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「縛龍索」:美軍東亞水下監聽網延伸至印度洋

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1.SOSUS系統在亞太的早期存在

冷戰時期SOSUS系統的重點是北大西洋,然後才部署到西北太平洋,用於封堵遠東蘇聯海軍太平洋艦隊潛艇南下的通道。

1957年在美軍在北海道西北端建立了一個「試驗站」,電纜延伸到大谷(La Perouse)海峽。它監視著日本海上進出海參崴和納霍德卡的所有蘇聯潛艇情況。海底監視系統和相關的岸基信號處理中心在上世紀60年代部署到就,代號為Barrier和Bronco。在這些地點收集的聲學數據由美國國防通訊衛星傳送到美國海軍自己的信號處理和分析中心。

到了上世紀70年代,美國又在日本與朝鮮半島之間部署了一個陣列。到1980年,稚內(編號JAP-4)、對馬(編號JAP-108)和沖繩(代號RYU-80)的三個台站在日本開始運行,逐步實現了對馬海峽和沖繩一島鏈區域的早期布防。

甚至在日本本州西北部HoronaiPoint的SOSUS系統舊電纜已經露出來,被日本潛水愛好者廣泛描述。

到20世紀80年代中期,SOSUS水聽器陣列已經從日本南部延伸到菲律賓,基本上涵蓋了從中國進入太平洋的主要途徑,形成名副其實的「島鏈」。

然而20世紀90年代初蘇聯解體後,對美國的潛艇威脅驟減,美國海軍允許其在西北太平洋的SOSUS系統逐步萎縮,相當一部分在支持民間科學研究(如跟蹤鯨魚和監測海底火山活動)。

根據美國海軍1994年8月發布的指令,太平洋所有海底固定陣列都處於「熱備」狀態。除非需要這些數據用於操作目的,否則人員將不會被定期監測固定陣列數據,但實際上能夠將其重新設置為全部運行狀態的可能性是「極低的」。

當時普遍認為,亞太地區還維持活動的SOSUS網只有三條:包括第一島鏈中千島群島延伸至沖繩、美國阿拉斯加阿留申群島至白令海;另一條是涵蓋美國本土以西三千海里的海域;再一條則是太平洋中部北緯38度線附近,東起日本至西經150度線。

2.台灣「龍睛」網

早在2002年,美國軍方也秘密評估要在台灣東北角與南部部署海底監聽電纜,主要是針對共軍東海艦隊與南海艦隊的活動,電磁和聲波參數。

當時規劃由台灣東北角往與那國島、釣魚台列島方向鋪設,監視東海艦隊,南部則在鵝鑾鼻方向延伸至巴士海峽和菲律賓方向,主要是監控南海艦隊。

美方甚至評估在台灣西岸台灣海峽海域也要再鋪設第三條海底監聽電纜,可是台灣海峽有些海域深度僅四十米,不適合潛艇活動,加上台灣海峽是台灣漁船作業的區域,回音及噪音很多,不利於操作及搜集,因此,西部海域的鋪設在第一時間即否決。

1989年李登輝上台不久,美方即著手說服中華民國軍方鋪設海底監聽電纜。當時台灣省海軍反潛能力薄弱,為此台軍特別成立「龍睛計劃」,希望在美國協助下,由東北角蘇澳沿海床向外延伸十公里架設。但由於技術、能力、經費及海域深度僅四十米,電纜經常遭作業漁船扯斷,最後宣告失敗。

2000年,美方重提舊案。不過,每條海底監聽電纜報價高達數十億美元,等同於一艘「宙斯盾」戰艦。而整個鋪設的工程浩大,當時美國在冰島鋪設時,還特別設計專用的小型核潛艇(NR-2)及機械手臂,將海底岩床鑿開埋設,因此無論在維修、部署、加上相應的計算機裝備,根本不是台軍可以獨立擔負。

2002年陳水扁時代,行政系統全力支持美方這項計劃,最主要是這兩條電纜如同兩條臍帶,把台美關係緊緊綁在一起,無論是情報、軍事衛星和計算機都能把台美軍事一體化,形成軍事同盟的關係;而中華民國軍方則反對該計劃,認為海軍的採購是以P-3反潛機和「基德」級驅逐艦為優先,海底監聽電纜則因經費過於龐大而予以反對,最後作罷。13年後,該計劃則以「魚鉤」計劃的方式在沖繩島經日本人的手復活了。

3.美日「魚鉤」網

然而,在二十一世紀初期,面對共軍日益龐大的潛艇部隊和更具攻擊性的潛艇活動,美國海軍決定,需要一個新的固定陣列鏈,主要用於監視中國東海與中國南海之間的中共海軍潛艇。同時還要加強印度樣方向對中共潛艇的防範,於是誕生了美日「魚鉤」海底防禦線。

按照2005年初的規劃,「魚鉤」海底防禦線從日本向南延伸到東南亞,包括了沖繩、關島和台灣等主要節點,大致是從九州西南部的鹿兒島附近開始,經過Os arch群島到沖繩,然後到沖繩群島南部的宮古島和和國那,經過台灣到菲律賓巴拉巴克群島,然後到達印度尼西亞Lomkok群島東部,繼續穿過爪哇和蘇門答臘之間的Suta海峽、蘇門答臘北部、安達曼和尼科巴群島。

此外還有台灣東北部(120公里)的與那國和蘇澳之間,台灣西南部的高雄和東海與南中國海接壤的東沙群島(450公里)之間,以及穿過台灣最南端的恆春與菲律賓的呂宋島之間的巴士海峽(220公里)。

在拉著小夥伴一起規劃的同時,美軍自己在2006年就開始動手了,安裝了一個新的SOSUS網絡,從佐世保一直延伸到沖繩,當時美國的電纜敷設船USNS Zeus, T-ARTC7與該地區的海洋調查船和核潛艇一起運作。日本共同社當時以無人機在沖繩縣宇流麻市的海洋觀測所,拍攝到兩條向海中延伸的纜線鋪設痕跡,被認為是新的SOSUS電纜的上岸接入點。

共同社報導稱,這條最新型SOSUS是以沖繩縣宇流麻市美軍白沙灘基地內的海上自衛隊沖繩海洋觀測所為據點,兩條電纜從這裡在海底延伸數百公里,分別延伸至九州島南部和台灣海域,每隔數十公里設置一台水下聽音器。報導指出,最新型SOSUS被視為日美安保體制的最高機密,雙方全面共享搜集到的情報。

4.伸向印度洋的「縛龍索」

2016年很多外媒報導美日印三國正在商討印度洋和南中國海SOSUS網絡,以克制共軍潛艇在印度洋的活動。

在「美印防務框架協議」的主持下,「物流交易協議備忘錄」、「通信互操作性和安全備忘錄協議」、「基礎地緣交換合作協議」和空間合作協議(BECA)逐步簽署。同時,日本國際協力機構資助更多資金,用於印度升級該區域的海軍基地,以及沿安達曼和尼科巴群島連結建造新的電信/信號情報站。該島由572個島嶼組成,目前有34座有人居住,南北長約470英里,但最重要的是,初步規劃已經開始了日本資助的項目包括:

1)從欽奈到布萊爾港鋪設的海底光纜;

2)建造一個海底監測傳感器的海底網絡,從蘇門答臘尖端延伸到英迪拉角。

後者一旦建成,將成為現有的美日「魚鉤」聲音監視(SOSUS)網絡不可分割的一部分,該網絡將不斷監測中共海軍在南方部署的所有潛艇巡邏中發揮的關鍵作用。

這個網絡將與印度海軍的高頻寬國家指揮控制和通信情報網絡(NC3I)聯網,該網絡已經在印度海軍NMDA項目下立項,預算約1003億盧比。NC3I網絡的核心是信息管理和分析中心(IMAC)。

美國國防部長阿什頓·卡特訪問印度時,與時任印度總理阿爾卡頓·帕里卡爾舉行了代表團級別的會談之後,發表的聯合聲明提到:

A)深化海上安全和海域意識合作的新機遇;

B)就海底安全和反潛作戰展開海軍與海軍的討論;

C)加強正在進行的海軍對海軍的討論涵蓋潛艇有關的問題。

可見,美國聯合印度,希望把SOSUS系統蔓延到印度洋。

5.「海網」的腳步沒有停歇

美國除了一直在覆蓋範圍上不斷拓展其SOSUS系統外,水下監視系統的內在技術也在不斷進步。

如,美國海軍還有一個持續近20年的Seaweb「海網」項目,參與者包括海軍SPAWAR太平洋系統中心、德克薩斯大學應用研究實驗室、北約海底研究中心、加拿大大西洋國防研究與發展中心、挪威國防研究機構等,另外還有一系列海洋科技企業參與。

根據目前Seaweb項目透露的情況看:

Seaweb不僅僅是一個水下監聽系統,還希望解決水下作戰的自組網通訊問題;

SeaWeb不僅僅是一個監視系統,而是一個依賴龐大電子資料庫的系統,大部分數據存儲在美國;

美國最密切的盟友可以通過各種方式訪問SeaWeb並從中受益,包括安裝潛艇作戰系統的硬體和軟體部分;

SeaWeb擁有許多移動和固定平台,移動包括潛艇、無人潛航器、固定海底陣列等;

Seaweb的海底陣列將利用多種最新的傳感器技術,手段也不僅僅是老式SOSUS的聲學手段,可能還包含了磁場、光學等手段;

可見,「縛龍索」不僅範圍在不斷蔓延,自身技術也在不斷進化。

6.現在的「縛龍索」如何反潛

根據前期情報,如衛星偵察到對方潛艇離港,得知潛艇會通過島鏈,相應海區「熱備」狀態的IUSS陣列就會被激活,提高戒備等級,調整工作參數,撒下天羅地網等待潛艇的到來。尤其是對於一島鏈,水文地理情況對美軍也很有利,最寬的宮古海峽本身也就一百多海里寬,水深最淺的地方一百多米。

一旦SOSUS偵聽和分析出可疑信號,駐日美軍就會把情報(目標可能的類型、位置、運動狀態燈)通報給值班的日本海上自衛隊的驅逐艦和反潛巡邏機,由後者進行更精準的識別追蹤。而日本海上自衛隊長期承擔亞太地區島鏈封鎖和搜潛反潛任務,素有「第七艦隊反潛分艦隊」之戲稱。而且隨著技術進步,日本海自護衛艦和巡邏機的搜潛能力跟冷戰又大不相同,如:

不再被動聽音,而是主被動相結合:由於中俄潛艇自噪音水平不斷降低,越來越接近海洋背景環境噪音,靠被動聽潛艇噪音已經不再有效,現在美軍更多傾向於低頻主動聲納,主動發出低頻聲波,就像長波雷達克制隱身飛機一樣,潛艇消聲瓦對於這樣的低頻聲波的吸收效果很有限,打到潛艇上形成各個方向的反射波就像潛艇雖然穿著夜行服不會露出任何亮光,但我舉一個大火把,就能照到暗處的潛艇。

主動聲納也不再是「砰砰」,而是都卜勒連續波:主動聲納也不是以前那種「砰,砰」的聲波脈衝來簡單地測向測距交叉定位,而更多是低頻連續波主動聲納,類似機載雷達,利用反射波的都卜勒效應,結合水聲處理算法的進步,更容易從背景中分辨出移動目標,更快獲得目標的位置,甚至航向航速信息;

不是單打獨鬥,而是多基地組網協同探測:探潛也不再是一艘艦艇、一架飛機的事情,現在的主被動聲納、浮標,多採用多基地探測策略,甚至所有的反潛浮標都有識別編碼和幾十個信道組網能力,在場有多個聲源發聲,然後被在場的多個被動聲納都能監聽,各自計算,組網協同交換信息,好似天羅地網,無死角,無盲區,讓潛艇的每一個聲音信號都被充分利用,無論怎麼機動都無處遁形。

不是一個簡單浮標,而是變型金剛:而且現在浮標的能力也在進步,就拿美軍現役的AN/SSQ-101空投浮標來說,入水後能展開一個巨大的5邊型水聽器陣列,上面有40個水聽器,具備多基地組網能力,工作深度從20米-150米可調,留在水面的5瓦無線電發射機有47個頻段可供飛機和艦船組網,隨時把數據共享給飛機和艦船,工作時間4-6小時,在此期間無線電頻率、水聲工作頻率都隨時可遙控修改。

水聲算法在進步,聲音指紋也在不斷錄取:尤其是對美日艦船的主被動聲納來說,看上去硬體變化不大,但運算能力和算法一直在升級改造,軟硬體用商用成熟貨架產品COTS技術提高運算和存儲能力,而水聲信號處理算法則是結合美國多年的積累,一直在進步,不斷適應更安靜的目標潛艇、更複雜的淺海環境,以及更快更準定位和識別,這些效能比外部的硬體變化可厲害多了。而且美日長期積累的,還有假想敵潛艇聲音「指紋」,還有海洋環境數據,這些長期的數據積累才是美日反潛戰的核心資本之一。

7.未來的反潛戰又大不一樣

上面描述的是現在美日海軍基於IUSS系統支援下的島鏈反潛戰樣式。美國海軍還未雨綢繆,趁著「分布式、智能化、無人化」的浪潮,又提出了更新的搜潛模式。

最新的防禦性反潛戰將把大量驅逐艦和巡邏機解放出來,反而反潛效能不降,其要點如下:

1、固定的一體化水下監聽系統IUSS是基礎,依然要發展,但也預見到隨著潛艇性能的提升,IUSS系統的作用將越來越有限,僅僅只能預警和概略引導。

2、可部署可靠聲學路經轉換陣列系統TRAPS,將作為SOSUS系統的補充。如果說SOSUS是固定的孔眼更大的大漁網,那麼TRAPS則是可以臨時機動布設的孔眼更密的小漁網,在沒有SOSUS系統或SOSUS系統存在盲區的海域,隨時部署下去,迅速形成新的水下監聽網;

3、大力發展低頻主動連續波聲納、可變深聲納技術,水聲信號處理技術,以及COTS技術提升運算能力;

4、發展超大型無人水面艇,如正在試驗的「獵人」大型無人水面艇,航速高達20多節,續航力多達幾個月,足以長時間在海上追蹤水下潛艇,其將攜帶低頻主動聲納,為其他多基地聲納提供聲源;

5、配備被動拖曳聲納陣列的無人潛航器、水下滑翔機,將接收來自各個方向的敵人潛艇的聲波反射,這些機動的潛航器,將比傳統的浮標來說效率更高。

6、P-8A巡邏機和未來的無人反潛機根據上述信息,來實施高空、遠程反潛戰。

7、還有錨系通訊閘道器浮標、無人水面通訊浮標、次表面轉發器等,組成水下通訊網絡和水面與水下之間的通訊轉發器,為參與協同反潛的聲納、有人無人潛航器、飛機、艦船、潛艇提供通訊網絡支持。

8、發展廉價的小型反潛魚雷,可以由有人和無人平台大量攜帶,在捕獲概率較低時也能毫無顧忌地大量發射出去,因為它抓住了潛艇的軟肋:潛艇速度跑不過魚雷,又無法攔截或干擾大量來襲魚雷,一旦大量廉價小型反潛魚雷來襲,潛艇要麼被擊沉,要麼必須機動規避,從而喪失其隱蔽性,以及導致任務中止,反潛戰的目的也就達到了!

責任編輯: 秦瑞  來源:默虹美海軍學習小站 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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