張衛(wèi)京+肖雯
當(dāng)今,在水面無人艇領(lǐng)域,美國(guó)、以色列兩國(guó)的發(fā)展走在前列,其他各國(guó)競(jìng)相投入研發(fā)??梢韵胍?,未來戰(zhàn)爭(zhēng)中,水面無人艇將協(xié)同無人飛行器、無人潛航器和無人車輛,共同構(gòu)筑一個(gè)完整的無人化戰(zhàn)場(chǎng)……
與其他無人裝備相比,水面無人艇(USV,unmanned surface vessel)發(fā)展相對(duì)滯后,已開展水面無人艇研制的國(guó)家主要有美國(guó)、以色列、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本等,其中,美國(guó)和以色列一直處于領(lǐng)先地位,歐洲部分國(guó)家在迎頭趕上,但僅有美國(guó)、以色列的部分型號(hào)裝備了部隊(duì)。
“斯巴達(dá)偵察兵”無人艇是“美國(guó)先期技術(shù)概念演示項(xiàng)目”之一
美國(guó)水面無人艇的發(fā)展思路和頂層規(guī)劃十分明確和清晰。美海軍曾在《21世紀(jì)海上力量——海軍設(shè)想》中提出,在2015年前將新型無人平臺(tái)引人未來網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系中。2007年7月,美海軍首次發(fā)布《海軍水面無人艇主計(jì)劃》,設(shè)定了水面無人艇的7項(xiàng)使命任務(wù)——反水雷戰(zhàn)、反潛水戰(zhàn)、海上安全、反艦戰(zhàn)、支持特種部隊(duì)作戰(zhàn)、電子戰(zhàn)和支持海上封鎖行動(dòng),指明了未來水面無人艇的發(fā)展重點(diǎn)及技術(shù)攻關(guān)方向。2013年12月發(fā)布的《無人系統(tǒng)路線圖》則對(duì)水面無人艇“近期(未來5年)、中期(未來10年)、遠(yuǎn)期(未來25年)”的技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)和能力需求作出了更細(xì)致的說明,同時(shí)指出,為將無人系統(tǒng)潛能最大化,未來各類無人系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)無縫互操作能力。
美國(guó):水面無人艇世界領(lǐng)先
在水面無人艇方面,美國(guó)始終站在技術(shù)發(fā)展的制高點(diǎn),代表著這一領(lǐng)域的發(fā)展方向。美國(guó)正式服役的水面無人艇主要有“海上貓頭鷹”、“斯巴達(dá)偵察兵”、“X 2”號(hào)、“幽靈衛(wèi)士”、“海狐”等。
“海上貓頭鷹”是美海軍開發(fā)水面無人艇的首次嘗試,其可在近岸非常淺的水域活動(dòng)
“海上貓頭鷹”
“海上貓頭鷹”是美海軍開發(fā)水面無人艇的首次嘗試。該艇長(zhǎng)3m,最大航速45節(jié)(83km/h),續(xù)航力為10小時(shí)(22km/h航速)或24小時(shí)(9km/h挺速),吃水僅18cm,可在近岸非常淺的水域活動(dòng)。
該艇可攜200kg的有效載荷,包括前視和側(cè)掃聲納、星光/日光/紅外攝像機(jī)、激光測(cè)距儀等,可由長(zhǎng)度11m以上的艦船攜載、投放和回收。改進(jìn)型“海上貓頭鷹”可用作載艦偵察艇,為其他武器(如艦炮)標(biāo)示海上或島礁附近的目標(biāo),必要時(shí)還可為載艦兵力提供保護(hù),甚至還擁有對(duì)水下無人潛航器實(shí)施控制的能力。1997年參加“河流穿插引動(dòng)演習(xí)98”,2002年參加Juliet艦隊(duì)作戰(zhàn)試驗(yàn)。
“斯巴達(dá)偵察兵”
該艇是美國(guó)近年來研制的水面無人艇的典型代表,它是“美國(guó)先期技術(shù)概念演示項(xiàng)目”之一。該艇針對(duì)美國(guó)海軍的需求,由美國(guó)海軍水下作戰(zhàn)中心、諾斯羅普·格魯曼公司、雷聲公司以及洛克希德·馬丁公司聯(lián)合研制。海軍陸戰(zhàn)隊(duì)用它執(zhí)行遠(yuǎn)征后勤和再補(bǔ)給等任務(wù),特種部隊(duì)認(rèn)為該艇可用于水文調(diào)查或其他偵察和欺騙任務(wù),陸軍認(rèn)為該艇可以配備“地獄火”導(dǎo)彈等武器執(zhí)行精確打擊任務(wù),協(xié)助陸軍在內(nèi)陸湖泊地帶作戰(zhàn)。
該艇有兩種型號(hào),分別長(zhǎng)7m、11m,各自可攜帶1360kg、2360kg的有效負(fù)載。其具有遙控和自主運(yùn)行兩種模式,具備半自主能力,能夠根據(jù)不同的任務(wù)需求更換任務(wù)模塊。2003年8月首次海試,2005年4月首次參加實(shí)彈射擊試驗(yàn)。已被正式部署到“葛底斯堡號(hào)”巡洋艦上,參加過“持久自由行動(dòng)”和“伊拉克自由行動(dòng)”。
“X-2”號(hào)
美國(guó)海軍新型三體無人快艇“X-2”號(hào),能夠配備雷達(dá)、聲納、攝像頭、導(dǎo)航系統(tǒng)和防撞系統(tǒng),還安裝有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)和情報(bào)偵察監(jiān)視系統(tǒng)。
美國(guó)“幽靈衛(wèi)士”無人艇可按預(yù)定程序自動(dòng)行駛,并可隨時(shí)更改航路
“X-2”號(hào)長(zhǎng)約15m,寬約12m,能以28~55節(jié)(52~102km/h)的航速在8級(jí)海浪中自主巡航。通過無線電和全球定位系統(tǒng),控制人員可以在數(shù)百千米外通過控制平臺(tái)下達(dá)指令,從指令發(fā)送到無人艇執(zhí)行動(dòng)作只需18秒,定位控制精度可達(dá)3m以內(nèi)。
“幽靈衛(wèi)士”
美國(guó)“幽靈衛(wèi)士”主要用于海上警戒和防護(hù)、運(yùn)送貨物(<150kg)、收集情報(bào)和海上監(jiān)測(cè)等。其最大功率為266馬力(196千瓦),可按預(yù)定程序自動(dòng)行駛,并可隨時(shí)更改航路,2003年9月首次海試。
“海狐”
“海狐”由美國(guó)西風(fēng)海事公司研發(fā),目前在美國(guó)海軍中服役的主要有“海孤”MK1和“海狐”MK2兩型,其可搭載雷達(dá)、聲納、攝像機(jī)、目標(biāo)跟蹤與防抖軟件系統(tǒng)、數(shù)字變焦紅外照相機(jī)、數(shù)字變焦日光彩色照相機(jī)、導(dǎo)航照相機(jī)、4個(gè)波段(軍民各2個(gè))的增強(qiáng)型通信系統(tǒng)。美國(guó)海軍主要利用該艇進(jìn)行江河地區(qū)的作戰(zhàn)評(píng)估以及遠(yuǎn)征部隊(duì)的安全保障等,2006年首次海試。
以色列:多款型號(hào)顯實(shí)力
以色列已開發(fā)多種型號(hào)的水面無人艇,包括拉斐爾先進(jìn)防御系統(tǒng)公司和航空防御系統(tǒng)公司聯(lián)合開發(fā)的“保護(hù)者”、埃爾比特系統(tǒng)公司的“銀色馬林魚”和“黃貂魚”、航空防御系統(tǒng)公司的“海星”等無人水面艇。其中,“保護(hù)者”無人艇首批12艘已于2006年服役。
“保護(hù)者”
“保護(hù)者”由以色列拉斐爾先進(jìn)防御系統(tǒng)公司與以色列航空防御系統(tǒng)公司聯(lián)合研發(fā)。其以9m長(zhǎng)的剛性充氣艇為基礎(chǔ),噴水推進(jìn),航速超過30節(jié)(56km/h),最高40節(jié)(74km/h),最大有效載荷1000kg。其載荷主要包括導(dǎo)航雷達(dá)和“托普拉伊特”光學(xué)系統(tǒng)?!巴衅绽撂亍惫鈱W(xué)系統(tǒng)包括第三代前視紅外攝像機(jī)、黑白/彩色CCD攝像機(jī)、激光測(cè)距儀、先進(jìn)關(guān)聯(lián)跟蹤器和激光指示器等。
“銀色馬林魚”
“銀色馬林魚”無人艇艇長(zhǎng)10.7m,質(zhì)量為4000kg,可攜帶2500kg的載荷,最大航速45節(jié)(83kin/h),最大航程500海里(926km),續(xù)航時(shí)間24小時(shí)。分遙控和自主操作兩種模式。其自主控制系統(tǒng)“自主舵手系統(tǒng)”設(shè)計(jì)用于底層控制,以保持最佳轉(zhuǎn)向速度、最佳燃油消耗率等最佳性能。該艇使用巡航傳感器及穩(wěn)定系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)航行和導(dǎo)航,以防止傾覆。它具有自適應(yīng)的特點(diǎn),能針對(duì)環(huán)境或任務(wù)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。
“海星”
“海星”是一種硬殼充氣式水面無人艇。該艇長(zhǎng)11m,有效載荷2500kg,最大航程300海里(556km)。主要用于監(jiān)視、偵察、反水雷戰(zhàn)和電子戰(zhàn)等?!昂P恰辈捎瞄_放式體系結(jié)構(gòu),裝有光電傳感器、目標(biāo)搜捕傳感器、通信情報(bào)系統(tǒng)等,武器配置為一門帶穩(wěn)定裝置的小口徑艦炮,其水上操作可由陸基、海基甚至空基平臺(tái)實(shí)施控制。據(jù)稱“海星”無人艇將是“保護(hù)者”的強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
“黃貂魚”
“黃貂魚”水面無人艇在2005年土耳其國(guó)際防務(wù)展上首次公開亮相。該艇采用噴水推進(jìn),最大航速40節(jié)(74km/h),有效載荷150kg,續(xù)航力可達(dá)8小時(shí)以上,具有自主導(dǎo)航能力和定位能力,可由岸基平臺(tái)或艦上控制臺(tái)對(duì)其實(shí)施遙控,艇上裝有多種探測(cè)傳感設(shè)備(包括前視紅外攝像機(jī)、電視攝像機(jī)、光電探測(cè)系統(tǒng)等),主要用于近岸情報(bào)偵察與監(jiān)視、電子戰(zhàn)和電子偵察等。
歐亞多國(guó):積極推進(jìn)水面無人艇研制
英國(guó)在研的水面無人艇主要包括“衛(wèi)兵”、“哨兵”、“黑魚”等。其中,“衛(wèi)兵”最為典型,由康奈蒂克公司研制,采用先進(jìn)的隱形設(shè)計(jì)和噴水推進(jìn)技術(shù),航速可達(dá)50節(jié)(93km/h)。
法國(guó)在研型號(hào)主要包括“檢察員”MK1、“羅德爾”、FDS 3和“巴西爾”等,其中,F(xiàn)DS 3無人獵雷艇全長(zhǎng)8.3m,質(zhì)量為6700kg,采用柴油動(dòng)力推進(jìn),航速12節(jié)(22km/h),續(xù)航力20小時(shí),由載艦通過天線實(shí)施遙控,利用全球定位系統(tǒng),按預(yù)定航線自主航行。其曾參加過航道清掃、港口搜索等行動(dòng)。
德國(guó)在研型號(hào)為“哨兵”和“近岸攻擊”無人艇,其中“哨兵”無人艇采用模塊化結(jié)構(gòu),全長(zhǎng)4.67m,外形設(shè)計(jì)和艇體材料使之具有優(yōu)良的隱形能力和抗沉性能,艇上裝有聲納或雷達(dá),另有光電傳感器、化學(xué)傳感器模塊可供選用,目前已投入海試。
日本發(fā)展的水面無人艇主要有UMV H(高速型)、UMV 0(海洋型)和OT-91型。其中,OT-91型為最新研制型號(hào),采用噴水推進(jìn),最高航速40節(jié)(74km/h),主要用于海上情報(bào)偵察和反水雷等。
日本Eco Marine Power公司于2014年5月對(duì)外發(fā)布了Aquarius無人艇,該艇采用三體船結(jié)構(gòu),長(zhǎng)5m,翼展8m,吃水lm,船體使用輕量級(jí)復(fù)合鋁制材料,采用太陽能和電力混合動(dòng)力,巡航時(shí)速最高6節(jié)(11km/h),非常適合在淺水水域進(jìn)行操作。
未來展望
國(guó)外水面無人艇研制、生產(chǎn)走過了10多年的歷程,隨著無人化、智能化技術(shù)的不斷進(jìn)步,水面無人艇任務(wù)領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣??!鞍l(fā)展自主決策能力、多艇編隊(duì)智能協(xié)同”已成為未來水面無人艇發(fā)展清晰的目標(biāo)圖像。
現(xiàn)階段我國(guó)地面和空中無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展已初見成效,無人裝備技術(shù)的發(fā)展有了較大的提高,而我國(guó)水面無人作戰(zhàn)裝備仍以大型艦艇為主,輔助有人的小型突擊作戰(zhàn)艇,在輕型水面無人作戰(zhàn)領(lǐng)域還尚屬空白。未來,我國(guó)應(yīng)加大投入研制輕型水面無人作戰(zhàn)艇,使我國(guó)水面武器裝備建設(shè)體系更加完善。伴隨著武器水面發(fā)射控制、多傳感器信息融合、互聯(lián)互通和防撞、自扶正等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展不斷突破,必將推動(dòng)我國(guó)水面武器裝備無人化發(fā)展上到一個(gè)新臺(tái)階。
無人作戰(zhàn)平臺(tái)將會(huì)是未來戰(zhàn)爭(zhēng)中偵察、監(jiān)視、探測(cè)、情報(bào)收集、陣地防護(hù)、武裝打擊、執(zhí)行特殊任務(wù)、實(shí)現(xiàn)零傷亡的重要手段。軍事專家相信,無人艇這一海上新概念作戰(zhàn)平臺(tái),將會(huì)在未來的戰(zhàn)爭(zhēng)中協(xié)同無人飛行器、無人潛航器和無人車輛等,共同構(gòu)筑一個(gè)完整的無人化戰(zhàn)場(chǎng)。
編輯/劉蘭芳