潛艦聲紋看不到,則馬文君何過之有? 錯在沒有保密意識!

廖英雁
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聲紋(sound signature)看不到,不可能憑空抄錄,這是常識。可是持平而言,台灣海鯤艦亮相以來,「立委是否洩漏聲紋」爭議反映的是:只要保密意識低落,解放軍情蒐單位就有機可乘,綜合夠多的資訊,逐步收斂一艘潛艦可能的性能極限與水下噪音的特徵(feature),從而拼湊機密建軍備戰計畫的全貌,危及台灣國防安全。
2023年9月28日,台灣自主防禦潛艦(IDS)原型艦海鯤艦舉行命名擲瓶典禮。總統、官員與官兵代表一同合影見證。圖/總統府

2023年9月28日台灣國造自主防禦潛艦(Indigenous Defense Submarine, IDS)原型艦「海鯤號」(SS-711)命名擲瓶一週以來,爭議風波不斷。早先受到關注的帆罩「瘦馬現象」,證明是銲接常見的「餓馬變形」(hungry horse deflection, HH, 薄板貼在骨架上凹凸不平),且在裝設非穿透性潛望鏡與雷達天線後,屆時相信可見到真正的帆罩外型,毋須多慮。然而,接下來的掮客郭璽與立委馬文君互相指控「前科軍火商」與「立委賣國」,帶出「馬文君是否洩漏聲紋」之爭,變成藍(黃征輝、陳玉珍)綠(王定宇、林俊憲)陣營歸隊大對抗、又佔據了大眾的注意力。

還沒有下水的潛艦,聲紋光從外觀看不到,不可能憑空抄錄,這幾乎是常識。可惜軍事迷與圈外觀眾再度為此吵成一團,討論內容卻往往無關宏旨。持平而言,「馬文君是否洩漏聲紋」反映的是:只要台灣國防與外交委員會的立委保密意識低落,使解放軍情蒐單位有機可乘,綜合夠多的資訊,就能突破一鱗半爪的層次,拼湊出各種機密建軍備戰計畫的全貌

聲音的特徵和聲紋不同

我們知道:每個人都有發音器官,不過每個人說話、唱歌的音色timbre,包括泛音與諧波)都不同,但有趣的是,兄弟姐妹與父母子女之間,可能因為體型、習慣、環境接近,使得彼此音色往往很類似,有共同的特徵。同樣的道理,儘管每艘水面/水下船舶的聲紋 ( sound signature)都不會完全一樣,但是同型船舶會因為外型、主機、輔機、裝備相同或相近,而使得它們發出的噪音,在響度(loudness,即振動幅度)、頻率(frequency,即震動的週期)、波形(wave form)、聲壓(acoustic pressure,即通過介質改變的壓力量)等等特徵(features)會很相似。比如下列的這個影片裡,海軍巡防艦推進器的噪音跟貨船噪音就很難搞混,畢竟聲音的特徵相差太多了。

水下被動聲納截收到的噪音舉例,你很難把1'06''開始的巡防艦推進器噪音跟2'23''開始的貨船噪音搞混,因為音色差太多。

所以,當聲納操作手用被動式聲納聽到船舶的噪音時,就可藉由上述條件快速過濾,把嫌疑範圍縮小,大致推估聽到的是哪一型的船舶,再綜合各類跟「人員」有關的外/內部情資(如某艦長的操船習慣、哪一艘船常在某海域的航線出沒、哪一艘船曾經受損),去推敲出這是這個型號船舶裡的哪一艘船。舉例而言,同樣是台灣海軍水面艦的拉法葉艦,康定號與西寧號的聲紋不會相同,但噪音的特徵類似,而區分誰是誰的關鍵之一,可能就在於服役二十幾年來不同經歷造就的差異。

潛艦裝備的資訊可用於推測性能極限與聲音特徵

既然知道聲音的特徵跟聲紋不同,接下來要了解這個概念,就方便了許多。事實上,聲紋儘管不可能憑空抄錄,不過要用各種間接訊息得出直接的答案,也並非什麼稀奇的本領。在潛艦方面,有經驗的情報分析者,可以透過「至少」下列各個因素的不同,形成排列組合,透過交叉比對之後,逐步收斂一艘潛艦可能的性能極限,以及水下噪音的「特徵」。這些包括而不限於下列八點:

  1. 特定武器的發射深度。例如俄製53-65KE魚雷和中共魚-10型魚雷,皆為OTTO主機,但發射深度不同。

  2. 使用魚雷管的形式、有無垂直發射器。例如注水自游式跟高壓彈射式的性能特點不一樣,發出的噪音特徵也不同,而後者又有液壓活塞、往復泵、渦輪泵等等不同設計,當然也會影響發出噪音的響度、頻率,以及時間長短。

  3. 艦體外部與內部消聲設計。外部部分在於有無消音瓦(可吸收高頻聲波)或消聲塗層(據稱可吸收低頻聲波),內部則為重要裝備的筏座有沒有減震基座、減震基座的設計結構跟材質又是如何。

  4. 外觀特徵。例如平衡翼是在艦艏或帆罩上,又如艦體排水孔的外觀跟數量也很重要--因為海水流過去的噪音也會受到開口的位置、數量、外型影響。

  5. 艦體鋼板的種類。這決定壓力殼的耐壓潛深,比如日本蒼龍級潛艦使用NS-80鋼材,最大潛深可達500米,可以輕易隱匿在斜溫層/溫躍層/變溫層(台灣海軍習稱為層次深度)底下,利用聲波傳遞至此會往上反彈或大角度向下折射的特性(也就是陰影區)讓水面艦聲納難以察覺。

  6. 螺旋槳尺寸與外形特徵。這會決定空蝕速率跟噪音大小。例如法國Agosta級、義大利Pelosi級潛艦用的都是七葉螺旋槳,而荷蘭旗魚級潛艦用的則是五葉螺旋槳,產生的聲音特徵當然會有差異。

  7. 柴油主機廠牌、型號與數量。例如荷蘭海象級用的是三具SEMPT-Pielstick PA4 200 VG十二汽缸四行程、渦輪增壓柴油引擎。德國209級的TR-1400型號,用的則是四具MTU 12V 396 SE柴油引擎。這些引擎的差異,將導致聲音特徵的不同。

  8. 其他:例如艦上使用的抽水馬桶或垃圾拋射裝置,所產生的聲音特徵也會依據設計、型號的不同,而有所差異。

透過上述資訊,一艘潛艦的聲音特徵可以慢慢被勾勒出來,用兵單位得到這些資料,就能比對既有的聲紋資料庫,在實際遭遇水下目標時快速判定「這是不是我方潛艦」、搞清楚「如果不是我方潛艦,則可能是哪一國的潛艦」,並盡快決定後續行動。比如,美、日海軍偵測到在西太平洋巡遊台灣IDS原型艦時,不會貿然攻擊,但解放軍萬一偵獲它,可能就很難講。其實若攻守易位,台灣海軍也會對解放軍潛艦盡可能圍困,例如1994年5月26日到28日,台灣海軍在安平外海偵獲解放軍R級潛艦時,也出動了海空兵力大舉圍捕。平時都已如此,萬一戰事發生時,自然就是實彈攻潛了。

與潛艦生存性最攸關的特質,就在於高度的隱密性。假如一艘潛艦還沒被造出來,或者還沒形成初始作戰能力,這些資訊就已經被摸得一清二楚,幾乎可以確定在海裡的性能極限到哪裡,則到底還要玩什麼呢?這自然是兵家大忌。

立委沒有保密觀念或無意間洩密,才是大忌

因此,批評者指控「馬文君洩漏聲紋資料」,是蠻好笑的外行話,畢竟聲紋是不可能從外表看出來的(艦艇顯控台上呈現的波形圖,則另當別論);真正糟糕的是,依據民進黨立委王定宇的回憶,馬文君在國防與外交事務委員會的祕密會議中「並未簽署保密切結書」,不遵守保密規定,攜帶紙筆抄錄機敏資訊,並走進走出打電話,用的還不是手機。這些作為,都可能把用在國造潛艦上的裝備資訊帶出帶入,大幅提高有心人取得這些資訊的風險。這些安全破口一多,則解放軍情蒐單位要預先推估IDS原型艦性能弱點的難度就大幅降低,而且最可怕的是「她看不懂英文,不知道自己抄錄了什麼」。

比如,IDS原型艦使用了七葉螺旋槳,這並不是祕密,因為法國Agosta級、義大利Pelosi級也有相仿的設計前例。可是,「仝款不仝師傅」,IDS的七葉螺旋槳設計,肯定不會與其他國家完全一樣,這就是具有機敏性質的重大情資。如果有特定國防立委輕忽保密作業,蠢到在機密會議留下筆記、錄音、手稿草圖,又剛好因為手機被植入木馬、接觸人士已被滲透等等情形,造成解放軍情蒐單位輾轉得到螺旋槳葉片的反折角度、直徑、材質等資訊,將有利於估算IDS原型艦能減少的噪音跟沒有空蝕的最大速率,從而精修其反潛跟獵潛戰術裡的參數值--例如預估台灣潛艦佔位時的速率跟可能距離,解算出應該把反潛直升機派到哪個位置,並決定佈放吊掛式聲納的最佳工作深度。這當然可能讓台灣苦心發展的水下戰力提前破功!

這也就能解釋在海鯤號命名擲瓶典禮上,為何艦艏重型魚雷管、艦側被動式聽音陣列、艦艉七葉螺旋槳都以巨幅青天白日滿地紅意象的布幔包裹。除了可能跟施工順序有關以外,考量到艦上官兵與造艦過程中所有的廠商安全,在時機適當(即通過港試與海試,修正問題,乃至通過OT&E)之前,維持機敏(卻未必是紅區)裝備的適度保密,暫時不公布具體的來源、供應商、外觀、型號,都具有正面積極的意義。

軍事討論必須掌握合宜的分寸

在軍事領域的討論裡,相當重要的一點在於「分寸」。凡是事涉重大者,往往只能意會,不能言傳。至於內容無關痛癢或已事過境遷、時空改變者,則可適度披露(例如已有具體研發成果的弓三長程機動相列雷達,便已在中科院《新新季刊》內提及研發過程,惟具體參數依然保密)。

若不在某機密專案之中,還能透過自己的本領去揣摩箇中真情,並予以適度公開,猜得不中不遠,這叫「本事」,像依據公開衛星影像大致掌握解放軍動態的溫約瑟,便是此中好手。但如果身在機密環境之中,還不知好歹,把重大機敏訊息當成可以任意公布的談資,招搖過市,那自然可受眾人公評,而且「人神可共擊之」了。

很多事情不宜言之過早或貿然公布,而外界也僅能就公開資訊作適當的分析,道理也就在此。

CC BY-NC-ND 4.0

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廖英雁大風吹著誰,誰就倒楣。 每個人都想當鬼,都一樣的下賤。
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