近日,南海局势升温,中国海警船和菲律宾方面在我仁爱礁和黄岩岛等处发生激烈对峙。菲律宾虽不足虑,但在其背后,美国人的动向却不能不引起我们的高度关注。在如此紧张时刻,美军自然不会闲着,他们利用分布在日本和菲律宾的多处军事基地,对我在南海的行动进行频繁的侦察、监视和骚扰。

2024年6月26日,在社交媒体上流传一段视频,显示美国海军一架P-8A“海神”海上巡逻机在南海仁爱礁附近空域徘徊,并且向海面上投放多个不明装置,后被我打捞截获。

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正在投放“不明装置”的美国海军P-8A“海神”海上巡逻机。

美国海军的P-8A巡逻机是什么来头?这些不明装置到底是什么?美军的行动对我将会产生怎样的威胁?今天就让我们来一探究竟。

反潜作战急先锋

海上巡逻机通常很难引起公众的关注,原因在于它们的外观一般都很低调,既没有战斗机的威武强悍灵活,也没有轰炸机的凶狠和压迫感十足,在这方面甚至连身形庞大的运输机也比不上。

然而,它们却是反潜战的急先锋,是潜艇的克星和天敌。

在有关南海的新闻中,经常会看到美国海军P-8A“海神”海上巡逻机的身影。它是由波音公司为美国海军开发的,2009年4月25日首飞,从2013年11月开始进入现役,用于取代服役超过50年,早已老旧不堪的洛克希德P-3“猎户座”海上巡逻机。

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2010年4月10日,正在进行测试的美国海军新型海上巡逻机P-8A“海神”(左)与一架老迈的P-3C“猎户座”海上巡逻机伴飞。

P-8A是在波音737-800ERX客机的基础上开发而来,改善了飞机的低空飞行性能,以适应海上巡逻和反潜作战的需要。与原型客机相比,P-8A增强了机身的结构强度,并在机翼后方的机身处增加了一个短弹舱,用于容纳鱼雷和其他作战装备。与波音737-800客机有所不同的是,P-8A采用了与波音767-400ER类似的耙翼翼尖造型,这也成为它的一个显著特征。

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新西兰皇家空军的一架P-8A“海神”海上巡逻机,注意翼尖造型和机腹敞开的短弹舱。

在动力方面,P-8A与波音737-800保持一致,都采用两台高涵道比CFM56涡扇发动机,但为了给更多的机载电子设备供电,P-8A将波音737客机发动机上安装的90千伏安发电机升级为180千伏安的机型,为此重新设计了发动机吊舱和机翼悬挂装置。

P-8A配有雷神公司研制的AN/APY-10多任务水面搜索雷达。为了减轻重量提高航程,P-8A的多数型号没有配备磁异常探测器,只有出口到印度的P-8I上配有这种装备。除雷达外,P-8A还安装有主动多静态和被动声学传感器系统、AN/APS-154先进机载传感器(合成孔径/反合成孔径雷达)、L3哈里斯公司的MX-20HD电光/红外传感器系统以及AN/ALQ-240电子支援系统等,各种传感器数据通过软件进行融合,以精确跟踪目标。P-8A配备的碳氢化合物传感器还可以探测柴电潜艇水面航行时以及水面舰船航行时所排出的燃料废气痕迹。

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■美国海军P-8A“海神”海上巡逻机的驾驶舱,照片摄于2019年10月1日。

P-8A的标准机组成员为9人,包括在驾驶舱的正副飞行员,5名操作员,他们的战位在机舱内部沿左舷侧向排列,此外还有1名替补飞行员和1名飞行工程师,飞机只在前舱两侧各设有一个供观察员使用的大舷窗。

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美国海军P-8A“海神”海上巡逻机机舱内的操作员战位。照片正对方向为机尾,摄于2014年3月16日。

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2014年3月20日,隶属于美国海军第16巡逻中队的海军一等空勤操作员罗伯特·皮拉斯,正在P-8A的观察舷窗处协助搜索马航MH370航班。

除了位于机舱内部的短弹舱之外,P-8A还拥有4个机翼挂架(每侧各二)和2个机身中线挂架,共计11个挂点,用以挂载各型机载武器,包括AGM-84“鱼叉”反舰导弹、AGM-84H/K SLAM-ER巡航导弹、AGM-88G AARGM-ER反辐射导弹、AGM-158C LRASM隐身反舰导弹、Mk 54轻型鱼雷、英国“刺鳐”轻型鱼雷、水雷、深水炸弹等。

波音公司还为P-8A开发了高空反潜战武器能力系统,可以将一枚Mk 54轻型鱼雷以类似滑翔炸弹的方式,从超过9000米的高空投放,进一步提升了P-8A的作战灵活性和生存能力。

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■P-8A全机设备及武器布置说明图,用“武装到牙齿”形容也不为过。

从以上介绍可以看出,P-8A是一种用途非常广泛的海上巡逻机,可用于反潜战、反水面作战、对陆攻击,以及执行情报、监视和侦察等任务,难怪经常在南海上空出现。P-8A还可与美国海军MQ-4C“天神”海上监视无人机协同作战,增强对目标区域的监控能力。

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P-8A与MQ-4C协同作战的构想图。

P-8A的巡航速度约为815千米/小时,最大速度约为900千米/小时,实用升限12500米,作战半径超过2200千米,执行反潜作战任务时可以在目标区域上空持续停留4个小时。由此可见,驻扎在日本冲绳和菲律宾美军基地的P-8A作战范围均可覆盖南海,驻扎在澳大利亚北部美军基地的P-8A要前往南海执行任务,则需要进行空中加油。

由于飞机速度快,覆盖范围大,探测和攻击手段丰富,而且面对潜艇基本上无需考虑防御,因此是反潜作战的天然首选。P-8A不仅对在南海水下活动的我军潜艇构成极大的威胁,而且对该海域的我水面舰船和岛礁守备部队都是一种威慑。截至2023年底,美国海军已经接收了将近140架P-8A,每架飞机的价值约为1.75亿美元。

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■美国海军第46巡逻中队的P-8A机组成员正在装载声纳浮标,摄于2021年3月15日。

值得注意的是,P-8A的用户非常广泛,印太区域的印度、澳大利亚、新西兰和韩国等国都引进装备有这种机型,对于区域海上安全形势有着重要的影响。

神秘装置不神秘

从社交媒体上流传的视频来看,这次我方截获的不明装置基本上可以确定是美国海军P-8A海上巡逻机投放的声纳浮标。这是反潜作战中的常见设备,本身并没有什么神秘之处。

与水面作战舰艇可以装备舰壳声纳和拖曳声纳来探测潜艇不同,飞机只能依靠投放声纳浮标来进行反潜作战。声纳浮标的历史可以追溯到二战时期,1942年7月,英国皇家空军海岸司令部首次使用了这种浮标用来对付纳粹德国的U型潜艇,第一个使用这种浮标作战的部队是英国皇家空军第210中队,由“桑德兰”水上飞机装载投放。

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“桑德兰”水上飞机是英国皇家空军在二战时的主力反潜机型,也是最早运用声纳浮标的空中平台。

装在容器中的声纳浮标从飞机上投放,入水后展开,内含无线电通信装置的充气浮标留在水面上与飞机保持联络,而一个或多个水听器则下降到水面以下的设定深度开始监听。声纳浮标通过UHF/VHF无线电向飞机上的操作员转发水听器搜集的声学信息。

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P-8A海上巡逻机投放声纳浮标协助搜索马航MH370航班黑匣子水下声音的完整工作过程示意图。

声纳浮标根据监听方式可分为三类:主动、被动和特殊用途。

主动声纳浮标在水下发射声音信号并接收回声。早期的主动声纳浮标在部署后会在预定的时间段内进行持续探测,之后的指挥触发式声纳浮标可以由飞机通过无线电链路触发开启工作状态,现在的定向指挥触发式声纳浮标已经可以测定目标的方位和距离数据。

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■美军AN/SSQ-47B型主动声纳浮标(下)及其容器(上)。

被动声纳浮标不向水中发射任何信号而只是进行监听。

特殊用途声纳浮标提供各种海洋学数据,而不直接用于潜艇探测或定位。例如水下温度浮标测量和传递不同深度的水温和盐度数据。在布设探测潜艇的声纳浮标之前,通常会先投放一个或多个水下测量浮标,以测量水下密度/温度层。它们可以被用作水声反射层或声波传导层。

在实战中,主/被动声纳浮标可在大面积海域中布设,进行初始探测,然后再根据初步信息使用主动声纳浮标进行精确定位。被动声纳浮标也可以按照一定模式布设在海面上,以便利用三角测量法进行相对精确的定位。

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综合利用各种类型的声纳浮标系统对水下目标进行协同定位作战的示意图。

通过视频中被我截获的美军探测器影像可以大致判断,被截获的声纳浮标是Ultra Maritime公司的产品。这是一家总部设在英国的公司,生产声纳浮标已经有超过60年的历史,总产量超过1100万具,单价从800美元到10000美元不等。Ultra Maritime也是美国海军最新一代声纳浮标的首家,也是唯一一家合格供应商。

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■Ultra Maritime公司生产的各种声纳浮标产品,也是美国海军的声呐浮标供应商。

声纳浮标是一种消耗性装备,据报道,美国海军每年花费约3亿美元用于采购声纳浮标。

冷战遗迹第二春

随着解放军海军的飞速发展,中国海军潜艇部队,特别是核动力潜艇部队,正在不断缩小与世界一流水平的差距,这对美国海军造成的压力越来越大。毕竟与看得见摸得着的水面舰艇相比,神出鬼没的潜艇是一支更加可畏的战略打击力量。

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中国海军094型战略核潜艇,是中国海基核威慑力量的核心。

为了应对这方面的威胁,美国人所采取的措施当然不会只是出动P-8A投放浮标这么简单。2022年10月,美国海军将位于西雅图以北约80千米的惠德贝岛上的一个监测站重新命名为“战区水下监视司令部”,这意味着美国已经开始重新启用和建设被列为冷战时期最高机密的大规模全球水下声学监控网络,即“综合海底监视系统”(IUSS)。

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美国海军为惠德贝岛上的监测站举行重新命名仪式,这标志着在中国海军实力快速增长的大背景下,美军正在重新恢复和加强海底监测能力。

这个系统最早始于上世纪50年代,由铺设在海底的水听器电缆网络组成,核心目标在于追踪埋伏在深海之中的苏联潜艇。1985年,系统更名为“综合海底监视系统”,在海底固定电缆的基础上又增加了所谓的“监视拖曳阵列传感器系统”,也就是在美国海军的5艘大型双体船下方拖曳的垂直声纳阵列,以增强系统性能。

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美国海军现役唯一的电缆铺设及维修船“宙斯”号,在建设“综合海底监视系统”的过程中发挥了重要作用。

在上世纪80年代的冷战高峰期,该系统拥有31个监测站,成员高达数千人,日夜不停地分析来自于海底水听器网络和舰艇声纳阵列的数据。直到1991年苏联解体,公众才了解到这个系统的存在,但其详细运作情况仍然保密,外界不得而知。

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美国海军的水下声音监测系统组成结构示意图。

冷战结束之后,综合海底监视系统的规模随之缩减,到目前只保留了惠德贝岛和弗吉尼亚州丹姆耐克海军基地两处监测站,功能也越来越多地转变为监测海洋生物和近海地震。

然而,美国海军已经从2020年开始逐步扩建和修缮这个已有近70年历史的海洋监听网络,为其更换更为先进的海底电缆,并安装最新的水听器和其他传感器,目标明显是针对正在崛起的中国海军。

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美国海军“综合海底监视系统”由太平洋舰队潜艇部队司令理查德·塞夫少将负责管理。

作为“综合海底监视系统”的重要组成部分,“监视拖曳阵列传感器系统”也重新得到加强。美国海军在2020年2月授予洛克希德-马丁公司一份价值2.87亿美元的合同,用于更换新的垂直拖曳声纳阵列,据说第一批产品已经在2022年交付使用。

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出现在日本横须贺基地的美国海军“阿布尔”号海洋监视船,照片摄于2016年,该船是垂直拖曳声纳阵列系统的搭载平台之一。

另外有消息说,美国海军还在建造“监视拖曳阵列传感器系统”的小型化版本,可以放置在集装箱中,通过商船为军方执行水下监视任务。该系统还被出售给澳大利亚。日本海上自卫队也有3艘安装了“监视拖曳阵列传感器系统”的海洋监视船,在西太平洋区域与美军协同行动。

除了上述这些措施之外,无人系统也被美国海军积极用来协助监测水下动态。例如雷多斯公司开发的“转换式可靠声学路径系统”(TRAPS),可以坐沉海底,监听上方经过的各种目标所发出的声音。这种设备可以通过各种船只进行投放,隐蔽性极强。

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雷多斯公司“转换式可靠声学路径系统”示意图。这些装置可以被秘密投放到战略要冲的海底,在那里侦听潜艇动向,然后将搜集到的数据通过水面舰艇和卫星传回己方。

Saildrone公司的太阳能风帆无人船也被美国海军用来执行海面和水下侦察任务。这种无人船以太阳能为能源,依靠风帆自主航行,可以长时间(数月甚至是数年)在海上巡弋,船上配备有智能摄像头和各种传感器。据该公司透露,他们已经向美国海军提供了至少22艘这种无人船。

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■Saildrone公司的太阳能风帆无人船示意图,在距离船底10米的水下带有声学传感器。

结语

这些年来,军方和渔民已经在我国近海捕捞截获了很多不明身份的探测器和其他装置,相关新闻报道不时就会出现在各种媒体上。这说明围绕着中国海军的不断发展壮大,来自各方的斗争和刺探从未停息,而且必然会呈现出一种愈演愈烈的状态。

南海因为存在着我主要海军潜艇基地的原因,在其中扮演着更加引人注目的角色。与空中和水面上的紧张对峙相比,在水下的幽暗战线上,对抗很可能更加激烈,也具有着更加重要的战略意义。