舰船科学技术  2019, Vol. 41 Issue (10): 202-205   PDF    
国外潜艇特种作战负载技术发展研究
张文照1, 王璟1, 刘洋2, 刘瑞杰3     
1. 中国人民解放军92228部队,北京 100077;
2. 中国船舶重工集团公司第七一四研究所,北京 100101;
3. 中国人民解放军92578部队,北京 100161
摘要: 潜艇特种作战负载可分为干式输送平台、湿式输送平台和无输送平台3类,战时可为各国海军的水下蛙人投送、侦察和攻击等特种作战任务提供支撑。随着各国对特种作战理念愈加重视,潜艇特种作战负载技术成为各国的发展重点,其中以美国潜艇特种作战负载技术最为成熟。本文主要对美国等国外海军潜艇特种作战技术发展进行梳理,为相关部门提供参考。
关键词: 潜艇     特种作战负载     负载技术    
The development of special operations payload technology for foreign submarines
ZHANG Wen-zhao1, WANG Jing1, LIU Yang2, LIU Rui-jie3     
1. NO. 92228 Unit of PLA, Beijing 100161, China;
2. the 714 Research Institute of CSIC, Beijing 100101, China;
3. NO. 92578 Unit of PLA, Beijing 100161, China
Abstract: The special operations payload of submarine can be divided into three types: dry delivery system, wet delivery system and non-delivery system. The wartime can provide support for special operations missions such as divers delivery, detection and attacking. With the increasing emphasis on special operations concepts, special operations payload technology of submarine has become the focus of national development. Among them, the US submarine special combat load technology is the most mature. Now it is mainly for the development of special operations technology of foreign naval submarines in the United States and other countries, and provides reference for the construction of related equipment.
Key words: submarine     special operations     payload technology    
0 引 言

潜艇特种作战负载可分为干式输送平台负载、湿式输送平台负载和无输送平台负载3类。其中干式输送平台负载与湿式输送平台负载的区别在于湿式输送平台负载在运送特战部队时,其平台舱内注满水,特战人员需穿戴潜水服;干式输送平台负载为小型密闭式运输潜器,平台内特战人员无需佩戴潜水设备。目前美海军注重研制干式输送平台负载,并开展相关研发、测试、选型工作;在湿式运输平台负载方面,美海军新型“马克11”已完成主要研制工作,并计划在2018年内交付使用。除美国外,德国、瑞典等欧洲国家亦积极开展潜艇特种作战负载研究,并多采用无输送平台负载方式投放特种部队。本文将对美国等国外典型潜艇特种作战负载技术发展情况进行研究。

1 干式输送平台负载技术 1.1 美国“先进海豹输送艇”

20世纪80年代,美国海军提出了“先进海豹输送艇”(ASDS)的概念,该艇是一种干式常压微型潜艇。2003年第1艘ASDS服役,该艇长约20 m,配备50 kW电动机,银锌电池,航速不低于8 kn,航程超过200 km,可由C-5“银河”运输机和C-17“环球霸王”运输机空运,装有避障、地形绘制和探雷声呐设备。后因技术及可靠性问题始终未能得到解决、耗费超支达400%以上等原因,项目于2006年终止。

1.2 美国干式运载器

通过吸取ASDS的研制经验,美国海军开发了3型基于商用技术、体积较小的特种部队干式输送艇,并称为“用户作战评估系统1-3”(User Operational Evaluation System,UOES1-3)。其中UOES 2(S351)与UOES 3(Button 5.60)原型艇是未来美军干式战斗潜艇的2个主要候选型号。

1.2.1 UOES 1(S301i)原型艇

UOES 1(S301i)原型艇由美国洛克希德·马丁公司和英国MSubs公司设计建造,于2013年11月交付给美国海军。2014年2月由海豹突击队完成试水,为相关标准制定以及后两型UOES原型机的测试评估工作打下基础。

表 1 UOES 1(S301i)干式输送艇性能参数 Tab.1 Performance parameters of UOES 1 (S301i) dry delivery system
1.2.2 UOES 2(S351)原型艇

UOES 2(S351)由英国MSubs公司制造,按计划已于2014年7月交付,该艇是3个原型艇中最大的,载员比UOES 1增加2人。2015年2月,该艇在英国普利茅斯开始测试,艇身强度测试在美国进行。

表 2 UOES 2(S351)干式输送艇性能参数 Tab.2 Performance parameters of UOES 2(S351) dry delivery system
1.2.3 UOES 3(Button 5.60)原型艇

UOES 3(Button 5.60)由通用动力电船公司和意大利GSE Trieste公司共同研制,2014年10月交付美国海军并开始测试工作。

表 3 UOES 3(Button 5.60)干式输送艇性能参数 Tab.3 Performance parameters of UOES 3(Button 5.60) dry delivery system
1.3 美国干式甲板输送舱(DDS)
图 1 干式甲板输送舱(DDS) Fig. 1 Dry Delivery System

为开展大规模“大规模蛙人行动”(MSLO),美国于2016年正式启动了干式甲板输送舱(DDS)研究项目,该艇壳搭载20名特战队员,项目计划2018年完成测试和评估工作。

干式甲板输送舱固定于潜艇后甲板,用于运输和投放海豹输送艇、鱼雷,或“锁出”战斗蛙人。结构上干式甲板输送舱由3个舱室构成,分别是最前端的高压氧舱(用于治疗受伤的潜水员)、中部的输送舱(人员通过输送舱进出前后舱室、潜艇)和尾部的加长舱(与海洋的接口,可容纳1艘海豹输送艇或最多20名携带战斗橡皮艇的特战队员)。潜艇在水下时,海豹队员可脱离干式甲板输送舱,既可游至水面为战斗橡皮艇充气从水面抵达目标区域,也可乘坐海豹输送艇从水下抵达目标区域。

表 4 DDS干式甲板输送舱性能参数 Tab.4 Performance parameters of Dry Delivery System
2 湿式输送平台负载技术 2.1 美国MK-8型湿式运载器

MK-8型湿式运载器是一种湿式袖珍潜艇,由美国海军水面战中心和洛克希德·马丁公司共同研制,主要用于对海豹突击队员及携带的特种作战装备进行部署和撤离,也可用于水文侦察、绘制海底地图、搜索水下目标等任务,并在“沙漠风暴”行动期间用于完成水雷的侦察和拆除任务,在“伊拉克自由行动”期间用于保护海上天然气和石油钻井平台。目前,美海军已经采购装备11艘。此外,1999年英国海军采购3艘,服役于英国海军特种作战部队与海军陆战队。

表 5 MK-8湿式运载器性能参数 Tab.5 Performance parameters of the MK-8 shallow water combat submersibles

在系统组成方面,MK-8湿式运载器采用全电力推进系统,依靠压载平衡系统调整浮力与俯仰角,水平和垂直方向运动由连接水平和垂直舵的人工控制杆控制。电动机利用银锌蓄电池供电驱动5叶螺旋桨,续航力可达36 nmile(速度6 kn时)。在采用锂离子蓄电池的情况下,续航力可提高到56 nmile,而速度能达到9 kn。工作潜深为6 m。在实践中,由于战斗蛙人有过冷的危险,潜航持续时间限制在3~4 h以内。

该艇配备多普勒导航声呐,蛙人可通过显示界面了解速度、里程、航向、俯仰等航行信息。仪器和其他电子设备置于防水箱内,舱室的模块化设计易于拆卸和维护,模块化子系统包括艇体系统、动力系统、压载平衡系统、控制系统、辅助救生系统、导航系统、通信系统和靠泊声呐系统。

在战术应用上,MK-8湿式运载器通常通过干式甲板换乘舱“寄居”在1艘潜艇上,并通过“锁出”动作进入水中,也可通过MK-5特种作战艇或水面舰部署和回收,还可用C-130“大力神”运输机投送。执行任务时海豹运载器及其内舱完全浸在水中,蛙人需依靠潜水装具。当水下输送工具达到4.5 m等深线并触及硬底时,战斗蛙人利用单兵呼吸器和脚蹼独立游至岸边执行任务。

2.2 美国MK-11型湿式运载器

MK-11型湿式运载器是美国最新型湿式运载器,由特丽丹布朗工程技术公司研制,计划采购10艘,用以替代美国现役MK-8型湿式运载器。2018年,美海军正式发布3艘采购计划,并于2018年9月批准英国海军3艘采购方案。

表 6 MK-11湿式运载器性能参数 Tab.6 Performance parameters of the MK-11 shallow water combat submersibles

MK-11型湿式运载器较MK-8型湿式运载器长度增加30 cm、高度增加15 cm、干重增加1.8 t,同时为适配MK-11型湿式运载器,美海军将其搭载舱—干式甲板换乘舱(DDS)加长1.3 m,并进一步提升航程、航速、有效负载和通信等综合作战能力。

图 2 MK-11型湿式运载器及舱内搭载情况 Fig. 2 MK-11 wet delivery system and its carrying situation

在系统组成方面,MK-11型湿式运载器为浅水作战运载系统核心部分,该型运载系统主要包括MK-11型湿式运载器、拖车、任务支持设备(包括电池充电和监控系统、航行器与干式甲板换乘舱接口支架、诊断测试设备等)、运输处理设备等。此外,该系统还配备有工具包(PUK),包括备件、小型工具、材料、消耗品以及用于支持、维护和维修的相关物品。

MK-11型湿式运载器进行计算机系统与导航系统升级,同时配备光电潜望镜、声呐探测器和自动对接装置等新型系统,相比MK-8型湿式运载器具有更佳的浅水航行性能和特种部队快速部署能力。

在战术应用上,MK-11型湿式运载器可适应浅海工作环境,实际作战深度100 m,主要用于执行特种作战部队(SOF)及其携带装备的运输任务,在浅海作战环境可快速开展特战部队投送任务,提高特战行动成功率。MK-11型湿式运载器具备水面舰艇或潜艇干式甲板换乘舱(DDS)搭载部署能力,将被配属于海豹突击队第一运输小组(SDVT-1)(总部位于珍珠港),每个部队分配2套MK-11型湿式运载器系统及1套工具包。

图 3 MK-11型湿式运载器部署与回收训练
3 无输送平台负载技术 3.1 德国特战部队浅水密封舱负载

德国现役的212A级潜艇是通过鱼雷发射管完成特种部队部署的。通常情况下,采取这种方式的效率较低,无法实现特种部队的快速部署,并且在特种部队的部署过程中还会对潜艇的武器操作产生很大影响,也给潜艇特种部队人员和潜艇本身带来一定的安全隐患。

为了能够提高特种部队的部署效率,同时提高特种部队人员和潜艇的安全,德国在第2批212A级潜艇的指挥台围壳上安装一个潜水密封舱舱口,以供特种部队使用。通过为特种部队人员设立专门的进出通道,能够进一步强化潜艇的特种作战能力,加快特种部队的部署速度,并相应提高特种部队人员和潜艇本身的安全。

图 4 潜水密封舱舱口 Fig. 4 Diving seal cabin hatch

此外德国还在212A级潜艇的外部搭载可拆卸式特种部队作战装备储备箱。该装备储备箱可以成对的安装在潜艇上层建筑的首部或尾部,主要目的是为特种部队携带武器装备,使其能够更好的在活动区域开展行动。该装备储备箱的设计考虑了潜艇的隐身性能要求,使其能够对潜艇总体性能和信号特征的影响达到最小。此外,该储备箱采取受压密封设计,便于潜艇携带,可以不受潜艇下潜深度的限制。目前,德国设计的储备箱的直径为1 m、长3 m,每个储备箱可利用的存储空间为1.5m3

图 5 可移动式物资储备箱 Fig. 5 Movable material reserve tank

为了能够更好地使用,储备箱设计采用模块化设计,在潜艇安装之前,储备箱已经在港口或基地内完成内部相关配套设备的安装,已经成为一个功能基本齐全的独立模块。如果需要在潜艇上安装时,利用港口或基地内的起重机,通过防振支架,由专业操作人员将储备箱安装在潜艇上。

储备箱的控制和监视均通过潜艇内部的一个控制面板来实现。在控制面板上,可以显示储备箱的很多信息,如储备箱内部的压力、水线位置、支架的开关情况、密封盖的关闭情况等。储备箱的一些具体操作同样在艇内完成,如通过控制面板实现储备箱的进排水。

当潜艇抵达行动区域之后,潜艇在一定深度上悬停,特种部队人员通过指挥台围壳上的进出通道进入水中,然后通过一个功率放大器来打开储备箱的密封舱盖,利用一个手动绞车来操纵装载支架,获得储备箱内的装备,利用收缩式装载支架可以快速方便地实现装备的装卸。当特种部队人员获取完装备之后,装载支架返回储备箱内,密封盖封闭,潜艇可以重新下潜,特种部队人员开始执行其作战使命。

图 6 装有收缩式托架的储备箱 Fig. 6 Equipped with retractable bracket reserve tank
3.2 瑞典A26型潜艇柔性有效载荷

瑞典在研的A26级潜艇采用了柔性有效载荷发射管(FPL)的创新设计,使得潜艇可以携带、部署和回收类似UUV、传感器装置或其它海底武器的非常规形状和尺寸的有效载荷,还可以同时投送特战队员。该发射管位于潜艇533 mm鱼雷发射管之间,其长为6 m,直径为1.5 m,可容纳8个特战潜水员。管内包括可加压解压的舱口,监控设备和通信设备。在潜艇悬停在海底时,潜水员或潜水员载具、UUV、ROV、反水雷器具等设备可通过该发射管出艇入艇。柔性有效载荷发射管设计灵活,可按照客户需要进行改进,以适应非常规形状、尺寸的特战设备。

图 7 柔性有效载荷发射管 Fig. 7 The concept of Flexible Payload Lock(FPL)
4 国外潜艇新概念特种作战负载技术发展趋势

目前从美国等国外潜艇新概念特种作战负载技术发展趋势来看,未来在概念运用上的突破将会更多。新概念有效负载大多根据创新作战概念(如预设侦察、打击、作战节点,投放子潜艇进行作战的水下母艇,有效负载部署高度灵活、即插即用的多功能潜艇等)集成新技术研发而来。根据本国作战需求发展,国外将进一步开展新概念有效负载设计及相关技术研究,以更好地满足未来近海力量投送、近岸侦察、港口偷袭、反恐、不对称作战等水下战需求。