無人潛航器將成未來海戰“撒手鐧”(組圖)

無人潛航器將成未來海戰“撒手鐧”

2012年03月

來源： 新民晚報  中國國防報  人民網


   

美海軍的偵察UUV

美海軍的反潛除雷UUV

　　

資料圖：美國海軍的大型無人潛航器(Large UUV)樣艇

    ■美國波音公司研製的“EchoRanger”無人潛艇

    ■比利時“瑞摩斯”無人水下航行器

    根據美國海軍《情報、監視與偵察路線圖》，美軍計劃在2014年建成“大排水量無人水下航行器”，從2017年起服役，到2020年前後，美軍將擁有1000套以上的無人水下航行器，從而形成一支龐大的水下無人艦隊。

    實際上，早在上世紀60年代無人潛水裝置就出現了，它的應用領域從打撈到救援，從海底勘探到反水雷作戰，甚至可能成為最好的反潛武器。

     應運而生

    無人水下航行器，又稱無人潛航器或潛水機器人。一般來說，無人潛航器由主體骨架、探測係統、推進係統，以及航行控製係統等幾部分組成，不少無人潛航器上還配有機械手等機構。

    上世紀60年代，美國開發出世界上第一代無人潛航器，它安裝有水下電視攝像機、聲呐和打撈機械手等設備，采用電動推進裝置，最大工作深度超過2000米。進入上世紀90年代，世界各主要海軍國家相繼開發出多種類型、用途廣泛的無人潛航器，其中美國海軍最為重視、投資最多。1994年，美國海軍海上係統司令部無人潛航器項目辦公室製定“無人潛航器總體規劃”，率先發展能執行各種水下偵察、搜索、通信、導航、獵雷和反潛等作戰任務的自主式潛航器。1999年，美國海軍又提出一套完整的無人潛航器發展方案，希望加大研製與發展力度，及早達到類似無人機的多用途性和通用性。

    按照引導方式，無人潛航器可分為遙控式和自主式兩類。遙控式潛航器由水麵艦船通過纜線實施控製，並為其推進裝置、任務組件和通信係統輸送電力。自主式潛航器自帶能源，航行時不受纜線牽製，可以在計算機控製下完成預定任務，也可以根據臨時指令完成專項任務。

     特點多多

    與體形越來越龐大的有人駕駛潛水艇相比，無人潛航器具有許多獨特的優點：

    第一，隱蔽性好。無人潛航器尺寸小、重量輕、潛深大，且航行噪聲小。如美國海軍“海馬”級自主潛航器長8.69米、寬0.97米，重3.73噸，可在深10～300米的水域獨立執行多種任務，很難被探測和搜尋到。

    第二，機動靈活。無人潛航器憑借小巧靈活的身軀，在水下戰場自如活動、機動出沒；即使浮出海麵，也因目標小而不易被探測發現。例如，美國“遠期水雷偵察係統”無人潛航器酷似魚雷，可從“洛杉磯”級或“弗吉尼亞”級核潛艇的魚雷發射管發射，按預定程序搜索目標區；且每隔9～12小時浮到海麵，根據GPS衛星校正定位，並將探測到的疑似水雷物的圖像，通過無線通信發送回母艦/艇。安裝在潛航器前端的前視/側視聲呐，可以用來搜索海底水雷、規避水下障礙。

    第三，維修方便。與現代潛艇相比，無人潛航器無論是總體結構、部件設施、推進裝置，還是武器係統等，都要簡單得多，因此使用維修成本低、保養程序少。

    第四，不會造成人員傷亡。無人潛航器通過預編程序或遙控運行，因此在水下行動時既可以適當加大機動過載，也不必顧及人員傷亡。

    實際上，無人深潛器的水下生存環境可以用“極其惡劣”來形容。眾所周知，海水的密度是空氣的800倍，每增加10米水深，水壓就會加大1個大氣壓。更重要的是，水下不僅漆黑一片，而且有著各種暗流、湧浪，海底地貌也是千溝萬壑。無人潛航器要在如此複雜的環境中航行、定位，並完成各種使命任務，要求自身具備十分突出的航行、探測與規避功能。

   身手不凡

    如今，各類先進的無人潛航器不僅可擔負水下搜尋打撈、海底偵察、海底通信中繼等任務，而且在反潛作戰、打擊水麵目標、掃雷等領域也頗有建樹。從尋找失事艦船、探測打撈、海上救生，到資源勘探、光纜鋪設，自主式無人潛航器已成為水下作業的主力。美國在打撈“挑戰者”號航天飛機殘骸時，一度同時動用了“探索4號”、“短跑”、“天蠍”和“柯沃3號”等4種遙控無人潛航器。

    搜尋與殲滅水雷是無人潛航器的“拿手好戲”。在2003年伊拉克戰爭中，美軍啟用“海神之子”遙控探雷係統來清理鳥姆蓋斯爾港的航道，收到了很好的效果：16個小時完成了預計要連續潛水21天的作業量。日前，泰國海軍決定采購德國“海狐”反水雷無人潛航器。在作業時，“海狐”先通過自導聲呐定位海底目標；然後通過攝像機進行確認，最後使用內置聚能破甲彈摧毀目標。

    此外，使用無人潛航器發起隱蔽、近距進攻也已不再是夢想。美國海軍“曼塔”自主式無人潛航器就是一種出色的水下無人作戰平台。攜帶小型魚雷的“曼塔”可以悄悄航行到預定的淺海海域，甚至偷偷進入敵方港灣，並長時間潛伏，及時發回探測到的情報。一旦接到攻擊指令，“曼塔”就會使用自身攜帶的魚雷，打擊特定目標。

    前程無量

    2005年1月，美國海軍發布了《無人潛航器總體規劃》，將無人潛航器提高到與無人飛機、無人戰車和機器士兵的同等地位。規劃將無人潛航器作為美國海軍實施網絡中心戰、加強水下情報、監視、偵查係統建設的重要環節；要求新一代無人潛航器適應淺海地區複雜環境下的聯合作戰要求，可搭載各種類型的魚雷、導彈，甚至核彈進行自主攻擊；可長時間隱蔽搜集水中和水麵情報，或作為誘餌協助母艦/艇獵殺敵方潛艇；可對敵方潛艇進行長期跟蹤，並擁有智能化攻擊能力。

    許多海軍專家認為：未來的無人潛航器如果能夠達到現有普通潛艇的水平，如長度達到30米左右、重量增至50噸，就可以攜帶更多武器。未來無人潛航器采用的技術將更先進、智能化程度將更高，且相互間的協同作業與行動將是未來發展的重點。（海軍 李傑）


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我國水下6000米無人潛航器下海

　　5月17日出版的美國《防務新聞》周刊刊發該刊駐台灣辦公室主任溫德爾-明尼克的文章，稱中國正在推進無人潛航器（UUV）項目。文章稱，除了從歐洲進口一些商用無人潛航器之外，中國還在進行自主研發，中國的無人潛航器“海人一號”已經在上世紀80年代研發出來；“探索者”無人潛航器則在1993年研發，而基於俄羅斯技術研製的CR-01無人潛航器也已問世，近期中國還研發了“治水-3”（ Zhishui 3）和SPC-3等無人潛航器。文章引用美國專家的話猜測說，中國海軍將把這些無人潛航器用於打造水下信息網絡的節點，可向衛星發射信號，甚至作為武器平台使用，但研發中麵臨著動力問題。

　　文章首先說，中國海軍正在致力於無人潛航器項目，用於掃雷、海洋探測研究、收集情報信息，還有可能用於鋪設或者切斷海底通信電纜。

　　美國海軍戰爭學院中國海事研究所主任金萊爾(Lyle Goldstein)說：“除了潛在的切斷或者甚至竊聽通訊電纜之外，我認為另外一項主要問題在於中國的無人潛航器或用於幹擾他國的海底設施（傳感器），或者同時還鋪設中國自己的類似海底設施”。金萊爾還說，對於中國海軍的無人潛航器項目先進程度如何，西方觀察家尚不能完全確定。

　　文章還說，中國軍方或許從中國船舶工業貿易公司（CSTC）的一係列尖端水雷和魚雷的研發工作中學到很多，該公司生產EM-56型自行推進水雷、EM-22多功能沉底水雷和一種可由潛艇部署的配有300千克彈頭的EM-57遙控水雷，他們或許還從水下機器人（ROV）和其他商業艦隻方麵獲益。

　　AMI無人係統公司總經理安德魯-漢德森（Andrew Henderson）說：“找到有關中國研發進展的信息是困難的，但是根據我們跟蹤的情況，售予中國的無人潛航器技術處於商業最終用戶層麵，向中國出售水下機器人主要用於近海石油和天然氣勘探。”

　　金萊爾提到，歐洲的一些無人機潛航器技術售予中國，這僅僅是初步的表麵現象。中國還在研發自主水下航行器(AUV)。位於美國華盛頓州的海事分析公司AMI國際副總裁鮑勃-紐金特(Bob Nugent)表示，根據公開的資料，中國在水下機器人的研發稍遜於自主水下航行器。金萊爾則在早些時候說過，中國的無人潛航器“海人一號”已經在上世紀80年代中期由沈陽一家單位研發出來；“探索者”號無人潛航器則在1993年研發，而基於俄羅斯MT-88技術研製的CR-01無人潛航器也已問世。文章還提到，近期中國還研發了“治水-3”（Zhishui 3）和SPC-3等無人潛航器。

　　文章繼而猜測說，中國海軍也在大規模進行無人潛航器的研究，並將其作為較大型信息網絡的節點，金萊爾認為，部署這種潛航器的成本低，很具可行性，作為水下通訊平台，它可以作為水下網絡的一部分，可以作為通訊中繼站，可以與衛星係統相連接，向衛星發射信號，還可以作為傳感器平台，甚至當做武器發射平台。金萊爾還提到了中國發展無人潛航器麵臨的一些困難，電池動力依然是主要瓶頸，他說這將迫使中國的設計人員盡力避免在一個潛航器平台上裝設太多的功能。（落暉）

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　　2005年11月14日，一具無人水下潛航器從美國海軍“布法羅”號(SSN715)攻擊型核潛艇上成功發射。這是這種無人水下潛航器繼在“環太平洋2004”演習中試驗之後的又一次新試驗。這次成功發射顯示美國海軍打造新的水下作戰平台有了新進展。它引起了國際傳媒的特別關注。

　　軍用UUV正成為美軍新型水下作戰平台

　　水下作戰平台由潛艇獨門掌控的局麵將被打破。無人水下潛航器作為一種別具特色的作戰力量呈現出強勁的發展勢頭。它正在成為新一類的水下作戰平台。無人水下潛航器英文縮寫為UUV。它也被人稱作無人水下滑行器、無人水下運載器或水下機器人。按用途它可分為無人水下反潛潛航器、無人水下偵察監視潛航器、無人水下反雷潛航器、無人水下機動通信係統和無人水下多用途潛航器等。

　　美國新水下作戰平台是美海軍新的水下作戰思想的載具，亦與美海軍“網絡中心戰”思想的發展密切相關。最早的UUV出現在20世紀60年代，但在較長的時間裏隻見於民用，主要用於代替潛水員進行深水勘探、沉船打撈和水下電纜鋪設及維修。直到20世紀90年代中期，或許是受到美軍無人機使用效果的啟發，美海軍想到了要用無人水下潛航器來解決水下偵察、通信和反潛、反水雷作戰中遇到的新問題。 1999年，美海軍提出第一個UUV發展計劃。2002年，美海軍要求UUV與無人機具有通用性，提高操作自主性水平。2004年5月，美海軍按照新的水麵與水下聯合作戰的思想要求，修訂了UUV發展計劃，強調提高UUV與潛艇、水麵艦艇信息聯結的能力。僅僅過去幾個月，到今年1月23日，美海軍又製定出新的UUV發展規劃，明確要發展大型、重型、中型和便攜式4類UUV，重點開發UUV的4種能力，即水下偵察能力、搜索測量能力、通信導航能力和對目標跟蹤及引導攻擊能力。這既表現了美海軍對發展新水下作戰平台的重視和急切，也反映出美海軍唯恐在這個領域讓別人領先的心態。

 

　　與資曆久遠的水下作戰平台潛艇相比，新水下作戰平台顯得稚嫩和微小。但它個頭不大，本領不小，前程遠大，潛力無限。它具有成本低、使用靈活有效和能有效減少人員傷亡的優點，這是促使美海軍大力發展它的主要動因。

　　美軍UUV走向顯現出“無人”、“模塊化”和“智能化”

　　目前，美海軍UUV發展已顯現出“無人”、“模塊化”和“智能化”三大亮點，也說明新的無人機設計理念和製造技術一起移植到UUV開發上取得了成效。

　　無人水下偵察監視潛航器被喻為“海底偵察兵”。它是美海軍打海洋信息戰的一把“快刀”，也是其發展UUV的一個重點。美海軍把信息收集、獲取與互通、共享當作實施海軍“網絡中心戰”的至關重要的環節，所以不斷加強水下ISR(情報、偵察、監視)係統建設，不惜耗巨資構建“互聯、互通、互操作”的水下網絡。“布法羅”號核潛艇所發射的那種無人水下潛航器就是它派出的“海底偵察兵”。這種 “海底偵察兵”使用電池驅動，配備多種傳感器，能夠測量不同水深處的鹽度和溫度，並可以據此計算出不同水深處的聲音傳播速度。它能為潛艇和水麵艦艇提供 “水下圖像”，為戰術決策和提高聲呐性能提供幫助。

　　美海軍正在試驗的一種智能型“海底偵察兵”叫“海底滑行者”。它體長1.8米，直徑 300毫米，翼展1米，重52公斤。它體內配置電腦控製/傳感器/GPS/衛星通信係統和鋰電池組，安裝1.5米長的接收GPS和銥衛星通信信號的桅杆。它不用任何燃料，可自主在海中潛行6個月，行程5000公裏，最大下潛深度1000米。它可由航空器投放，也可由人工海麵投放。“海底滑行者”能擔負探測水雷和水麵目標的任務。如更換模塊，它也可成為水下通信網絡的一個移動式自主中繼的節點。它自然成了美海軍最期望盡快入役的“海底偵察兵”。

　　美國海軍海上係統司令部主持研製的“飛行”1型無人水下潛航器計劃於2007年裝備部隊。它具有跟蹤潛艇、反水雷和海域監視、偵察等多種功能，靠潛艇魚雷發射管發射和回收。“飛行”1型直徑530毫米，包括航行和任務兩個係統，每個係統又有多個模塊，配有1米長信號接收桅杆。“飛行”2型預計2009年裝備部隊。它比“飛行”1型尺寸大，任務載荷多，航程遠達280公裏，續航時間200 小時。

 

　　正在研製的大型UUV直徑914毫米，排水量約10噸。它難以用魚雷發射管發射，隻能用“海豹”輸送艇發射或潛艇的彈道導彈發射筒發射。它攜載更多的傳感器，具有更長的續航力，高載荷時可連續工作300小時，低載荷時可連續工作400個小時。大型UUV主要用於反潛戰、水雷戰和特種作戰。

　　美海軍在開發UUV中借鑒了其他國家先進技術，如無人水下潛航器的通信技術就學了澳大利亞。在2001年的美澳海軍進行的一次聯合演習中，澳海軍獲取水下信息的速度讓美海軍驚訝。原來澳海軍“科林斯”潛艇上裝置了一種叫“聲學水下-水聲信息鏈” 的水下通信係統，使在水下的潛艇能直接與30公裏外的指揮艦通信。美海軍隨即向澳方訂購了6套“聲學水下-水聲信息鏈”。之後，美海軍又與澳方合作將這種水下通信技術擴延到聲呐浮標和無人水下潛航器上。

　　然而世界UUV發展形勢逼人，不時有歐洲發展UUV成果迭出的消息傳來，美海軍想加快發展UUV的腳步，卻又受到缺乏高能長效電池、回收/控製等技術障礙的困擾。歐美在發展UUV競爭上誰個居先，還真有些變數讓人等著瞧。