無人潛航器︰海底“狼群”正來急

來源︰中國軍網綜合作者︰張敏責任編輯︰岳修宇
2018-01-16 02:05

隨著軍事變革的迅猛發展,以無人車、無人機和無人潛航器為代表的無人作戰裝備逐漸在軍事應用中嶄露頭角,迸發出巨大的發展潛力和廣闊的應用前景。美國戰略與預算評估中心發布的《水下作戰的新時代》報告認為,水下一線作戰任務應更多地由水下無人作戰系統承擔。在未來,能完成通信勘探、偵察監視、反潛、反艦、對岸上目標打擊、特種作戰等任務的水下無人作戰系統,恰似海中的“狼群”,正加速成為未來水下戰場的主角。

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無人潛航器︰海底“狼群”正來急

■張 敏

看單兵—— 

水下奇“魚”神出沒

暗無天日的深海溝壑交錯,難以捉摸的暗流,嚴酷的海洋水文條件給水下作戰帶來諸多困難與挑戰。在此背景下,以無人潛航器為代表的水下無人作戰系統應運而生。

早期的無人潛航器分有纜型和無纜型兩種。有纜型無人潛航器在身後拖著一根長長的“尾巴”連接母船,為其提供動力並“接收號令”。由于離不開母船,這類無人潛航器成為母船的“貼身伴侶”,主要用于執行協助打撈、艦船維修與保養以及水下工程檢測任務等。相比之下,無纜型無人潛航器只要提前準備好充足的電量,擁有相對更高的自主性,可獨立執行任務。

近年來,大型無人潛航器受到各國重視。美海軍希望,大型水下無人潛航器能夠執行多種類型任務,包括搜集敵軍艦船和岸上基礎設施的情報;在重要水域巡邏;在海軍作戰與兩棲作戰之前搜集關于水體、灘岸的情報信息,甚至執行必要的作戰任務。

2014年8月,美海軍第5潛艇發展中隊下屬水下無人潛航器分隊,接收了“海星”水下無人潛航器,它長8.2米,直徑0.96米,最大潛深1000米,續航72小時,能夠進行視距和超視距通信,這將是美海軍未來將采購的“蛇頭”大型水下無人潛航器的備選方案之一。

最終版的“蛇頭”大型水下無人潛航器將攜載武器或電子戰設備,可使敵水下傳感器和水雷失效,也可以攻擊敵水下平台、水面艦船甚至岸上目標,預計將于2019年下水。

另外,美海軍還提出“大排量無人潛航器”,排水量高達10噸,續航時間約為120天,可遂行多種作戰任務,預計將于2020年前正式列裝。同時,具有低成本、低功耗和長航時等特征,適合擔負大範圍、長時間水下偵察監視任務的滑翔型無人潛航器也成為研究熱點。此外,美國國防部高級研究計劃局還開展了“上浮式有效預置載荷”的海底無人機項目研究。這種水下無人潛航器能在海底“潛伏”長達數年之久,可根據遠程指令快速浮出水面,進而升空執行相應作戰任務。

看集群——

“幽靈艦隊”將現身

隨著水下無人潛航器的快速發展,水下戰場將呈現出“無人化”趨勢。美海軍在一份《情報、監視與偵察路線圖》報告中指出,到2020年美軍將建成一支新型的水下無人作戰部隊,將擁有至少1000套水下機器人,2025年達到2000套。屆時,水下作戰任務將更多由無人作戰系統承擔。

目前美海軍正在構建一支由空中、水面和水下的多個無人系統編隊組成的“幽靈艦隊”,在這一構想中,美軍已經建成的無人潛航器可以組成“集群”編隊,與潛艇、水面艦船甚至飛機相連接。

不過,要建立一支水下“集群”編隊,並沒有那麼簡單。美國海軍發布的《無人駕駛水下運載工具總體規劃》中,將水下機器人的作戰職責明確為9種具體任務,除情報搜集、偵察監視、反潛攻擊和戰場誘餌外,還明確提出把水下機器人平台打造成水下運載平台、通訊導航平台、反水雷平台和電子戰平台。同時,還提出,要加快開發母船型、反潛型、情報型、指揮控制型和火力打擊型的無人潛航器平台。另外,美海軍在《水下無人計劃》中,明確提出利用無人潛航器探測和對抗水雷。

而要實現無人潛航器集群作戰,還需解決諸多技術問題。如深海通信。目前已經得到發展的藍綠激光對潛通信、量子通信和海底物聯網技術,為構建水下通信“高速路”提供了技術支持。另外,美英等國在積極研發的水下精確導航授時技術,或將通過“深水導航定位系統”和量子導航為水下無人潛航器的行動導航。同時,如何實現無人潛航器的運載發射,如何有效提升其隱身性、自持力和續航力,如何確保長期“潛伏”,都是實現水下集群作戰的技術難點。

看未來——

高度智能化是方向

過去大多數無人潛航器都需要操作人員進行實時控制,執行比較單一的任務,但隨著無人潛航器的種類和數量越來越多,執行的任務越來越復雜,其指揮控制問題日漸成為難題。一方面無人潛航器要實現長時間自主獨立行動,能夠和環境發生交互作用,以便在水中執行任務時,能有效地探測和識別水下物體,或完成各種人力無法勝任的水下工作,因此必須實現更高的智能化水平。

另一方面,未來無人潛航器之間,無人潛航器和有人平台之間,都將實現行動的高度協同,共享傳感器和地圖信息,形成無縫對接的作戰系統。因此,需要不斷加強水下無人作戰系統的通用性,使水下無人作戰系統在系統控制、通信、數據處理和數據鏈等方面具備更廣泛的互操作性,包括為水下無人作戰系統建立安全可靠的通用數據鏈通信系統。

除了指揮控制障礙外,美軍水下無人潛航器也受到缺乏高能長效電池的困擾。目前,無人潛航器是以電池為動力來源,必須在電力耗盡前返回到港口或海上船艦充電,因此執行任務範圍受限,且增加被敵搜獲的幾率。對此,美海軍計劃發展一套可以對無人潛航器進行水下充電的系統,其核心是為無人潛航器在海底設立“後勤站”,無人潛航器可以在這里充電,使用寬頻的傳輸技術,從這里上傳它所搜獲的資料並下載新的任務指令。借此,無人潛航器不僅大大提升獨立行動的能力,還能擔負更加隱蔽性的任務。

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