逐鹿深蓝:外军竞相发展超大型水下无人潜航器
逐鹿深蓝:外军竞相发展超大型水下无人潜航器
本文原文由腾讯混元大模型生成
近段时间,关于超大型(质量大于10吨)水下无人潜航器的消息频繁见诸媒体。如,5月份波音公司的“虎鲸”超大型无人潜航器进行了试验,稍早前的2月份DARPA和诺格公司进行了“蝠鲼”无人潜航器的测试,等等。俄《消息报》网站2024年5月15日刊文,介绍了美俄等国在超大型无人潜航器研发领域的一些进展。
美国
美国起步较早,其无人潜航器发展体现出一定的规划性与渐进性。目前已研发出可遂行多种水下任务、试图进行自主远程部署的超大型无人潜航器。其中个别无人潜航器已开始列装部队。
1、“虎鲸”
美国海军总共定购了6艘“虎鲸”(Orca)潜航器,其主要技术参数:长26米,宽3米,排水量80吨。航程约6500海里(以巡航速度约3节),最大速度8节,最大潜深超过3300米,自持力几个月。同时,“虎鲸”沿用“回声旅行者”的柴油机—锂电池混合动力、X型尾舵和泵喷推进系统,具备超静音航行能力,续航时间超过6个月,纯电动模式下可连续航行50小时以上。
“虎鲸”装备有智能浮力控制系统,具备自主控制、海底系泊等功能,艇艏还装备有前视声呐、测深仪等设备,可自主规划航线、规避障碍物、采集环境数据,完成各种检测工作后,自主上浮至海面将数据回传基地。此外,该无人潜航器舯部设有任务载荷舱,舱体长10米、载荷量8吨,可运输人员和装备。
2023年12月,美国海军正式接收首艘“虎鲸”超大型无人潜航器。这艘无人潜航器将作为试验艇,用于对相关装备及其作战运用进行测试验证,为后续入役的该型艇提供技术积累。波音公司称,“虎鲸”是“世界上最先进、功能最强的超大型无人潜航器,可以执行长期关键任务,在不断变化的海洋环境和争议水域实现水下主导优势”。“虎鲸”在设计上有以下几大特点:
- 突出优长,偏重辅战。
考虑到当前人工智能技术发展面临的问题,美海军没有将“虎鲸”作为遂行高烈度作战的水下主战装备,而是利用其深海隐蔽活动优势,主要遂行攻势布雷任务,兼顾情报、侦察和监视功能;
- 大量采用成熟技术和设备,缩短研制周期。
“虎鲸”项目采取“分期快跑”的研制模式,一期工程利用“回声旅行者”大型无人潜航器为原型平台进行组装,大量集成成熟设备,重点突破平台自主导航技术;二期工程聚焦超大型无人潜航器的功能拓展,将不同任务载荷进行集成,使其快速形成多任务能力;三期工程进一步发展反潜、反舰作战功能,探索制海作战能力。
- 注重模块化设计,面向多样化应用。
重点打造模块化有效载荷舱,使其既能根据需求搭载多重任务载荷,又能加装鱼雷、巡航导弹和无人机等装备。同时,突出其一体化运用能力,注重与在研的新型护卫舰、无人水面艇、无人机等装备实现功能互补,增强体系对抗效能。
2、“蝠鲼”
DARPA于5月1日发布了诺格公司“蝠鲼”(Manta Ray)长航时无人潜航器原型机的新图像。这些图像应该是今年2、3月份在南加州海岸进行水中潜试时拍摄的。DARPA“蝠鲼”项目经理Kyle Woerner只是表示,在持续2个月的海试中充分检验了“蝠鲼”的远距离模块化运输、组装、水下航行、机动和应用场景测试。尽管具体参数处于高度保密状态,但公布的照片显示,“蝠鲼”具有较高的仿生程度,外形几乎与海洋中的魔鬼鱼一致。而且体型足够大,其宽度可能超过15米,后部有垂直尾翼,两翼末段向后各设有一个小巧的螺旋桨提供动力。
图片显示,“蝠鲼”浮在水面的时候,上面站了2个工作人员,单就这个来判断“蝠鲼”的排水量,恐怕至少十吨八吨是没有问题的。传统筒状潜航器受限于外形和动力,机动性差、航速慢,而“蝠鲼”的流体设计赋予了其在水下优异的俯仰机动能力和高速性,能够精确地进行动态深度控制,在崎岖的海底地形环境下也有较好的操控性。而且仿生设计也能赋予其在潜水环境下迷惑图像侦察的优点。格鲁曼公司称其为“蝠鲼”安装了先进的指挥、控制和通信(C3)能力,能够依靠最少的人力干预智能、自主的执行各类任务。
根据主承包商诺格公司的说法,“蝠鲼”具有模块化结构和节能系统,包括将自己锚定在海底并进入休眠模式的能力。设有低功率水下推进系统、用于水下探测和威胁分类的新型传感器、高效导航和指挥控制系统,以及尖端的抗生物污染和材料降解方法。该潜航器设计了几个不同大小和类型的有效载荷舱,以支持各种不同的海军任务。
俄罗斯
俄罗斯在相关技术研发可上溯到苏联时期。深厚的技术积淀使俄罗斯在无人潜航器发展方面独树一帜,与美国平分秋色。
1、“波塞冬”
俄罗斯最著名的超大型无人潜航器或许是“波塞冬”(Посейдон)。这种“末日武器”的任务是抵达美国领土实施核攻击。据估计,“波塞冬”重约100吨,长25米,最大潜深1000米,航速60~70节。不难推测,它能携带多种不同的载荷。俄总统普京于2018年3月1日向联邦会议发表年度国情咨文时首次披露了“波塞冬”潜航器的信息。他表示,俄罗斯研发了无人潜航器,能够深水行进,航程跨越大洲,速度比潜艇、最先进的鱼雷和所有类型的水下战舰快数倍。这种无人潜航器既可以配装常规弹药,也可以配装核弹药,能够摧毁各种类型的目标,其中包括航母战斗群。2022年7月,俄第一艘可搭载“波塞冬”核动力无人潜航器的多用途潜艇“别尔哥罗德”号正式交付俄海军,由两者共同组成的武器系统可能在2026年后形成战斗力。
2、“替代者-B”
俄罗斯的另一个无人潜航器是“红宝石”海洋装备中央设计局在研的“替代者-B”(Суррогат-B)项目。“红宝石”发言人称,“替代者-B”是一种与潜艇展开联合行动的自主潜航器,可用作俄罗斯海军反潜作战训练平台(苏联时期曾使用诱饵船)。“替代者-B”可远离其载运艇(潜水艇)执行通信和侦察任务,从而确保潜水艇的隐蔽性。其排水量约40吨,长约17米。“替代者-B”潜航器将利用先进技术进一步扩展功能。其使用的新款锂电池可将续航里程增加到800英里。在莫斯科举行的“军队-2022”国际军事技术论坛上,展出了一款代号为“大角星”(Арктур)的战略导弹核潜艇概念设计,当时在该核潜艇模型上放置了2艘“替代者-B” 潜航器模型(后缀-B表示“僚机”),因此不排除,“替代者-B” 潜航器未来将作为“僚机”,协同核潜艇作战。
日本
今年5月初,日本防务省防卫装备厅和三菱公司展示了长航时水下无人潜航器,其长度为10米,估计可在水下以10节速度连续航行整整一周时间。日本政府已将发展国产化无人潜航器写入自2023年度开始实施的五年海洋基本计划。目前日本使用的无人潜航器主要来自海外。
韩国
韩国在阿联酋MADEX-2023防务展上展出了韩华海洋公司(Hanwha Ocean)研制的Combat水下无人潜航器的模型。Combat潜航器排水量60吨,长23米。配备了不依赖空气动力装置和锂离子电池,可长时间滞留水下活动。潜航器携带2枚鱼雷并配备有声呐,可进行水面和水下作战。
另外,印度、英国、澳大利亚、朝鲜等国也在开展超大型水下无人潜航器的研制工作。无人潜航器种类不断增加、规模持续扩大,是各国日益提升的水下作战需求牵引所致,如需要获取更多、更及时、更精确的战场信息,需要在更远、更深、更具威胁性的水域执行更多的任务等。同时,自动化、能源与动力、传感器等技术和相应制造工艺的发展,恰好满足了这种需求。打造“用于实战的水下全能无人化平台”,进而拥有一支可“自主”遨游作战的无人潜航器集群,已成为世界海洋大国的共同目标,这也在一定程度上决定了未来无人潜航器发展的基本路径。
未来大型、超大型无人潜航器的发展或趋向“一专多能”。作为海上网络中心战的一个节点,它被将赋予水下战场侦察、中继通信、投送特种作战力量、进行信息战或对时敏目标发起远程打击等多种功能。与其他无人作战平台协同,也是其未来定位之一。可以预料,随着新型动力、材料、人工智能技术的发展,未来无人潜航器或将编队作战,亦可独立行动,兼备远近、浅深、单群、攻防能力。在世界主要国家竞相参与下,不断下水的无人潜航器将发展成为水下战场日益扩张的新势力。