【軍事博評】William:初探海自潛艇與香港商船「碰碰船」事件

2021-02-11 15:21:02 最後更新日期:2021-02-16 09:15:12
William Lam

現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者

 

 20210209114530632(照片來源:海上自衛隊)

 

經過一段時間的沉寂,最近關於潛艇的新聞好像又突然多起來,除了艇員的精神健康又受關注、法國新核潛艇正式海試及紅寶石級進入南海之外,鮮有意外的日本海自潛艇也發生了碰撞事故,而且和之前美軍幾次嚴重事故一樣,也是和商船擦撞。相對於美國海軍近年嚴重事故不斷,海自近十年的事故都有增加,但人員傷亡很輕微,最嚴重一次也只是一名艦員中毒身亡(那次事故性質其實比較罕見及尷尬)。不過今次是海自一直少見的潛艇事故,而且事故更涉及香港駐冊的重型運礦船鴻通號(Ocean Artemis),就更罕見了。

20210209114742443重型散貨船鴻通號(Ocean Artemis),現停泊在神戶港外港,而且明顯處於最重載狀態,其排水量達13萬噸,且吃水亦達12米以上,圖片來源:MarineTraffic.com與Vessel Finder)

 

28 7632461 td po2o24t0海自近年較大宗的海上意外,是2019年6月27日能登島號獵雷艦在夜間航行時被貨船撞到舷側,造成右舷嚴重受損。(圖片來自まるたま的Twitter)

 

自潛艇問世以來,由於其低矮構形及特殊的水面水下活動能力,確實相當容易發生碰撞事故,例如一戰時出名的「衰運船」K級戰時損失達1/3的同型艦,當中一半(三艘)就是因浮航狀態時相撞而沉沒;著名的重砲岸轟潛艇M1就是給一條瑞典運煤船撞沉的;甚至直至戰後,就算核動力及水滴型船身大量使用,潛望鏡或者浮航狀態的航行還是潛艇最容易發生事故的場景,這是由於在潛望鏡狀態下航行,目視航行就只能靠視場相對狹窄且死角多的潛望鏡,而即使在浮航狀態,由於船身低矮,加上普遍潛艇採用黑色與深灰色塗裝,也絕少開啟船用AIS系統(如果他們有裝備的話),水面航行的其他船隻要發現也不容易。

b533172cM1潛艇是史上主砲口徑最大的潛艇,也是一種特殊的反艦與對陸攻擊潛艇。1925年7月一次例行巡邏中,本艦在潛望鏡深度被運煤船 SS Vidar撞中,重砲被撞離砲位,海水洶湧灌進耐壓殼內,加上大砲的重量令其迅速側傾,然後沉進70米的淺海中。(圖片來源:連結)

 

 

更有甚者,由於現代潛艇多採用水下航速優化的淚滴型船身設計,水面航行時反而阻力更大,潛艇遇上緊急事故時,反應速度可能也較緩慢,也增加了碰撞的機會。

未計今次,這20年來就有10宗潛艇撞船事故在潛望鏡與浮航狀態時發生,而海自對上一次嚴重潛艇事故,也是唯一一次造成嚴重人命傷亡的事故-1988年灘潮號(なだしお)撞沉海釣船的「なだしお事件」,也是在類似的航行狀態下發生。

dly1507230001 f11988年海釣船「第一富士丸」在橫濱港浦賀水道被撞後迅速沉沒,灘潮號及海上保安廳的救援船留下繼續搜索失踪的乘客。第一富士丸沉沒最終造成30死17傷的慘劇,事後調查發現兩船的船長在操戶船隻時都犯上嚴重過失,加上第一富士丸沒關好水密門,才導致嚴重傷亡。另外,灘潮的姊妹艦朝潮於2006年一次演習中也給貨船撞歪了垂直尾舵。(照片來源:連結)

 

ldcm still1 CO兩船相撞地點大約在紅點位置,當地水深大約1公里,大約位於日本列島大陸坡邊緣,但稍往北走,15公里內就會變回100米以上。(圖片來源:Google Earth及網絡圖片)

 

意外可能怎樣發生?

根據GOOGLE地球顯示,撞擊地點的海床其實相當特殊,足折岬外海剛好是日本列島與大陸坡的交界,當地外海近岸處水深大約30-50公尺,但稍往外移,深度就突然增加至500米甚至幾公里,深度劇變極大,潛艇在這種環境需要改變巡航深度,以免觸底。個人認為這有可能是由深水區準備返回淺水區回航時發生的事故。

根據防衛省初步對意外經過的講法,是指蒼龍號當時正在浮升,到達潛望鏡深度時才發現該運礦船正向自己方向駛過來,在驚恐之下急忙下潛,但帆罩和右水平舵還是被該船撞及。參考潛艇損傷位置、水平舵卡死的位置,以及潛望鏡的確處於舉升狀態,此說有一定的可信性。

ss501 collide4留意潛望鏡(白色桿)已升起,而已被撞損壞的水平舵正呈下潛狀態,這基本和防衛省聲稱的情況相吻合,現在就看艦員們浮升前的監察與準備工作有沒有疏漏了。(照片來自軍武狂人夢及INFNEWS)

 

至於有指潛艇是訓練潛伏在貨船底下前進才遇上意外,聽進去好像有點道埋,不過類似的訓練及戰術動作多是由核動力潛艇進行的,這是因為一般商船速度大約15-20節,這時大約只有核動力潛艇能保持這速度長時間航行,對包括蒼龍級在內大部分AIP潛艇而言,只能保持5-7節長期航行數星期,要追上商船速度就要使用艦內鉛酸蓄電池,且就算在最理想的滿電的情況下,也只能追著6-10小時而已(由於艦上其他部分還要用電,實際時間更短),而且這招也不能經常用,因為若果附近沒有船,那你跟著的這艘也自然成為反潛機的目標;再講,在這種模式下航行,船員務必更為謹慎,所有被動聲納全開,也不會貼得過份近(否則也會有船吸效應,事實上,有指今次意外也和船吸效應有關),似乎更難讓撞船之事發生。

36 2000 550 1在蒼龍號與司令部建立聯繫前,海自一架P-1即已抵達現場。由當時海況來看,海面的確有湧浪,狀況不是被動聲納最佳的工作狀態。(照片來自浩漢防務論壇)

 

 

聲納可免撞?

蒼龍級的聲納系統有三種,即鯨形艦艏內的大型主被動聲納、兩舷的大型被動聲納陣列及船尾的拖曳陣列聲納,可謂完備。部份軍迷可能會問:幾乎全部軍用潛艇都有裝被動聲納,為何仍然這麼容易發生相撞事故?

ss501 4蒼龍級的側向被動聲納陣列。就算運礦船是由側後方撞過來,這聲納陣列也沒可能聽不到,除非船速緩慢(據報道當時運礦船只有9-11節),加上海況似乎較差,影響被動聲納的運作。這裏有個疑問,是至現時為止大部分人仍不知道當時海面海況能否嚴重影響被動聲納的運作。(照片來自軍武狂人夢)

 

首先,在普通巡航狀態,潛艇不會無故放出拖曳陣列聲納。由於潛艇在水下基本只能靠聲納感測周遭環境,加上聲納本身也受多重因素所影響,容易受干擾;若所用的是被動聲納的話,除非物體主動發出聲響或反射了一些背景噪音,否則要發現的話其實幾乎沒有可能。

聲納當中一個較大的問題是容易受干擾,包括環境與自身問題。首先,你在淺海且離水面很近的話,海浪翻滾及對水流對艇身的拍打,會造成較嚴重的噪音干擾;另外,若果潛艇當時在浮升狀態,艇內需要在平衡艙注入空氣、排出海水,這些流體運動同樣會干擾被動聲納的聽音能力。當然,若果因為某些原因,潛艇浮升前被動聲納就處於關閉狀態,那問題就更大了

 133402desazsznsndk7bnn由近照看來,蒼龍損傷位置集中在帆罩及水平舵,加上船身以至帆罩邊緣都沒有其他擦撞痕跡,很有可能就是被對方球鼻艏以低速直接撞中的。(照片來源:浩漢防務論壇)

 

  

損傷程度?

要了解損傷先要了解潛艇結構。我們經常聽到所謂西方艇都是單殼艇,其實是有些誤解,普遍西方艇其實都是中段單(耐壓)殼而前段及後段雙殼設計,純單殼艇其實不多,而帆罩絕大部分情況下更不屬耐壓殼範圍,所以帆罩並撞及甚至撞爛,通常都不會影響潛艇的生存性。不過必須指出,今次蒼龍號可真是驗死還生,因為只要下潛速度慢一點,撞搫點可能就是中部耐壓殼位置,以14萬噸總重的動能,就算日本用的是高強度鋼,也未必能承受一擊,若不幸破開,基於中後部是艙室最大的地方,潛艇很可能立即下沉;就算撞不破,耐壓殼變形也會嚴重影響修復價值。

FAD1993年巴倫支海撞擊事件中,俄國K-276號核攻擊潛艇科斯特羅馬號(計劃代號Project 945, 北約代號Sierra I型)以自己帆罩為代價,撞向潛伏在基利金島外海並疑似進行間諜活動的洛杉磯級巴魯吞日號核動力潛艇。巴魯吞日唬傷及耐壓殼,由於維修耐壓觳成本很高,加上正值換燃料,維修費用嚴重超標,美軍在削減軍費的情況下索性讓它退役。(照片來自英文維基百科及NavSource Online)

 

另一方面,因為本艦水平舵是在帆罩上,加上大部分感測與通訊裝置都在帆罩處,一旦級撞破,很多綫纜或器材都會移位,甚至帆罩可能變形,而舵機裝置都很大機會卡死,在這情況下,有可能要重造至少一部分的帆罩才可以解決問題了。

119400081pn8s7p71rr5解放軍海軍在1959年也曾發生致命的潛艇碰撞事故(418號潛艇事故),至80-90年代前期似乎也發生過另一次涉及核潛艇而似乎沒有公開的事,只有一張照片流出來:092型彈道導彈核潛艇不知何故被撞出一個洞來……(網絡圖片)

 

 

 

無法通訊?

有大量報道指撞擊發生後,蒼龍號的帆罩上的通訊設備全部壞掉,潛艇無法與吳港的總部作緊急通訊,最後要等到潛艇駛到近岸商業手機訊號接收到的地方,才能與總部建立聯繫。這件事據所知是日本防衛省在記者會中透露的,不過這情況確實讓人匪夷所思,因為即使通訊設備全毀,潛艇上至少還有海事衛星電話可建立通訊,而且以手提電話和總部聯絡報告,民用通訊頻道的保密性其實比較差,通訊內容很容易洩漏,也不安全,若記者們有辦法截收,隨時又引來一場風暴了。

 20190604120517213海事衛星電話以銥星、全球星及Inmarsat等高地球軌 / 同步軌道通訊衛星作為中繼通訊手段。自2000年代開始普及化後,已是各大小遠洋輪船甚至漁船的標準配備了。(圖片來源:連結)

 

 

小結:

經過多年發展,無論海事及航空交通系統都已經引入AIS及TACAS等防撞定位系統,現時在大洋航線上船撞船事件已減少許多,反而就比例而言,數目遠比商船多的軍艦,碰撞頻率似乎更高。另方面,以潛艇的技術與戰術原因,在水面航行時會有一定危險性及操作困難,但這麼久很少聽聞潛艇有裝置AIS的接收器(或在潛望鏡深度下可使用的AIS接收裝置 / 可回收並具接收AIS功能的探測浮標)(註)。基於各潛艇都需在世界主要航道中巡邏,似乎也有全面裝備類似系統的必要性了。

 

註:根據2017年年底的新聞,美軍大約在2018年初才開始使用類似系統並整合進其BLQ-10電子訊息系統的接收功能中。

發佈於 軍事博評
By 2021-02-11

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