美國會嚇到嗎? 俄三艘核潛艇「300m內」破冰上浮的戰略與戰術意義

俄羅斯於近日舉行的「白熊—2021(Umka—2021)」,在北極海域「創世界紀錄」的於半徑300m內,「同時」有三艘巨型戰略核潛艇完成破冰上浮的任務。對於一般的讀者,這則新聞沒什麼,但從專業角度分析,這則新聞傳達了劃時代的戰略戰術意義!

巨型潛艇300m內同時上浮難度

為什麼報導要強調「三艘戰略核潛艇」在「半徑300m內」、「同時」上浮這幾個數字呢?

首先三艘核潛艇在北極破冰上浮,美國在1986年就執行過,但是為三艘小的多(4,800噸),且運動性能較靈活的核能攻擊型核潛艇,在北極海域冰層薄的多(僅55cm)的位置破冰浮起。

但這次執行的難度,遠遠超過前次紀錄。俄軍三艘潛艇由一艘北風之神級(Borei-class submarine)與兩艘德爾塔四型(Delta IV-class submarine)組隊編成,都是攜帶戰略洲際彈道飛彈的「超大型戰略核潛艇」。

北風之神級長170m,寬13.5m,潛航排水量24,000噸;德爾塔四型長166m,寬12.3m,潛航排水量18,200噸,無論尺寸與噸位,都比一般水面艦艇大很多!

就算要三艘這麼大尺寸的水面艦艇,在水面半徑300m內,排成橫隊運動,操艦難度都不小,何況彼此之間「無法通訊、無法確認位置」的冰層下大型彈道飛彈潛艇!這絕對需要很多技術上的突破。


▲俄羅斯三艘大型彈道飛彈核潛艇在北極同時破冰上浮實錄。

Borei-class submarine
▲編號K550的北風之神級彈道飛彈核潛艇二號艦,水下排水量2.4萬噸。
Delta IV-class submarine
▲在乾塢維修的德爾塔四型彈道飛彈核潛艇,水下排水量1.82萬噸。
Three Russian Nuclear Submarines Surface Through the Arctic Ice
▲三艘同時破冰浮出的俄羅斯潛艇,大部分艇身還在冰層下。

長波通訊技術突破?

「如何通信」一直是潛艇在潛航時的大難題,水能夠屏蔽幾乎所有電磁波的傳遞,而聲納之類的裝置,無法傳遞訊息。除非潛艇上浮到「通信作業深度」,通常距離海平面約10m以內,放出通信浮標或是升起通訊天線,才能傳遞資訊。

但潛艇上浮到作業深度,或是放出通信浮標時,很容易就被反潛機利用雷達或是磁異偵測器之類的裝置抓到,進而擊沉,就算在平時,上浮通訊也會讓潛艇最大的戰力來源「隱蔽性」會大打折扣,在冰層下更不可能這樣通訊!

要在冰層下通訊,應只能用長波(Long Wave),其是無線電的通訊中為頻率最低的電磁波段,是指頻率低於30KHZ到300KHz 的電磁波,特點是傳輸距離遠,信號衰減小,適用於大洋上、中遠距離、地下岩層等困難地形的通信。

而且長波通訊能穿透百公尺深的海水與冰層,與在北極下方的核潛艇實現通訊。長波通訊的缺點是由於頻率低,所以長波通訊攜帶資訊量也小,故不適合傳送資訊量大的信號(傳3個字元要15分鐘),此外長波通訊要擴大訊號覆蓋範圍,需要佔地非常大的天線(總長動輒幾十公里),耗電量也大。

長波電台
▲占地甚廣的長波電台天線群一隅。

其他水下通訊技術突破?

除了長波通訊,近年來電子科技發達,所以各軍事強國嘗試研發出其它水下通訊技術,例如在2017年,北約海事研究與實驗中心宣布批准「JANUS」,這是一種使用聲波在水下傳輸數位資訊的標準化協議(技術類似傳真,只是媒介是聲波),在距離28公里(17英里)的距離內使用900Hz至60kHz的頻率通訊成功。

當然還有其他各式各樣的水下通訊技術在研發中,俄羅斯也許亦獲得了這方面技術的突破。

總之這次俄羅斯三艘大型核潛艇在這麼小的距離內集結上浮,潛艇間的距離甚至不足100m,只靠潛艇間以聲納互相偵測,難度非常高,只要稍微有一點偏航,幾乎可以肯定馬上水下互撞。

所以這三艘潛艇的行動,幾乎可以肯定靠能傳輸複雜訊號的通訊,才能協調這麼複雜的動作,俄軍似乎達成了某種長波通訊或其他水下通訊技術的突破,傳輸速度加快或是傳輸量增加,才能完成這次世界紀錄,這當然具有明顯的軍事意義。

潛艇水下通訊
▲潛艇如何兼顧隱蔽與水下通訊,一直是潛艇科技中相當高的技術難點。

北極對於潛艇的意義

潛艇最大的戰力來源,其實是「隱蔽」,敵方為了抓一條在海中的潛艇,必須動用大量,甚至不成比例的資源,如果反潛能力不足,對方一艘潛艇就改變扭轉戰局走向。

例如1982年的英國阿根廷「福克蘭島爭奪戰」(Falklands War),英國核潛艇「征服者號」以傳統「Mk 8 mod 4」魚雷擊沉阿根廷海軍貝爾格拉諾將軍號(ARA General Belgrano)巡洋艦後,整個阿根廷水面艦隊就全部撤回港內,治戰爭結束都不敢出海,因為無力反潛。

相對的,正因為潛艇威脅這麼大,世界各主要國家,包含我國在內,都相當重視反潛能力,多半有立體的反潛網,包含水中的潛艇與各式海床固定偵潛裝置、水面艦艇、空中的反潛機等等。

尤其是反潛機飛行速度快,續航力又遠,配合近年電子科技發達,偵潛手段除了傳統的各式聲納外、包含雷達探測、電子訊號截收、磁異偵測器等,都能讓水中的潛艇更容易被發現。

P-3C
▲我國P-3C反潛機尾部的巨大突起物,就是磁異偵測器。

現有偵潛反潛手段在北極幾乎無效

但北極附近北冰洋海域厚重且大範圍的長年不化冰層,卻又讓各種反潛手段幾乎無效,前述的偵測裝置幾乎都無法「破冰」進入水中,當然就更別談偵測到潛艇,所以北極下成為潛艇尤其是核潛艇的樂園。

雖然其他國家的攻擊型潛艇能夠進入北極進行「潛對潛作戰」,獵殺俄羅斯的彈道飛彈核潛艇,但這難度比其他反潛手段高太多了!

首先北極海域有許多巨大的浮冰,其在海上漂浮、摩擦、崩落的背景噪音,能夠完美的掩蓋核潛艇的聲紋訊號,造成被動偵測方式難度大增!

此外俄羅斯彈道飛彈核潛艇附近,也有隱蔽俄羅斯的攻擊型潛艇護衛,一但獵殺者的水下噪音被偵測到,或是其開啟主動聲納搜尋,就可能反而遭到摧毀,獵人成了獵物。

就如同兩個持槍的狙擊手在黑暗中屏息準備攻擊敵人,但其中一位突然打開手電筒,想要偵查對方,結果會如何呢?有比較大的機率是開手電筒的那一方被對手擊斃。

所以假設俄羅斯果如前述,解決了北極冰帽下大規模潛艇艦隊通信的問題,那北極就能成為俄羅斯戰略核潛艇的重要屏障,且敵方的現有反潛手段非常難以破解。

北極 破冰船
▲北極厚重的冰層與冰塊擠壓、碎裂的噪音,都能給彈道飛彈核潛艇相當良好的天然掩護。

強化二次戰略核打擊

為什麼俄羅斯要高調宣布北極變成其戰略彈道飛彈核潛艇堡壘呢?因為這能屏障俄羅斯的「二次戰略核打擊」能力。

核打擊分為一次戰略核打擊:以核彈先出手主動攻擊敵方,以及二次戰略核打擊:偵測到敵方發動攻擊後,以核武器還手反擊。

加上「戰略」兩字,表示這類核武攻擊的目標,不是打擊敵方的軍隊,而是摧毀敵國「發動戰爭的能力」,因此戰略轟炸通常是攻擊工業區、重要交通線、原料生產與儲存設施、重要都市等後勤單位,以核彈的威力,只要幾個彈頭命中目標,通常就能達成任務。

只有一次核打擊能力不足懼

世界上有核彈的國家日漸增加,但只有擁有二次核打擊能力,才會被認可真的有「核威攝」能力,因為只有一次核打擊能力,不代表真正有能力攻擊,因為可能還沒出手,就被敵方先摧毀了。

擁有二次核打擊能力,才算真正「保證相互摧毀」(Mutual Assured Destruction)的核威懾力,就算敵方先出手,仍會遭到反擊,大家一起同歸於盡。

「保證相互摧毀」原則根據冷戰時代的實踐,確實能有效維護世界整體上的和平,讓人類整體上迎來了70年相對穩定繁榮的時代,全球人口由1950年的25億人提升到2020年的79億人。

Mutual Assured Destruction
▲冷戰時期驗證了保證相互摧毀理論,確實能阻止核子大戰,甚至強國間的直接戰爭都未曾發生。

新冷戰時代的核武平衡

現在美國針對中國與俄羅斯,明顯進入「新冷戰」關係,為了避免熱戰爆發,這幾國保證開始檢視「保證相互摧毀」能力有沒有疏漏。

美國方面釜底抽薪,建構了相對完善的彈道飛彈防禦體系:
1、薩德系統(THAAD)偵測與攔截發射後在大氣層內「上升段」的彈道飛彈。
2、陸基中段防禦系統(GMD)與海基的標準III型防空飛彈,攔截大氣層外「中段飛行」的彈道飛彈。
3、利用改良型愛國者飛彈(PAC-3 與PAC-3 MSE)攔截重返大氣層「下降段」的彈道飛彈。

美國彈道飛彈防禦系統
▲美國彈道飛彈防禦系統從敵方彈道飛彈開始爬升、中段飛行,末段重返大氣層,都有對應偵測與攔截手段。

俄羅斯面對美國的彈道飛彈防禦,了解必會抵消其二次戰略核打擊能力,必須要加以反制,研發成果就是這次的三艘核潛艇同時上浮軍演,為什麼會這樣解讀呢?

1、指揮協調能力突破:三艘巨型戰略飛彈核潛艇,在半徑300m內同時浮出水面,這一定是靠陸基或其他方式,進行複雜的指揮協調,才能辦到,也就表示俄羅斯在潛艇指揮上,取得了長足的進步。

2、彰顯俄軍演習的實戰性:本次演習中,應還有一艘攻擊型核潛艇參與護衛,並且在俄軍三艘彈道飛彈核潛艇上浮區附近,發射一枚魚雷擊中冰層,造成一個巨大破口,衛星照片中清晰可見,應是模擬發射魚雷攻擊敵潛艇,護衛彈道飛彈核潛艇的戰情。

但這個大型的冰窟,亦有可能是將冰層炸薄甚至炸裂成大洞之後,讓潛艇在水下對準冰窟,即可不用破冰上浮,就能發射彈道飛彈的暗示,但因為俄軍並未如此演習,因此只能算是一種未經證實的推測。

俄羅斯潛艇
▲俄羅斯潛艇上浮處附近,由衛星拍攝到,應為水下爆炸產生的巨大冰上破口。

3、北極已成俄潛艇堡壘海域:北極能保護核潛艇已如前述,但是彈道飛彈核潛艇如果無法迅速破冰,則無法發射彈道飛彈,堡壘海域形同虛設。本次俄羅斯潛艇展現的破冰厚度達到1.5m,而且破冰速度極快,顯示其堅固的艦艇結構與充足的破冰動力(極限破冰能力估計達3m厚)。

俄羅斯潛艦這樣的破冰能力,表示北冰洋海域的不化冰層(約927萬平方公里,冰層厚度約1.5~4m)中,至少有80%的區域,不但可以輕鬆藏匿不被發現,還能隨時破冰發射彈道飛彈。

相對的,美軍戰略飛彈核潛艇也能破冰,但最大破冰記錄約僅1.06m的冰層,在北冰洋永凍層上浮可選擇的位置很少。

4、縮短美國飛彈防禦可用時間:最關鍵的一點是,從北冰洋發射彈道飛彈攻擊美國本土,是俄羅斯可控制的堡壘海域中,距離最短者,以北風之神級潛艇攜帶的R-30(RSM-56 Bulava)洲際彈道飛彈為例,僅約從發射起算僅最多14分鐘,就能擊中美國本土各處,包含南端的德州或佛羅里達州。

除了時間短,加上射程近,彈道飛彈因為還有大量的剩餘燃料,可以執行複雜的飛行中機動變軌,再加上R-30本來就能攜帶10個分彈頭的能力,都大幅度增加美國攔截的難度。

以本次演習而論,這三艘俄羅斯潛艇能攜帶總數48枚洲際彈道飛彈,一次能齊射480個核彈頭,每個彈頭的核當量15萬噸,約美軍投在日本廣島那枚核彈的10倍威力。

▲俄羅斯彈道飛彈潛艇連續發射四枚R-30洲際彈道飛彈實拍。

潛射彈道飛彈
▲潛射彈道飛彈被認為是二次戰略核打擊的最重要武器。

美國的應對措施

美國雖然也有阿拉斯加州瀕臨北極,但在整個國家戰略上,長期並不是很重視北極,這也是由於過去地球尚未氣候暖化,北極冰層過厚,幾乎任何軍用艦艇都無法通過,戰略潛艇也很難聯繫,所以頂多派攻擊型潛艇巡弋,順便收集海底水文資料。

1991年蘇聯解體,取而代之的俄羅斯很長一段時間因為經濟因素欲振乏力,美國也因為1990年代的第一次波斯灣戰爭,2001年後的反恐戰爭,將軍事目標轉為地區型國家與恐怖組織,更忽視北極的經略。

但俄羅斯在普丁總統的帶領下,國力蒸蒸日上,再加上因為全球氣候暖化,北冰洋的冰層開始變薄,甚至部分融化,讓北冰洋成為可以航行的通道,以及前述俄羅斯戰略核潛艇的堡壘海域。

俄羅斯並於2014年成立「北極司令部」,並且加大在北極地區的軍事佈署,包含北極作戰旅、早期預警雷達,防空與岸射反艦飛彈部隊等,強化這片堡壘海域的防衛。

美國當然深知北冰洋對於俄羅斯戰略核反擊的重要性,除了加強潛艇的巡弋外,美國海岸防衛隊購買多艘破冰船,強化在北冰洋巡弋的能力,美國海軍也於2018年重建了巡弋範圍包含北冰洋的第二艦隊(United States Second Fleet)。

空中力量方面,除了阿拉斯加空軍基地加強對北冰洋的巡弋,美國也在挪威部署B1-B戰略轟炸機,以快速打擊北冰洋的艦艇,或是破冰而出準備發動攻擊的彈道飛彈核潛艇。

B1-B
▲發射 AGM-158C LRASM長程反艦飛彈的B1-B轟炸機。

但如果俄羅斯彈道飛彈核潛艇能破冰上浮的範圍大,破冰速度快,加上發射飛彈速度又快,美軍轟炸機就算已經在空中巡弋,也很難在僅有約不到10分鐘的時間內,在俄羅斯潛艇發射彈道飛彈前發現並摧毀之。

飛彈防禦方面,格陵蘭島的圖勒空軍基地(Thule Air Base)強化了彈道飛彈預警能力,美國新成立的太空軍也派部隊進駐,負責太空中相關情報/預警衛星的指揮控制。

此外近期美國與加拿大發表的聯合聲明,兩國將針對北美空防司令部(North American Aerospace Defense Command,NORAD)的相關系統進行現代化改造或升級,也會強化針對北極地區的監控,整體來說就是將飛彈防禦系統針對由北極方向飛來的彈頭,打造的更加滴水不漏。

北美防空司令部
▲北美空防司令部預計加強設備,並強化對北極的監視。

核武能力平衡是人類安全保障

站在地球全人類的立場,雙方的核武措施一定要全力平衡,千萬不要為了一方壓倒另一方而喝采,因為不平衡的核武能力,可能鼓勵某一方採用核武作為解決問題的手段,只有核武能力的「保證互相摧毀」得到貫徹,才能維持世界和平。

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