海鯤艦操雷射擊二連發 驗證哪些戰鬥系統
海鯤軍艦(SS-711)近期於海測期間完成操雷射擊,通過潛艦國造計畫進入實戰化測試的重大節點,是相當重要的里程碑。
所謂「操雷」,是內部不含高爆炸藥、以等重量的配重物及數據記錄儀器取代的訓練用魚雷,但其航速、航向控制與動力特性與實戰魚雷完全一致。
透過發射操雷,潛艦得以在不消耗昂貴實彈的前提下,完整測試水下接戰的完整程序。
海鯤號射擊操雷驗證作戰系統
海鯤號的「戰鬥系統」由國家中山科學研究院(NCSIST)主導,與美國洛克希德•馬丁公司(Lockheed Martin)合作研發,整合了約10至12類關鍵戰系裝備。
想要成功發射操雷,要通過「偵蒐、解算、發射與魚雷導控」四個作戰環節:
1.偵蒐
在光線與電磁波無法有效穿透的深海,潛艦的雙眼即是「聲納」,由於發射主動聲納會直接暴露自身位置,海鯤艦等現代化潛艦在執行戰鬥巡邏時,絕大多數時間皆保持電磁與聲學靜默,全程依賴「被動聲納」進行索敵與接戰。
在此階段,戰鬥系統必須將收集到的微弱聲學訊號進行濾波與頻譜分析,比對聲紋資料庫以確認目標身分(軍艦或商船、型號等),並持續追蹤其方位角。
還有一種情況是目標距離太遠,或是海中有溫躍層阻擋,被動聲納偵測不到目標,這時就需要依靠「聯合作戰資料鏈」。
例如一個情蒐節點(如P-3C 反潛巡邏機、大型無人偵察機、水面艦的長程雷達,甚至是軍事衛星)現敵潛艇,將目標的精確座標、航向、航速打包,透過 UHF/VHF或衛星資料鏈發送,潛艦在潛望鏡深度升起通訊桅杆,或在深水區釋放具備資料鏈接收能力的「通訊浮標」,靜默接收這批參數。
2.解算
針對獲得的敵目標資訊,戰鬥管理系統(CMS)利用「目標運動分析」(TMA)等機制,計算出目標的距離、航向與航速,推導出最佳的魚雷攔截航線,即為「射擊解算」。
這個過程在瞬息萬變的水下戰場中,潛艇本身與目標都在移動,極度考驗運算軟體的穩定度與硬體處理效能。
3.發射
解算完成後,潛艦發射魚雷,看似理所當然的步驟,卻需確保水壓平衡與靜音性,以免發射瞬間產生的「聲紋特徵與分貝數」遭到敵方偵測並記錄。
現代潛艇通常採用低噪音設計或利用靜音技術來減少這種效應,但發射瞬間仍是高危險時刻,在戰時一不小心就可能「獵人變成獵物」。
海鯤艦具備533mm魚雷管,本次測試中,當魚雷離開管口時,系統必須確認發射機制(如氣壓或水壓彈射)運作正常,且不會因為發射瞬間的重量變化,導致潛艦發生深度控制等各種問題。
因在戰時魚雷發射後,潛艇通常需要立即採取規避動作或釋放誘餌,以躲避可能的反擊,或是魚雷故障過早引爆等情況。
4.魚雷導控
由台船釋出的影像中可見操雷尾端拖曳著導線,此即為「有線導控」技術。
魚雷發射後,由這條微細的導線與潛艦戰鬥系統保持雙向資料傳輸,潛艦可利用資料鏈或自身的聲納,持續更新目標動態,透過導線修正魚雷航向,甚至在發現誘餌時下令魚雷切換目標。
直到魚雷接近目標,進入其自身主動聲納的偵測範圍後,才會切斷導線,由魚雷開啟主動聲納,實施終端自主尋標攻擊。
海鯤號的戰雷:MK-48 Mod 6 AT 重型魚雷
在完成操雷驗證後,海鯤艦未來將配備美製 MK-48 Mod 6 AT 先進重型魚雷作為主力「戰雷」。
此型魚雷具備優異的深水與淺水作戰能力,並配備先進的抗干擾尋標頭,適應台海周邊不同的海洋環境,極速可達 55 節(時速近 102 公里),在此速度下最大射程約 38 公里,專門用於追擊高速水面艦或進行短距快速刺殺,若以 40 節速度巡航,最大射程可大幅延伸至 50 公里。
此外其作戰深限達到800公尺,超過大部分潛艇的極限潛深,因此就算在台灣東部深水海域,絕大多數的常規與核子動力潛艦,都無法藉由深潛來規避它的追擊。
其295公斤的PBXN-103高爆炸藥彈頭,採用船底引信設計,能在目標艦體正下方引爆,利用水壓產生「氣泡效應」,具有將大型水面艦艇攔腰折斷的毀滅性威力。
2010年南韓天安艦(PCC-772)遭魚雷擊沉事件,即是此種毀傷效應的實戰驗證。
潛艇的立體打擊能量:潛射反艦飛彈與超視距作戰
潛艦的武裝並非僅限於魚雷,以我國海軍現役的劍龍級潛艦「海龍艦」(SS-793)為例,經過戰鬥系統性能提升後,已具備發射美製 UGM-84L 潛射魚叉反艦飛彈(Harpoon Block II)的能力,並曾於2014年成功進行實彈射擊驗證。
潛射反艦飛彈的運作方式,是將飛彈封裝於特殊的防水容器中,透過標準的533mm魚雷管發射。
容器浮出水面後,飛彈尾部的固態火箭助推器點火升空,隨後啟動渦輪噴射發動機,以次音速進行掠海飛行攻擊水面目標。
UGM-84L 潛射魚叉飛彈的最大射程可達124公里以上。然而,這個距離遠遠超出了潛艦自身艦載被動聲納的探測範圍。
為了打擊這種「超視距」(Over-The-Horizon, OTH)的敵艦,潛艦無法單打獨鬥,完全依賴前述的「聯合作戰資料鏈」。
潛艦戰鬥系統獲取外部坐標後,完成射擊解算並輸入飛彈的射控電腦中,飛彈發射升空後,在長達百餘公里的中途飛行階段,會採用「慣性導航系統(INS)」結合「GPS 衛星定位」方式,不斷修正航線。
當UGM-84L飛彈飛抵預設的目標海域(即終端階段),飛彈前端的「主動雷達尋標器」才會開啟,雷達波主動搜索海面,一旦鎖定敵艦的雷達截面積(RCS)特徵,飛彈便會以貼近海面的掠海姿態規避敵方防空火力,最終撞擊、穿透目標後,引爆其227公斤的高爆穿甲彈頭。
海鯤艦原型艦(SS-711)是否已於現階段完成UGM-84L潛射魚叉飛彈的軟體解鎖與實彈整合,目前開源情報尚無法驗證,僅確認海軍後續建軍有相關規劃。
但從技術邏輯與現代海戰趨勢來看,海鯤級潛艦未來配備潛射反艦飛彈,藉由超視距打擊能力成為具備戰略威懾力的載台,是必然的發展方向。
一步一腳印繼續努力
當然,海鯤號作為原型艦,後續仍需完成更多深度測試、跨夜耐航、聲學靜音驗證等,系統整合在首次國造潛艇中運作,還有許多充滿挑戰性的關卡,待相關單位的繼續努力。(本文轉載自世界特種部隊與軍武資料庫臉書)