紀永添專欄:拖著長尾巴的間諜船──美國的海洋監視艦與新冷戰       

紀永添    2025年03月06日 07:00:00
美國勝利號海洋監視艦採用雙體船設計,可以看到後甲板變的非常寬敞,在操作拖曳式聲納時,更有餘裕。(維基百科)

美國海軍已在2025年1月,將新一代海洋監視艦的建造檢討報告,送交到美國國會,並正式命名為探險家級(Explorer class),前兩艘都以知名的海洋探險家來命名,以表彰他們的貢獻。不過這批海洋監視艦,並不單純用於海洋探險或科學研究,在美國的對手眼中,這些海洋監視船就是不折不扣的間諜船,專門用於偵測與追蹤潛艦的蹤跡,協助反潛作戰。目前探險家級預計要興建7艘,而前一代的無瑕級(Impeccable class)海洋監視艦,則因冷戰結束,削減軍備,原本計畫興建6艘,最後被砍到只剩下首艦無瑕號(USNS Impeccable , T-AGOS-23),就說明新冷戰已悄悄來臨。事實上,無瑕號還曾是美、中兩國海上衝突的主角,事件發生在2009年,在南海航行的無瑕號,不斷被解放軍與海上民兵船騷擾,揭開了今日南海緊張情勢的序幕。

 

中國半官方的「南海戰略感知計畫」,公布了美國海洋監視艦有效號的航跡,該艦在菲律賓西方的南海海域頻繁活動,徘徊不去。(圖片摘自X平台)

 

海洋監視船是不折不扣的間諜船

 

當時中國的軍艦作勢衝撞,逼使無瑕號改變航向,海上民兵船則拋擲異物,讓無瑕號必需急停閃避,目的都是要讓無瑕號無法操作拖曳在船尾後方的聲納。中國船隻甚至還企圖用捕捉勾,撈取或破壞在水中的拖曳式聲納,因為這是美國海洋監視艦最重要的反潛利器。無瑕號配備的AN/UQQ-2,全名為監視型拖曳陣列聲納系統(SURTASS),在施放時最長可超過1.5公里,因此保持艦體的穩定航行非常重要,中國海軍就是瞄準這個弱點,希望讓無瑕號難以操作拖曳式聲納,最後被迫放棄任務。不過隨著西太平洋的情勢日漸嚴峻,美國派遣海洋監視艦在南海一帶活動,已成為常態。中國半官方的南海戰略感知計畫,近期就公布了另一艘海洋監視艦有效號(USNS Effective , T-AGOS-21),在南海不斷徘徊的航跡,並指控這些活動是惡意挑釁的行為。

 

2009年3月,美國海洋監視艦無瑕號在南海與中國的民兵船爆發衝突,中方的船隻還試圖勾取並破壞無瑕號的拖曳式聲納。(圖片摘自U.S. Navy)

 

中國對這些海洋監視艦的活動,反應會如此激烈,原因在於配備SURTASS的海洋監視艦,隸屬於一個更大型的監控計畫,稱為整合式海底監視系統(IUSS)。前身為冷戰時期所建立的聲波監視系統(SOSUS),是一種固定在海底下的被動式聲納陣列,利用海底電纜互相連結並傳輸訊號到岸上的海軍設施站(NAVFAC),由專業人員進行判讀,以監控蘇聯與中國的潛艦活動。這套系統設置在北大西洋與西太平洋,在過去發揮過極大的功用。不過固定式水下監聽系統的缺點,在於敵國能慢慢推敲出設置地點,讓潛艦遠離被監控的區域,在戰時也容易遭破壞,同時無法移動,不夠靈活。因此在1970年代,拖曳式聲納的技術逐漸成熟後,美國海軍開始積極發展機動式水下監聽能力,一開始先採購或租用民船,來測試拖曳式聲納,以強化整個監控網。

 

隨著早期型的AN/UQQ-2正式服役,美國決定興建第一代海洋監視艦,首艦命名為忠實號(USNS Stalwart , T-AGOS-1)。值得一提的是T-AGOS-1這個編號,T代表這艘船隸屬於美國軍事海運司令部(MSC)指揮,與美國海軍採購或租用的民船一樣,屬於非武裝船隻,不在美國海軍作戰序列上。因此艦名前綴不是美國海軍作戰艦艇所用的USS,而是代表美國海軍船隻的USNS,平日也外包給民間人員操作。AGOS則是輔助一般海洋監視(Auxiliary General Ocean Surveillance)船的意思。忠實號是第一艘專用的海洋監視艦,序號為1,後續興建了18艘,通稱為忠實級(Stalwart class)。不過,即使美國海軍不將這些海洋監視艦視為是作戰艦艇,平日也常以海洋科學研究為名,做為行動掩護,但這些海洋監視艦的確是反潛作戰中極為重要的一環。

 

忠實級海洋監視艦,可以看到後方甲板上的巨大絞盤,可用來施放拖曳式聲納。(圖片摘自維基百科)

 

以船隻搭配SURTASS的優點,在於SURTASS這種拖曳式聲納,可以遠離船體所發出的噪音,與直接安裝在船體上的聲納相比,達到更好的監聽效果。另外一點是拖曳式聲納能藉由一些技術,改變拖曳時纜線的深度,監聽不同的海水層。因為海水有個特性,在不同的深度下,水溫、壓力與鹽份含量會有變化,導致聲波在穿越不同海水層時,出現折射的情況,讓聲波不易穿越。潛艦往往會藉由這樣的特性,躲在不同的海水層,避開水面艦艇的聲納偵測,但拖曳式聲納可以破解這種戰術。最後科學家還意外發現,機械在水中運作時,常會產生低頻噪音,可以在遠方被偵測到,不過關鍵是水下的被動式聲納也要夠長,才能接收低頻噪音的波長。而拖曳式聲納是將一連串的水下聽音器,安裝在纜線上,形成一個非常長的陣列,剛好適合這項工作。

 

從「忠實級」、「勝利級」、「無暇級」到「探險家級」

 

當忠實級海洋監視艦陸續服役時,正值冷戰高峰期,蘇聯不斷在生產更多更安靜的新型潛艦。面對這種威脅,美國也持續升級IUSS,原有的固定式SOSUS改用更先進的聲納與分析電腦,同時計畫改良機動式監控系統。在船體的部份,開始研發第二代的海洋監視艦,考量到忠實級仍採用傳統的船體構型,艦尾甲板上的大型絞盤在施放拖曳式聲納時,空間略顯不足,因此選擇雙體船的設計。同時為了讓船體在航行時更穩定,以免影響到拖曳式聲納,所以採用了特殊的小水面雙體船(SWATH)技術。簡單來說就是兩側的船體都位於水面之下,再利用阻力較小的細長結構,將寬闊的甲板安置在上方。這種設計不利於船隻的航行,會拖慢速度,但可以將波浪對船體的影響減到最少,極為適合需要拖著長纜線,並在甲板上長期作業的海洋監視艦。

 

在SURTASS的部份,則開發出下一代AN/UQQ-2,改採雙纜線(Twin-line)的新設計。相較於舊型的單纜線,雙纜線的優點在於兩條纜線都有水下聽音器,組成被動式聲納,由於兩條纜線有距離的差距,只要計算收到聲波的時間差,就能大略定位出聲源的方位。這種設計被用在後期下水的忠實級海洋監視艦上,並全面配備在第二代的勝利級海洋監視艦(Victorious class)。勝利級的噸位遠大於前一代忠實級的1560噸,達到3100噸,續航力大增,更能勝任遠洋監視任務。首艦勝利號(USNS Victorious , T-AGOS-19)是序號第19艘的海洋監視艦。勝利級總共興建了4艘,剛好在冷戰結束前下水,配備了改良型的AN/UQQ-2系統,新增了緊緻型主動式低頻聲納(Compact Low Frequency Active , CLFA),可在發現不明水下目標時,進一步精確定位。

 

勝利級海洋監視艦採用的小水面雙體船(Small Waterplane Area Twin Hull , SWATH)設計剖面對比圖,可以明顯看出與傳統雙體船的差異。(圖片摘自維基百科)

 

相較於被動式聲納,只能接收目標所發出的聲波,主動式聲納的特點在於能自己發射聲波,再接收被目標反射回來的聲波,精確計算出方位與距離,讓敵方潛艦更無所遁形。不過勝利級的艦上空間仍然不夠大,只能安裝緊緻型的主動式低頻聲納,部份功能與偵搜距離受到了一些限制。為了解決這個問題,後續建造的無瑕級(Impeccable class)進一步放大了勝利級的艦體,突破了5300噸。無瑕級配備更為先進的TL-29A聲納系統,除了擁有雙線型拖曳式聲納,還安裝了具備完整功能的主動式低頻聲納(LFA),讓無瑕級的監控能力更上一層樓。而且更大的艦體,也更能耐受不良天候,艦身較為穩定,有助於操作拖曳式聲納,能攜帶更多的物資,執行長時間的海上任務。然而冷戰結束,卻讓無瑕號成為目前美國最後一艘下水的海洋監視艦。

 

在忠實級退役後,勝利級與無瑕級成為美國海軍僅有的5艘海洋監視艦。近年來的活動熱點,都在菲律賓附近海域,常會維持一到兩艘,在巴士海峽至南海一帶航行。關鍵原因在於中國海軍的第二潛艦基地,就設在海南島三亞市附近的亞龍灣裡,這座近年來大幅擴建的海軍基地,除了有專用的潛艦碼頭,還有洞窟式的藏匿點,讓間諜衛星無法掌握潛艦在港內的動態。美國海洋監視艦的活動,無疑是在中國潛艦的巢穴外圍窺探與監控,會引起中國的不滿與騷擾,也就不令人意外了。然而中國正在全面擴張海軍艦隊,水下潛艦的數量也在快速增長。美國只剩下5艘海洋監視艦,顯然無法因應新威脅。為了解決這個問題,美國從幾年前就展開了T-AGOS-25的籌建計畫,就是探險家級海洋監視艦的前身,只是興建期程卻因各種原因而不斷延宕。

 

台灣的挑戰

 

探險家級依然採用SWATH的設計,同時再度放大艦體,噸位來到8500噸,讓探險家級能更長時間的執行遠洋任務。還採用更安靜與更有效率的引擎,最高速度來到20節,遠勝無瑕級的12節,艦上一樣配備無瑕級使用的TL-29A,目前預計首艦會在2028年交付。不過因為新冠疫情、合約問題與原物料飛漲,讓探險家級的建造期程不斷延宕,成本節節高升,引起美國國會的不滿。未來是否能完成第一階段計畫裡的5艘,並依合約再追加後續的2艘,還有待觀察。不過中國的威脅越來越嚴峻,時間並不等人,因此美國也有別的技術正在發展中。目前最有希望的是遠征監視型拖曳陣列聲納系統(Expeditionary SURTASS),這是將拖曳式聲納裝在貨櫃中,讓每艘商船都能操作。另外也有多款無人艇與無人潛艦在發展水下監控能力,都頗有潛力。

 

美國的下一代海洋監視艦已正式命名為探險家級(Explorer class),從美國海軍提供的想像圖,可以看到延續了雙體船的設計。(圖片摘自 US Navy)

 

台灣就位於SOSUS的重要節點上,也在美國海洋監視艦的活動熱點附近,不過長期以來,缺乏足夠的水下戰力,反潛能力也很有限。過去曾向美國買斷8艘反潛專用的諾克斯級(Knox class)巡防艦,在台灣改稱為濟陽級,艦上最重要的裝備是AN/SQR-18A拖曳式聲納與ASROC反潛火箭。但濟陽級已太過老舊,今年年初退役的蘭陽艦,服役超過55年。為了補足缺口,國軍還再採購了2艘二手派里級巡防艦,因為艦上有較新型的AN/SQR-19A拖曳式聲納,但整體來說還是無法完全汰換濟陽級。未來要等反潛構型的輕型巡防艦服役,與擁有較強反潛能力的康定級巡防艦,完成中壽升級,才能讓濟陽級退役。這兩型艦艇都配備拖曳式聲納,如果也能成功採購MH-60R反潛直升機,取代S-70C反潛直升機,應該能讓海軍的反潛戰力更上一層樓。

 

台灣向美國採購的二手派里級飛彈巡防艦逢甲號(PFG-1115),配備了AN/SQR-19A拖曳式聲納,可暫時補強國軍的反潛戰力。(圖片摘自維基百科)

 

※作者為軍事研究者

 

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