美軍深海戰場建設發展及啟示

朱新華，左社強，潘凱星，郭彥朋

（軍事科學院 國防工程研究院，河南 洛陽 471023）

0 引言

隨著現代信息技術的迅猛發展，現代化戰爭已成為高技術條件下的多維戰爭，戰場空間也在不斷地演變拓展，美國在關注“陸海空天電”五維戰場的同時，開始把深海列為第六維戰場空間，并率先運用高新技術探索深海戰場建設。美軍相繼提出了深海基地戰和深海對抗戰等作戰概念，并在建設深海作戰基地、配置深海武器裝備、部署深海作戰保障設施等相關技術領域進行布局，“以深治海”已成為其戰略目標。鑒于此，研究美軍深海戰場建設發展現狀和趨勢，前瞻部署我國深海戰場建設，對贏得未來海戰主動權，提高非對稱作戰制衡能力具有重要意義。

1 美軍深海戰場建設發展現狀

美國將深海作為“第三次抵消戰略”的重要方向，加快推進深海作戰能力建設，著力提升智能化作戰水平。美軍積極開展深海預置平臺和武器裝備研究，發展智能化深海作戰技術，初步形成了一定的深海作戰能力。分析美軍深海戰場建設發展現狀有助于借鑒其發展經驗，推動我國深海戰場建設進程。以下重點介紹其在深海戰場工程設施、深海戰場武器裝備建設方面的發展現狀。

1.1 深海戰場工程設施

1.1.1 深海軍事基地

20世紀60年代以來，美軍相繼完成了“海底威懾計劃”“深潛系列計劃”“海床計劃”“深海技術計劃”等。美國還在太平洋的深水區、海峽地帶和多礁區選擇合適位置建設海底預置基地，前沿布置美軍偵察裝備以及導彈、魚雷、水雷等水下武器。在水深900 m的海底，建立了借助深水裝置固定的作戰基地，部署了水下機器人部隊，包括水下巡邏機器人、機器人水兵、自主式潛航器等水下機器人，比如“地獄判官”智能潛航器，巡航時間可以達到5年，航程可以達到6 000 km，下潛可以達到1 000 m水深。美國在海底石油開采當中，在大洋的多個水域建立了水下作戰物資儲存體系，隨時為美軍海底作戰提供油料、彈藥等保障，戰時可不必通過海面上的港口保障就能滿足海底作戰的需要。[1]

1.1.2 深海軍用物資倉儲

近年來，深海物資補給的需求急速增長，傳統的物資補給方式主要通過陸地物資存儲倉庫和海面運輸艦艇共同完成，極大地依賴土地資源和海上輸運資源，但軍事目標極易暴露，輸運成本和存儲成本高昂，深海倉儲和水下輸送具有十分可觀的發展前景。

美軍利用深海環境儲存軍用油料的技術逐漸成熟，海下儲油無油氣呼吸損耗，具有天然的防爆性能；油罐避開了波浪的主要作用，受外力小；可節省昂貴的水上平臺建造費用，而且儲罐容量不受限制，具有巨大的儲油能力[2]。美軍水下儲油罐罐體容積從幾千立方米到幾十萬立方米不等，罐體材料有金屬、鋼筋混凝土和其他非金屬材料，形狀有圓筒形、長方形、橢圓拋物面形、球形和其它綜合形狀，儲存方式有內膽式和半柔性式。

圖1 內膽式水下儲油罐圖Fig.1 Liner type underwater oil storage tank

圖2 半柔性水下儲油罐Fig.2 Semi-flexible underwater storage tank

1.1.3 深海軍事訓練場和試驗場

深海訓練場和試驗場主要用于深海軍事力量在深海空間內模擬作戰訓練和試驗驗證，可為作戰訓練提供各類基礎設施支持，對訓練成果進行評估，為裝備定型提供數據支撐，是深海軍事斗爭發展到一定階段的必然產物。美國自冷戰時期就投入巨資建立水下試驗場和訓練場（包括水下靶場），可為美海軍對魚雷等水下武器、無人潛航器、潛艇等提供實航測試、訓練環境與條件。

1959年，美軍建成大西洋水下測試鑒定中心（AUTEC），用于潛艇噪聲測量、水中兵器試驗及反潛戰研究等[3]。20世紀70年代，美國在東南阿拉斯加的伯姆灣選址建設新的水聲試驗場，其周圍被海島遮蔽，減少大洋背景噪聲的干擾，且遠離主要航線，具有得天獨厚的水聲測量環境。2008年，美軍建成新型固定式水下噪聲測量系統（STAFAC），用于低噪聲潛艇的噪聲測試、評價以及查找潛艇主要噪聲源等。美軍本德奧瑞湖無人潛艇水下試驗場的主要使命是利用大比尺縮比模型潛艇對美軍的潛艇減振降噪技術進行研究。美海軍的大西洋水下測試鑒定中心靶場、太平洋導彈靶場、南加利福尼亞綜合靶場為深水靶場，平均靶場深度均在1 000 m以上[4]。

1.2 深海戰場武器裝備

1.2.1 深海潛航器

深海潛航器主要是指可在深海工作的無人潛航器（UUV），它在深海環境中可以完成偵察、監視、收集水文資料甚至可以用于排雷和攜彈攻擊等任務。目前，無人潛航器的自主性、續航力、載荷能力不斷提高，美國將其視為海軍實施“網絡中心戰”、加強水下 ISR（情報、偵察、監視）系統建設重要的環節。美軍已有“海洋探險者”“曼塔”“奧德賽”“遠距離環境監測單元系統”“戰場準備自主潛動器”等自主深海潛航器。大排水量無人潛航器（LDUUV）是美國海軍當前重點發展的察打一體型無人潛航器，用于未來彌補攻擊型核潛艇數量下降對水下作戰能力的缺口，將是美國提出的多項作戰概念中的核心節點。LDUUV排水量不超過10 t，直徑約1.5 m，可由攻擊型核潛艇、水面艦艇和民船搭載，可在水下連續航行90 d以上，能搭載和布放水雷、魚雷、無人潛航器。[5]

圖3 “刀魚”無人潛航器Fig.3 Knifefish unmanned underwater vehicle

美國還在研究用于特種作戰部隊的可以執行支援與攻擊、反水雷、沿海地區潛艇跟蹤以及情報、監視和偵察任務的“任務重組無人水下航行器”；用于測量海洋鹽度、溫度等參數，設計巡航時間為5年、航程4 000 km的“斯洛克姆”水下滑翔機；用于采集海洋物理、化學和生物光學數據，設計最大下潛深度為1 000 m、巡航千米的“海滑行者”自主潛航器、“海馬”自主潛航器、“聲射頻相互作用勘探傳感器”自主潛航器等。[6]

圖4 “曼塔”無人潛航器Fig.4 Manta unmanned underwater vehicle

1.2.2 深海潛艇

深海核潛艇的下沉深度可達1 000 m，利用深海復雜環境隱蔽性強的優勢，悄無聲息地前往各大海域而難以被發現。大型潛艇可裝備導彈、反潛導彈、魚雷等武器，可以對陸地、空中、海上和水下多方位目標進行打擊，具有很強的戰略威懾力。

目前美國正在研發建造“哥倫比亞”級核潛艇，下潛深度將達到800～1 000 m，用于替代俄亥俄級核潛艇。“哥倫比亞”級戰略核潛艇被稱為“最安靜、最隱蔽的戰略核潛艇”，長171 m，寬13 m，最大排水量達20 810 t，其核反應堆壽命為42年，可以保證在整個服役期間無需更換核燃料，大大降低使用成本。“哥倫比亞”級核潛艇擬裝備12艘，于2021年開工建造，預計在2039年全部建造完成。

1.2.3 深海預置武器

深海預置武器裝備可以長期潛伏在數千米的海底，平時保持“待機”狀態，降低運營和維護成本，在戰時作為突防利器，執行偵察打擊任務，部署后很難被探測和破壞。美軍“海德拉”（Hydra）和“上浮式有效載荷”（UFP）是其中最典型的 2個項目。

“海德拉”項目是在敵方近海區域預置的模塊化無人水下多功能打擊平臺，帶有自主動力系統，可在水下待機數月，可搭載攻擊型無人機、無人潛航器、導彈及拖曳聲吶陣等模塊化荷載，旨在快速偵察和打擊水下潛艇、水面艦艇、飛機和沿海目標。其成本低于核潛艇，具有戰場預置、自主定位、探測攻擊迅速的優勢。

“上浮式有效載荷”由“弗吉尼亞”級攻擊核潛艇拖帶到前沿，錨定在大陸架海床上，一次可停留數月時間，既可攜載對地攻擊、反潛、反艦、防空等武器，也可攜載無人潛航器、無人機等載荷，還可裝配電源模塊為在前沿海域運行的長航時無人潛航器充電，帶有被動聲學傳感器和可回收通信浮標后，還可以作為“全球監視與打擊”持續ISR網絡的節點使用。此外，美國國防先期研究計劃局（DARPA）還提出了“長蛇陣”、“深海膠囊”等深海預置武器研制計劃。[7]

圖5 “海德拉”無人平臺Fig.5 Hydra unmanned platform

圖6 上浮式有效載荷Fig. 6 Upward Falling Payload（UFP）

1.3 深海信息系統

1.3.1 深海預警系統

DARPA于2014年開發完成了一種用于保護其航母編隊免受安靜潛艇攻擊的移動式深海預警系統。該系統置于海底，利用海底安靜的環境和海洋聲學通道遠距離探測安靜潛艇的低頻信號。而美國伍茲·霍爾海洋研究所則設想在洋底部署移動式和固定式“間諜眼”探測系統，如深海人造衛星，用以探測發現他國潛艇。這種深海預警系統可以悄無聲息地構建深海“衛星網”，在相關海域維護自身軍事力量安全，同時緊盯敵方一舉一動，故在信息情報變得愈來愈重要的未來戰爭中顯得尤為重要。

圖7 深海預警系統Fig.7 Deep-sea warning system

1.3.2 深海通信系統

近年來，美國海軍積極發展深海通信技術，搭建起深海戰場的信息橋梁。洛克希德·馬丁公司打造的“深海快速通信系統”（CSD）將深藏在海底的潛艇與美國國防部的全球信息網絡連結起來，首次實現潛艇與陸空的雙向信息交流。CSD系統要求潛艇在海面部署3個浮標：2個與潛艇連接的固定浮標、1個自由漂浮的聲吶浮標。固定浮標利用光纜實現數據傳輸，處于深海的潛艇可利用超高頻無線電波或衛星網絡與外界進行交流。自由移動的聲吶浮標可以把聲學信號轉換為無線電頻率，可實現深海潛艇之間的水下聲學通信。此外，美國還開展了“深海女妖”項目，可以把衛星信號轉化成聲學信號傳遞給深海潛艇；“高頻主動極光研究項目”，利用大氣層中的電離層作為天線傳遞極端低頻波束，波束能穿過海水折射到海底深處被潛艇接收。

圖8 深海通信系統Fig.8 Deep-sea communication system

2 美軍深海戰場建設發展趨勢

2.1 注重模塊化和體系化發展

深海戰場建設不同于單個武器裝備的建造，需要多個系統通過相互連接來實現綜合性功能，包括偵察、監視、探測、通信、指揮控制、攻防武器、保障設施等多個功能模塊的實現。美軍以頂層設計為牽引，探索構建深海戰場體系，積極推行多系統間的互操作性，使各裝備設施作為模塊靈活搭載于不同的作戰平臺，適用于不同的作戰任務，形成深海全域監測、實時通訊、及時決策、機動打擊及后勤保障的綜合體系。

2.2 加強深海戰場無人預置平臺建設

深海戰場環境相對于其他戰場環境更惡劣，載人裝備建造成本高，戰損代價高，持續力不足，深海戰場無人化是一大趨勢。深海無人預置平臺具有無人員傷亡、隱蔽性強、可隨時喚醒、遂行作戰任務多樣等特點，既能長時間潛伏又能夠有一定的機動能力，能夠勝任偵察、打擊、中繼、運輸等多重工作。美軍堅持大力研發長航時、能源自持、通訊高效的深海預置平臺，這將成為美軍構建未來深海戰爭非對稱優勢，實現戰略威懾的重要裝備。[8]

2.3 強化深海戰場關鍵技術攻關

在數百米甚至數千米的深海中，深海戰場所處環境復雜、學科跨度大、作戰模式未知，相比于其他戰場，更加依賴于關鍵技術的發展。當前，材料科學、人工智能及計算機與信息科學等前沿科學領域的發展帶動了深海戰場技術的發展。美軍特別重視以作戰思想和作戰需求為牽引，重點強化深海建設環境勘測、防腐耐高壓材料、水下自主導航、遠程水聲通信、機動與預置平臺、戰場智慧控制、能源保障等關鍵技術攻關，不斷為深海戰場建設發展提供重要科技支撐。

3 思考與啟示

3.1 構建理論體系，創新引領深海戰場建設發展

持續跟蹤國內外深海作戰研究前沿動態，研判未來深海空間競爭形勢，科學歸納深海作戰的具體特點和行動樣式，探索深海作戰制勝機制，提出深海戰場建設的軍事需求以及態勢感知、指揮決策、攻防作戰、綜合保障的技術需求和能力標準，充分調研論證，科學構建符合我軍實際的深海戰場建設理論體系框架，合理制定深海戰場建設路線圖，細化明確深海戰場建設發展方向，創新引領深海戰場建設快速發展。

3.2 堅持體系思維，統籌推進深海戰場頂層建設

深海戰場建設是一項系統工程，其體系結構復雜、系統龐大，涉及的問題種類繁多且往往跨學科、難度大，尤其需要做好頂層設計，著眼建設立體、多維和攻防兼備的深海戰場體系，從不同方向、不同領域和不同任務等維度統籌謀劃，從論證、研究、仿真、試驗、評估等全方位開展體系建設，將深海戰場建設與各種作戰平臺、軍事力量、信息化系統建設相融合，形成戰場一體化建設的整體合力，發揮深海戰場建設的整體優勢，實現深海戰場體系效能最大化。

3.3 緊盯研究重點，加速深海戰場建設關鍵技術突破

以深海戰場環境探測感知為基礎，以戰場設施軍事需求為牽引，以深海戰場設施為研究對象，以戰場設施的建設方法和手段為重點，結合我國深海技術發展現狀，可重點從預置機動平臺、戰場工程設施、感知和控制、水下通信、水下定位導航授時、能源保障、人員生存保障等方向加強我深海戰場建設研究，重點突破工程選址、材料和結構選型、錨固技術、感知和控制、通信、定位導航授時等關鍵技術，有效解決深海戰場建設關鍵瓶頸難題，確保為深海戰場建設提供有力技術支撐。

3.4 瞄準支撐需求，加強深海戰場創新實驗平臺建設

著眼支撐深海戰場建設創新實踐，提高深海戰場建設創新支撐保障能力，按照軍民融合、共享共用、集智攻關、聯合分布的模式機制，聯合國家重點實驗室、國防科工實驗室、國家重點工程實驗室和軍隊其他重點實驗室共建深海戰場創新實驗平臺，可包括深海戰場復雜環境仿真平臺、深海戰場建設應用基礎研究實驗平臺、深海戰場防護與效能評估實驗平臺等，建成后可進行復雜戰場環境模擬實驗、深海戰場建設新技術與新材料實驗、武器水下爆炸效應與防護試驗、深海軍事設施毀傷與防護效能評估等，為我國深海戰場建設科技創新提供重要手段。

4 結束語

美軍不斷加大對深海戰場建設的研究投入，目的是更有效地應對大國競爭，實現海洋控制，在反介入/區域拒止高烈度環境下打贏一場戰爭。我國深海戰場建設起步較晚，理論和技術體系存在較多空白，尚處在概念論證階段，建設能力與美國相比還存在著一定的差距。加強深海攻防能力建設，解決深海戰場建設短板弱項，已成為海洋軍事斗爭準備的迫切需求。因此，通過借鑒美軍深海戰場建設發展經驗，提出了我國深海戰場建設發展對策建議，逐步提高我國深海作戰能力，從而搶占深海戰場制高點，在未來爭奪制海權中獲取優勢。