美國海軍無人潛航器發展經驗及未來趨勢

徐依航

毫無疑問，世界各國海軍都認為水下軍用無人系統是未來海戰場最有效的作戰手段，因此都在積極發展無人潛航器。

美國海軍更是視水下無人裝備為“反介入/區域拒止”環境下搜集情報、實施力量投送的最有效手段，試圖通過大力發展以自主潛航器為主體的水下戰無人裝備，加強前沿水下無人系統預置，全力推進水下無人區域監控系統布建，突出攻關水下自主導航、通信組網、自主協同等先進技術，打造新型水下作戰體系，重點從水下抵消中俄各國的近海綜合控制權，限制中俄海軍兵力的近海行動自由。目前，美國海軍的無人潛航器主要用于反水雷、監視、情報收集和海洋測量等領域。預計到2020年，美國海軍將擁有無人潛航器1000套左右，2025年可能達到2000套左右，將會逐漸影響我潛艇的作戰行動。

主動作為，長期不懈研究

早在1957年，美國海軍研究局就已經開始研發無人潛航器，它可水下持續運行4個小時。自20世紀80年代起，民用的無人潛航器在海底勘探和研究領域開始逐步得到應用。1990年海灣戰爭期間，因美海軍艦船在波斯灣海域遇到嚴重的水雷威脅，美軍加大了使用無人潛航器進行水雷戰的研究力度，對續航、通信、自主控制技術等問題開展了深入的集中研究。1994年，美國海軍制定《無人水下計劃》，提出優先發展具有水雷探測能力的無人潛航器。

2003年“伊拉克自由行動”期間，美國海軍使用REMUS-100無人潛航器在烏姆卡斯爾港口附近完成了航道清掃任務，這是世界上無人潛航器的首次作戰運用。2004年，美國海軍發布《水下無人潛航器主體計劃》，提出未來無人潛航器的九大優先任務領域：情報、監視與偵察、反水雷戰、反潛戰、水下檢查與識別、海洋調查、通信/導航網絡節點、負載投送、信息戰和目標打擊；并對美國海軍無人潛航器的發展做了長遠的規劃和指導。2016年，美國海軍又向國會提出《2025年自主潛航器需求》和《未來艦隊平臺備選方案》的報告，近一步對美國無人潛航器的任務、功能、性能、發展目標進行了清晰的界定，對美國無人潛航器發展做了頂層設計，計劃2030年美國海軍實現美分布式艦隊的構想，裝備中型無人潛航器（UUV）183具，核潛艇攜帶的大型UUV48具。

區分任務功能，全系列發展

美國海軍通過對未來作戰需求的分析，結合美國國內潛航器續航力、指揮和通信、自主性控制、負載/傳感器等技術發展情況，將潛航器劃分為自推進型、環境動力型、其它動力型三大類，并具體按尺寸歸為超大型、大型、中型、小型自主式水下潛航器（AUV）和浮力滑翔機、波浪滑翔機等。這些AUV功能作用各異，但都對提升拓展戰斗力有幫助，美國海軍一直都在鼓勵發展。

根據美國海軍任務區分，中小型水下無人潛航器主要擔負基礎性的情報、監視與偵察任務，如布設水下聲學基陣，調查海洋水文環境和水聲作戰環境要素，檢查水下軍事設施、海底通信光纜、水下監視系統等，檢查艦艇和碼頭的安全性。

目前，美國國防部和海軍重點研發大型水下無人潛航器和超大型水下無人潛航器。它們尺寸更大，可以裝載更多任務負載，可以擔負多樣化任務，持續執行任務的能力更強，在作戰上性能貼近有人駕駛的潛艇。如目前在研的察打一體化超大型無人潛航器（LDUUV），能夠搭載不同傳感器和任務模塊，靈活配置，自動控制能力更高，能夠數月、遠距離執行任務，具有自主執行掃雷、跟蹤、情報偵察、智能化攻擊的能力，可搭載各種類型的導彈、炸彈甚至核彈進行自主攻擊；既可獨立使用，也可在俄亥俄彈道導彈核潛艇、弗吉尼亞級攻擊核潛艇和水面艦艇等多種平臺上部署。LDUUV是未來水下作戰體系的核心節點，計劃2016年進行巡航試驗，2017年服役，2020年具備完全作戰能力。據美海軍研究人員稱：該項目在AUV自持力、功率和自主性等性能上都有跨越式發展，將帶來改變海戰游戲規則的能力。

著眼維護全球海洋水下優勢，搭建完善體系

美國全系列全方位大力發展AUV，是它認為受到了中俄對其水下優勢的挑戰，它必須未雨綢繆，全面超前中俄發展，才能繼續保持水下海洋的優勢地位。

美國海軍在發展AUV裝備時，特別注重從構建完整的全球水下作戰體系出發，通過作戰系統建設牽引，配套發展相應的AUV。

一是美國在研的前沿水下無人系統預置項目。其水下平臺大容量拖曳式載荷模塊、海德拉、深海浮沉載荷，都攜載了無人潛航器。大容量拖曳式載荷模塊由潛艇拖帶到特定國家附近海區的大陸架海床上，一次可停留數月時間，其配備了多功能無人潛航器，還裝備了能源模塊為無人潛航器補充電，是“全球監視與打擊”體系的水下網絡節點。海德拉是一套低成本的無人近岸海底布放系統，也配備了模塊化任務載荷的一次性潛航器，預計2018年完成研制。深海浮沉載荷也是一套低成本的無人深海海底布放系統，載荷可長期潛伏深海海底，必要時通過遠程控制中心激活，發射無人潛航器上浮至海面完成攻擊任務，于2017年啟動原理樣機海上測試工作。

二是美國的水下無人區域監控項目。包括近海持久監視系統、深海監視網、分布式敏捷反潛系統。核心內容是AUV平臺研制，近海持久監視系統計劃由俄亥俄級核潛艇攜帶大量無人潛航器布放巡邏，構成淺海水下監測網絡。深海監視網主要由裝備中頻、低頻被動聲傳感器的AUV、通信專用AUV組成深海探測網絡。分布式敏捷反潛系統是機動補充系統，核心之一是多艘裝備主動聲吶的AUV無人潛航器。

三是先進水下武器系統項目。其核心是研制美國海軍的LDUUV，它可攜帶4枚輕型魚雷，配備8對智能傳感器，作戰時這些傳感器由UUV自主規劃進行分散部署，使用光纖電纜與之聯接，一旦探測并識別水面水下目標，即可自主決策使用魚雷實施攻擊。

美國水下軍用無人系統未來發展趨勢

總體判斷，雖然水下無人潛航器具備特殊優勢，可以發揮有人潛艇的部分功能。但其作戰能力目前還受到AUV平臺性能的限制，如平臺搭載各類設備和武器的數量、下潛深度、續航時間及自主化性能等方面均無法與有人潛艇相比。因此，目前美國海軍無人潛航器也未能大面積普遍裝備，基本只用于反水雷、監視、情報收集和海洋測量等領域。但隨著相關技術的創新突破，AUV會在近年迎來大發展。

繼續開發新型能源，提高AUV的續航能力。研究開發為AUV提供水下電力保障的技術和裝備，為大量部署或預置AUV奠定基礎；繼續發展AUV水下航行相關的可靠性、安全性的技術。

進一步提高AUV水下導航定位能力。使用GPS衛星導航定位修正慣性導航誤差，發展聲波定位及水下環境地形導航技術。美國國防高級研究計劃局于2015年已開展了“深水導航定位系統”的項目研發，要求工業部門研制發展可靠、精確、經濟可承受的水下導航技術，目的是為潛航器航行穩定提供全天候的精確定位、導航和授時能力。

重點開發水下通信網絡技術。開發研制采用水聲通信方式搭建水下多節點通信網絡的技術和工程實現方式，建設穩定可靠的大帶寬高速率水下通信網絡，保障指揮和協調大量無人航行器實施協同作戰。

改進控制系統，增強平臺自主性。目前，大多數無人系統的武器都需要人員控制，以識別判斷正確的打擊目標。例如無人潛航器執行反水雷戰任務時，依然依賴操作人員進行目標最終判別。目前，為AUV開發配備的作戰任務程序包還不能適應所有環境和任務的動態變化。2016年12月，美海軍對LDUUV通用控制系統軟件進行了功能測試，該通用控制軟件已經具備對LDUUV實施自主指揮控制的能力，美海軍認為該軟件可作為海軍無人系統的通用標準“大腦”，為無人機、無人潛航器等各類無人平臺提供自主任務規劃、任務管理等能力。

發展無人系統同類型平臺間、不同類型平臺間相互協同作戰能力。美軍正在全力發展各類“蜂群”協同作戰能力，尤其是跨域協同信息互聯能力。2015年，美軍以反潛戰為背景，演示驗證了無人潛航器、無人艇和無人機之間的跨域信息互通，REMUS-600型自主式無人潛航器與液體機器人公司的滑浪者無人艇之間先實現信息通聯，而后滑浪者與模擬火力偵察兵無人機的貝爾直升機實現通聯，無人潛航器將發現識別的水下目標信息數據在經過處理后，融入模擬火力偵察兵的機載目標系統，最終目標數據傳輸到無人機武器操作人員，操作者經過確認后控制火力偵察兵發射模擬武器，對水下目標實施“打擊”。美軍還提出了一個極為超前的設想，在全球各大洋的海底部署大型高性能的無人潛航器和配套的水下服務站，打造海底無人潛航器的高速公路網。

責任編輯：葛 妍