美国海军长期以来依靠水下战作为其不对称优势。但现如今，各大国正利用新技术及其地理主场优势，部署和开发新的反潜战系统和技术，以压制美国水下行动。为维持其水下优势，美国提出了基于无人平台的进攻性水下战概念，旨在改变美军潜艇的“独狼”战术，利用有人-无人潜艇编队攻入堡垒区。本文简要剖析了该新型作战方式的概念、作战要素和作战行动，起到启示作用。
美国海军长期以来依靠水下战作为其不对称优势。美军可利用攻击型核潜艇（SSN）收集情报、跟踪敌方海军并进行突袭。然而当今，各大国正在利用新技术及其地理主场优势，部署和开发新的反潜战系统和技术，美国水下行动因此受到压制。具体表现在：
① 各大国加强了其海底防御，并利用地理优势，构建了装备有固定和移动水声/非水声传感器的堡垒区，再辅以飞机和水面舰艇，能够突袭目标或部署密集的水雷。这有可能击败美国的海底作战，阻止美国潜艇执行关键任务。
② 材料科学、信号处理和水声建模方面的技术进步，使得美国潜艇被发现和被攻击的方式也发生了两大转变。首先，在低频主动声纳体积足够小，可以由船只或无人水面艇拖曳时，它能探测100英里（约161公里）或更远范围内的潜艇；其次，各国政府、大学和军方研发使用海底传感器阵列越来越多。美军在冷战期间，通过其SOSUS系统（如图1所示）率先开创了这种方法。如今，商用传感器大量部署在战略要道和美军潜艇的作业区，虽然其中一些系统名义上是支持海洋学和生物学研究，但不乏用来进行系统探测和跟踪美军潜艇。
图1 冷战期间美国在太平洋的SOSUS覆盖范围
③ 非声技术越来越成熟，可用于探测潜艇。例如，利用雷达和红外传感器跟踪潜艇瞄准镜和桅杆；利用灵敏磁力计探测潜艇磁信号；利用蓝绿激光穿透海洋，从而精确定位潜艇。
美国为了维持其水下优势，提出了基于无人平台的进攻性水下战，旨在改变美军潜艇的“独狼”战术，利用有人-无人潜艇编队攻入堡垒区。
水下战是指以潜艇为进攻性水下战的核心，并利用无人系统与潜艇组成编队（如图2所示）。根据作战环境，从岸上、水面舰艇、潜艇和飞机上部署无人平台和传感器；利用不同尺寸、不同续航力的无人平台绘制环境地图、定位威胁目标、对威胁进行干扰、欺骗或摧毁，从而为SSN开辟作战通道。
图2 美军进攻性水下战中的有人-无人编队
具体来说，在冲突发生前，美军利用无人水面艇（USV）和无人潜航器（UUV）对海底和水柱进行严格测绘，找出敌方可能部署的传感器、电力和通信网络、水雷和UUV基础设施。当需要进行进攻性水下作战时，使用UUV摧毁对方的海底传感器、通信设施和武器，以防止美军SSN被精确瞄准。美军在海面上散布USV诱饵，或者在对手声纳阵列附近部署基于UUV的水声干扰设备或诱饵。这种作战方式从根本上改变了美军潜艇作战，从“捉迷藏”式转变为潜艇主动感知。
美军部署进攻性水下战编队时，最关键的是如何部署无人系统，有以下几个要点：
① 对某些敌方堡垒区（例如，巴伦支海）的勘测和调查需要秘密进行，避免被其海底防御系统发现。但是，潜艇上的有效载荷空间有限且非常宝贵，UUV需要占据潜艇鱼雷舱或者导弹舱。由于中型UUV（MUUV）只能由鱼雷舱搭载，因此应该是可重复使用的，且搭载数量很少。小型UUV（SUUV）可通过潜艇外部对抗发射器或内部储物柜携带，由SSN部署而不影响其武器容量。
② 发射和回收UUV可能会被对手探测到，无人系统的部署需要结合特定的使用情况。例如，在进攻性水下战中，侦察和干扰需要在远离美军潜艇的区域进行，但执行侦察和干扰任务的SUUV速度相对较慢，接近目标耗时较长。因此，美军SSN可在穿越作战区域时部署UUV，这些UUV在预定时间或条件允许时，可根据水声信号待机/休眠或激活。而在另一些情况下，首选利用无人机（UAV）或无人水面艇（USV）部署UUV，例如在对手声纳阵列附近快速部署大量SUUV。
③ 大型无人潜航器（LDUUV）和超大型无人潜航器（XLUUV）续航力和有效载荷更大，可长时间执行勘测任务，并部署SUUV或水雷。LDUUV和XLUUV可以从码头或其它有合适甲板设备的船只上部署。
无人系统不能取代核潜艇，但它们可以执行核潜艇的一些功能，从而扩大美国水下作战的规模，并释放核潜艇用于执行优先级更高的任务，如图3所示。无人系统最有效的两个任务是反潜战（ASW）中的感知和交战。
图3 进攻型水下战中利用无人系统释放潜艇
目前美军ASW方法是跟踪对手的潜艇，直到它们能够被鱼雷攻击和击沉。但水面舰艇和飞机携带的Mk-54轻型鱼雷，由于射程相对较短、弹头较小，摧毁潜艇的概率较低。潜射Mk-48重型鱼雷击沉潜艇的概率最高，但美国核潜艇的主要任务是与对手水面战斗人员交战，只有当对方潜艇对美国核潜艇或美国本土构成威胁时，美军才让核潜艇去摧毁它们。无人系统可取代SSN压制对方的水下行动，而无需占用SSN。
水雷是最有效的ASW交战方式，它将极大地限制对手的潜艇行动。美军的“锤头”水雷可以由XLUUV部署，“快速打击系列”水雷可以由MQ-9 UAV部署在有争议的地区，而不会危及载人平台。新一代的移动智能水雷可以将USV与鱼雷或炸药结合起来，形成可以从岸上、载人舰艇或大型飞机上部署的系统，并在指定区域内巡逻，直到收到激活和攻击目标的命令。水雷的存在很可能会使对手的潜艇远离。
2.1 美军攻击型核潜艇（SSN）的作战能力
为了攻入对手堡垒区，美国提出，需要提高其SSN的作战能力，包括以下三点：提高决策能力、提高SSN防御能力、改进进攻性杀伤链，如图4所示。
图4 提高SSN作战能力
① 整合新功能，提高SSN决策能力。潜艇的速度相对较慢，并且缺乏自卫能力，因此潜艇指挥官几乎要规避所有的攻击。改进的决策支持工具将使美国SSN指挥官仅在必要时避免或中断进攻行动，类似“宙斯盾”作战系统和威胁预警系统一样，能针对水面战斗人员或飞机的来袭导弹攻击进行评估。在持续改进潜艇传感器的基础上，美国海军还应该提高SSN航行时接收艇外传感器数据的能力，可使用光学通信等方法。
② 美军应提高SSN防御能力。几十年来，美国潜艇一直依靠其声学优势和反制措施来击败攻击对手。随着对手ASW能力的提高，特别是在堡垒区，美国潜艇将需要整合其防御能力。紧凑型快速攻击武器（CRAW）应该尽快整合到SSBN和SSN上，以提供短程快速反应能力和用于自卫的反鱼雷鱼雷。为了应对空中威胁，美国水下部队还应该迅速部署潜空导弹，这些导弹可以与旋转翼和固定翼海上巡逻机（MPA）交战。
③ 改进进攻性杀伤链。美国海军已经在投资远程鱼雷和海上打击型“战斧”导弹，然而，SSN不能快速离开其发射区域以避开对手的反潜飞机，一旦飞机探测到鱼雷发射的噪音或导弹发射的红外（IR）信号，它们将被快速部署到这些地方。美国海军可以通过部署封装导弹和鱼雷来减少这种脆弱性，并实现持续进攻。
2.2 指挥、控制与通信（C3）
C3是进攻性水下战中最具挑战性和最重要的因素。空战、导弹防御或水面战可以使用射频通信，要使水下作战与水面作战相协调，就需要跨界通信。由于射频在水中只能穿透很短的距离，而水声通信在空气中同样只能传播很短的距离，所以水下作战通常采用多种通信方式。由此带来了通信可靠性的下降和延迟，这将影响潜艇执行或指挥进攻性水下战。潜艇可以使用水声通信指挥UUV，并接收其数据，但是需要具备与UUV部署平台（USV、载人舰艇、飞机等）的协调能力。潜艇与UUV之间的通信可以采用以下几种方式。
① 网关。利用USV、UUV或浮标与水下平台和系统进行水声通信，并与水上部队进行射频通信。较大的浮标或USV可以部署在作战区域，作为持久的通信枢纽。小型浮标或UUV可以利用潜艇、飞机或水面舰艇部署，用于传输预加载信息或支持特定行动。
② 拖曳型通信浮标。这些浮标是持续连接到潜艇的网关。为了保持潜艇的隐蔽性，浮标通常会保持在略低于水面的位置，限制其接收相对低吞吐量的高频和低频射频传输数据。浮标可以浮在水面上进行传输，但相应的隐身能力会下降。
③ 激光通信。这些信号可以跨越空间/空气/水的边界进行传输，但是要求水面平台要相对靠近潜艇或UUV，以补偿信号衰减。激光通信可以达到非常高的吞吐量，相当于卫星通信。
美国海军也需要在指挥和控制（C2）方面进行投资。水下战C2工具可以帮助指挥官构建战术并把有人和无人平台进行组合，以实现所需的目标。水下战需要适应多变的数据速率和延迟，并保持潜艇和UUV之间的联系。目前，对于潜艇和少量UUV组成的水下编队来说，战术可以预先设计，并由操作员手动调整。但未来的进攻性水下战涉及复杂的任务线程，这就需要计算机辅助C2工具，这些工具可以解决跨域和水声/光通信的影响。决策支持工具可以在水下通信受限的情况下构建任务线程，并使UUV自动运行。例如，由于SUUV续航力较小，难以长时间寻找水听器、以及进行长期干扰或充当诱饵。因此，可利用较大的UUV进行勘测和绘制水听器阵列，通过水面上的射频通信将结果传输给UAV，UAV再将SUUV部署到需要进行干扰或充当诱饵的区域。
3.1 作战环境情报准备（IPOE）
在进攻性水下战中，压制或摧毁敌方的水下传感器网络将取决于对作战环境的详细了解程度。作战环境的详细信息能使UUV靠近目标。在水面上，天基和机载电子情报（ELINT）、雷达、光电/红外侦察系统可以探测到敌方的传感器和防空系统。美军的作战规划者根据这些信息，使其攻击机和导弹绕过威胁，从而提高其生存能力，并利用电子战和反辐射导弹精确瞄准敌方防空系统。如图5所示。
图5 冲突前勘测海底环境
在进行IPOE时，海军将面临UUV续航力和深度的限制。在某些区域，对海底网络、基础设施或传感器的高保真勘测需要下潜深度超过3000米的UUV，类似美军“狮子鱼”这样的小型UUV无法满足这些任务的要求。因此，美军在这些可能发生冲突的区域将需要更大的UUV，如“剃刀鲸”中型UUV（MUUV）或大型UUV（LDUUV），以便有效勘测海底环境。
潜艇平时的优先任务是情报收集和监视。由于许多被勘测和监视的系统是传感器，使用SSN执行这些任务可能会无意中泄露情报，因此对于IPOE，美军应该使用SSN以外的船只运载UUV，例如LPD-17两栖运输舰，它的甲板可以快速发射和回收数十艘UUV，如图6所示。
图6 美军LPD-17搭载UUV和USV的概念图
3.2 压制或击败敌方水下传感器
美国潜艇部队的行动依靠水声优势来避免威胁和反探测。例如在巴伦支海的堡垒区，潜艇保持隐身性可能就无法击败敌方主动声纳，而进行导弹或鱼雷攻击很可能会将美国潜艇暴露给被动传感器。因此，美国潜艇部队将需要接受使用噪音而不是避免噪音的作战概念，以保持美国的水下优势。图7展示了美军压制和击败敌方水下防御的方法。
图7 压制或击败敌方水下防御
在冲突前进行充分的勘测和调查对于保持潜艇行动的隐蔽性至关重要。潜艇如果过于靠近敌方海底声纳阵列就有可能被探测到。在冲突中完全避开敌方传感器是不可能的，为了降低潜艇受到攻击的概率，可让潜艇携带发声器在敌方传感器附近作业，以增加该区域的宽带背景噪音。美军的SSN可以部署小型UUV（SUUV），更好的做法是，利用较大的无人平台（例如XLUUV或MQ-9B UAV）部署SUUV。虽然提高SSN周围的总体噪音水平有助于降低其被识别的可能性，但增加的噪声仍会吸引敌方注意。美国水下部队可以使用针对不同传感技术定制的超紫外线诱饵，将敌人的注意力从SSN上转移开。美军可利用SUUV模拟窄带声纳（例如一次性移动反潜战训练目标，EMATT）。SUUV可以使用类似于射频干扰机所采用的DRFM技术模拟来自SSN艇体的主动声纳回波。通过记录、操纵和转发雷达或声纳发射的信号，DRFM技术可以改变敌人所探测到的诱饵的大小和位置。随着主动声纳在ASW中的运用越来越多，像DRFM这样的技术将成为保护潜艇行动的关键。
在和平时期，美国核潜艇进行广泛的跟踪和情报收集；而在战时，美军核潜艇主要用于打击和水面作战。目前，美军水面战斗人员和类似P-8A这样的反潜巡逻机将执行几乎所有的ASW作战任务。然而在战时，水面战斗人员和有人驾驶飞机还需执行其它各种任务，由此对美军ASW能力带来了严重限制，可能使美军无法针对大型潜艇部队进行ASW作战。此外，有人平台无法在最佳潜艇搜索区域生存，比如日本和菲律宾群岛的海上要塞。
美军新型ASW将使用无人平台进行大规模的ASW探测和跟踪，从而扩大ASW的作业规模，同时降低对载人平台的需求和威胁；载人平台将专门用于C2和交战，如图8所示。在这种方法中，固定的无人传感器（例如TRAPS或带有拖曳式被动声纳阵列的USV）沿着敌方潜艇可能经过的要塞点进行搜索。为了进行初始跟踪，USV将部署携带声纳浮标传感器的SUUV，例如多基地有源相干(MAC)系统；或者利用MQ-9B UAV部署配备MAC的声纳浮标。UAV将留在该区域处理MAC现场数据，并将其传递给管理ASW行动的P-8A，P-8A可指挥一个或多个携带低频主动变深声呐（LFA VDS）系统的USV跟踪敌方潜艇。UAV可以使用小型鱼雷或深水炸弹压制敌方潜艇行动，迫使它们离开该区域。
图8 无人ASW在菲律宾海的应用
使用上述方法，无人系统和P-8A可以进行大部分的ASW作战，但在某些情况下，美国的核潜艇需要发现、跟踪和攻击敌方潜艇。飞机和水面战斗人员使用的轻型鱼雷不可能像美国核潜艇携带的Mk-48重型鱼雷那样摧毁敌人的潜艇。因此在必须彻底摧毁敌方潜艇的情况下，可能需要美国SSN来应对威胁。SSN将需要在作战激烈的区域执行ASW，例如敌方SSBN的作战区域或港口附近，在那里，SSN与XLUUV可相互补充，XLUUV可用于投放固定或移动水雷。
美国SSN面临的一个挑战是缺少用于在公海或靠近美国海岸的地方进行初始探测和跟踪的传感器，包括IUSS阵列、配备SURTASS系统的舰艇、ELINT或海上巡逻机。为了在远程前线的ASW行动中发现敌方的潜艇，美国SSN可以使用UUV作为分布式传感器网络的一部分，利用SSN部署SUUV。美国国防高级研究计划局（DARPA）已经做了相关研究，例如移动舷外保密通信与方法（MOCCA）和分布式敏捷反潜系统（DASH）。UUV上的主动声纳可以使SSN静态探测和跟踪敌方潜艇。然而，主动声纳的风险是它们可能无意中暴露美国的SSN。为了降低这种风险，被动声纳阵列可以部署在SUUV上或由SUUV拖曳，以实现对敌方潜艇的多轴探测和地理定位。
3.4 水面战和打击战
美国潜艇进入敌方堡垒区的主要目的是进行水面战和打击战。随着敌方水下传感器网络以及ASW范围和复杂程度的提高，美军的SSN很可能在开始反舰或进行打击后不久就进入交战。尽管美国的核潜艇很难被发现，也不太可能被小型鱼雷摧毁，但是潜艇躲避攻击会降低其持续进攻的能力。
为了降低被定位的风险，美国核潜艇可以使用封装武器来消除其发射或攻击时的噪音。如图9所示，封装的鱼雷或导弹可以从鱼雷发射管或垂直发射器发射。封装体可以漂浮在水面附近，等待一段时间后自动激活，或通过射频/水声信号激活。类似地，鱼雷可以装在浮力舱中，根据时延或水声命令弹出鱼雷。
图9 运用封装武器的水面战和海上打击战
针对水面目标，美国核潜艇可以使用自己的声纳在鱼雷攻击的有效范围内进行探测和跟踪。为了支持更远程的水面舰艇交战或使用导弹打击，美国的SSN和SSGN要具备预先锁定目标或在作战期间获得目标信息的能力。上文中描述的的水下战C3通信方案可以用于潜艇与水面指挥官协调或者获取目标信息。
由于潜艇部队与其它部队之间的通信可能会被中断或降级，美军SSN需要具备获取超出其艇载传感器范围的、水面或岸上目标信息的能力。潜射无人机（SLUAS），例如美军目前的“黑翼”小型SLUAS以及未来的中型SLUAS，可以使用无源射频或光电/红外传感器发现和跟踪目标，并通过射频-水声网关或拖曳浮标天线向SSN发送数据。SLUAS还可以为行进中的潜射武器提供目标更新信息。例如，一枚Mk-48鱼雷可能需要30多分钟才能行驶25海里，在此期间，以25节速度行驶的敌方战舰可能会改变位置。SLUAS和其他空中平台可以使用射频通信为武器提供目标更新信息，但鱼雷可能需要定期“停泊”在离水面足够近的地方，以便其桅杆或电线接收射频传输信号。
3.5 反水雷战（MCM）
美军进攻性水下战的最大威胁是水雷。轻型鱼雷和深水炸弹不太可能严重损坏或击沉美国核潜艇，但是对手可以选择时间和地点，准确地在美国核潜艇需要进行进攻行动的地方埋设水雷。美国核潜艇为了规避水雷，可以在潜艇出动前部署中型UUV（MUUV）进行扫雷，并通过光纤电缆或水声通信与潜艇进行协同作战，如图10所示。美军潜艇由此可以建立通过雷区的安全航线（即Q-route）。美军的“剃刀鲸”MUUV是可回收的，因此一艘SSN只需携带一到两个MUUV，以减少对潜艇有效载荷的影响。
图10 反水雷战
美国潜艇可以在雷场的预期位置上方部署SLUAS，以观察敌方布雷或探雷活动，并通过封装导弹攻击敌方布雷船来阻止其布雷行动。在某些情况下可能无法建立安全航线，美军水下作战部队就需要销毁水雷，为潜艇行动扫清道路。为了最大限度地减少水雷对潜艇的影响，灭雷可以由部署在SSN上的SUUV来完成。或者通过两栖船坞登陆舰（LPD）这样的水面舰艇在远距离部署更大的UUV，这些UUV在水中游荡，等待来自SSN的指令，摧毁选定的水雷。
3.6 攻势布雷
目前，美军的水雷包括潜射移动水雷（SLMM）和空射快速打击系列水雷（Quickstrike series）。SLMM于1983年开始服役，现在正在被“美杜莎”（MEDUSA）中型UUV所取代。“美杜莎”可部署美军在研新型秘密投送水雷（CDM）。Mk-62、Mk-63和Mk-65快速打击系列水雷可由P-8A“波塞冬”反潜巡逻机、F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机和某些空军轰炸机部署。快速打击系列水雷能够快速部署到相对较大的雷场，并可被路过船只的磁、声或压力信号激活。美国海军还在研发空射“锤头”水雷，这是一种封装的鱼水雷，位于海底，当探测到附近的目标时发射。XLUUV可以携带和部署CDM或“锤头”水雷，如图 11所示，一艘XLUUV可以携带多个“锤头”水雷，或者数量更多的CDM。
图11 XLUUV携带“锤头”水雷示意图
在上述基础上，美国海军可将小型USV（SUSV）和重型鱼雷或炸药结合起来，创造移动智能水雷。使用自动目标识别算法、光电/红外、或ELINT传感器，从岸上或船上发射移动智能水雷系统，导航到指定区域，并指示其与敌船交战。乌克兰就使用了类似平台攻击克里米亚的俄罗斯军舰。智能水雷不仅可以用于防御，还可以部署在对于SSN来说非常危险的水域。
展望未来，美国潜艇越来越需要依靠由有人-无人编队来攻入强敌堡垒区，而不是通过“独狼”战术。进攻性水下战所采取的措施能促进美军无人平台的发展。美军有多型UUV可用于进攻性水下战。“狮子鱼”小型UUV可充当诱饵，进行干扰作战，从而直接影响对手控制近海能力的信心。“狮子鱼”几乎可以通过美国海军任何有人或无人平台发射，在战时可快速部署；在平时，可应对强敌灰色地带行动。“剃刀鲸”中型UUV可从潜艇上发射和回收，侧重于扫雷。水雷可能是阻止美国潜艇进入堡垒区最有效的方法，可以抵消美军的水下优势。如果利用UUV规划出能穿过雷区的安全路线，美军潜艇就能重返战斗。在进攻作战方面，“虎鲸”超大型UUV（XLUUV）将布雷作为其首要任务。
水下战是美军持久的不对称优势之一，可支撑美军进行常规威慑。对手已经认识到了这一点并正在制定新战略，利用新兴技术阻止美军潜艇。美军潜艇的静音性能和“独狼”战术已经不足以形成威慑，美国海军急需建立海底优势编队。
来源于“智汇杰瑞”
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