随着海底基础设施规模的爆炸式增长,海床战(seabed warfare)已从水文测量和水雷清除发展到其他领域。

图1 英国皇家海军水文测量船(Hydrographic Vessel)“斯科特”号(HMS Scott)停泊在南极洲洛克罗伊港(Port Lockroy)附近
(图片来源:POA(Phot) Ray Jones, Crown Copyright/ UK MoD 2011)
海床战真正开始于1960s年代,如当时美国海军的“常春藤钟声行动”(Operation Ivy Bells),这是冷战期间美国海军、中央情报局(CIA)和国家安全局(NSA)合作窃听苏联海底通信电缆的行动。
从那时起,海底基础设施网络的规模和公民社会对这些网络的依赖出现了爆炸式增长。前所未见的密集管道、光纤和动力电缆横贯海洋,实现了电信数据传输,并实现了天然气、石油和电力的能源流动。
安全问题在任何意义上都不是理论上的。萨博公司(Saab)销售经理、前英国皇家海军排雷潜水员克里斯•拉德(Chris Lade)在2022年10月的巴黎国际海事防务展(Euronaval)的一次海床作战行动简报会上表示:“目前真正存在着现实威胁。”
2022年9月底,“北溪”(Nordstream)管道的损坏被广泛报道,但鲜为人知的是,挪威传感器系统的一个主要部件在1月份丢失了,是这一年发生的4起海底基础设施损失事件之一。
独立海军研究员、《隐秘的海岸:海军特种部队任务和袖珍潜艇的故事》(Covert Shores: The Story of Naval Special Forces Missions and Minisubs)一书的作者萨顿(H.I. Sutton)说:“‘海床战’极难防御,地球上没有任何国家有精良的防御装备或已准备好进行防御。”他强调了防御作战行动和远征、攻势作战行动之间的对比。Sutton在谈到来自攻势作战行动的威胁时说:“它经常以隐匿身份的方式进行,这增加了混合战争(hybrid warfare)的维度。”
1 海军现代化迎接挑战
2022年2月,法国海军公布了一项新的战略性海床战条令;而在5月,英国皇家海军会见了水下领域私人运营商,这表明该地区的海军正在研究海床战的脆弱性。由于油气行业在基础设施建设方面积累了丰富的经验,人们认为商业部门在大陆架以外深度的海底作业中占有主导地位。
Sutton说:“近海石油和天然气等民用行业的装备往往比海军更好,但它们往往不适合秘密行动。在俄罗斯,平民和海军之间的界限很模糊,比西方国家模糊得多。”
2022年11月,英国国防部(Ministry of Defence,MoD)宣布优先采购2艘多用途海洋监视(Multi-Role Ocean Surveillance,MROS)船。国际咨询公司“环球数据”(GlobalData)的航空航天、国防和安全助理分析师詹姆斯•马奎斯(James Marques)表示:“9月底对‘北溪’管道的疑似破坏,使这其脆弱性成为人们关注的焦点,促使MoD加快交付MROS能力。”
第1艘船于2021年3月首次宣布,计划于2023年1月进入舰队。
MROS船将把深潜作业带回到拥有多艘监视船的皇家海军水文中队的任务集(mission set)中。将其纳入皇家舰队辅助船队的目的是通过监测和保护海底通信电缆和能源管道来增加英国的安全性,预计这些船将为此目的携载AUVs。
紧接着,皇家海军又在2022年12月1日发布了另一份声明,宣布它已经订购了第1艘无人潜艇,“鲸鱼座”号(Cetus)。“鲸鱼座”号是为了在海上秘密航行而建造的,它将监视和监听可能危及舰队或包括深海电缆和管道在内的重要基础设施的水面舰船或潜艇。
这艘艇的尺度与皇家海军在过去10年中所实验的自主系统形成了鲜明对照。根据皇家海军的新闻稿披露,最新加长后的长度将是“1辆巴士的长度”,为12 m。这比目前用于猎雷的小型货架AUVs要大得多,但仍然可以装在集装箱内运往世界任何地方。
在未透露其全部作战能力的情况下,皇家海军发布的消息称,“这艘非武装型电池动力潜艇将能够比目前潜艇舰队中的任何潜艇都下潜得更深,一次任务可航行1 600 km”。
Lade称,俄罗斯是“当今是实施海床作战行动(seabed operations)实力最强的国家”。他解释说,俄罗斯有一个专门负责深海作战的总局,名为GUGI,通过俄罗斯军队运作,由Spetsnaz特种部队执行任务。
俄罗斯舰队包括各种潜艇以及能力很强的海洋调查船。它有2艘母潜艇,最大的一艘基于“奥斯卡”(Oscar)级潜艇设计,而另一艘是早期“德尔塔”(Delta)级潜艇的衍生艇。它们是Losharik级微型潜艇、“大琴键”(Harpsichord) AUV和“海神”(Poseidon)核鱼雷系统的母艇,可提供一系列灵活的应用场合和威胁能力。
Lade说:“他们实施海床作战,这是一系列行动。他们能安装传感器;他们能封锁其他人的基础设施;他们能进行调查;他们能在海床上做你想做的所有事情。所以,现在那里存在着一个真实存在的威胁。”
2 保护海底基础设施的防御方法
根据Saab公司与一些不同国家的讨论,现在具有采取防御性作战行动的初步能力。Lade推测,应对基础设施威胁的一种解决方案可来自水雷战领域。作为一名皇家海军排雷潜水员,他熟悉保驾护航的方法,即沿海上通道勘测海床,间歇性地返回重新勘测,确认海床上是否发生了任何变化。
例如,保护海底基础设施的一个派生方法是:调查整个管道,并考虑在一段时间后返回,重新评估和确认是否发生了任何变化。这一原理可扩展到沿管道布设传感器,作为报警系统的一部分,当敌方实施秘密行动时,系统就触发。
在应对防御和攻势作战行动时,监视缆(monitor cables)的能力十分关键。如果海军的作战平台可以驻留在海底,则一旦它离开自己的海底基地,就能在海底巡逻——对于AUVs或ROVs来说,这个基地将是海床上的一个UUV“车库”(garage)。

图2 英国皇家海军首艘自主潜艇CETUS的剖面图,装在一个40英尺货运集装箱内
(图片来源:UK MoD)
这样的水下“车库”是有限制的。首先,随着时间的推移,生物和水下生长物会在“车库”上积累,需要清除。这取决于它所处的海区和具体位置,但一般来说,ROV或AUV将在其水下“车库”中驻留6个月,出于同样的原因,AUV或ROV可能不得不返航。
有2个构件对驻留在海底的航行器至关重要,它们都源于通信需求。首先,需要一种通信方法与AUV或ROV实时交互,或者向其发出信号,使它们能自主完成任务;其次,需要建立一个通信链路来下载航行器获得的数据。只要它处于可链接到现有通信网络的位置,这些问题就能以一种直接的方式解决,这是防御活动经常遇到的情况。
然而,当它在一个无法链接到岸电通信网的海区并处于攻势作战位置时,就有必要使用通信浮标将其获得的数据发送回总部。
3 来自海底环境的挑战
在法国海军2022年2月提出的战略报告以及在Saab公司与英国皇家海军、澳大利亚皇家海军的会谈报告中,期望达到的作战深度是水下6 000 m。除了少数例外,目前的商用系统主要在3 000 m以浅工作。这种环境对主要用于这项工作的AUV和ROV系统提出了一些独特的挑战。
在作战过程中,能见度和水声条件是海军在海底作战时必须考虑的环境因素。大深度会降低能见度和声学运用效果,此外,海水的盐度也会对通信和声呐应用产生影响。
作战深度也对设计造成了制约,部分原因是对航行器的耐压要求不断提高,另外也面临着为作战提供动力的挑战。复合泡沫材料是许多ROVs在这些深度共同使用的构件。它能保持浮力,并利用材料的不可压缩性。

图3 遥控和自主水下战能力正被集成到新开发的有人平台上
(图片来源:Saab)
然而,随着深度和压力的增加,泡沫变得更重,要求有更大的系统功率才能有效运行,这就需要更重的系统,反过来也需要更大的功率,这是一个恶性循环。更可怕的是,ROV所获得的动力通常来自于与水面舰船相连的电缆,随着电缆长度的增加,损耗会越来越大,这对下降深度的ROV提出了挑战。
对于系缆的ROV,也会因水面舰船所遇的恶劣海况而带来“并发症”。在考虑海床战时,天气往往是一个被低估的因素,但海面上的恶劣条件可能会妨碍水面舰船操作水下系统。同样,在使用AUVs和ROVs时,无论是否使用系缆,水流都会严重影响水下活动的能力。Lade说:“潜水员能有效工作的最大允许水流可能只有半节。”
编译:Whitehead
译自:www.naval-technology.com

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