近年來(lái)，美國(guó)海軍無(wú)人潛航器（UUV）發(fā)展迅速，這些小型水下機(jī)器人的出色表現(xiàn)給人留下深刻印象。不過(guò)，據(jù)美國(guó)防務(wù)內(nèi)情網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)海軍目前的發(fā)展重點(diǎn)是大直徑無(wú)人潛航器（LDUUV），長(zhǎng)度從6米到14米，直徑從12米到18米。隨著平臺(tái)的發(fā)展及升級(jí)，其在水下停留或航行的時(shí)間將逐漸從1個(gè)月增加到4個(gè)月甚至以上，計(jì)劃2017年入役，2020年形成艦隊(duì)。
　　大直徑無(wú)人潛航器勢(shì)在必行
　　無(wú)人潛航器第一次吸引人們注意的經(jīng)歷頗為驚險(xiǎn)。20世紀(jì)60年代，美、蘇“確保相互摧毀”的恐怖核平衡籠罩世界。1966年1月17日，美空軍一架帶有4顆氫彈的B-52戰(zhàn)略轟炸機(jī)在地中海沿岸的西班牙巴洛麥利斯上空與一架加油機(jī)相撞爆炸。雖未引爆氫彈，但其中一枚掉進(jìn)地中海。為防止氫彈落入別國(guó)以及引起核泄漏事故，美軍立即調(diào)動(dòng)深潛器進(jìn)行探測(cè)定位。無(wú)奈當(dāng)?shù)睾Ｏ麓箨懠苁侄盖?、水深流急，直到兩個(gè)月后，丟失氫彈的準(zhǔn)確地點(diǎn)才在水深869米的海底找到。然而如何打撈卻十分棘手?！鞍栁摹碧?hào)曾試圖用鋼纜纏繞氫彈，但自身卻被纏住，差點(diǎn)造成兩名艇員遇難。為保證安全，軍方?jīng)Q定將打撈工作交由“柯沃”號(hào)遙控?zé)o人潛航器。在母船操縱人員的遙控下，身長(zhǎng)5米、重15噸的“柯沃”號(hào)經(jīng)過(guò)多次努力，終于將這枚當(dāng)量145萬(wàn)噸TNT的B-28型氫彈成功打撈出水。
　　眾所周知，水雷被譽(yù)為“窮國(guó)的原子彈”，相對(duì)廉價(jià)的水雷作戰(zhàn)效能經(jīng)常讓人驚訝，而危機(jī)四伏的水中雷場(chǎng)正是無(wú)人潛航器一展身手的好地方。在較長(zhǎng)的時(shí)間里，美國(guó)水下作戰(zhàn)平臺(tái)主要用于代替潛水員進(jìn)行深水勘探、沉船打撈和水下電纜鋪設(shè)及維修。現(xiàn)今美國(guó)的無(wú)人水下航行器絕大多數(shù)是從潛艇上的魚雷發(fā)射管中發(fā)射的，這就限制了其作戰(zhàn)潛力的發(fā)揮。小型無(wú)人潛航器由于受到尺寸和重量的限制，動(dòng)力不可能很大，續(xù)航力和載荷能力受到限制，不可能具備更強(qiáng)的情報(bào)、監(jiān)視和偵察能力，反水雷能力，及淺水反潛能力。只有“取消魚雷管的限制”，才能使未來(lái)由潛艇發(fā)射的無(wú)人水下航行器更適合水下環(huán)境。所以，大直徑無(wú)人潛航器便應(yīng)運(yùn)而生。
　　智能式“一招搞定水雷”
　　新規(guī)劃著力推進(jìn)開發(fā)下一代完全自主LDUUV，不僅具有現(xiàn)在的無(wú)人潛航器的掃雷功能和情報(bào)偵察功能，還具備以下三大主要特點(diǎn)：在危險(xiǎn)度很高、環(huán)境狀況隨時(shí)變化的淺海，長(zhǎng)時(shí)間、自主地進(jìn)行隱秘性工作；作為誘餌協(xié)助母艦艇獵殺敵方潛艇，或者對(duì)敵方潛艇進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間跟蹤；作為對(duì)抗時(shí)“撒手锏”武器，擁有智能化攻擊的能力，搭載各種類型的導(dǎo)彈、炸彈、甚至核彈進(jìn)行自主攻擊。未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中，LDUUV可在多種平臺(tái)上部署，包括SSGN導(dǎo)彈潛艇、“弗吉尼亞”級(jí)攻擊核潛艇和水面艦艇，或用“海豹”輸送艇發(fā)射，同時(shí)也可作為自主式無(wú)人水下平臺(tái)獨(dú)立使用執(zhí)行海軍普通艦艇難以完成的作戰(zhàn)任務(wù)，極大地?cái)U(kuò)展了海軍的作戰(zhàn)能力。
　　據(jù)透露，LDUUV排水量可達(dá)10噸左右，是迄今為止美國(guó)研制的排水量最大的無(wú)人潛航器。它可以攜帶更多的武器，配備多種傳感器。它能為潛艇和水面艦艇提供“水下圖像”，為戰(zhàn)術(shù)決策和提高聲吶性能提供幫助。LDUUV適用于反潛戰(zhàn)、大范圍的海況研究、水雷戰(zhàn)、特種作戰(zhàn)以及執(zhí)行緊急攻擊任務(wù)。與常規(guī)水面艦艇，甚至潛艇相比，LDUUV在水下航行時(shí)，聲場(chǎng)和磁場(chǎng)特征低，幾乎不會(huì)被探測(cè)到。
　　此外，LDUUV在執(zhí)行任務(wù)時(shí)無(wú)需對(duì)其遙控，從承載平臺(tái)發(fā)射后，由任務(wù)管理軟件自行控制，確定航向、航速、潛深、規(guī)避機(jī)動(dòng)。其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求之高，絕不亞于精密的航空航天儀器。無(wú)人潛航器不僅要實(shí)現(xiàn)“生存”，還要在如此復(fù)雜、惡劣的環(huán)境中進(jìn)行下潛、上浮、航行、定位，并完成賦予它的各種使命。據(jù)悉，LDUUV殼體的設(shè)計(jì)和制造是由BAE系統(tǒng)公司的軍用飛機(jī)部的隱身飛機(jī)技術(shù)專家完成的。
　　水下無(wú)人艦隊(duì)的領(lǐng)跑者
　　20世紀(jì)90年代末，在對(duì)美軍無(wú)人潛航器系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行重新評(píng)估后，美國(guó)海軍將其提高到與無(wú)人機(jī)、無(wú)人戰(zhàn)車和機(jī)器士兵研究同等重要的位置。2005年1月，美海軍按照新的水面與水下聯(lián)合作戰(zhàn)的思想要求，修訂了UUV發(fā)展規(guī)劃，強(qiáng)調(diào)提高UUV與潛艇、水面艦艇信息聯(lián)結(jié)的能力，明確要發(fā)展大型、重型、中型和便攜式四類無(wú)人潛航器，建設(shè)一支無(wú)人潛航器部隊(duì)。目前，美海軍UUV發(fā)展已顯現(xiàn)出“無(wú)人”、“模塊化”和“智能化”三大亮點(diǎn)，它們作為水下作戰(zhàn)力量的骨干，執(zhí)行跟蹤敵方潛艇、攻擊遠(yuǎn)處目標(biāo)、干擾敵方通信網(wǎng)絡(luò)等各種任務(wù)。據(jù)美軍專家的預(yù)測(cè)，到2020年前后，美軍將能夠擁有1000套以上的無(wú)人潛航器系統(tǒng)，從而組成一支龐大的水下無(wú)人艦隊(duì)。
　　美國(guó)海軍洛杉磯級(jí)攻擊型核潛艇水下排水量近7000噸，艇長(zhǎng)超過(guò)110米，吃水近10米，很難在水深100米以下的近海淺水海域機(jī)動(dòng)，隱蔽和作戰(zhàn)。然而，一旦攜帶幾個(gè)自主式無(wú)人潛航器，核潛艇就能大大擴(kuò)展在近岸水域作戰(zhàn)的靈活性。自身帶有小型魚雷的LDUUV離開母艇后，自主地航行到控制海域，并長(zhǎng)時(shí)間地潛伏，甚至能滲入敵方港灣，悄無(wú)聲息地向母艇發(fā)回探測(cè)情報(bào)，成為敵軍很難發(fā)現(xiàn)的水下“黑洞”。而在戰(zhàn)斗打響后，LDUUV一旦被指令激活，又能立即對(duì)特定目標(biāo)運(yùn)用自身攜帶的小型無(wú)人潛航器甚至魚雷等武器進(jìn)行攻擊。
　　無(wú)人水下航行器的“本事”其實(shí)遠(yuǎn)不止能進(jìn)行情報(bào)搜集、勘測(cè)戰(zhàn)場(chǎng)、確定和跟蹤各種感興趣的目標(biāo)、實(shí)施一體化排雷，它還是實(shí)施水下攻擊、反潛作戰(zhàn)的“能手”。其實(shí)，在完成所有這些任務(wù)以后，它們還可以作為遠(yuǎn)程傳感器的節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)提供有價(jià)值的情報(bào)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與其他節(jié)點(diǎn)共同分享情報(bào)資源，大大改善水下作戰(zhàn)的狀況。
　　需解決燃料和通信定位問(wèn)題
　　由于LDUUV既不能采用太陽(yáng)能電池，也沒有纜繩供電，只能靠自帶的蓄電池，限制了其水下工作時(shí)間。因此，開發(fā)燃料電池、熱離子等高效能源以及集成式電機(jī)、電熱混合推進(jìn)器等高效推進(jìn)系統(tǒng)，才可以滿足海軍長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月潛航時(shí)間需求。目前，美海軍正在尋找新型氫能源，為L(zhǎng)DUUV不依賴空氣的燃料電池動(dòng)力。2010年初，海軍將這一研究合同授予API公司。作為項(xiàng)目分承包商，API公司表示，將鋁粉和充當(dāng)催化劑的添加劑裝在燃料盒中，插入生成器，之后通過(guò)注水，快速生成高純度氫和蒸汽。利用鋁粉與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成熱這一獨(dú)特技術(shù)，提供的氫動(dòng)力電池可比傳統(tǒng)鋰電池高5倍。此外，核電池技術(shù)已經(jīng)能夠滿足這一要求，但等到實(shí)際運(yùn)用還需時(shí)日。
　　沒有了電纜或光纜，與母船的通信也成了一個(gè)突出的問(wèn)題。由于光波及無(wú)線電波均無(wú)到到達(dá)海底，因而聲波是唯一可用的通信方法。在海水中聲的傳遞速度為1．5公里／秒，母船上的控制指令從發(fā)出到被潛航器接收，需要幾秒甚至幾十秒。另外，水中聲信號(hào)的傳輸率極低，加上散射、傳輸?shù)膿p耗以及回波干擾，使得水聲設(shè)備通信十分困難，這也是LDUUV面臨的難題之一。精確的導(dǎo)航定位能力是成功執(zhí)行任務(wù)的基本要素。由于LDUUV在水下作業(yè)的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，慣性導(dǎo)航的累計(jì)誤差不能令人滿意，而又不能經(jīng)常浮出水面使用GPS衛(wèi)星定位來(lái)修正慣性導(dǎo)航誤差，也可能會(huì)因上下往返而減少其執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間或者造成暴露目標(biāo)。因此，利用聲波定位及水下環(huán)境地形導(dǎo)航技術(shù)將成為L(zhǎng)DUUV發(fā)展的主要方向。
　　盡管LDUUV的功能還未能如計(jì)劃設(shè)計(jì)的那樣完善，但我們有理由相信，在未來(lái)的海底戰(zhàn)場(chǎng)上，智能化的LDUUV指揮著眾多的水兵水將們將越來(lái)越多地替代有人潛水艇去沖鋒陷陣，就像今天的無(wú)人駕駛飛行器已開始替代有人戰(zhàn)斗機(jī)去執(zhí)行任務(wù)一樣，屆時(shí)一只強(qiáng)大的水下無(wú)人艦隊(duì)將幫助美軍繼續(xù)稱霸海洋。