深海預置武器系統發展現狀及關鍵技術?

李智生 張 強

（91550部隊 大連 116023）

1 引言

深海預置武器系統是指將無人機、各類導彈、魚雷等作戰裝備預先放置于運輸航線、海上水域、咽喉要道或者前沿競爭性水域并長時間潛伏，通過遠程遙控激活啟動的方式，執行偵察、打擊、航路封鎖等作戰任務。深海預置武器系統不僅可裝載具有打擊和偵察能力的導彈、無人機、魚雷等武器裝備外，還可裝載聲誘餌、偵察傳感器等［1］。本文從深海預置武器的軍事需求，未來可能的作戰樣式等方面，介紹其發展歷程和現狀，并探討對我國的啟示。

2 深海預置武器系統發展概括

2.1 深海預置武器系統的軍事需求

1）適應戰略轉型的需要

根據美國于2016 年發布的《2025 年自主水下航行器需求》，美國海軍通過獨自作戰或與有人潛艇協同作戰，自主潛航器可極大提升美軍水下作戰效能和作戰能力，并擴展有人艦艇光學、聲學和電子傳感器的覆蓋范圍，確保美海軍可探測更大范圍內的目標，同時提高其搭載多平臺執行多項任務的能力。

2）提升立體打擊能力的需要

對于占地球總面積70%的海洋，特別是海面以下的部分，將深海預置武器系統潛伏在戰事敏感或敵方兵力活動頻繁海域的底部，一旦作戰需要，遙控激活發射程序，使預載的武器上升至?？?，執行偵察、打擊或干擾任務。如此，充分利用水下、水面及空中的存在空間，使戰略部署更為立體化，極大地拓展戰略力量使用的空間。

3）彌補潛艇作戰能力不足

隨著反潛技術的提高，各種戰術平臺和來襲魚雷對潛艇的生存構成了嚴重威脅，特別是和反潛飛機或反潛直升機對抗時，潛艇大都只能處于被動挨打狀態。盡管已有少數潛艇開始裝備潛空導彈，但作戰使用受到很大限制，仍不能改變潛艇的被動防守狀態。

借助深海預置武器系統隱身好，能夠事先預置在敵方兵力活動范圍附近，可以出其不意發射攻擊的特點，可以對各種水面或地面目標實施遠距精確攻擊。利用無人機攜帶的機載偵察設備，把活動范圍擴大到更為廣闊的區域，同時把收集到的命令或信息及時傳遞給我方指揮所或附近的潛艇，延長預警時間，提高潛艇對戰場的反應和感知能力，做到先發制人［2］。也可利用攜帶的干擾、誘騙等水聲對抗設備，迷惑敵方，為潛艇或其他戰術平臺隱蔽地實施所期望的戰術行動或遂行其他作戰任務提供更為充裕的時間?？梢?，深海預置武器系統與潛艇結合使用對提高系統作戰能力有極大幫助。

2.2 深海預置武器系統可能的作戰樣式

1）在特定作戰區域執行任務

深海預置武器系統可在有人平臺而言花費較高、耗時較多或者危險較大的區域執行作戰任務。執行作戰任務的利用其攜帶的傳感器進行目標探測，并適時進行打擊作戰。

2）作為誘餌，執行欺騙戰

深海預置武器系統可作為輔助性武器，在敵反潛兵力活動頻繁海域，利用運載器釋放誘餌、干擾器等制造潛艇發起攻勢或潛艇活動的假象，掩護潛艇出航，配合潛艇執行作戰任務，大幅提高潛艇的生存能力，并為欺騙戰和其他作戰任務提供支持。

3）偵察和目標指示

深海預置武器系統通過布放一個或多個無人水下平臺，可為潛艇或其他作戰兵力建立起水下遠程偵查預警系統，及時查明作戰海域敵兵力活動情況、防御配系；敵威脅的來向、性質和威脅程度；海區的地理和水文氣象情況，從而使潛艇及時掌握戰場態勢，預定打擊目標的位置，及時做出攻防決策，爭取作戰主動權。

2.3 深海預置武器系統的發展現狀

其實，海底預置武器事先預置海底，然后待機發射的作戰模式早已有之。二戰期間，納粹德國為了攻擊美國，就設想過將導彈放到特制的浮筒中，用艦船運到大西洋中發射，這樣就可攻擊紐約等大城市［3］。近些年來，各國根據各自的軍事需求，形成了海底預置武器發展百花齊放的局面，這主要體現在樣式多、功能不一，戰術使用背景或條件要求差異大，適合應用的戰略目的大不相同。

1）美國海德拉和有效載荷

美國DARPA近年來發展了一類可在水下長時間隱蔽潛伏并能即時喚醒執行偵察與打擊任務的無人平臺，即海德拉（Hydra）和可升降有效載荷（UFP）項目。

2017年4月，DARPA授予波音公司價值760萬美元的修訂合同，用于繼續支持Hydra 項目第二階段的工作，預計將持續至2019 年1 月。Hydra 項目旨在演示驗證一種可以快速將無人機和UUV 等隱蔽運送至戰場的水下無人運載系統，可以配合有人駕駛的艦船、潛艇和飛機，交替進行水上、水面及水下的載荷投送。該項目的關鍵是研發可提供情報、監視與偵察（ISR）、反水雷等重要能力的模塊化有效載荷。這些有效載荷模塊使用標準化封裝，以保證運輸、儲藏及發射上的安全性，同時確保這些載荷的功能可以持續數周乃至數月。Hydra 項目于2013 年7 月啟動，第一階段重點關注整體方案設計；2016年9月，項目進入第二階段，主要進行載荷和模塊化封裝接口的研發和驗證。

UFP 項目旨在尋求一種可在深度大于6km 的海底遂行5 年甚至更長時間的潛伏、在防區外激活并迅速上升、配置有效載荷和武器的水下作戰平臺。早在2013 年美國DARPA 提出了UFP 研制計劃，其基本思想是尋求可放置在海底的非致命性武器或戰場感知傳感器設計方案，該系統不僅可以發射有效載荷，而且可以將通信系統投放到海面［4］。深海膠囊可通過商船或民船進行布放，載荷布放后長期固定在海底，載荷的發射管內裝備無人機或其它情報監視偵察平臺。系統可遠程遙控觸發釋放機構，載荷系統與固定系統解鎖后自動上浮至水面。當載荷達到水面后，頂部的發射艙打開即可釋放載荷發射裝置。

2）俄羅斯賽艇計劃

2013年6月，俄羅斯在白海進行了名稱為賽艇的水下固定彈道導彈的發射試驗，這種海底彈道導彈安裝在特殊儲藏/運輸/發射一體化容器中，這種容器在海底可以保護導彈免受過大的壓力和免遭海水腐蝕，同時能保證其與指揮所通信和信息暢通。而在發射時，這種容器可以浮起，到達指定發射深度（對潛射導彈來說一般在水深50m 處發射）。這種容器是經過特殊設計的，它可從水平狀態轉為垂直狀態，從而保障其輕松浮起，這樣就簡化了在水下安裝導彈程序，并確保導彈發射的可靠性。這種一體化容器可以由小型潛艇悄悄將其運輸到預定海域投放。它將在海底潛伏，待接到激活指令后，再從海底發射升空執行攻擊任務。

3）印度水下預置武器

印度早在2001 年就推出將大型駁船沉入水下作為預置導彈發射平臺的設想。駁船中心的控制室人工控制導彈或其他武器的發射［3］。2008 年印度將上述設想變為現實，利用該技術成功試射了“海洋”彈道導彈。由于該系統可以長時間布置水下，在某種程度上可以替代核潛艇，因此不排除印度會暫緩國產核潛艇的研制進程，而優先發展水下預置導彈發射平臺而替代核潛艇。

3 深海預置武器系統涉及的關鍵技術

深海預置武器系統的研制和使用面臨諸多技術的挑戰，其中的關鍵技術包括:能源技術、通信技術以及水下快速上浮技術等。

3.1 能夠供應預置武器長時間待機的能源技術

深海預置武器系統在長達數年的時間潛伏海底，需要為其長時間提供能源，一旦被激活結束潛伏并給攜帶武器充電使其上浮并發射。目前具有較高發展潛力的水下能源包括:先進的安全鋰離子電池，核電池以及生物燃料電池等［5］。海底微生物燃料電池，指利用海底沉積物中富含的厭氧微生物的呼吸作用直接產生電能，陽極一般放置在養分充足但氧氣不足的海底沉積物中，陰極放在溶解氧的海水中。2007 年美國海軍研究實驗室首次驗證了微生物燃料電池在實際環境中的使用情況，可為海底傳感器、通信系統、氣象浮標供電，最高電壓能達到約1.2V。核電池即放射性同位素電池，最有望成為深海無人作戰系統的供電源，該電池具有質量輕、壽命長、無須修理或補充等優點。核電池的能量密度比鋰電池高數千倍，可連續使用幾年到幾百年。

3.2 能遠程激活深海預置武器系統的通信技術

深海預置武器系統不同于潛艇發射無人機，它是密閉艙接收遙控命令從海底上浮到海面再發射，為此，需要解決在任何地方、任何時間可以激活武器的跨介質通信問題，使預置武器能夠在數千米深的海底準確可靠地接收通信指令。深海具有異常復雜的水文地質環境，不同溫度、不同密度的海水層相互混雜，不同族群的海底生物所產生的巨大噪音，導致深海通信的技術瓶頸始終難以突破，這給遠程遙控啟動武器平臺帶來了諸多不確定因素。

藍綠激光通信在海水中的穿透度可達到水下300m，通信穩定、信息容量大，抗干擾能力強，但缺點是通信前要進行精確對準。中微子通信是一種用中微子作為載體的通信方式。中微子穿透能力很強，在海水中的衰減小，它可以使潛艇在深水中不間斷地實時傳輸信息，信道穩定，傳輸信息容量大。但缺點是必須采用大功率粒子加速器的大型設備才能進行中微子通信，技術要求復雜，與實際應用有很遠的距離。聲電混合通信技術指在空氣介質中采用無線電通信，在水下采用聲波通信的技術［6～7］。

隨著水下作戰網絡的發展，依托水聲通信、水聲/無線電調制解調器、各種固定或機動布放的浮標網絡建立的跨介質數據鏈路是解決水下無人作戰系統跨介質通信的最可行方式。

3.3 深海預置武器系統水下快速上浮技術

由于武器出水過程需要穿越空氣和水兩種介質，因此武器是一種跨介質運動［8］。相比于潛艇發射武器，深海預置武器系統發射前需從深?？焖偕细?，以滿足作戰的需要。在此過程中，武器殼體結構要克服巨大壓差帶來的影響，在上浮原理、水動外形布局、穩定性、控制性、材料、結構、動力等方面都有很高的要求。同時保證快速上浮過程穩定、滿足出水時的姿態要求，并能有效控制無人機點火等技術，以上都面臨諸多挑戰。

3.4 大深度耐壓密封及耐腐蝕技術

深海預置武器的耐壓殼結構需要承受深水壓力，同時需要采用密封結構，保證可靠密封，進而能為殼體內部的電子元器件、儀器設備提供適合工作的環境，并保護它們不會因海水壓力而受到損害。

海水中含有大量的微量化學元素，極易引起預置武器耐壓殼體生銹。此外，海水中含有豐富的營養物質為海洋微生物提供了生存條件，而海洋微生物的存在則會影響耐壓殼體的腐蝕行為與機制。水下預置無人作戰裝備需通過新材料研究、生物控制等手段，如采用防腐涂裝技術、耐氯離子腐蝕技術、陰極保護功能與涂膜結合技術、防腐蝕監測新技術等解決裝備在海水全浸區和海底泥土區長時間貯存的海洋環境腐蝕和污損問題［8］。

4 深海預置武器系統對我國的啟示

深海預置武器系統能夠長時間部署在海底，靜默時不與外界發生通訊聯系，隱蔽性好，很難被敵方發現。如果混雜在礁巖和海底沉積物中，就更難被探測和分辨，即便是使用核武器，也可通過海水的屏障作用而抵消大量的武器毀傷效能。

4.1 作為新型作戰力量，軍事應用前景廣泛

深海預置武器系統是潛艇、飛機、導彈及誘餌等的結合體，集成了空中和水下多種武器的能力，即空中偵察、打擊能力、欺騙能力和潛艇的水下隱身能力［9］。在敏感海域附近對其進行布設，一旦爆發沖突，可根據作戰進程需要，隨時被喚醒。在戰術使用上，深海預置武器系統可承擔威懾、掩護、偵察及打擊任務。威懾即發射戰役型誘餌，制造潛艇展開、集結、發起攻勢的假象，迫使敵方撤出戰斗或改變既定的戰役目標。掩護即掩護我潛艇或友鄰實現真正的戰術企圖，將是深海預置武器系統的另一重要作戰使命。例如，深海預置武器系統主動發射自航式聲誘餌，輔助其突破敵反潛巡邏線、掩護我潛艇從側面陣地撤離。偵察即將長時間偵察到的水下目標信號，通過發射無人機把可疑目標信息發送至岸上指揮所，同時利用無人機的飛行高度，把更多獲得的偵察信息通過數據鏈路及時傳遞給潛艇或海上指揮所。打擊即深海預置武器系統直接作為作戰平臺，直接對敵目標發動突然襲擊，取得其他武器裝備難以達到的作戰效果。

4.2 全新的研究領域，帶動相關技術發展

國外已經對深海預置武器系統的軍事用途進行了論證，并提出了一些設計方案。作為一個很新的研究領域，對其涉及的平臺水動力設計、水下能源獲取、水下大深度遠距離通信、輕質高耐壓材料技術等領域均有較高的需求，相關部門需主動牽引相關研究，集中進行關鍵技術攻關，推動水下預置武器的發展。

5 結語

深海預置武器系統兼有潛艇的隱蔽性和飛行器的速度，具有高效突防打擊能力和承擔多任務能力，軍事應用前景廣闊。近年來隨著相關技術的進步，特別是美國在此方面投入研制力度加大，此領域的研究有加速的趨勢，目前正向工程階段發展。深海預置武器系統發展前景廣闊，是一種新型作戰力量，將對作戰方式和戰爭形態產生新的影響，我們應時刻跟蹤該技術最新動態，同時開展相關技術研究，做到有所為，有所不為，以實現海軍武器裝備跨越式發展。