張衛京+肖雯
當今,在水面無人艇領域,美國、以色列兩國的發展走在前列,其他各國競相投入研發。可以想見,未來戰爭中,水面無人艇將協同無人飛行器、無人潛航器和無人車輛,共同構筑一個完整的無人化戰場……
與其他無人裝備相比,水面無人艇(USV,unmanned surface vessel)發展相對滯后,已開展水面無人艇研制的國家主要有美國、以色列、英國、法國、德國、日本等,其中,美國和以色列一直處于領先地位,歐洲部分國家在迎頭趕上,但僅有美國、以色列的部分型號裝備了部隊。
“斯巴達偵察兵”無人艇是“美國先期技術概念演示項目”之一
美國水面無人艇的發展思路和頂層規劃十分明確和清晰。美海軍曾在《21世紀海上力量——海軍設想》中提出,在2015年前將新型無人平臺引人未來網絡化作戰體系中。2007年7月,美海軍首次發布《海軍水面無人艇主計劃》,設定了水面無人艇的7項使命任務——反水雷戰、反潛水戰、海上安全、反艦戰、支持特種部隊作戰、電子戰和支持海上封鎖行動,指明了未來水面無人艇的發展重點及技術攻關方向。2013年12月發布的《無人系統路線圖》則對水面無人艇“近期(未來5年)、中期(未來10年)、遠期(未來25年)”的技術發展重點和能力需求作出了更細致的說明,同時指出,為將無人系統潛能最大化,未來各類無人系統必須實現無縫互操作能力。
美國:水面無人艇世界領先
在水面無人艇方面,美國始終站在技術發展的制高點,代表著這一領域的發展方向。美國正式服役的水面無人艇主要有“海上貓頭鷹”、“斯巴達偵察兵”、“X 2”號、“幽靈衛士”、“海狐”等。
“海上貓頭鷹”是美海軍開發水面無人艇的首次嘗試,其可在近岸非常淺的水域活動
“海上貓頭鷹”
“海上貓頭鷹”是美海軍開發水面無人艇的首次嘗試。該艇長3m,最大航速45節(83km/h),續航力為10小時(22km/h航速)或24小時(9km/h挺速),吃水僅18cm,可在近岸非常淺的水域活動。
該艇可攜200kg的有效載荷,包括前視和側掃聲納、星光/日光/紅外攝像機、激光測距儀等,可由長度11m以上的艦船攜載、投放和回收。改進型“海上貓頭鷹”可用作載艦偵察艇,為其他武器(如艦炮)標示海上或島礁附近的目標,必要時還可為載艦兵力提供保護,甚至還擁有對水下無人潛航器實施控制的能力。1997年參加“河流穿插引動演習98”,2002年參加Juliet艦隊作戰試驗。
“斯巴達偵察兵”
該艇是美國近年來研制的水面無人艇的典型代表,它是“美國先期技術概念演示項目”之一。該艇針對美國海軍的需求,由美國海軍水下作戰中心、諾斯羅普·格魯曼公司、雷聲公司以及洛克希德·馬丁公司聯合研制。海軍陸戰隊用它執行遠征后勤和再補給等任務,特種部隊認為該艇可用于水文調查或其他偵察和欺騙任務,陸軍認為該艇可以配備“地獄火”導彈等武器執行精確打擊任務,協助陸軍在內陸湖泊地帶作戰。
該艇有兩種型號,分別長7m、11m,各自可攜帶1360kg、2360kg的有效負載。其具有遙控和自主運行兩種模式,具備半自主能力,能夠根據不同的任務需求更換任務模塊。2003年8月首次海試,2005年4月首次參加實彈射擊試驗。已被正式部署到“葛底斯堡號”巡洋艦上,參加過“持久自由行動”和“伊拉克自由行動”。
“X-2”號
美國海軍新型三體無人快艇“X-2”號,能夠配備雷達、聲納、攝像頭、導航系統和防撞系統,還安裝有先進的網絡通信系統和情報偵察監視系統。
美國“幽靈衛士”無人艇可按預定程序自動行駛,并可隨時更改航路
“X-2”號長約15m,寬約12m,能以28~55節(52~102km/h)的航速在8級海浪中自主巡航。通過無線電和全球定位系統,控制人員可以在數百千米外通過控制平臺下達指令,從指令發送到無人艇執行動作只需18秒,定位控制精度可達3m以內。
“幽靈衛士”
美國“幽靈衛士”主要用于海上警戒和防護、運送貨物(<150kg)、收集情報和海上監測等。其最大功率為266馬力(196千瓦),可按預定程序自動行駛,并可隨時更改航路,2003年9月首次海試。
“海狐”
“海狐”由美國西風海事公司研發,目前在美國海軍中服役的主要有“海孤”MK1和“海狐”MK2兩型,其可搭載雷達、聲納、攝像機、目標跟蹤與防抖軟件系統、數字變焦紅外照相機、數字變焦日光彩色照相機、導航照相機、4個波段(軍民各2個)的增強型通信系統。美國海軍主要利用該艇進行江河地區的作戰評估以及遠征部隊的安全保障等,2006年首次海試。
以色列:多款型號顯實力
以色列已開發多種型號的水面無人艇,包括拉斐爾先進防御系統公司和航空防御系統公司聯合開發的“保護者”、埃爾比特系統公司的“銀色馬林魚”和“黃貂魚”、航空防御系統公司的“海星”等無人水面艇。其中,“保護者”無人艇首批12艘已于2006年服役。
“保護者”
“保護者”由以色列拉斐爾先進防御系統公司與以色列航空防御系統公司聯合研發。其以9m長的剛性充氣艇為基礎,噴水推進,航速超過30節(56km/h),最高40節(74km/h),最大有效載荷1000kg。其載荷主要包括導航雷達和“托普拉伊特”光學系統。“托普拉伊特”光學系統包括第三代前視紅外攝像機、黑白/彩色CCD攝像機、激光測距儀、先進關聯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10.7m,質量為4000kg,可攜帶2500kg的載荷,最大航速45節(83kin/h),最大航程500海里(926km),續航時間24小時。分遙控和自主操作兩種模式。其自主控制系統“自主舵手系統”設計用于底層控制,以保持最佳轉向速度、最佳燃油消耗率等最佳性能。該艇使用巡航傳感器及穩定系統進行精準航行和導航,以防止傾覆。它具有自適應的特點,能針對環境或任務的變化自動調節控制系統。
“海星”
“海星”是一種硬殼充氣式水面無人艇。該艇長11m,有效載荷2500kg,最大航程300海里(556km)。主要用于監視、偵察、反水雷戰和電子戰等?!昂P恰辈捎瞄_放式體系結構,裝有光電傳感器、目標搜捕傳感器、通信情報系統等,武器配置為一門帶穩定裝置的小口徑艦炮,其水上操作可由陸基、海基甚至空基平臺實施控制。據稱“海星”無人艇將是“保護者”的強勁競爭對手。
“黃貂魚”
“黃貂魚”水面無人艇在2005年土耳其國際防務展上首次公開亮相。該艇采用噴水推進,最大航速40節(74km/h),有效載荷150kg,續航力可達8小時以上,具有自主導航能力和定位能力,可由岸基平臺或艦上控制臺對其實施遙控,艇上裝有多種探測傳感設備(包括前視紅外攝像機、電視攝像機、光電探測系統等),主要用于近岸情報偵察與監視、電子戰和電子偵察等。
歐亞多國:積極推進水面無人艇研制
英國在研的水面無人艇主要包括“衛兵”、“哨兵”、“黑魚”等。其中,“衛兵”最為典型,由康奈蒂克公司研制,采用先進的隱形設計和噴水推進技術,航速可達50節(93km/h)。
法國在研型號主要包括“檢察員”MK1、“羅德爾”、FDS 3和“巴西爾”等,其中,FDS 3無人獵雷艇全長8.3m,質量為6700kg,采用柴油動力推進,航速12節(22km/h),續航力20小時,由載艦通過天線實施遙控,利用全球定位系統,按預定航線自主航行。其曾參加過航道清掃、港口搜索等行動。
德國在研型號為“哨兵”和“近岸攻擊”無人艇,其中“哨兵”無人艇采用模塊化結構,全長4.67m,外形設計和艇體材料使之具有優良的隱形能力和抗沉性能,艇上裝有聲納或雷達,另有光電傳感器、化學傳感器模塊可供選用,目前已投入海試。
日本發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,采用噴水推進,最高航速40節(74km/h),主要用于海上情報偵察和反水雷等。
日本Eco Marine Power公司于2014年5月對外發布了Aquarius無人艇,該艇采用三體船結構,長5m,翼展8m,吃水lm,船體使用輕量級復合鋁制材料,采用太陽能和電力混合動力,巡航時速最高6節(11km/h),非常適合在淺水水域進行操作。
未來展望
國外水面無人艇研制、生產走過了10多年的歷程,隨著無人化、智能化技術的不斷進步,水面無人艇任務領域將不斷拓展。“發展自主決策能力、多艇編隊智能協同”已成為未來水面無人艇發展清晰的目標圖像。
現階段我國地面和空中無人作戰系統的發展已初見成效,無人裝備技術的發展有了較大的提高,而我國水面無人作戰裝備仍以大型艦艇為主,輔助有人的小型突擊作戰艇,在輕型水面無人作戰領域還尚屬空白。未來,我國應加大投入研制輕型水面無人作戰艇,使我國水面武器裝備建設體系更加完善。伴隨著武器水面發射控制、多傳感器信息融合、互聯互通和防撞、自扶正等關鍵技術的發展不斷突破,必將推動我國水面武器裝備無人化發展上到一個新臺階。
無人作戰平臺將會是未來戰爭中偵察、監視、探測、情報收集、陣地防護、武裝打擊、執行特殊任務、實現零傷亡的重要手段。軍事專家相信,無人艇這一海上新概念作戰平臺,將會在未來的戰爭中協同無人飛行器、無人潛航器和無人車輛等,共同構筑一個完整的無人化戰場。
編輯/劉蘭芳