从越南洽购潜艇救援船谈文水资料对潜艇战力的影响
本文刊载在《兵工科技》2017年第7期上，以下是正文：
据《美国之音》电台网站2016年10月26日报道，越南正与俄罗斯洽购21300S型“海豚级” 潜艇救援船。这条消息看似不那么起眼，因为毕竟潜艇救援船这类军辅船远不及“基洛”级潜艇、“猎豹”级护卫舰那般抢眼，但其背后的深意却绝不容小觑。
醉翁之意
2000年，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇失事，艇上118名官兵全部遇难。海难发生时，孱弱的俄罗斯海军已经派不出像样的救援力量，只得硬着头皮请求西方施以援手，可谓在全世界面前丢尽了颜面。骄傲到骨子里的俄罗斯痛定思痛，开始筹划建造新一代“海豚级”潜艇救援船，船型代号21300S型。该船由金刚石设计局负责研制，
21300S型“海豚”潜艇救援船
“海豚级”潜艇救援船长107.3米，满载排水量约5000吨，航速15节，自持力30天。该船可为事故潜艇上的船员提供救助，为水下潜艇和水面舰艇供气、供电和提供救生设备。船上配有全套新型救生设备（包括潜水器和高压氧舱）以及为遇险船只和潜艇人员提供紧急救援的医疗设备。船上还有维修车间，能为靠帮潜艇提供一定程度的维修。船艉装有大型起重机，用来施放救生钟、水下遥控平台系统等专业设备。由于这些救生设备占据了船尾空间，因此该船的直升机起降平台只能设在船艏，且无机库。
该型救援船的首舰 “伊戈尔•别洛乌索夫”于2005年开工建造。受财力不济及相关配套设备研制进度落后的拖累，这条船历经十年磨难，好不容易才在2015年完工，编入俄太平洋舰队。在驶往远东途中，“伊戈尔•别洛乌索夫”顺访了印度和越南。俄罗斯希望今后能为每支舰队都配备一艘，以增强潜艇部队的救援力量。
锚泊在金兰湾的两艘越南“基洛”级潜艇
众所周知，越南花费32亿美元（其中21亿美元为购买潜艇及武器弹药的费用，11亿美元为基础设施建设和人员培训费用），从俄罗斯引进的6艘“基洛”级潜艇（HQ-182“河内”号、HQ-183“胡志明市”号、HQ-184“海防”号、HQ -185“岘港”号、HQ -186“庆和”号、HQ-187“巴地头顿”号）已于2016年年底全部到货，同时采购的150枚3M-54潜射反舰、巡航导弹、250枚53-65KE热动力鱼雷、150枚TEST-71MK电动鱼雷也已经交付。越南海军为此成立了一个新单位——第294潜艇旅，主要驻地为金兰湾、芽庄。
对于一个2015年国民生产总值仅有1933.71亿美元，2014年军费支出总共才43亿美元的国家来说，这笔总价值32亿美元的军购，可谓是举倾国之力砸下的大手笔。由此足见越南对先进潜艇寄予的厚望。由此，人们也就不难理解，为什么在“基洛”级潜艇刚落户越南，该国前国家主席张晋创、前总理阮晋勇就迫不及待前往视察，并高调对外宣传了。
停靠码头，等待高官视察的越南潜艇
不过，越南虽经二十余年“革新开放”，经济发展水平有了很大提升，但毕竟实力有限。因为缺钱，越南采购苏-30MK2时，没购买电子对抗吊舱，机载电子设备也尽量简化，导航系统仅有二战水平，配套的武器弹药档次也较低，数量较少。越南苏-27SK配套的中距弹，至今仍是老旧的R-27ER和R-27ET当家。别说R-77了，就连改进了导引头的R-27TM都没有。就连相对便宜得多的以色列LAR160火箭炮，越南也买不起整套系统，只好买来配套的EXTRA制导火箭弹，架在卡车上充当岸防武器。
越南的外汇收入有三分之一来自南海石油。越南当初购买“基洛”级潜艇时，国际油价正居高不下。如今时过境迁，国际油价在经历断崖式下跌后，近两年一直在低位徘徊，越南的国际收支状况也由此恶化。在这种情况下，按理说越南有限的外汇应该用在购买对提升海空军战斗力有直接影响、不可或缺的项目上。潜艇救援船这类军辅船虽然也重要，但在资金紧张的情况下，其优先程度应该并不高。这么浅显的道理，越南军方不该不懂。但是，他们为啥还要在经济窘迫的情况下，洽购21300S型“海豚级” 潜艇救援船呢？
越南前总理阮晋勇视察潜艇部队
据外电报道，21300S型救援船并非简单的潜艇救援船，船上还装有精密的水下声学、磁力等探测设备，可以搜集包括海洋温度、盐度、深度、海流、水文、重力、地貌地质等水文数据。这些资料对于潜艇作战是不可或缺的。
笔者认为，越南方面看中的不仅是“海豚级”的救援功能，该船拥有的水文资料搜集能力，才是越南最关切、最迫切需要的。快速获得水文资料搜集能力，摸清预设战场各方面情况，让潜艇部队真正形成战斗力，才是越南洽购这型潜艇救援船的根本目的。
深海暗流
众所周知，潜艇是以大海作掩护的隐蔽性突击兵器。如何利用海洋环境隐蔽自己，是一项极为复杂的课题，不仅需要仰仗潜艇自身优良的战术技术性能，潜艇官兵娴熟的操作技能，更需要充分利用复杂海洋环境。现代潜艇作战主要依靠主、被动声呐来发现、跟踪、识别对手，并为艇载火控计算机提供解算射击诸元所需的原始数据。鱼雷、潜射导弹作为潜艇主要突击兵器，其使用及效能也受到海洋环境制约。
温跃层
海洋温度垂直分布
声波在海水中的传播速度与海水的温度、盐度和压力等因素有关。其中任何一个参数的改变都会导致声速的变化。大洋中，盐度的变化不大，相应的声速变化在3米∕秒左右。从海面到3000米的深海，压力引起的声速变化约为50米∕秒。海水温度若相差25℃，由此引发的声速变化约为80米∕秒。可见，海水中的声速主要取决于温度和压力，其中温度的影响最为明显。
海水由于受太阳辐射加热和海面混合等影响，其温度的垂直分布一般呈分层结构。在海面以下100至200米左右，经常会出现温度和密度急剧变化的一个水层，这个水层就叫温跃层。其上方是薄暖水层，下方是厚冷水层。
温跃层直接影响潜艇最重要的性能优势——隐蔽性。它处在现代潜艇通常的作战深度内，对于计算潜艇的隐蔽深度、控制水下精确制导武器至关重的。一般说来，夏季海面太阳辐射加热后，上层海水的温度比下层高，声呐换能器基阵发射的声波束就会发生折射，从海面弯向海底，就有可能发生前方潜艇近在咫尺，但声呐却测不到的现象。除非把把换能器基阵向上仰一定角度，才能探测到潜艇。冬季北方海区上层海水的温度比下层低，声呐发射的波束就会弯向海面。如果这时潜艇躲在温跃层下的厚冷水层，声呐就得将换能器基阵下俯一定角度才能探测得到。因此，潜艇若想利用季节和海区温跃层躲避对方声呐探测，或是利用艇载主、被动声呐迅速而准确地发现目标，就必须全面掌握海区水文资料。
密度跃层
海水的密度取决于温度、盐度和压力（或深度）。温度越低，含盐量越高。深度越深，海水的密度就越大。密度小的海水会集聚在密度大的海水上面，使海水成层分布。这上下层之间，自然形成了一个过渡水层，叫密度跃层。密度越层一般位于海面以下100至200米左右，有的甚至厚达数米。
海水密度跃变层（Pycnocline）、温度跃变层（Thermocline）、盐度跃变层（Halocline）
密度跃层对潜艇上浮下潜操作有重大影响。海水密度跃层在水中能阻止其上下海水的对流。在其上密度小、下密度大的正密度梯度跃变层中，海水的浮力明显增大，潜艇能相对稳定地保持悬浮状态，如同座底，故称为“液体海底”。“液体海底”能使潜艇停车静卧于其上待机。而当密度跃变层为负梯度时，其上层海水密度大,，下层海水密度小,。进入该水层的潜艇很容易丧失正浮力，故称为“液体断崖”。当潜艇遇到“液体断崖”时，会突然下沉，危及潜艇安全。2014年年初，中国海军南海舰队372潜艇在执行战备远航期间，突然遇到了“液体断崖”和“海洋内波”，导致意外下沉，艇内管路爆裂漏水，动力舱进水八分之一。幸亏全艇官兵平日训练有素，遇事临危不断，果断处置，这才最终摆脱险境。
海洋内波
海洋内波是发生在海水内部的水流波动，学名叫“内惯性重力波”，简称“内波”。内波的波浪振幅通常在十几米至几十米之间，波速在1米∕秒以下，波长为几百米至几十千米。
海洋内波
潜艇在遇到突然而至的内波时，操作性、稳定性和安全性都会受到影响。停坐在跃层上的潜艇，在随跃层处海洋内波做大幅度的上下波动时，如果艇长远小于内波波长，潜艇随着内波波浪起伏的幅度较小。如果艇长远大于内波波长，潜艇颠簸得就比较厉害。而当潜艇的艇长尺度与内波波长相当时，二者形成共振，潜艇上下起伏的幅度最大。如果此时潜艇潜深较浅，潜艇就容易被颠出水面，不仅暴露行踪，也有与海面航行船只发生碰撞的危险。如果此时潜艇潜深较大，接近海底，潜艇就可能会在波谷经过时因下俯而触底发生触底事故或超过最大安全潜深。
此外，在少数情况下，深层海水密度较小时，被内波卷入的潜艇会迅速下沉。南海舰队372号潜艇在遭遇“液体断崖”时，也同时遭遇到了这种类型的海洋内波。和372号潜艇相比，美国海军首艘核潜艇“长尾鲨”号就没有这么幸运了。1963年4月10日，“长尾鲨”号在距美国马萨诸塞州海岸线350千米处的潜行时，突然遭遇强烈内波，潜艇迅速下沉超过了最大安全潜深，耐压壳破裂，艇毁人亡。
除了危及安全，潜艇在发射鱼雷、潜射导弹时如果遇上内波，鱼雷导弹在水中受到内波引起的剪切流影响，将严重影响武器的准确性。
不过，对于潜艇来说，内波也有其有利的一面。在内波频发的海域，潜艇发出的噪音可能因为内波的存在而急剧衰退，大大增强潜艇的隐蔽性。因此，世界各国在在筹划潜艇展开航路或在某海域待机时，都尽最大可能充分利用内波。尤其是常规潜艇需要经常上浮充电，充电时自噪声强度高，因此常规潜艇在战区充电时，也尽可能利用内波造成的强烈声场来隐蔽自己。
海流
海水会因热辐射、蒸发、降水、冷缩等而形成密度不同的水团，再加上风应力、地转偏向力、引潮力等作用，会形成大规模相对稳定的流动。这种流动是海水的普遍运动形式之一，统称为海流。海流按成因可大致分为漂流、地转流、潮流、补偿流、河川泄流、裂流、顺岸流、风生流、定海流等数种。
潜艇水下航行主要受潮流、定海流和风生流的影响。由于海流的存在，潜艇在航行时必须及时修正航向、航速，否则会逐渐脱离计划航线,，容易发生航海事故或影响作战、训练任务的完成。
潜艇在大洋环流区域航行时，应尽量选择顺流航行，以节省燃料，提高航速，延长水下航行时间。在通过敌方控制的海峡或反潜封锁区时，为避开敌声呐搜索，可利用深层流进行漂航，以增强潜艇的隐蔽性。在执行封锁敌港口任务时，潜艇可以借助涨潮流进入敌人港口布雷，利用退潮流神不知鬼不觉地撤退。
水声环境
声呐是一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下测量和通讯任务的电子设备。无论是潜艇探测目标，还是反潜方搜索潜艇，声呐都是一种无可取代的技术手段。
水声通道随纬度变化情况，横轴为纬度，纵轴为水深，实线为水声等速线
因为海水物理性质垂直分布的特点，声波在不同水层的传播速度是不一样的。其中，能使声波传播速度发生突变的水层称为声跃变层。声速剖面结构对声传播路线的影响有直线、向海底偏转、向海面偏转、分裂衍射和声道传播等几种模式。声波以向海面偏转和声道传播模式传播时，通过反复的折射和反射，声波被束缚在声道和近海面区域,形成声道效应和海面波导效应。在这些声线汇聚区，增大声呐的探测距离，做到远距离先敌发现。而声线汇聚区以外为阴影区，处于该区域的潜艇可避免被主动声呐探测到。海洋分层中，尤其是海水温度随深度降低所形成的负声速梯度，容易形成声盲区，有助于潜艇避开声呐侦察。
水声会聚区示意图
海洋中的跃层、锋面、内波、中尺度涡旋、海底地形、海底地质等对声传播都会造成强烈影响。相关资料表明，由内波或中尺度涡漩导致的声波传播损失可达25分贝，锋面导致的声波传播损失可达30分贝。无论是主动声呐还是被动声呐，其效能在复杂海洋环境中都将会产生不稳定变化，甚至导致声呐系统出现盲区或弱视区，严重影响潜艇的隐蔽和作战。
声场特征
海浪
潜艇在使用潜望镜时，或在使用武器时（发射鱼雷、飞航式导弹、弹道式导弹），其都处于近水面航行状态。常规潜艇在有敌情威胁的海区为蓄电池充电时，一般都处于通气管航行状态，这时离水面也很近，容易因海浪影响到航行稳定性。
潜艇在发射潜射导弹时，对潜艇潜深、艇体摇摆等参数是有限界要求的。只有在艇体运动环境满足要求时才能发射。此外，海浪的大小还直接影响到潜射导弹出水姿态，不但会造成其射击精度大幅下降，严重时甚至还能导致导弹出水后失控。
此外，海浪变大时，会改变海面的反射或散射特性，引起声呐信号幅度和相位的剧烈起伏，对单频信号产生频移效应和频率展宽，使得洛埃镜效应或虚源干涉效应减弱或变得模糊。在高海况下，海洋表层一般会出现气泡，气泡的共振散射会引起海水声速、密度的改变，对高频声传播产生更大的损失。所有这些，都会影响到声呐使用效能。
背景噪声
海洋环境中是存在一定强度噪声的，这对声呐的探测距离、探测精度和准确度影响极大。海洋环境噪声又可分为海洋动力噪声和海洋生物噪声两大类。海洋动力噪音又可细分为自然噪声和技术操声。自然噪声是由海浪、洋流和风引起的。技术噪声是由舰船的机械和港口的技术装备引起的。生物噪声是由各种海洋生物，如鱼、虾、哺乳动物等所产生的。
风成噪声和船舶噪声是海洋背景噪声的主体，这两种噪声源都是面分布源。给定了面源的特性，结合传播效应，在理论上可给出海洋环境噪声场的各种特性：谱级、指向性、时空相关函数或互功率谱。
此外，某些海洋动物产生的声音可极大地提高海洋背景噪声。鱼群、密集的浮游生物以及漂浮的巨藻，都会让声波产生散射。海洋中存在着大量散射体以及起伏不平的界面。当声源发射声波以后，碰到这些散射体，就会引起声能在各个方向上重新分配，即产生散射波。其中返回到接收点的散射波的总和称为混响。由产生混响的散射体不同性质，可分为体积混响、海面混响和海底混响。混响对主动式声呐的影响极大。
海洋背景噪声是由各种海洋声源产生的噪声混合而成，其特征是一个宽带的，具有一定频谱结构的宽带噪声。一般来说，在200Hz——50kHz这个声纳主要工作带宽内，其特性是随着频率升高谱级下降的。这个频段内的海洋噪声的大小与海况有关，用谱级表示在3级海况下1kHz的海洋背景噪声谱级是70分贝左右，在200Hz——5kHz上海洋背景噪声频带级为106分贝，在200Hz—50kHz频带上海洋背景噪声频带级是107分贝左右。
也就是说，在不同的频段上，同一噪声所测出来的强度是不一样的。由于海洋环境的差异，每个海区在同一频段上测出的背景噪声强度往往差异很大。不掌握相关海域背景噪声的详细资料，要想探测、发现、跟踪、识别、锁定敌方潜艇将是件极为困难的事。
海底地貌
海底作为水声信号传播的下边界，对其传播特性有很大影响。主动声呐的工作效能在某种程度上依赖于海底地质特点。坚硬的海底是极佳的反射器，能将远距离上的回声清晰反射回来。在这类海域，潜艇在开启主动声呐前，调整潜艇的俯角，这样能让声呐的有效探测距离增大。相反，在泥质海底的海域，潜艇声呐则要在潜艇上仰时开机，效果才更好。
此外，海底山峰可以阻挡水声传播。潜艇可以隐蔽在海底山峰后，规避敌方声呐探测或主动声自导鱼雷的攻击。当然，事物都有两面性。潜艇在近海底机动时，由于海底表面的复杂多变性，加之存在文丘里效应，会受到和海底表面有关的力和力矩，给潜艇近海底机动操作造成很大困难。
现代潜艇出航时，都要携带相关海域的海底地图。根据舰位推算，从而在海图上精确地标出自己的位置，继而了解自己周围底海地形，规避海图上标出的障碍物。所有这一切的前提，是得投入大量的资源，测出详尽准确的海地地形图。
弥补短板
正因为水文资料对潜艇作战和反潜作战有着至关重要的作用，因此其拥有国无不对其严格保密。甚至是亲密盟友之间，也相互提防。故而指望别人转让这些资料，是不现实的。
世人都知道，越南斥巨资建设潜艇部队意欲何为。越军潜艇的预定作战海域——南海，东连太平洋，西接印度洋，是至关重要的海上交通要道。每天游弋在南海的各色商船如过江之鲫。民用船舶的高强度活动带来了嘈杂的背景噪声。
南海大陆架和海洋洋底环境，请注意这张图中白色到深蓝色为水深渐变图，颜色越深的区域水深越大
南海的总面积超过350万平方千米，仅次于珊瑚海和阿拉伯海，居世界第三位。南海水下主要由大陆架、大陆坡和中央海盆三个部分组成，三部分呈环状分布。中央海盆位于南海中部偏东，是大陆坡围绕的一个东北至西南走向的狭长海盆，大体呈扁的菱形，面积约40万平方千米。海盆地势东北高、西南低，其北部水深3400米，南部4200米，最深在西北部为5567米。大陆架沿大陆边缘和岛弧分别以不同的坡度倾向海盆中，其中北部和南部面积最广。在中央海盆和周围大陆架之间是陡峭的大陆坡，分为东、南、西、北四个区，南海海盆在长期的地壳变化过程中，造成深海海盆，海盆内大部分地区比较平坦，可视为一个“深海平原”。虽称之为“平原”，但它的地形很复杂，其上矗立着27座高度超过1000米的海山（其中不少高度超过3400—3900米）以及20多座400—1000米高的海丘。
南海海底地貌
南海表层海水温度较高。北部23-25℃，中部26-27℃，南部27-28℃，且季节的变化也不大。南海热带海洋性季风气候非常明显。每年10月以后，从西伯利亚和蒙古高原吹来的冬季气流不断奔向南海，所以南海每年11月至次年3月盛行东北季风。每年4月开始，南海转受热带与赤道海洋气团的影响，5月至9月盛行西南季风。4月和10月是季风转换时期。受其影响，南海的海流也有明显的季风特点，夏天流向东北，冬天流向西南。
南海环流系统主要受季风支配，带有漂流性质。南海海流随季风而变化。夏半年盛行东北向漂流，主流在台湾以南汇入黑潮，支流经台湾海峡入东海；冬半年盛行西南向漂流。黑潮分支多半年经巴士海峡沿台湾以南海域向西流动；夏半年经吕宋岛西北外海进入南海流向西南。南海海流流速比东部海区大，夏半年大于0.5米∕秒，冬半年在1米∕秒以上。漂流的水体运动造成南海海面夏半年北高南低，冬半年南高北低。
南海的上升流分布很广，四季都有，夏季最强，尤以越南东部海面、海南岛东部沿海及粤东沿海和台湾浅滩一带最为显著。上升流能把深水区大量的营养盐类带到表层，为鱼类提供丰富的饵料。因此，上升流显著的海区，多为天然的渔场。这些数不胜数的鱼群，成为天然散射体，对声呐效能影响极大。
综上所述，南海的水下环境极为复杂。如果手里不掌握详尽的水文资料，再先进的潜艇也会变成聋子、瞎子，沦为任人宰割的鱼腩。但是，要掌握这些资料，又谈何容易？这不仅需要先进的仪器设备，更需要经年累月的持续投入，积累资料。而这些都是越南目前极度欠缺的。
美“无暇”号海洋声学环境监测船
就拿探测仪器设备和探测技术来说吧，诸如船用窄带多普勒海流剖面测量仪（ADCP）、宽带多普勒海流剖面测量仪（BBADCP）、坐底式波流测量仪、自容式ADCP、声学测波仪、声学水位计、声学释放器、声学测量浮标、拖曳声源、海床基海洋环境自动观测系统、沿海实时潮位监测系统、自定位水下潮流测量仪、浅海回声测深仪、深海回声测深仪、海底浅层剖面仪、浅海多波束系统、深海多波束系统、多普勒声学测流仪、侧扫声呐、遥控潜水器、重力仪、磁力仪、坐底式海冰监测技术等，这些都不是技术贫弱，缺乏工业基础的越南所能自行研发的。
美国海军“胜利”级海洋声学环境监测船
大量建造各种科考船、海洋调查船船队，每年定期组织广泛的海洋调查，这种我国从80年代初开始就坚持至今的做法，耗资不菲。正是拥有了几十年积累而成的海量水文资源，我国才得以在数年前构建起具有世界先进水平的水下信息化作战沙盘，有效提高了潜艇的作战能力。这种时间、人力、物力、财力上的投入，恐怕不是越南这种经济体量的国家所能承受得起的。至于像美国、日本那样建造少数可以在恶劣天气和海况下工作的大型小水线双体海洋声学环境监测船，无论是资金还是技术，越南恐怕连想也不敢想了。
一方面急需获得南海各种水文资料，一方面资金和技术又都极其有限，在这种左右为难的情况下，越南盯上“一专多能”的21300S型“海豚级” 潜艇救援船，也就顺理成章了。
值得注意的是，潜艇救援船这种可以归属为“人道主义救援设备”的军辅船，在洽购时既不那么起眼，也不容易引起相关国家的强烈反弹。像这种“暗渡陈仓”的小聪明，越南人着实耍过不少，有时候看似还能占到一些便宜。只不过，国与国之间的博弈，是综合国力的较量，任何自不量力的想法和做法，最终都会落得“竹篮打水一场空”。类似于“占小便宜吃大亏”的教训，越南并不缺乏，而且殷鉴不远。只是不知道越南要栽跟头栽到何等地步，才会真正正视现实，改弦更张，就让我们拭目以待吧。
越南印度南韩的反华，是骨子里的。
唯有拉大距离，象美国那样对别国保持代差优势 达瓦里希自废武功的后果。 中国的双体水声船也出来啦 小声问一句： 锚泊在金兰湾的两艘越南“基洛”级潜艇
基洛的锚在什么位置？ 以及，文中错误多得我是在懒得吐槽了，不加理解的情况下到处抄资料很容易出问题的。 白色潜水艇 发表于 2017-7-4 19:32
以及，文中错误多得我是在懒得吐槽了，不加理解的情况下到处抄资料很容易出问题的。 ...
能否讲讲越南的基洛对我们威胁有多大？越南是否有能力调查南海的水文资料？{:9_303:} 白色潜水艇 发表于 2017-7-4 19:32
以及，文中错误多得我是在懒得吐槽了，不加理解的情况下到处抄资料很容易出问题的。 ...
白白 请教一个问题，为啥现在的船用鱼群探测声呐不采用军用声呐这样的发展思路呢？采用更大功率以及更多数量的声呐源，
这样探测距离成倍提高同时精度也能提升不少。个人感觉 这种设备市场需求应该不小，毕竟海鲜价格多贵啊～
外行哈，见笑了。
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