ＵＵＶ與“護身符”

傅金祝

當英國的“護身符”自主水下航行器出現在我們面前時，無人水下航行器這個名詞再次被提起，而與之相關的縮寫，如ROV、UUV和AUV等，也擺在眼前。在我們開始了解“護身符”之前，不妨先將它們的關系捋清楚。

UUV、ROV與AUV

無人水下航行器(UUV)是一種可在水下執行各種任務的無人系統。包括20世紀70年代出現的纜控水下航行器(ROV)和90年代后期出現的無纜自主水下航行器(AUV)兩大類。

70年代中后期，在十幾個國家海軍反水雷艦艇上裝備使用的法國PAP104系列滅雷具，就是一種典型的ROV。由于滅雷具或ROV帶有500－2000米長的臍帶電纜、同軸電纜或光纖電纜，所以制約了其機動性和自主能力。另外，反水雷的過程也十分緩慢。反水雷艦艇發現水雷目標后，從艦上釋放滅雷具到利用滅雷具識別水雷、完成滅雷作業，要花費一個小時。為了加快滅雷時間，國外在20世紀80年代中后期開始研究一次性滅雷具。1999年，德國在改裝的MJ333級獵雷艇上首先裝備了“長尾鯊”一次性滅雷具，可直接消滅沉底雷，無需回收，將作業時間至少減少了一半。另外，為了割掉尾巴，增加水下航行器的機動能力，同期也開始研發不帶臍帶電纜、同軸電纜或光纖電纜的自主水下航行器，即AUV。

AUV最早是利用重型魚雷改裝而成。初期采用線導控制，例如美國將直徑533毫米的Mk48型魚雷改裝成XP1自主水下航行器。英國也不例外。“馬林”潛用線導水雷搜索系統是英國防御評價開發廳早在1998年授予原馬克尼海事系統公司的水下武器分部(該公司已被BAE系統公司收購)一項700萬英鎊的開發合同。實際上它是在“旗魚”重型魚雷的基礎上改裝的，只是在外殼前部加裝了十字形控制面。“馬林”潛用線導水雷搜索系統的直徑與“旗魚”一樣，都是533毫米，但因為300千克的聚能裝藥段被去掉，所以長度只有6米，自導系統也被其它傳感器替代，質量從1850千克減少到1200千克。航行器的能源不再是奧托燃料、過氯酸羥胺，而是電池，航速為3－15節，使用水深350米。可連續工作4小時，最大下潛深度350米。許多國家都利用魚雷做過初步嘗試，從線導ROV逐漸過渡到無纜的AUV。

2003年3月，美海軍在進入伊拉克的烏姆蓋斯爾港時，利用REMUS自主水下航行器在強海流和低能見度條件下進行反水雷，成功地減少了戰術時間，將在雷區中的系統對人的威脅降到最低限度，并改善了整個效率。REMUS的性能首次證實AUV對艦隊作戰具有明顯的意義。

與常規水面艦艇，甚至潛艇相比，UUV在水下航行時。聲場和磁場特征低，幾乎不會被探測到。從水面艦艇釋放或從潛艇魚雷發射管發射的UUV體積小，適用于在前線展開或在載人平臺不能抵達的危險水域使用。此外，隨著執行可編程序使命的自主性的提高，UUV可從載人平臺或戰斗艦艇上釋放，承擔更復雜和效費比更高的使命。由于支持技術和網絡系統一體化的不斷改進，UUV將在艦隊防御以及向海岸突入海軍兵力方面起到更為明顯的作用，具有更大的價值。

“護身符”自主水下航行器

雖然獵雷作戰在英國起步最早，而滅雷具或稱ROV是隨著獵雷手段的發展而出現的一種裝備。但英國并沒有成功地研制出一型裝艦使用的滅雷具。直到21世紀才推出“策略”AUV以及“護身符”AUV。英國通過近40年的努力才在水下航行器領域有所建樹。

我們注意到，無論是ROV，還是AUV，航行器的主體結構均為圓柱體，然而英國BAE系統公司研制的“護身符”AUV卻呈烏龜狀，雖是別出心裁，但的確具備隱身特性。航行器采用創新形狀的碳纖維復合殼體，內部碳纖維復合耐壓容器裝有電子系統和有效載荷。殼體上裝備有6個推進器(市場上流行的產品)，尾部兩側各有兩個水平推進器。前部兩側的是橫向和垂直推進器，保證航行器十分精確地機動、盤旋，并且以航行器的自身長度旋回360°。殼體的設計和制造是由位于沃頓和薩姆茲伯里的BAE系統公司的軍用飛機部的隱身飛機技術專家完成的。

“護身符”利用開放式結構系統設計，能夠方便和快速地重新配置使命系統軟件。它采用以前工程項目中經過驗證的工藝技術，并將其與先進的任務設計實用程序結合在一起。為了全自主操作，以及在整個任務過程中允許操作員干預，所有任務參數都可在發射前預先設定。航行器之間以及航行器與母艦之間來往通信可通過射頻或銥星通信(當航行器位于水面時)，或通過聲通信系統(水下作業時)完成。

“護身符”自主水下航行器可攜帶永久性的、全集成的和可變的有效載荷。基礎配置是一套環境傳感器和一種慣性導航裝置，其它有效載荷取決于航行器所要完成的任務或作用，它們可包括聲吶系統、光學傳感器／視頻攝像機以及其它UUV，例如“射水魚”一次性滅雷具等。

“護身符”與BAE系統公司研制的一系列無人機一樣，也可裝備BAE系統公司研發的圖像搜集和應用(ICE)系統，它可自主地搜集和分配帶寬要求很低的高質量成像。ICE系統完全集成在航行器的控制系統中，提供高水平的自主性以及支持在傳感器網絡之間生成單一集成圖像的靈活性。

自適應和模塊化開放結構可支持航行器的彈性，并允許航行器更新和插入新的硬件和軟件。從有效載荷角度上說，通過精心設計電子結構可進一步提高平臺的模塊能力，允許不同模塊即插即用。

“護身符”是一種靈活的多用途航行器，能夠執行不同任務。典型的瀕海任務是反水雷和情報、監視、目標搜索和記錄使命。

“護身符”是目前唯一有能力一次展開就可執行全部集成反水雷任務的自主水下航行器，包括對水雷的定位、分類和滅雷。這一點十分重要。因為迄今為止包括美國在內的其它國家研制的各種類型的自主水下航行器只具備探測水雷的能力，而不具備滅雷能力。當自主水下航行器完成任務返回母艦，下載航行器搜索記錄的參數，經分析后才能確切地掌握目標位置，通過其它手段滅雷，或避開布設水雷的水域。

滅雷時，“護身符”可攜帶4個“射水魚”一次性滅雷具。也就是說，“護身符”在續航力允許的條件下，即24小時內具備一次下水可探測和消滅4枚沉底雷的能力。“護身符”的工作水深0－300米，航速5節。探滅雷時它所攜帶的“射水魚”一次性滅雷具的直徑為104毫米，長880毫米，質量15千克，工作水深0.5－300米，航速4－6節，續航力大于5分鐘。

除了反水雷，情報搜集、監視、目標搜索和記錄也是“護身符”的主要用途，因為該系統有能力重組有效載荷，所以其能力可擴展到港口和兵力保護以及限定水域的自主監視，甚至提供入侵者或潛在威脅的早期報警。據報道，它已經可以裝備或攜帶重型魚雷或各種對陸攻擊的導彈系統，這樣的有效載荷引起軍事教義的爭論。

由于“護身符”AUV尚未完成裝備技術鑒定，因此某些關鍵的戰術技術參數尚未確定。據2008年3月外刊報道，攜帶4個一次性滅雷具的，承擔建制式水雷偵察、識別和滅雷的AUV被命名為“護身符”M無人水下航行器，目前正在為美海軍水雷戰管理機構人員演示反水雷能力。“護身符”的裝備使用指日可待。

編輯嚴曉峰