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“水下轻骑兵”的前世今生

时间:09-30 00:00 阅读:5134次 转载来源:战略前沿技术

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来源:军事文摘

作者:王思涵

“水下轻骑兵”的前世今生

2018年5月31日,中国海军陆战队公布了2018年征兵宣传片,在该片中首次展示了我军的水下特种作战平台及运用,蛙人部队从潜艇鱼雷发射管出击并使用蛙人运载器的镜头引起广泛关注。看似神秘的水下运载装备露出了冰山一角。

“水下轻骑兵”成长史

古今中外,水下作战都受到极大重视,其历史可以追溯到两千多年前。我国最早的潜水员在《庄子·达生》中就已出现,名为“没人”,《史记·秦始皇本纪》中,则记载了中国古代一次大规模的潜水搜寻活动:“二十八年,始皇帝东行郡县……还彭城,斋戒祷祠,欲出周鼎泗水,使千人没水求之,弗得。”这是秦始皇派人下水寻找“九鼎”的记载。在西方,古希腊时期就有名为“蚌人”的潜水员身着金属盔甲,利用皮管呼吸,下潜捕捞鱼类,拾取牡蛎和贝壳。相传公元前480年,古希腊被波斯人入侵,斯基尔和他的女儿基特娜多次在风暴来临前潜入水中,割断敌人船只驳绳使得敌人舰队被风暴摧毁。这是西方最早的蛙人参战记载。而类似于潜艇的装备,首次出现在亚历山大东征中,士兵们制造了一个方形“鱼缸”,在壁上镶嵌了能够透光的早期玻璃,顶端插一根长管子透气,缸内用火照明。潜水士兵利用这个“潜水器”,可以摸清敌方海底障碍物设置状况。到文艺复兴时期,达芬奇设计出早期的潜水服。在工业时代之前,蛙人们普遍没有防护措施或者使用手工制作的简易装备,活动范围小,下潜深度浅,并没有突出的军事表现和利用价值。

真正意义上的蛙人部队在第一次世界大战期间出现。1918年,意大利海军派遣蛙人驾驶名为蚂蟥的“小型人操爆破器”潜入亚得里亚海东岸的普拉港,用安装在船舷的定时炸弹炸毁奥匈帝国海军旗舰维里布斯·乌尼提斯号战列舰。二战期间,蛙人装备及其特种作战样式开始广泛使用。装备方面,1940年意大利海军通过改装蚂蟥打造出世界上最早的蛙人运载器猪猡,该装备类似大型鱼雷,可供两名蛙人跨骑式操纵航行。英国方面在缴获一只猪猡后,于1942年仿制出相似产品。在大陆东侧的日本也利用意大利技术研发了名为回天的运载器。和西方“亲戚”们不一样的是,日本产品以九三式鱼雷为原型,空间只够1人蜷缩操作,蛙人没有返回的可能,是名副其实的水下“神风”。技术的进步促使水下特种作战在二战期间崭露头角。1941年9月和12月,意大利海军使用猪猡分别攻击英国海军直布罗陀和地中海舰队基地,共击沉2艘战列舰和4搜运输补给船。英国海军于1943年9月22日通过蛙人潜入安放炸药的方式成功重创了提尔皮兹号战列巡洋舰。据统计,截至1945年4月,蛙人运载器共出击42次,击沉击伤舰船22艘,排水量累计达10余万吨,成功率高达52.4%,已然成为重要的海战和特种作战样式。这一时期,蛙人运载器已经体现出隐蔽奔袭、机动灵活、成本低廉、重复使用等优势特点,但受技术条件限制,也存在航程短、适航性差、可靠性低、运载/多用途能力有待提高等问题,但不可否认的是,蛙人运载器就此证明了自己价值,确立了自己的一席之地,走上了战争的大舞台,为战后乃至新世纪的蓬勃发展奠定了坚实基础。

九三式氧气鱼雷广泛地用于日军驱逐舰与轻巡洋舰组成的“水雷战队”

美军特种部队蛙人部队

“轻骑兵”的现代化坐骑

二战后,各主要大国纷纷投资研发水下运载系统,时至今日,已发展的枝繁叶茂。海军水下特种作战平台主要包括蛙人运载器、蛙人输送艇、潜艇干甲板掩蔽舱等。从航行时人员所处环境也可分为“干式”和“湿式”。从技术角度来看,美、欧、俄研发较早、体系较全面、技术较先进、实战运用经验较丰富。从类型来看,湿式小型蛙人运载器、湿式大型蛙人输送艇、干式大型蛙人输送艇(以“先进海豹输送系统”为代表)三者并重,协调发展。

在水下推进器(DPV)方面,作为辅助蛙人潜行的小型推进装置,一般可运载1~2人,重量30~200千克,长度0.6~2.5米。DPV的生产使用主要集中在美俄两国,其中美国研制生产的DPV尤其多。主要包括Farallon公司的MK-7/MK-8系列、Tekna公司的DV系列、Oceanic公司的Mako、STIDD公司的DPD和Submerge公司的Scooters/UV-18/UV-26/UV-38等,美国海军主要装备前三者。虽然样貌上有所区别,但基本组成结构相似。构造上使用重型聚乙烯、玻璃纤维和铝合金打造,动力主要包括铅酸、镍氢或锂离子电池三种,相应的受不同动力系统的影响,最大航程在3~13千米不等,最大潜深超过150米。民用品最大航速1~1.5米/秒,军用品可达3~6节,续航时间超过3小时,部分高端产品还具有无级变速功能,强化了航行机动性。

苏联在20世纪六七十年代研制装备了第一代蛙人运载器COM1,改进型为COM2。当前俄军主要装备的是Protei-5型单人DPV,长1.75米,宽0.66米,高0.69米,外壳材料为钛合金,由6块无缝铅酸电池提供电力。值得注意的是,它具备区别于美式装备的适应水上/水下复杂环境的能力和较好的操作舒适性,蛙人能够根据需要调整姿势,最大限度节省体力。同时俄式DPV通常还会在尾部加挂一个拖曳式武器运载舱,提高其载重能力。美俄相比,美国产品种类谱系更加完整全面,体现了较好的军民融合,技术上将更多功能的设备整合到小的平台,在满足基本需求的同时,拥有部分导航通讯功能,战场感知关联能力较好。俄罗斯受制于紧张的国防经费,只能单独研制针对军队需求的装备,但在实用性和机动性方面占优。

DPV凭借小巧的身材,灵活的身手、安静的步伐和低廉的成本,在近距离海上侦察、港口破袭、渗透突袭等特种作战任务中崭露头角。但在高烈度、重难度、多维度的现代化水下作战中逐渐力不从心,这也催生了湿式/干式大型蛙人输送艇(SDV/ASDS)的诞生。

所谓的“大型蛙人输送艇”也只是相对于DPV而言。通常情况下,湿式长6~12米,重2~10吨,可搭载4~8人。干式长度在20米以上,重达几十吨,可搭载8~16人。干式和湿式都采用封闭结构,区别在于前者密闭,技术条件要求较高,后者非密闭,技术要求相对较低,这也使得全球范围内有相当数量国家的海军通过研制或者购买获得了可靠的水下运载能力。

美国海军MK-8 Mod1  当前最为典型的湿式蛙人输送艇是美国海军于1975年启动研制发展的MK-8 Mod1,目前是英美两国的主力装备。从20世纪90年代开始,美国海军陆战队陆续接收了10艘该型运载艇,而英国皇家特别舟艇团在1999年也从美国购买了3艘。MK-8 Mod1可搭载8名蛙人(6名成员、2名驾驶),能在9千米/小时的航速下行驶67千米。该艇由可充电银锌电池驱动螺旋桨推进器提供推力,并装备多普勒导航声呐,能提供该艇的航速、航程、航向、深度等信息。

瑞典SEAL SDV型水面/水下混合运载器  瑞典DCE AB公司设计的SEAL SDV型水面/水下混合运载器,主尺寸长10.45米、宽2.7米、高2.65米,重3.8吨,最大下潜深度50米,可搭载2名驾驶和6名蛙人,水面最大航速30节时航程达225海里,水下以4节航行时续航力约10海里。水面上下航行能力使得该艇达到机动性和隐蔽性的统一。

德国海军SDV  德国Gabler公司研制的SDV别出心裁地使用组合设计,形似鱼雷,可供2名蛙人乘坐。在结构简单的基础上还实现了防水功能,可通过鱼雷发射管发射离开潜艇,坚固的可伸缩铝框架和复合材料夹层将蛙人和外界水流隔绝开,保证了舒适性。无磁设计起到规避反潜力量搜索和避免触发磁引信水雷的作用。更别致的是它预留的组合使用能力,可以像拼积木一样将多个相同的SDV合为一体,战时不同舱段可以携带不同设备或者直接用来增加载员量,提供灵活的战术选择,体现出模块化设计思想。

其他国家,诸如俄罗斯的赛丽娜-UME和在其基础上改进研制的三座型玛丽娜以及海神-I M和海神-Ⅱ,意大利科斯莫斯公司生产的CE系列蛙人输送艇,伊朗的阿尔萨伯哈小艇、阿联酋的Class级水下载具、克罗地亚的R-I和R-2 Mala SDV等,都具有各自的技术特点。

参加第57届马来西亚国庆节的蛙人部队,配备特种轻武器HK XM8狙击枪

意大利海军派遣蛙人驾驶名为“蚂蟥”(mignatta)的小型人操爆破器

干式大型蛙人输送艇具有最优良的投送能力,其“干式航渡,湿式出舱”的技术特点能最大限度减少蛙人在水下航渡阶段的不必要体力消耗,所以成为各国水下特种作战力量投送平台发展的“最高标准”。为达到较大的运载量和较远的输送距离,往往身形巨大,尺寸也是湿式的两倍以上,造价十分高昂,只有少数“资深玩家”能够建造使用。美国海军高级海豹输送系统于2003年投入使用,主尺寸长20米、宽2米、高2.5米,重55吨,最大航速8节,最大航程125海里,乘员2人并可携带16名特战队员。ASDS搭载的先进声呐系统以及独有的光电系统(桅杆)可以使特战队员进行详细的水下态势分析,并可提供登陆渗透前对敌海岸情况进行监视的能力。ASDS的发展强调了与现有的密封输送车(SDV)相比,具有更长距离耐力的暖/干环境的SOF移动性和插入要求。ASDS的其它特点包括信号锁定能力,对水下冲击的抵抗力,低声学特征,陆地、海洋和空中机动能力,以及由攻击潜艇隐蔽的运输和插入,它将为海豹突击队提供一个新的海底环境感知水平。不过受到成本高昂的影响,该项目的后续发展前途未卜。

美军海豹突击队大型蛙人输送艇

服役于美国海军的蛙人输送艇正在进行作业

未来犹可期
 

在未来复杂多变的战场环境中,蛙人运载器不可否认的将成为一支鬼魅的“突击尖兵”,承担起更多的高难度任务,这就对其综合能力提出越来越高的要求,主要包括动力系统、模块化设计、导航通信系统和隐身设计四大方面。

现有装备动力系统主要以电池为主,未来比较有发展前途的是锂离子电池和燃料电池两种方案。锂离子电池使用时间久。其循环寿命是银锌电池的18倍,长达6~7年,而且体积更小,成本更低,安装也更便利,优势十分明显。锂离子电池还能在高电压和高电流下传送能量,可以直接上浮使用太阳能电池板充电。美海军最新的Mk-8 Mod1 型干式蛙人运载器即采用锂离子电池作为动力。未来的锂离子电池在电子控制以及复杂电池系统的新型模块化设计方面可能取得较大进展,电池系统将更加坚固、灵活、长寿命、易充电、易维修,其安全性也将进一步提升。另一类是燃料电池,使用液氧液氢作为燃料,能量转化效率高达40%~65%。燃烧产物水和二氧化碳易溶于海水,具有隐蔽性好的优势。其工作的可靠性和静音性都有利于水下隐身。动力系统中未来也有希望使用全电推进技术,取消沉重的变速齿轮箱,将螺旋桨改进为大倾斜多叶螺旋桨或者是泵喷射推进,提高推进效率的同时强化隐身。

分段式模块化已经在现有的一些装备中使用了,未来将继续贯彻这一基本设计思想。更细致的分段有利于明确功能分区并提高抗沉能力,便于更换的小型模块的使用将拓展任务类型,实现功能的组合和短时间内转换,真正让小小的运载器实现向“麻雀虽小,五脏俱全”的多功能、多用途载具转换。

远离母舰的突击部队在实战环境中常常会遇到失去方向的问题。蛙人运载器的导航技术正在朝自主化、多功能化、智能化、低功耗、高可靠性等方面发展。船位推算导航、惯性导航、水下声学导航、视觉导航和地球物理导航等是目前常见导航手段。更重要的是任何单一或者少数几种的导航方式都会存在不可避免的误差,采用多种导航方式的综合使用和切换有助于减小误差,提高系统容错率。更应该克服电磁波在海水中的衰减迅速,声波在海水中受到海水盐度、温度、密度、深度、距离等影响,重点发展水下近距离激光通信技术、蓝绿激光对潜通信技术、水下组网技术、低频远程声通信技术等,建立与母舰的高质量通讯,利用母舰及体系的搜索能力更好地感知战场。

隐身能力的优劣直接关系行动的成败,上文中提到的动力噪音、通信信号暴露以及蛙人水下进出舱技术是主要考虑的方面。除了前文提出的部分手段外,也可以考虑使用更深层次的潜艇隐身技术,重点发展“声学斗篷”“声子晶体”等超材料技术,另外水下作战人员的培训也占相当重要的地位。

未来犹可期,随着各国愈发重视和相关科技的迅猛发展,我们关注、坚信并期待着更加自主化、智能化、多用途化,能够独当一面的“水下轻骑兵”的诞生。它们将在未来信息化、无人化、智能化的近浅海作战中成为不可替代的重要角色!

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