美國(guó) “舊金山” 號(hào)核潛艇碰撞事故分析

盛 立，劉國(guó)林，周泓伯，王舟荔

(1.海軍研究院，北京 100161；2.中電科海洋信息技術(shù)研究院有限公司，北京 100021；3.單位北京特種工程設(shè)計(jì)研究院，北京，100094；4.賽迪智庫(kù)（知識(shí)產(chǎn)權(quán)研究所），北京 100846)

0 引 言

關(guān)島當(dāng)?shù)貢r(shí)間2005 年1 月8 日凌晨2 時(shí)43 分，美海 軍“ 洛 杉 磯” 級(jí) 攻 擊 型 核 潛 艇“ 舊 金 山” 號(hào)（1977 年建造，1981 年服役）在前往澳大利亞布里斯班港訪問途中于關(guān)島東南部675 km 的卡羅琳群島附近、水下160 m 深處，以33 kn 高航速與一座海底火山（該火山海拔約2000 m，數(shù)據(jù)來(lái)源于麻省理工大學(xué)“舊金山” 號(hào)核潛艇碰撞事故研究報(bào)告）發(fā)生碰撞、觸礁事故。事故導(dǎo)致1 名艇員死亡，115 名艇員不同程度受傷，其中23 人傷勢(shì)較重。事故還導(dǎo)致 “舊金山” 號(hào)潛艇首部嚴(yán)重受損，艇體外殼前端撞開了一個(gè)大裂縫，首部聲吶撞毀，海水涌入潛艇前端耐壓艙內(nèi)。

事故發(fā)生后，“舊金山” 號(hào)潛艇立即浮出水面返回關(guān)島母港，由于進(jìn)水導(dǎo)致潛艇在水中位置下降，返航途中艇員通過把壓縮空氣注入艇內(nèi)進(jìn)水艙室以使?jié)撏П３职敫顟B(tài)航行。同時(shí)關(guān)島基地也派出飛機(jī)、水面艦救援傷員和護(hù)衛(wèi)潛艇。最終 “舊金山” 號(hào)在事故30 h 后抵達(dá)關(guān)島阿普拉海軍基地（共約航行579.36 km）。

美海軍對(duì) “舊金山” 號(hào)核潛艇進(jìn)行評(píng)估后，決定將 “火奴魯魯” 號(hào)核潛艇（SSN-718，當(dāng)時(shí)該艇即將退役） 的艇首部分替換掉“ 舊金山” 號(hào)撞毀的艇首?！芭f金山” 號(hào)于2006 年12 月進(jìn)入普吉特海軍造船廠進(jìn)行修理，維修工作于2009 年10 月完成，維修工作約花費(fèi)7 900 萬(wàn)美元。目前 “舊金山” 號(hào)核潛艇仍在服役，并部署在諾?？撕＼娀?，主要用于執(zhí)行水兵培訓(xùn)任務(wù)。

圖 1 “舊金山” 號(hào)核潛艇事故發(fā)生位置（框線區(qū)域）Fig.1 Location of the San Francisco nuclear submarine accident

圖 3 修復(fù)后的 “舊金山” 號(hào)核潛艇Fig.3 Repaired San Francisco nuclear submarine

1 事故原因分析

事故發(fā)生后，美國(guó)國(guó)防部從 “舊金山” 號(hào)核潛艇海圖使用、航線制定、潛艇系統(tǒng)以及傷員救治等方面展開調(diào)查，根據(jù)美國(guó)軍方調(diào)查結(jié)果，“舊金山” 號(hào)核潛艇碰撞事故原因主要包括以下4 個(gè)方面：

1）非戰(zhàn)區(qū)航線地形變化未受到重視，海圖更新不及時(shí)

事故發(fā)生時(shí)，“舊金山” 號(hào)核潛艇制定航線使用的海圖是1989 年國(guó)防測(cè)繪局（DMA）制定的，而該海圖顯示潛艇事故海域3 nmile 范圍內(nèi)沒有任何海底障礙（見圖4）。據(jù)調(diào)查，此次事故發(fā)生的卡羅拉群島海域曾于1998 年發(fā)生了5.8 級(jí)地震，事故調(diào)查報(bào)告稱早在1999 年美國(guó)衛(wèi)星就發(fā)現(xiàn)該海域地形出現(xiàn)明顯變化，但由于事故海域非重點(diǎn)作戰(zhàn)海域，且海軍測(cè)繪部門與其他部門缺乏協(xié)調(diào)、溝通，導(dǎo)致事故海域海圖一直未能更新?？梢哉f海圖測(cè)繪機(jī)制不健全致使?jié)撏Р筷?duì)使用過時(shí)海圖是導(dǎo)致該事故的直接原因。

圖 4 “舊金山” 號(hào)核潛艇事故發(fā)生時(shí)使用的海圖Fig.4 A chart used by sailors when the San Francisco nuclear submarine accident occurred

2）潛艇指揮人員航海安全意識(shí)淡薄，航線制定工作懈怠

美海軍事故調(diào)查結(jié)果披露，在潛艇航行航線制定上，潛艇指揮人員除國(guó)防測(cè)繪局制定的海圖外，還可參考其他商業(yè)部門或海事部門制定的海圖，其中事故調(diào)查人員還發(fā)現(xiàn)美國(guó)部分新版海圖上已標(biāo)注事故海域存在火山、暗礁等危險(xiǎn)區(qū)域，但 “舊金山” 號(hào)潛艇艇長(zhǎng)及主要指揮人員在航線制定上未能仔細(xì)參考、甄別新版海圖，而是直接采用老版海圖敷衍了事。潛艇指揮人員航海安全意識(shí)淡薄，航線制定工作粗心大意是產(chǎn)生 “舊金山” 號(hào)潛艇碰撞事故的主要人為因素，為此事故后 “舊金山” 號(hào)潛艇艇長(zhǎng)遭到撤職處分。

3）潛艇避撞系統(tǒng)性能落后，未能有效起到預(yù)警作用

目前在 “舊金山” 號(hào)核潛艇碰撞事故發(fā)生時(shí)有沒有開啟避撞聲吶的問題上，美海軍還未給出具體答復(fù)?！都~約時(shí)報(bào)》稱由于在海圖標(biāo)注為安全海域上航行且為避免暴露目標(biāo)，“舊金山” 號(hào)核潛艇事發(fā)時(shí)未開啟避撞聲吶。但也有國(guó)外軍事專家認(rèn)為，“舊金山” 號(hào)采用33 kn 高航速航行時(shí)其航行噪聲較大，并無(wú)必要關(guān)閉避撞聲吶，因此事故發(fā)生時(shí) “舊金山” 號(hào)很可能開啟了避撞聲吶。

而從避撞系統(tǒng)性能上來(lái)看，“舊金山” 號(hào)核潛艇采用的AN/BQS-15 避撞聲吶性能較差，該避撞聲吶于20 世紀(jì)70 年代研制，采用英特爾80386 數(shù)據(jù)處理器（1985 年研制），技術(shù)水平十分落后，據(jù)公開資料其最大探測(cè)范圍不足1 km。事故發(fā)生時(shí) “舊金山” 號(hào)核潛艇正以33 kn 的高航速航行，即使避撞系統(tǒng)正常啟用也只能為潛艇爭(zhēng)取到700 m 左右的剎車距離，在這么短的距離內(nèi) “舊金山” 號(hào)無(wú)法及時(shí)剎停避撞。

表 1 美海軍潛艇主要服役的避撞系統(tǒng)Tab.1 The collision avoidance system mainly used by US Navy submarines

圖 5 AN/BQS-15 避撞聲吶安裝位置和掃描圖像Fig.5 AN/BQS-15 collision avoidance sonar installation position and scanned image

此外通過統(tǒng)計(jì)90 年代以來(lái)美國(guó)潛艇發(fā)生的主要碰撞、觸礁事故，發(fā)現(xiàn)在共18 起事故中，“洛杉磯” 級(jí)核潛艇發(fā)生了14 起事故，占比高達(dá)77.8%?？梢姳茏蚕到y(tǒng)性能落后，難以滿足潛艇避險(xiǎn)需求是 “洛杉磯” 級(jí)核潛艇碰撞、觸礁事故多發(fā)的原因之一。

4）潛艇突發(fā)情況應(yīng)對(duì)機(jī)制存在漏洞，事故后傷員處理效果不佳

產(chǎn)生大規(guī)模傷員是 “舊金山” 號(hào)核潛艇碰撞事故的一大特點(diǎn)，該事故使 “舊金山” 號(hào)全艇90% 的艇員不同程度受傷，20 余人需就診，美國(guó)核潛艇雖配有醫(yī)療隊(duì)（EMAT）和值班醫(yī)護(hù)兵（IDC），但事故發(fā)生后由于缺乏大規(guī)模傷病員救治經(jīng)驗(yàn)及預(yù)案，在重傷人員甄別、救護(hù)處理、床位安排上出現(xiàn)管理混亂，再加上事發(fā)時(shí)海況惡劣，導(dǎo)致事故后部分傷員未得到及時(shí)救治。其中因事故死亡的1 名艇員即是頭部撞到金屬泵受重傷，在24 h 后才轉(zhuǎn)移至直升機(jī)送醫(yī)，因未得到及時(shí)救治死亡。

2 事故影響

“舊金山” 號(hào)核潛艇碰撞事故引起美軍高度重視，通過排查美軍發(fā)現(xiàn)海軍使用海圖普遍存在信息老舊、過時(shí)的問題，其中部分海圖標(biāo)注的信息還是20 世紀(jì)60 年代測(cè)繪的信息資料。為解決這一問題，一方面美軍開展多項(xiàng)海洋信息測(cè)繪研究項(xiàng)目，加強(qiáng)海底地形探測(cè)能力；另一方面建立多單位信息共享機(jī)制，確保海圖準(zhǔn)確性和時(shí)效性。

1）促使美軍開展多項(xiàng)海洋信息研究項(xiàng)目

“舊金山” 號(hào)核潛艇事故發(fā)生后，美海軍氣象水文和海洋信息司令部、國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）、國(guó)家航空航天局以及斯克里普斯海洋學(xué)研究所就多項(xiàng)海洋信息探測(cè)研究項(xiàng)目開展合作，具體包括：

引導(dǎo)、調(diào)整衛(wèi)星雷達(dá)測(cè)高數(shù)據(jù)，提升測(cè)量精度，該項(xiàng)目由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局、石油勘探公司資助，該項(xiàng)目已于2008 年完成；

開展約1 800 次海洋信息探測(cè)活動(dòng)，該項(xiàng)目主要由海軍研究辦公室（ONR）資助；

建立全球海底地形數(shù)字模型，該項(xiàng)目已于2008 年完成并交付各研究單位；

用改進(jìn)的海洋信息數(shù)據(jù)重新進(jìn)行海圖制定和研究。

2）促進(jìn)建立海洋信息共享機(jī)制

早在1996 年，美軍就提出國(guó)防測(cè)繪局缺乏與其它測(cè)繪單位協(xié)調(diào)、溝通機(jī)制，且存在信息化程度不高，測(cè)繪技術(shù)手段落后等問題。2003 年國(guó)防測(cè)繪局與國(guó)家地圖和圖片信息測(cè)繪局（NIMA）合并成立國(guó)家地理空間情報(bào)局（NGA），初步建立了多單位海圖數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)、共享機(jī)制。

2004 年國(guó)家地理空間情報(bào)局（NGA）籌辦建立新辦公大樓，“舊金山” 號(hào)事件發(fā)生后，美軍對(duì)新辦公大樓建設(shè)突出強(qiáng)調(diào)了信息化功能，該辦公大樓已于2011 年9 月完工，可與美國(guó)國(guó)防部、海洋信息部門等多家單位共享海圖資料，并能基于海洋測(cè)量信息快速形成海底地形虛擬仿真，顯著提高了海圖制定的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。

3 事故反思

1）加強(qiáng)海洋信息共享機(jī)制建設(shè)，發(fā)展先進(jìn)海洋測(cè)繪、潛艇避撞技術(shù)

從 “舊金山” 號(hào)核潛艇事故中可以看出，面對(duì)信息量龐大、涉及地區(qū)廣闊、地理情況瞬息萬(wàn)變的海洋信息測(cè)繪工作，即使是美軍也難以面面俱到，原先美國(guó)國(guó)防測(cè)繪局工作模式主要是對(duì)作戰(zhàn)海區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪，且不重視與其他測(cè)繪單位溝通、協(xié)同，導(dǎo)致美海軍海圖測(cè)繪工作顧此失彼。盡管1999 年美國(guó)就發(fā)現(xiàn)事故海域地形出現(xiàn)變化，但直到2005 年美海軍海圖資料也未對(duì)該地區(qū)信息進(jìn)行更新。

通過 “舊金山” 號(hào)核潛艇事故，美國(guó)在海洋信息測(cè)繪機(jī)制和技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)及發(fā)展并取得較好成果，2010-2017 年8 年間美海軍僅發(fā)生3 起潛艇碰撞事故（1990-1999 年發(fā)生7 起，2000-2009 年發(fā)生8 起）。可見海洋信息測(cè)繪工作不能閉門造車，我國(guó)海軍海洋測(cè)繪工作應(yīng)加強(qiáng)與其他相關(guān)單位協(xié)同、溝通，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪信息共享。同時(shí)也應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展海底地形數(shù)字建模、虛擬仿真、高性能潛艇避撞聲吶等先進(jìn)技術(shù)，提升海洋信息測(cè)繪精度和時(shí)效性。

表 2 90 年代以來(lái)美國(guó)發(fā)生的主要核潛艇碰撞、觸礁事故Tab.2 Major nuclear submarine collision accidents in the united states since the 1990s

2）提升航海安全意識(shí)，嚴(yán)格管理航行航線制定工作

核潛艇是海軍主要作戰(zhàn)艦艇之一，具有技術(shù)水平高、威懾能力強(qiáng)、作戰(zhàn)環(huán)境特殊、軍事行動(dòng)敏感等特點(diǎn)，安全是潛艇作戰(zhàn)行動(dòng)的重中之重。而此次事故中，“舊金山” 號(hào)艇長(zhǎng)及相關(guān)指揮人員由于所執(zhí)行任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)低（訪問盟友國(guó)家）、航行海域安全系數(shù)高，在航線制定工作上產(chǎn)生了懈怠情緒。從美軍調(diào)查結(jié)果上來(lái)看，若 “舊金山” 號(hào)艇長(zhǎng)及相關(guān)指揮人員能對(duì)多種海圖資料仔細(xì)參考、甄別，碰撞事故完全可以避免?？梢娒鎸?duì)瞬息萬(wàn)變的海洋環(huán)境，潛艇航行安全意識(shí)不容松懈，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)航行航線制定工作管理，提升官兵航海安全意識(shí)，確保潛艇航行安全。

3）針對(duì)艦艇事故制定訓(xùn)練方案，提升官兵突發(fā)情況處理能力

目前核潛艇一般都配有醫(yī)療兵和救援隊(duì)，但從“舊金山” 號(hào)核潛艇事故中可以看出，在出現(xiàn)大規(guī)模傷病人員的突發(fā)情況下，艇上少數(shù)專業(yè)醫(yī)療人員難以有效管理大量需就診人員，而輕傷/未受傷艇員由于缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，也難以有效協(xié)助專業(yè)醫(yī)療兵開展救助活動(dòng)。我國(guó)應(yīng)針對(duì)性地制定突發(fā)情況訓(xùn)練方案，在事故/作戰(zhàn)出現(xiàn)大規(guī)模傷員情況下，能有效組織官兵開展救助活動(dòng)，減輕人員損失。