的布放問題，大大降低了飛機平臺被攻擊的風險，同時也提高了雷區部署的效率。

改進前，轟炸機或海上巡邏機需在有爭議的水道附近低空低速飛行布放水雷；改進后，同一飛機可以遠距離（B-52可達80 km，隱身飛機還將更遠）一次性釋放所有有效載荷，或者由戰術噴氣機編隊順序布放[9]。

2014年9月，美國太平洋司令部使用1架B-52H轟炸機從10 668 m的高空投放了“快速打擊”-增程水雷，如圖5所示，這是有史以來第1次防區外精確布放機載水雷。2016年“勇士之盾”（Valiant Shield）演習中，美海軍“大黃蜂”戰機瞄準水面同一地點布放了多枚惰性GBU-62 Quickstrike-ER水雷，蛙人下去打撈時發現其布放精度非常高，如圖6所示[9]。

“快速打擊”-增程水雷是美國自第二次世界大戰以來在航空水雷技術上取得的重要進步。它同時具備了打擊精度高和防區外布放的優點，使飛機平臺無需靠近目標區域就可以將水雷布放到廣闊的海域，甚至布放到河流、支流、運河、港口設施內，對敵作戰力量造成嚴重損傷，使其無法兩棲登陸或離開港口。

圖5 B-52H轟炸機防區外布放“快速打擊”-增程水雷Fig. 5 Standoff deployment of Quickstrike-ER mines by B-52H Bomber

圖6 布放到海底的“快速打擊”-增程水雷Fig. 6 Quickstrike-ER mines on the seafloor

2.1.2 隱蔽投送水雷的研制

隱蔽投送水雷（Clandestine Delivered Mine，CDM）項目是2016年啟動的，利用現有MK67潛射自航水雷（SLMM）彈頭研制隱蔽投送水雷（CDM），采用無人潛航器（UUV）作為布放平臺，提升隱蔽布雷能力。預計2020年完成首批交付。

據有關消息稱，CDM將采用“虎鯨”（ORCA）超大型UUV布放?！盎ⅥL”可以攜帶8 t的載荷，也就意味著1次可以布放幾十枚CDM。但由于“虎鯨”2022年才能服役，因此在2018年財政預算中，海軍申請5 800 000美元研制臨時用于布放CDM的“牛鯊”（Bull Shark）UUV，直至“虎鯨”服役?！芭ｕ彙北取盎ⅥL”小得多，只能攜帶2枚CDM[10]。

2.1.3 “錘頭”水雷的研制

“錘頭”水雷（Hammerhead）是美國于2018年啟動的一項新型空投水雷研制項目，應對潛在對手國家的潛艇威脅，用于彌補MK60退役所造成的反潛能力差距。

美國認為：“近年來，潛在大國對手（如俄羅斯和中國）的潛艇威脅正在加劇，同時，隨著先進非核潛艇技術的發展，小國的潛艇威脅亦不可小覷?！痹谶@樣的背景下，美國為了應對潛在對手的潛艇威脅，提出了研制“錘頭”水雷的計劃。

“錘頭”水雷計劃采用 “捕手”水雷的基礎殼體和吊耳等空投組件，以掛載到飛機上。與“捕手”水雷不同的是，“錘頭”水雷對目標傳感器、電子設備和軟件進行了升級。此外，使用了性能更佳的電池，因而其在水下的等待時間比“捕手”水雷更長，可持續數月。

“錘頭”水雷計劃采用模塊化設計和開放式架構軟件，以便未來能夠使用新技術，為系統增加新能力或改進探測能力。

圖7為“錘頭”水雷內部結構示意圖，圖中示出了“錘頭”水雷的內部結構，以及哪些部件是從MK60“捕手”水雷繼承來的，哪些部件是新增或改進的。

圖7 “錘頭”水雷內部結構示意圖[11]Fig. 7 Composition of Hammerhead

“錘頭”水雷配備了聲吶傳感器，可以遠距離探測目標；內裝MK46輕型魚雷[11]（也有資料報道裝備MK54魚雷）。在目標探測和識別方面，“錘頭”水雷比“捕手”水雷更智能。

2.1.4 先進水下武器系統

早在2002年，美國海軍研究局（ONR）就啟動了“未來海軍能力”（FNC）項目，其中包括研發新興技術并將其應用到水下武器系統中執行布雷和其他任務。

2013年10月，美國正式啟動先進水下武器系統（AUWS）的相關工作，將水下武器技術與水下網絡技術相結合，配置近、中、遠程作戰載荷和動能載荷，如潛射機動水雷戰斗部、緊湊型快速攻擊武器（CRAW）或MK54魚雷、AIM-9X導彈、射彈等，預先部署于指定位置，執行多種水下作戰任務。AUWS最初的重點是進攻性布雷，未來將包括防御性布雷、反潛、反水面和反空戰、情報監視偵察、預置電子戰設備和打擊裝備、對保護性避難所進行補給、通過威懾發揮政治影響力。

圖8 典型的AUWS系統[12]Fig. 8 Typical AUWS

AUWS既能夠限制威脅平臺在我兵力殺傷范圍內的機動能力，又不會將己方平臺至于危險中。用一種低成本價格低廉的不對稱武器系統，解放了傳統布雷平臺。水下優勢是對美國安全至關重要的戰略和戰爭優勢，先進水下武器系統能夠在未來的水下作戰中為美國提供關鍵的不對稱優勢[13]。

2.1.5 封裝效應器

2018年，美國啟動“封裝效應器”（Encapsulated Effector）的研制工作?！胺庋b效應器”是為適應“海底戰”概念的發展而研制的模塊化智能水雷，能夠精確投送、遠程控制，具備部署動能和非動能載荷的能力[14]。

“封裝效應器”（Encapsulated Effector）是美國近幾年新提出的一種非傳統水雷概念，旨在尋求一種能夠產生遠大于“就地爆炸”的高爆戰斗部水雷所產生的軍事“效應”的武器，是一種新概念水雷。除了反潛和反艦遙控水雷外，“封裝效應器”可以包括“海床對空”的防空導彈、無人機或其他作戰效應器等。這些武器還可以作為封裝通信和指控節點部署?！胺庋b效應器”智能水雷是模塊化的，能夠通過各種艦船部署。傳感器和效應器可作為海底分布式網絡的一部分，執行多階段作戰任務。因此，“封裝效應器”具有靈活、分布式、可擴展、持久等特點，可作為“殺傷”網絡的一部分，布放于海底，在前沿陣地自主執行殺傷/非殺傷任務。

與現有的沉底雷相比，“封裝效應器”計劃提供中等及大水深的海上布雷能力，利用現有的有效動能載荷破壞敵方目標，覆蓋范圍廣?！胺庋b效應器”為自持式武器系統，探測到目標后自動發射，發射后可機動航行打擊目標。該系統使用現代化傳感和處理技術，提高攻擊范圍和目標精確定位能力；通過遠程控制，激活/停用和/或改變目標參數，實現操作靈活性；即使戰時武器被消耗，仍具備恢復雷區的能力。與“快速打擊”系列（Quickstrike）水雷和MK67 潛射機動水雷（SLMM）相比，“封裝效應器”有效打擊范圍可提升2個數量級，大大減少了飛機、潛艇、大型無人系統的任務負擔。因此，通過使用比傳統水雷數量少的“封裝效應器”智能水雷，就可以實現擴大作戰區域、限制或阻止敵方進入預定區域的作戰效果。

圖9 美國未來的水雷作戰能力[11]Fig. 9 Future mining capability of U.S.

2.2 布雷平臺建設

布雷平臺方面，由于無人系統具有隱蔽性、經濟性、安全性等優點，美國近年來十分重視無人系統的發展，尤其是大型無人系統。據稱，美國的“虎鯨”超大型無人潛航器（XLUUV）在2022年服役后將用于布放隱蔽投送水雷（CDM），一艘“虎鯨”可攜帶數十枚隱蔽投送水雷（CDM）；再如，AUWS主要布放方案之一就是采用大排水量無人潛航器（LDUUV）進行布放。目前，“虎鯨”已完成設計階段，預計2020年開始交付，至2022年完成?！吧哳^”（Snakehead）LDUUV已完成其關鍵設計評估，預計2021年入水[14]。

2.3 美國未來的水雷作戰能力

圖9為美國未來水雷作戰能力示意圖?？梢钥闯?，通過隱蔽投送水雷（CDM）、先進水下武器系統（AUWS）、“封裝效應器”等先進水雷項目和無人系統平臺、水下網絡的建設，美國將有效補充其在淺水水域的水雷作戰能力，彌補其在中等及大水深的水雷作戰能力差距，實現廣域覆蓋、戰術靈活、遠程隱蔽的水雷作戰能力，提高水雷作戰效能。

3 美國水雷作戰能力發展的特點

縱觀美國水雷裝備和作戰能力建設情況，可以看出，其水雷發展具有以下特點。

1）“自主+遠程控制”提高水雷可控性和戰術靈活性。

自主性提高水雷的性能，遠程控制提高水雷的實用性。圖10為自主性與遠程控制的關系圖。在完全自主條件下，水雷能夠快速反應、時敏打擊；在遠程控制、人在回路條件下，水雷打擊目標的可靠性和作戰靈活性更高。采用“自主+遠程控制”（即“自主可控”）的方式，操作員可以根據作戰使用需求選擇水雷的自主性水平，實現作戰目標。

圖10 自主與遠程控制的關系[12]Fig. 10 Autonomy VS Remote Control

此外，通過遠程控制，水雷可實現特定時間激活/關閉/返航/失效等功能，降低水雷被暴露的風險，延長作戰壽命，大幅減少戰后清除水雷所需的投入，降低人員危險。

2）“遠距離+高精度”投送可提升雷區部署效率。

遠程精確投送是隱蔽攻勢布雷的前提，是水雷充分發揮效能的關鍵。美國水雷改進項目“快速打擊-J”和“快速打擊-ER”分別利用GPS技術、加裝翼套件提高水雷的投送精度和距離。同時，利用GPS技術，可在布雷時詳細記錄雷區位置，有助于戰后清除水雷或使水雷失效。

3）“水雷武器+水下網絡”實現廣域覆蓋。

“水雷武器+水下網絡”并非新概念，美國早在20世紀末研制瀕海水雷項目的過程中，就提出了“武裝傳感器區域”的概念。當時開展了分布式可布放自主系統（DADS）的研究，目的是通過DADS將1枚水雷的作戰范圍擴展至MK56錨雷的400倍，即達到16 km。到了21世紀初，研制“海上捕食者”水雷時，將FORCEnet作為其重要組成部分之一，提供分布式傳感器和C3（指揮、控制、通信）功能，目的在于提高水雷作戰效能，減少布雷投入。2013年啟動的先進水下武器系統也繼承了這一概念，傳統水雷與先進水下武器系統的作戰效能對比見圖11。

圖11 傳統水雷與先進水下武器系統作戰效能對比[12]Fig. 11 Traditional Mine VS AUWS in Performance

水雷武器與水下網絡相結合，大幅擴大了水雷的作戰范圍，同等作戰效能下所需的水雷數量大大減少，有效降低作戰投入水平，提高雷區的部署效率。

4）“水雷武器+無人平臺”提高生存能力和部署效率。

無人平臺具有遠航程、自主、靈活等特點，能夠有效且隱蔽地將水雷布放于任何地點。一方面大大提高了水雷武器的生存能力，另一方面將飛機、潛艇等高價值平臺從危險的布雷工作中解放出來，執行優先級更高的任務。據稱，美國正在研制的“虎鯨”超大型潛航器1次可以攜帶數十枚水雷，將大大提高雷區部署效率。

4 結束語

綜上所述，美國正致力于發展“遠航程、高精度、自主可控、廣域覆蓋”的先進水雷作戰能力，以獲取戰術靈活的不對稱優勢，保持其水下戰場優勢。這對于我國水雷裝備的研制具有重要的借鑒意義。我們應發展新一代的水雷作戰能力，在保障自身海上機動能力的前提下，限制敵方的機動能力、實現區域拒止，必要時提供“出其不意、強力致命”的快速打擊能力，重創對手。另一方面，利用其強大的威懾力，“不戰而屈人之兵”，迫使對手提前結束敵對行動；同時可以作為外交談判的籌碼，保護自身利益。