揭秘美俄如何玩转战略核潜艇:噪声太低 经常相撞

　　据俄罗斯军工综合体网站2月17日报道，军用声呐(被动模式)的主要任务是探测潜在对手潜艇的踪迹，核潜艇，特别是战略导弹核潜艇的出现，使这个问题变得更加迫切。

　　和其他武器一样，核潜艇噪声水平及其被动声呐探测距离之间也存在矛盾。美国最早认识到降低核潜艇噪声水平的必要性，进而通过降低工作频率的方式提高声呐在被动模式下的效能，以补偿在核潜艇探测距离方面的损失。接收频率从8千赫降到3-3.5千赫，结果为了保持对目标测向的准确性，声呐接收天线直径增至4.57-8.0米。

　　美国核潜艇通过向单轴推进系统过渡，螺旋推进器直径增至8米，转速降到100转/分钟，叶片数量增至7片，包括马刀形特种叶片，最终使螺旋推进器噪声水平显著下降。美国同时投入大量资金，约占潜艇成本的20%，用于降低核潜艇各种机器装置的噪声水平，使美国海军现代化潜艇的噪声水平大幅下降到最初型号潜艇噪声水平的1%。

　　为了应对这种变化，被动声呐改用延展拖曳天线次声接收频谱，对接收到的噪声信息进行数字化处理，自动区分目标噪声频谱样本并对其分类。美国和苏联核潜艇的被动声呐信道都进行了类似改进。不过，由于美苏核潜艇噪声水平不同，因此美苏艇载声呐对低噪声目标的探测距离也有差异。在上世纪80年代末之前，苏联核潜艇在降噪水平上远远超过了美国，结果导致自己在潜艇探测距离方面存在差别。当然，苏联在艇载被动声呐发展道路上并没有犯错。到90年代初，与美国核潜艇不同，俄罗斯噪声水平较低的第3代多用途核潜艇(971型)开始有效利用非声学探测设备追踪美国海军核潜艇，主要是潜艇航行时的涡流踪迹，特别是热踪迹和放射性踪迹，它们能在潜艇驶过之后保留将近五个小时。

　　俄专家库雷舍夫在披露苏俄军用声纳危机的文章《水下黑暗和寂静》中指出，现在美国海军最新型“弗吉尼亚”级核潜艇全部补充配备矢量相位水样采取器，以便探测对方潜艇踪迹，同时隐藏自己。实际上，这与事实并不完全相符。美国刚开始考虑在“弗吉尼亚”级核潜艇上使用带有振速接收器的声纳天线基阵的可行性问题，特别是在SSN-783“明尼苏达”号上试用之后。但是目前在潜艇上使用这种天线有一些障碍，主要是价格较高，维护困难。

　　为于控制海洋，美国海军目前使用各种声呐设备，在世界各地水域进行声纳侦察，水下情报活动规模极大。但是由于苏俄第三代核潜艇噪音水平大幅下降，美军声呐监视系统(SOSUS)的效率急剧降低，对该系统的使用维护拨款随之减少，由1991年的3.35亿美元降到1995年的2050万美元，致使操作维护人员锐减，沿海台站大量关闭。目前SOSUS系统28个沿岸声呐站中的24个已经封存，剩余4个依靠地方财政支持勉强运转，主要用来判断鲸鱼迁徙路线，执行一些水文观测任务。出于同样的原因，现在美国拖曳式基阵监视传感器系统(SURTASS)效率显著下降，1993年至1996年期间，美国海军战斗序列中18艘“坚强”级声呐监测船中的12艘退役，其中一部分封存，一部分移交美国相关组织使用，其余部分出售给其他国家。目前美国海军声呐监测机动力量编成中只剩下3艘TAGOG-19型和1艘TAGOS-23型水声监测船，另有1艘备用。所有水声监测船全部配属太平洋海军基地和驻泊码头，仅阶段性地出现在太平洋前沿地区。

　　美军声呐侦察系统的空中组成部分也被迫缩减。目前，美国海军航空兵正在装备以波音737-800客机为基础的新型反潜巡逻机P-8A。根据五角大楼的采购计划，美国海军将在2018年底前接装117架P-8A，更换225架现役P-3C“猎户座”巡逻机。也就是说，空中反潜飞机数量计划减少一半。

　　与此同时，俄罗斯也在建设国家水上和水下统一监测系统，而且借鉴美国打造全球海洋监视系统的经验。双方正在水下展开一场猫和老鼠的游戏。

　　苏俄军用声纳在一些因素全盘作用下确实存在危机，海军司令部没有能力独自摆脱这个僵局。美国及其北约盟国海军核潜艇配备的声呐系统情况同样不能尽如人意。美国海军核潜艇配备的AN7 SGG-5标准型声呐系统及其无数改型，虽然能够使用被动工作模式的拖曳天线接收信号，自动进行数字化处理，并且分类，但是在探测低噪声目标时的效能较低，无法在各种气象条件下，在安全距离内，连续隐秘跟踪监测俄罗斯现代化核潜艇。结果导致相撞事件时有发生。

　　1992年2月，美国海军“洛杉矶”级核潜艇SSN-689“巴吞鲁日”号企图秘密跟踪监视俄军一艘945型核潜艇，结果却在俄方12海里区域相撞。1993年3月，同样企图隐蔽跟踪对方的美国海军核潜艇SSN-614“绿鳕鱼”号，在巴伦支海与俄罗斯667BDRM型(“德尔塔-4”级)战略导弹核潜艇K-407号相撞，结果被彻底撞毁，俄军核潜艇仅船体受损，随即修复后重新服役，而美国核潜艇不得不报废。

　　随着声呐系统的不断完善，美国核潜艇继续发生碰撞事件，不过已经主要发生在美国舰艇之间。比如2009年3月20日凌晨，美军“洛杉矶”级核潜艇SSN-688号在霍尔木兹海峡与已方LPD-18“新奥尔良”号直升机船坞登陆舰相撞，导致核潜艇上15人受到轻伤，船坞登陆舰油箱被撞毁，9.5万升燃油泄漏。2012年10月14日美军“圣哈辛托”号巡洋舰在演习期间和已方SSN-765“蒙彼利埃”号核潜艇在美国东海岸相撞。类似例子不胜枚举，包括美国海军多用途核潜艇与各国渔船相撞的事件，进入2014年以来也曾发生过碰撞。

　　在此方面最能说明问题的严重碰撞发生在2009年2月4日凌晨，英国和法国海军两艘最先进的导弹核潜艇大西洋中部深水区域相撞。法国海军“凯旋”号核潜艇在战斗巡逻时一头撞上英军“前卫”号核潜艇的驾驶舱部分。不过，这次相撞时双方潜艇航行速度不快，而且显然不是直角相撞，否则后果会更加严重。“前卫”号潜艇受损明显，被拖回苏格兰法斯兰基地，面临报废退役问题。法国潜艇虽然能够自主返回布雷斯特基地，但是声呐整流罩和艇首水平舵严重损毁。

　　北约大国两艘最新型导弹核潜艇相撞的事实表明，尽管潜艇声呐设备非常先进，但是由于噪声水平较低，仍旧无法及时看到对方，哪怕是在较近距离内。由此可以认为，所有高度发达的海军强国都存在军用声纳领域的危机，这是由物理规律所决定的，不是声呐设备研制人员的错误。为了摆脱当前的局面，发展现代化核潜艇声呐探测设备，需要寻找新的方式探测低噪声目标，包括非水声学方法和算法。