晨楓：中國海軍添“新兵”了？但只想保持低調
【文/觀察者網專欄作者 晨楓】
1月5日，印度尼西亞海軍宣佈，漁民在南蘇拉維西的薩拉亞島海域撈起三個中國潛航器。這裏就在龍目海峽的出入口，巽他海峽也只有1000公里。1000公里當然不是短距離，但對於長航時潛航器來説，也不是多麼了不起的距離。
馬六甲海峽、巽他海峽和龍目海峽是南海進出印度洋的三大通道。據2016年數據，世界貿易的20%都要經過南海，價值約34000億美元（美國CSIS數據，也有數據指出為30%、54000億美元）。對於中國來説，39.5%的進出口都要通過南海，價值14700億美元。在這樣敏感的地方發現中國潛航器，自然引起一陣轟動。
南海是世界貿易的交通要道（圖源/CSIS）
南海對中國（紅色）尤其重要（圖源/CSIS）
發現中國潛航器的位置接近龍目海峽（Lombok Strait）（圖源/CSIS）
潛航器不大，約2.25米長，翼展0.5米。有“中國科學院瀋陽自動化研究所”字樣。值得指出的是，這不是通常的潛航器，而是水下滑翔器。也就是説，在通常的魚雷外形基礎上，還有一對較長的“機翼”。
潛艇是靠壓載改變浮力而在水中控制沉浮的，壓載水艙裏注水，浮力降低，潛艇就下沉；壓載水艙用壓縮空氣排水，浮力增加，潛艇就上浮。在定常深度潛航時，處於零浮力狀態，既不上浮，也不下潛。前進則完全依靠動力推力。換句話説，發動機停了，潛艇也就停了。在某種程度上，潛艇好比水中的動力氣球。
印度尼西亞漁民在龍目海峽附近打撈到中國的潛航器，移交給了軍方（圖源/推特@ MediaSelayar）
印尼海軍參謀長馬格諾在介紹被漁民發現的中國滑翔潛航器，上有中科院瀋陽自動化所標記，靠近龍目海峽（圖源/South China Morning Post）
典型水下滑翔器的構造（資料圖）
典型水下滑翔器的運作示意（資料圖）
改變浮力有很多技術路線。左為電動活塞法，右為熱循環法（資料圖）
但水下滑翔器裝上“機翼”後，潛航機制完全改變了。在靜止狀態下，水下滑翔器具有負浮力，或者説有自然下沉傾向，這是“機翼”提供“升力”，在減速下沉的同時，滑翔前行。在水深很大的大洋，隨着下潛的深度增加，海水密度增加，滑翔的距離還更長。水下也有各種上升洋流，遇到還可以借一把力。
當然，遇到下降洋流的時候，也逃不掉迅速掉深度。水下滑翔器和潛艇一樣有壓載水艙，在一定的時刻，用活塞、油囊把海水排出壓載水艙而上浮後，重新開始下降中滑翔的過程，週而復始。
內外油囊之間介質油輸送最簡單的是電動活塞法。即用電動介質油泵在內外囊袋之間來回抽運介質油：介質油壓入外囊袋（往後輸送介質油）時，增加排水體積和浮力，開始上升；介質油抽回內囊袋（往前輸送介質油）時，減少總排水體積和浮力，開始下降。
另一種是熱循環法。在內外囊袋外，還有儲油囊、海水熱交換器和壓縮空氣艙（頭部的圓球）。介質油從外囊袋（後）抽入內囊袋（中）時，排水體積和浮力減小，開始下降。隨着下潛深度增加，海水温度降低，海水熱交換器裏的蠟狀物質開始固化和收縮，吸入部份內囊袋裏的介質油。
到了要上升時，壓縮空氣把儲油囊裏的介質油通過旁通管路趕入外囊袋，增加排水體積和浮力。隨着深度降低，海水温度增高，蠟狀物質融化膨脹，把吸入海水熱交換器的介質油再趕回儲油囊。熱循環法比較複雜，要有一整套管路和閥系，但利用了海水自然温差的能量，自身能量消耗更低，可以水下滑翔的距離更長，理論上可以比電動活塞法增加一倍。
與常規潛艇需要動力推進相比，水中滑翔使得潛航器可以大大延長潛航時間，同樣的能源可以支撐大得多的潛航航程。幾百公斤的水下滑翔器動輒可以達到幾十天的潛航時間和幾千公里的潛航距離，能量效率非常規潛艇可比。
2019年11月17日《中國海洋報》報導，瀋陽自動化所的海鯨2000重約200公斤，南海創造了連續潛航37天、航程2011公里的記錄，最大潛深1500米，最大速度超過1米/秒，最大持續航速2節。
海鯨2000在南海試航（圖源/中國科學院瀋陽自動化研究所官網）
航向可以用常規的舵面控制，包括飛機上常見的三翼面，或者V形尾，也可以用潛艇上常見的十字舵，或者X形舵。還可以用移動配重導致橫滾來轉向，就像飛機轉向一樣，這樣阻力損失更低。
水下滑翔是60年代開始研究的，或許是受到U-2偵察機的影響。U-2被譽為動力滑翔機，是因為這確實也是按照動力滑翔機運作的。在起飛和爬升到指定高度後，發動機關閉，依靠滑翔飛行一段時間，只有在高度降低到一定程度後再重新啓動發動機，在加速中爬升，直至重新關閉發動機、開始滑翔。U-2輕小的機體和不大的載油量達到驚人的航程（至少11280公里！），正是得益於這樣的動力滑翔。
對於水下滑翔器而言，這樣週而復始的上浮、下沉很有利於調查不同深度的海洋水文情況，包括水深、流速、流向、環境噪聲、温度、鹽度、濁度、葉綠素、溶解氧等。水深、流速、流向、環境噪聲的重要性不言而喻；温度和鹽度有利於勘測水中的温度躍變層，躍變層對聲納好像屏障一樣，潛艇躲在另一層就很難被探測到，是各國潛艇活動重要的水文資料；濁度對空中反潛很重要，目視或者可見光搜索依然對淺海潛艇是重要的搜索手段；葉綠素和溶解氧是用於估測海洋生物環境的，這對避免纏繞和吸附也是非常有用的數據，每一次上浮也可以是數據上傳、衞星導航定位和接受指令的時候，水下的導航則有三軸陀螺、壓力計、磁羅盤等。
水下滑翔的缺點與滑翔機相同：速度較慢，也不宜用於太淺的淺海。但用於水文調查，這不是問題；用於低成本遠程偵察，這些缺點也是可以接受的。由於用重力推進，水下滑翔器在航行中實際上是無噪聲的，隱身能力比最安靜的潛艇還要好。而且壓載水艙相對較小，不需要壓縮空氣排水，上浮時的噪聲很低，除了低微的水流聲，基本上沒有其他噪聲，延續的時間也較短。
沒有公開資料表明中國的水下滑翔器的研究是從什麼時候開始的，已知2016年時中國漁民在南海撈上美國施放的水下滑翔器，中國還進行過抗議。不管是不是受到美國設計的啓示，現在中國的水下滑翔器已經進入實用了，首先在南海發現並不奇怪。
南海對歷史上的中國曾是天高皇帝遠一般的遙遠存在。抗戰勝利後，林遵到南海兜一圈，插幾面旗，蔣介石在地圖上畫了九段線，就算是宣示主權了。但現在不一樣了，中國不僅在南海認真經營，還要把南海打造成堡壘海域，這裏將成為中國戰略導彈核潛艇的發射陣地，也是反擊美國通過南海軍事幹預台海問題的主要陣地，更是前出牽制美國在澳大利亞、新加坡、菲律賓的軍事基地的出發陣地。
不管是潛艇出動，還是反潛戰，南海的水文資料都是重中之重。在馬六甲、巽他、龍目三個海峽裏，馬六甲海峽最繁忙，但也最淺，南段（面向南海）只有30多米深。巽他海峽也不深，大約100多米。龍目海峽最深，可達1400米，因此也最適合中國潛艇出入。在印度尼西亞發現的這幾個水下滑翔器只是冰山一角。
滑翔機一般是輕巧、單人（或雙人）的（圖源/Ansys）
二戰時代，滑翔機是大量空運的主要手段，重要性一度超過運輸機（資料圖）
滑翔機也是能空運重型貨物的唯一手段（資料圖）
當前水下滑翔器以小巧的為主，但只要有需要，大型水下滑翔器在技術上沒有不可克服的困難（圖源/ALSEAMAR）
但水下滑翔器的作用不止水文調查。
在二戰中，由於運輸機的數量少、載重量較低，滑翔機一度是空投的主力平台。在大洋深處，水下滑翔機也可以用作投送平台。這不是用於投送海軍陸戰隊或者特種部隊的，水下滑翔器可以長時間潛航。人是需要氧氣才能呼吸的，但在水下機器人的配合下，無人的水下滑翔器可以用於在戰略位置投放水聲傳感器，被動探測過往潛艇和水面艦船。更進一步，可以用於佈設水雷。
如果攜帶魚雷，水下滑翔器就成為機動的魚水雷了。魚水雷是水雷的一種，傳統上是錨雷與魚雷的結合，佈設的位置是固定的，待目標艦船駛過附近的時候，啓動魚雷追擊。但錨雷一旦佈設，位置就固定了，如果敵情有變，沒法重新佈設。
用水下滑翔器攜帶魚雷，既可以沉底待命，也可以定期上浮，接受新指令，重新部署。這樣一來，靈活性和覆蓋面積就大多了。水下滑翔器的成本很低，水下滑翔的魚水雷與系錨或者沉底的魚水雷相比，成本增加並不多。
甚至可以像用制導組件加裝在鐵炸彈上，將鐵炸彈改造為制導炸彈一樣，在魚雷上加裝水下滑翔組件，就成為水下滑翔魚水雷了。由於魚水雷的探測距離有限，魚雷的射程也要求不高，用簡化的魚雷就可以，如果還有足夠的剩餘壽命，用老式魚雷改裝也可以。
但最重要的用途可能還是在水下組網監視潛艇和水面艦船的過往。大量低成本、長潛航時間的水下滑翔器在海洋裏巡弋，作用好比中空長航時無人機監視地面目標一樣。水下滑翔器適合在遠海水下巡弋，與近海海底固定的水深監測網絡互補，將補上海洋態勢感知關鍵的一環。
在這裏，長潛航時間和水聲探測不是技術難點，難點反而在於水下數據鏈。由於水下滑翔器航速太低，且不説核潛艇的高航速，連常規潛艇典型的4節“爬行”航速也跟不上，所以發現水下目標的話，應該直接上浮報信。發現水面目標的話，尤其是經過聲紋驗證為可疑軍用艦船的話，反而應該等目標遠去再上浮報信，避免被“抓現行”。
如果是敵艦因為無線電信號前來追繳，正好浪費敵人的反潛兵力。水下滑翔器的成本很低，民用的典型成本只有10萬美元，換一條甚至幾條反潛魚雷值了，而且擾亂了敵艦的行動。
但水下滑翔器只是無人潛航器的一種，中國也在研製和部署更接近潛艇的潛航器，在國慶70週年閲兵中展示的HSU-001就是其中一種。值得注意的是，中國對HSU-001的基本數據閉口不談。
在國慶70週年閲兵中展示的HSU-001潛航器除了公佈了外觀，基本數據依然保密（圖源/視頻截圖）
據估計，HSU-001長約5米，直徑1米，排水量約3噸。採用雙軸雙槳驅動，具有前後各4具側推裝置。與水下滑翔器相比，HSU-001的潛航時間可能沒有那麼長，但速度快得多，操控精確得多，運作也要靈活得多。這就是普通飛機與滑翔機的差別。
HSU-001還有顯眼的可升降傳感器和通信桅杆，艇艏有一個透明圓窗。這樣大小的潛航器除了動力、電子設備，艇內就沒有多少體積和重量可用於攜帶武器了，也沒有可見的魚雷管的蓋板。但兩根傳感器和通信桅杆表明，HSU-001具有強大的偵察和監視能力，還可能有強大的電子戰能力。
電子戰的花招千變萬化，但距離是不變的魔鬼。2瓦干擾機在2公里的距離上與1000瓦干擾機在100公里上的功率密度相當。潛航器可以隱蔽地接近到海岸目標，電子戰效果比遠距離上的飛機或者艦船要好得多。
有意思的是艇艏的透明圓窗，看來這是光電觀察用的；加上前後的4對側推裝置，這意味着HSU-001可能具有另一個用處：破壞海底電纜，或者佈設海底裝置。四對側推意味着可以精細控制水下姿態，反潛或者一般的水聲探測並不需要這樣的高精度姿態控制，水文調查也沒有這樣的必要。但要破壞通信海纜，或者敵對SOSUS的通信電纜，就需要這樣的精細。
直接往大概位置扔深水炸彈當然可以達到破壞的目的，但太簡單粗暴了，還容易暴露意圖。另一方面，如果要往敵對海纜上安裝竊聽或者干擾裝置，更是需要精細和隱蔽。觀察圓窗和高精度側推這是幹這用的。當然，還需要水下機器手，這就是在艙蓋之後看不見的地方了。
高精度姿態控制的另一個用處是在水下繞過障礙物。在低速無聲推進狀態下，可以邊觀察邊隱蔽繞行，甚至剪開防潛網，滲透進入嚴密設防的港口和基地，抵近偵察。然而，在兩側外掛魚雷後，這樣隱蔽進港就可以造成很大的破壞。HSU-001兩側有一排用途不明的安裝點，有可能就是用於配裝可拆卸的外掛魚雷掛架的。
如果攜帶兩枚輕型電動直航魚雷，就可以在隱蔽中接近目標，利用高精度姿態控制精確瞄準，同時在悄悄發射魚雷後，全身而退。電動魚雷的噪聲低，不易驚動敵人，但速度也低，射程較短，這對近距離偷襲問題不大。直航可降低成本和系統重量，把儘可能多的重量留給戰鬥部，爭取一擊斃命。
美國Proteus潛航器有SEAL突擊隊潛航器發展而來，可掛載魚雷。這隻能浮上水面發射魚雷，所以只需要控制航向的側推，不需要控制俯仰的側推。（圖源/Hydroid）
載人的潛艇在潛航中，不僅推進需要消耗電力，艇員的生命保障系統也需要消耗電力。無人的潛航器不需要對艇員供氧，理論上在水下漂浮的時候根本不耗電，所以只要任務規劃得當，潛航時間比常規潛艇長得多。無人的潛航器對安全的要求也較低，可以放心採用能量密度更高的鋰電池。
HSU-001屬於大排水量潛航器（簡稱LDUUV），但更大的超大型潛航器（簡稱XLUUV）正在成為新的熱點，其中波音“虎鯨”是代表。這是從長度16米的波音“回聲遠航者”發展而來的，但插入了10米長的載荷艙，可搭載8噸載荷，總長也增加到26米。動力為柴油機-鋰電池，最大航速8節，巡航航速3節，最大航程10500公里，潛航時間可達幾個月之久。X形舵使得“虎鯨”很適合淺水使用。
波音“回聲遠航者”（圖源/Boeing）
波音“虎鯨”要大得多，載荷艙自然可以搭載更多的有效載荷（資料圖）
可以肯定，中國的XLUUV已經在路上了。近些年，中國無人機的百花齊放成為世界航空界的一景，在各種航展上搶盡風頭。沒有理由不認為各種不同大小、不同功能、不同特點的潛航器也在暗香流溢，只是這些天生就是隱蔽戰線的“戰士”除了不巧被哪國漁民撈上來了，一般都是避開注意，而不是搶鏡頭的。
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