無人潛航器：海底「狼群」正來急 將成未來水下戰場主角
原標題：無人潛航器：海底「狼群」正來急 將成未來水下戰場主角
來源：中國國防報、軍鷹智庫
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。
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」。由於離不開母船，這類無人潛航器成為母船的「貼身伴侶」，主要用於執行協助打撈、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於水體、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採購的「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，可使敵水下感測器和水雷失效，也可以攻擊敵水下平台、水面艦船甚至岸上目標，預計將於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，預計將於2020年前正式列裝。同時，具有低成本、低功耗和長航時等特徵，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，執行的任務越來越複雜，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，共享感測器和地圖信息，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裡充電，使用寬頻的傳輸技術，從這裡上傳它所搜獲的資料並下載新的任務指令。藉此，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。
延伸閱讀
「群狼」既來，「打狗棒」何在？
無人潛航器依託海洋作為天然屏障，具有隱蔽性好、無人值守、作戰靈活、保障費用低等特點，近年來獲得了快速發展，漸漸擁有了執行複雜任務的能力，如建立水下探測通信網路、實施海上打擊/防禦等任務。
然而，無人潛航器的到來，究竟能構成多大的威脅？這還要從水下作戰的特點說起。
眾所周知，水面以上的探測從來都不是問題，但在水下，要實施大範圍探測卻異常困難。這是因為水下環境非常複雜，各種雜訊、混響、海底地形、生物等，對水下探測帶來了極大困難，而海水對普通電磁波的吸收能力極強，導致目前聲學探測仍是水下探測的主要手段，但聲學探測距離只有區區數十乃至百十千米，相對於茫茫大海，實在微不足道，相對於海面上動輒上千千米的廣域探測，也顯得極為弱勢。而當前的尾流探測、磁探測技術遠未成熟，難以投入實際應用。
另外，水下精確感知主要依靠有人平台和固定式水下探測網路，傳統有人平台數量少，戰時無法依賴有人平台完全掌握某一海域的水下態勢；固定式水下探測網路由於無法機動，只能感知布設位置附近的水下態勢；因此，即便以美國之強建設了諸多反潛艦艇和部署較廣的固定式水下探測網路，對於水下作戰也會有深深的無力感，難怪美國海軍曾在多個場合承認：「迄今為止，水下是誰都無法完全掌控的領域」。
無人潛航器的出現和廣泛部署，有可能徹底改變這一局面。
未來，大量無人潛航器可組成隱蔽的水下移動探測網路，可根據需要對能夠到達的任一海域進行持久反覆探測並將態勢通過水聲、衛星等通信手段發送出去。這將從根本上改變水下態勢難以獲取的現狀，而掌握感知優勢的一方將獲取絕對的水下作戰優勢。
更可怕的是，按照美國海軍的設想，一旦無人潛航器解決武器搭載能力、自主化和遠航程所需動力等問題，就會形成由單個無人潛航器加多個感測器或多個無人潛航器組成的察打一體水下移動集群。這種集群比潛艇更加安靜、更加難以探測，其控制範圍根據集群規模，可大可小。由於無乘員，其活動也將比潛艇更加靈活，使防禦更加困難，對其反制卻需要消耗更多的兵力。因此，不僅對水面艦艇形成巨大的威脅，也將嚴重限制對方潛艇的自由活動，成為更加難以對付的水下幽靈。
不過，所謂矛盾，有厲害的矛，就可能產生更厲害的盾。無人潛航器固然厲害，能對未來水下戰產生變革性影響，但也不是全無對付手段。
一是打鐵還需自身硬。無人潛航器覆蓋範圍再廣，也需要依賴探測系統搜索目標，如果進一步提升潛艇等水下武器系統的隱身性能，甚至能低于海洋環境雜訊等信號特徵，那麼，再厲害的探測手段可能也束手無策。
二是打擊無人潛航器的「大腦」和「保姆」。當前，無人潛航器性能還遠遠無法實現完全地自主行動及能源自補給，需要依靠母艇或母艦提供指控或能源補給，而這些目標的動向相對更容易掌握，對其實施打擊能徹底摧毀無人潛航器的行動能力。另外，隨著未來水下充電站的發展，加強對敵方充電站的探測與打擊，也是限制無人系統作戰能力的重要手段。
三是加強對水下小目標探測能力發展，加強在關鍵海域的常態化巡邏，掌控敵方無人潛航器及網路的動向、活動範圍及規律，戰時即可迅速實施清理，掃清障礙。
四是強化己方無人潛航器的發展，在廣大海域實施部署，加強對敵方態勢的感知，所謂知己知彼，方能百戰不殆。
圖為被葉門胡賽武裝發現並捕獲的萊姆斯600水下無人潛航器。
被「活捉」的美軍無人潛航器
據美國海軍研究學會新聞網日前報道，近日葉門胡賽武裝的蛙人在葉門西部沿岸海域，捕獲了一具美國海軍的無人潛航器。
有意思的是，起初並無任何國家和組織認領這艘無人潛航器，幾天之後，美國國防部官員才稱，該無人潛航器屬於美國海軍的裝備，主要用於水文環境等研究。
根據網上的一段視頻顯示，葉門胡塞武裝捕獲的這具無人潛航器外形類似魚雷，表面採用黃色塗裝，尾部有推進裝置。根據美國官員的話，該無人潛航器是由挪威康斯博格海事公司研製，型號為萊姆斯600。
根據該公司網站上的公開資料，萊姆斯600無人潛航器採用鋰離子充電電池供電，雙葉螺旋槳推進，最大速度可達2.3米/秒，可在水下600米執行任務。由於採用了模塊化設計，萊姆斯600可根據需要安裝不同的任務模塊，能夠攜帶300千克左右的任務載荷。
萊姆斯600可執行偵察監視、區域搜索和水雷探測等軍事任務，也可用於水文調查、環保調查、漁業監測、水下科考等非軍事化用途。事發後，美國海軍一直強調萊姆斯600的非軍事用途，對此，有專家指出，萊姆斯600上搭載的系統，支持其通過網路與美國海軍和聯合網路信息系統共享信息，由此，萊姆斯600收集的海洋和氣象信息，支持美國海軍的全球行動。因此，美方這樣的表態並不能掩蓋其軍事目的。
上圖為曾參與馬航搜救任務的「藍鰭金槍魚」水下無人潛航器。
「藍鰭金槍魚」水下無人潛航器
2014年馬航MH370航班失蹤後，美國海軍曾派出「藍鰭金槍魚」水下無人潛航器參與水下搜救工作，從而使這款無人潛航器為外界熟悉。
「藍鰭金槍魚」是一種可交換有效載荷的模塊化自主式水下航行器，直徑0.32米，長4.32米，重260千米，潛深1500米，3節航速，標準負載下可持續航行30小時，最高航速達5節，可裝備側掃聲吶或數碼相機，執行近海調查、搜索打撈、環境保護和監測、水雷對抗以及尋找未爆彈藥等任務。「藍鰭金槍魚」曾經是美海軍「戰場空間預備自主水下潛航器」的一部分，用於瀕海戰鬥艦的淺水水雷戰。
2012年，美海軍授權通用動力公司在「藍鰭金槍魚」水下無人潛航器基礎之上，用了5年時間研製出名為「刀魚」的水下無人潛航器，作為瀕海戰鬥艦水雷戰任務包的組成部分，主要用於探測和識別水雷。該潛航器於2017年8月底完成承包商試航，2017年年底進行最後的海上接收試航，隨後由美海軍實施相關測試和作戰評估。
「刀魚」水下無人潛航器外形很像一顆魚雷，長約5.8米，重約771千克，由水面艦船攜載並投放，用鋰電池供電，充滿電後可一次性潛行大約16小時，能夠發出低頻電磁波掃描目標物，然後把圖像發回母艦供分析。美海軍計劃在2034年裝備30艘「刀魚」水下無人潛航器，作為艦外感測器在雷區作業，使母艦遠離雷區，大幅降低海軍人員和艦艇風險。
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