國戰會論壇》無人獵雷艦 中科院神展開(譚傳毅)

軍方委託中科院發展無人船艦搭配無人遙控偵雷丶獵雷功能載具,是當前武器發展主流,把最麻煩的掃佈雷無人化,可說是大功一件。圖爲美軍空投型水雷的資料照。(五角大廈國防視覺資訊發佈服務單位/DVIDS)

媒體報導,軍方委託中科院發展無人船艦搭配無人遙控偵雷丶獵雷功能載具,並完成整合各個系統,中科院將先打造出1艘無人獵雷艦的原型艦進行測試。

無人化載臺可以取代人力從事危險任務例如掃佈雷,是當前武器發展主流,國軍終於跟上了無人化的腳步;把最麻煩的掃佈雷無人化,可說是大功一件。掃佈雷(特別是掃雷)麻煩的程度,連美海軍都嫌累。

受限於噸位和危險性,美海軍掃佈雷艦通常不在海外駐紮,而是把掃佈雷任務交給盟友例如日本和歐洲海軍。雖然瀕海戰鬥艦也具備掃佈雷能力,但這只是其戰力的一個模組。但不排除駐紮在新加坡的瀕海戰鬥艦,很可能就裝備了掃佈雷模組。

佈雷也許還比較簡單,空中、水面、水下都可佈雷,掃雷就非常困難,如果中科院所發展的無人掃雷艦艇能做這種危險的髒活兒,絕對值得擁有。

水雷戰

水雷是一種布放在水中用以封鎖某海域、航道以及待機打擊敵艦船、或阻滯其行動的水下武器。水雷的價格低、威力大、隱蔽性好、維護少、布放容易、且難以發現和掃除,可分爲常規水雷與特戰(智能)水雷。

特種水雷透過與其他武器技術的嫁接,使其具有特戰功能:

第一,魚/水雷。本質上是水雷,但具有魚雷的功能。可經由潛艦、水面艦艇、陸基或空中發射,像魚雷一樣以本身動力航行至預定海域,變爲沉底雷或繫留雷。

第二,水/魚雷。本質上是魚雷,是一種潛伏式魚雷,以水雷方式布放潛伏,但是以魚雷形式攻擊潛艇目標。第三,上浮水雷。它結合了水雷與火箭,在水雷內部封裝火箭彈,以繫留雷形式布放。

第四,飛彈水雷。它結合了水雷與飛彈,把導彈裝在水雷內部,平時以水雷方式布放,戰時 以飛彈方式攻擊空中目標。

根據水雷引爆方式不同,又可區分爲接觸雷、壓力雷、音響雷、磁性雷、數目雷、遙控雷等6種。

接觸雷是當目標碰撞水雷而引爆內部炸藥,是最早形式的水雷。二戰時期的水雷都屬於這種接觸後引爆的水雷。

壓力雷的原理是水面和水下目標航經某個海域,必然產生壓力變化,排水量越大的艦艇壓強越大,就會被壓力雷偵測器感應(可設定壓強)而引爆水雷。

音響雷是利用艦船在運動時(特別是動力系統)所產生的噪音,作爲引爆水雷的依據,不需要與物體有直接的接觸,還可以針對特定的訊號來源引爆。

磁性雷是利用艦船的金屬結構所產生的磁場改變,決定引爆的時機,全世界水雷大約80%都是磁性雷。因此,掃佈雷艦艇往往採用非磁性材料製作,如玻璃鋼、木材、鋁合金等,以避免觸發磁性水雷。

數目雷是以數目記憶功能,就是數目雷不會在第1艘艦船通過就引爆,而是會記錄所偵測的目標數目,直到累積數目符合預先設定數目時纔會引爆。這種引信可達到欺敵的效果。

遙控雷是由岸上或者是船上的作戰中心在適當的時機引爆,挪威曾經引爆多個部署在沿岸的遙控雷,逼迫侵犯領海的前蘇聯潛艦上浮。

掃雷之難

由於現代水雷80%是磁性雷,對於掃佈雷艦艇動力裝置進行消磁與消音,艦體大量採用低磁性材料例如木頭、玻璃鋼或低磁性金屬;還有,現代許多水雷都採取複合引信,更增加掃雷的難度。

掃雷首先得發現水雷。例如現代獵雷艦主要採用聲納、雷射光、地震波、磁激波或水下電視等工具,搜索佈設在海底或掩埋在海底中的磁性水雷,然後安放炸藥摧毀水雷。掃除磁性雷主要以非接觸方式,在掃雷艦艇後面拖帶、或在遙控艇上裝載電磁掃雷具引爆磁性雷。

由於現代水雷大都採用智能化引信、而且越來越匿蹤,很難用單一的掃雷技術清除,加大了專業掃佈雷艦艇的掃雷難度。即使耐心費時清掃,總是會有遺漏;再加上造價越來越高的掃雷艦艇,而水雷造價相對的低很多,這正是掃雷所面臨的難題。

爲提高獵掃雷效率,美海軍使用艦載直升機拖帶獵掃雷具,加快掃雷速度。可知,除了現有的專業掃佈雷艦艇,以直升機爲平臺的掃雷模組,是掃雷主流方式。

水下潛航器掃佈雷

無人潛航器(Underwater Unmanned Vehicle, UUV)是掃佈雷的當紅炸子雞。中科院除了發展水面無人掃佈雷艦艇之外,更應該發展UUV。UUV是一種以潛艦或水面艦爲母艦的支援平臺,能長期在水下自主航行、並可回收的智慧化裝置。

其可搭載多種感測器、專業設備或武器模組,執行掃佈雷任務,越來越廣泛應用於水下水雷偵察/監視、情報收集、預警探測、通信中繼、環境調查、有效載荷預置、水聲對抗、目標識別、跟蹤打擊及後勤支援等領域。

UUV的原理頗類似蜂羣無人機,但現在還沒有明確的定義。UUV在掃雷時,大致可分歸爲三種方式:

第一,潛射型UUV。主要由潛艦揹負、或從魚雷或飛彈發射管發射出去的小型UUV,主要以自身聲納或加掛雷射光、地震波、磁激波或水下電視偵察潛伏水雷是個多功能水下載具。

第二,遙控UUV。由水面艦艇對其進行遙控搜索、破壞、或爆破,例如搜索到敵軍電纜、光線、繫留雷或沉底雷之後,母艦遙控UUV將爆裂物放在目標旁然後引爆,也可遙控破壞或爆破。

第三,自殺型UUV。自殺型UUV和遙控型UUV的不同在於:兩者雖都裝有炸藥,但後者則是通過遙控接近水雷或要攻擊的目標,與之同歸於盡。

美海軍發展出一款超大型UUV「虎鯨」(Orca),艇長25公尺、排水量80噸,它們可在海洋深處巡邏,伺機潛入對手控制的水域蒐集情報並實施攻勢佈雷。虎鯨除了佈雷,還能夠執行水下監視、電子戰和掃雷、發射巡弋飛彈、遙控無人機、獵殺敵方潛艇。

因爲完全不依靠人工,當以3節(約5.5公里/小時)的速率巡航時,這艘無人潛艇能在水下停留幾個月。以其尺寸和重量,虎鯨不適合以載人潛艦攜帶和發射,只能從港口或從水面艦運送。

估計虎鯨可支援長達6個月的遠航,理論續航力爲1.2萬公里,比從美國三藩市到日本東京的距離還遠。和載人潛艦比較起來,大型無人潛航器更難被發現,即使被摧毀,造成的損失也比較有限,是我海軍的首選。

(作者爲臺灣國際戰略學會研究員,法國博士,國戰會專稿,本文授權與洞傳媒國戰會論壇、中時新聞網言論頻道同步刊登)

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