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剪水鹱:核潜艇真的是最佳反潜平台吗?

2017-05-03 17:14:41

【文/观察者网专栏作者 剪水鹱】

潜艇是最佳反潜武器平台的说法流传甚广,实际上不能成立。脱离具体环境做出的抽象论断不是真理而是教条。高速航行时,艇载声纳受到平台自噪声的强烈干扰,性能大打折扣,拖曳声纳的灵敏度也伴随流体噪声的攀升而急剧下降。在开阔海域执行猎潜任务时,攻击型潜艇需要周期性地减速收听敌潜艇噪声以确定其方位,航速必须高出目标5-7节方能保持接触,避免猎物利用猎潜潜艇声纳无法正常工作的高速占位航行阶段逃之夭夭。

正在建造中的美国海军弗吉尼亚级明尼苏达号攻击型核潜艇

潜艇水下航速取决于阻力系数,推进功率,推进效率3大要素。鉴于单桨潜艇的推进效率大同小异,差距通常只有几个百分点,对航速的影响微乎其微,获得高航速的关键便在于使用低阻力艇型与配备大功率动力系统两条。推进功率等于阻力乘以航速,而流体阻力与航速的平方成正比,潜艇的推进功率因此与航速的3次方成正比。

海军强国主流攻击型核潜艇的持续航速往往超过30节。按照目标潜艇航速30节,速度优势6节计算,猎潜潜艇的整体功率密度需高于捕猎对象73%。研制航速比假想敌主力战术核潜艇快5-7节,并且性能平衡的高性能攻击型核潜艇,即使对技术领先财力雄厚的美国海军而言也是不现实的。在开阔海域以潜反潜猎捕现代化核动力战术潜艇基本上就是白日做梦。

现役最强的攻击型核潜艇海狼级,然而其昂贵的造价即使是美国海军也吃消不起,造了三条之后便转而开始建造更为“经济实惠”的弗吉尼亚级

战略弹道导弹核潜艇最大航速普遍较低,似乎能让猎潜潜艇的日子好过一点。但最好的潜用声纳向来优先装备战略导弹核潜艇,以确保这些国之重器能够及早发现敌攻击型核潜艇等水面水下反潜兵力,脚底抹油溜之大吉。

战略导弹核潜艇的空间相对充裕且航速较慢,比战术潜艇更有条件充分应用静音技术,其安静性往往优于相同技术阶段的攻击型核潜艇。以战略弹道导弹核潜艇为目标的猎潜潜艇不仅需要配备强大完善的水声探测设备,而且必须具备尽可能高的安静航速,以便在短时间内扫过大片海域并最大限度压缩敌方战略导弹核潜艇的反应时间。

昂贵的美国海军SSN-21海狼级即基于上述设计逻辑研制,其核心任务是杀入苏联的高纬度海上堡垒区,用配备核战斗部的海长矛潜潜导弹将躲避其中的战略弹道导弹核潜艇炸得人仰马翻。中国海军短时间内不可能拥有海狼级档次的猎潜潜艇。

核战斗部反潜导弹虽然技术难度相对较低,政治上却过于敏感。更重要的是,执行进攻性反潜任务的中国攻击型核潜艇必须面对的客观条件,与冷战时期的英美猎潜潜艇将迥然相异。

声学信号在介质中传播时,路径向速度较低方向弯曲。海洋声速低谷水层因此形成了事实上的声学波导通道。以较小角度入射的低频声波依靠折射现象与该波导通道耦合后,即可以极低损耗长距离传播。声音在海水中传播的速度受到温度,压强,含盐量三方面因素的影响。水温每上升1摄氏度,声速增加3米/秒。压强每提高1个大气压,声速加快0.17米/秒。1/1000 的含盐量增长则对应着1.3米/秒的额外声速。

前苏联攻击型核潜艇的巅峰之作,也是最后一个作品,阿库拉级

巴伦支海等高纬度海区的表层温度远低于深海水温,声速低谷区的深度相应较浅,恰与绝大多数军用潜艇的典型活动深度契合。美军SOSUS声纳监视系统部署于格陵兰-冰岛-英国反潜拦截带海底山脉之上的大型水声监听站网络因此得以利用深海水声通道的波导效应,对游弋于千余海里外北冰洋海域的苏军潜艇实施有效监视。

除了北极地区的水文环境有利于远距声学探测之外,受到国家整体工业能力的限制,苏联海军大多数战略导弹核潜艇的噪声水平偏高。苏联海军的航母战斗群过于羸弱,无力在远海大洋与北约集团争夺制海权,苏军战略弹道导弹核潜艇只要驶出堡垒区便将遭到对方空中水面水下立体反潜网络的围追堵截,生存概率迅速下滑至不可接受的水平。

苏军因此将导弹射程较短的老旧潜艇神风特攻式地布署在美国近海,同时把导弹射程较远的新型战略导弹核潜艇收拢于严防死守的堡垒区内。

俄罗斯海军的战备巡航主力依旧是老旧的德尔塔4型核潜艇,虽然已经造了一堆的北风之神级,但是因为导弹问题而导致其无法投入战备巡航

巴伦支海与鄂霍茨克海堡垒区被苏军重兵防御,北约集团的航空与水面反潜兵力不得其门而入,对反介入/区域拒止体系具备较强穿透力的攻击型核潜艇,事实上成为在苏军海洋堡垒中猎杀其战略弹道导弹核潜艇的唯一选择。

堡垒海域相对局促的空间则意味着数量有限的攻击型核潜艇即可完成对任务区的有效覆盖。譬如,巴伦支海的总面积约140万平方千米。安静航速20节,对典型目标的声纳探测半径为30海里的攻击型核潜艇每昼夜可扫过近10万平方千米的海域。8艘具备上述性能的猎潜潜艇就能在48小时内对巴伦支海梳理一遍。

在干船坞中维护的俄亥俄号,不过该艇已经和另外三艘俄亥俄级一同改为了战斧巡航导弹发射平台

我军执行战略反潜任务的攻击型核潜艇可不会有冷战时期美英潜艇的运气。SSBN-726俄亥俄级安装了首型实现批量生产的强自然循环核反应堆,向来以安静性极佳而著称。其换代艇哥伦比亚级更将采用纯自然循环堆+电传动+泵喷射推进器的降噪黄金组合。

美军战略弹道导弹核潜艇安静性出色,活动海域也远比龟缩在堡垒区内的苏军战略弹道导弹核潜艇辽阔,是异常棘手的目标。以扫海方式捕猎美军战略导弹核潜艇时,需要的攻击型核潜艇数量将达到极其荒谬的程度。

从美军潜艇离港开始1对1盯防似乎是更加靠谱的对策。然而就算我军攻击型核潜艇能够成功穿透美国东西海岸的反潜防御体系,并死死咬住离开基地前往威慑巡逻海域的美军战略弹道导弹核潜艇,执行此类任务需要的兵力规模仍将成为中国海军经费不可承受之重。

在091退役之后,中国装备的攻击型核潜艇数量不足两位数,可以说是现行海军体系中最大的短板

中国东部主要海军基地与美国西海岸凯特萨普潜艇基地之间的大圆航线距离约五千海里。考虑到规避敌方反潜体系造成的迂回,即便是静音航速达到20节的高性能攻击型核潜艇,往返于敌我基地之间的航渡时间仍可达25昼夜。前往美国东海岸堵门的中国海军猎潜潜艇更需跨越两洋,每次任务的航渡里程接近3万海里,绝大部分航行时间都将浪费在路途之中。

根据美国海军数据,每个远距离前沿部署阵位需要5.8艘驻扎于本土基地的现役攻击型核潜艇。美军战略弹道导弹核潜艇配备两组艇员轮换作业,在航率达到2/3。俄亥俄级战略弹道导弹核潜艇现役总数14艘,其换代型号哥伦比亚级计划生产12艘。美军在海上展开的战略弹道导弹核潜艇数量因此不低于8艘。按照1/5.8的比例,中国海军最乐观情况下也必须投入至少47艘攻击型核潜艇方能实现对美军海基战略核威慑力量的持续追踪。

美国下一代弹道导弹核潜艇方案

北冰洋、北大西洋、西北太平洋是冷战水下对峙的主战场。上述高纬度海域的独特水文环境使得远距离声学探测成为可能,恶劣的气象条件与苏军强大的反介入/区域拒止体系则极大地消弱了北约集团航空与水面反潜兵力的作战效能。由于无力与美国海军争夺远洋制海权,苏联海军被迫将价值最高的现代化战略弹道导弹核潜艇集结于防御严密但海域面积相对狭窄的堡垒区内,给对手的攻击型核潜艇提供了目标密度极高的理想猎场。虽然冷战后期美英攻击型核潜艇在北约立体反潜体系中占据着至关重要的地位,但潜艇是最佳反潜武器平台的普适性论断仍然无法成立。如果说冷战时期的海上对抗证明了什么的话,那就是舰队航空兵-水面战舰-潜艇三位一体的平衡舰队方为王道。

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来源:观察者网 | 责任编辑:王宇波
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