鄭禮建

美國連續發布了多版《無人系統發展路線圖》,認為無人潛航器(UUV)不僅是水下力量的補充,更是水下力量的“倍增器”,是美國未來保持水下優勢的關鍵。近年來,美國在繼續強化無人潛航器技術研制的同時,正大力推動無人潛航器向實戰部署方面轉化,并謀求新的使用方式。在這一思路指引下,美國多項先進UUV取得重大突破,其察打一體、組網探測、預置式、長航時設計將促使隱蔽突襲、大范圍監視、遠程實時打擊作戰能力的形成,對未來水下戰產生重大影響。
組網式和預置式UUV穩步推進,未來將形成大范圍監視及隱蔽突襲作戰能力。首先,首創自下而上探測模式的海底星座研發工作接近尾聲。2016年5月,DARPA投資研發的分布式敏捷反潛系統(DASH)中的潛艇置于險境(SHARK)子系統完成了海試,標志著為期6年的項目研發工作接近尾聲。DASH主要利用數十個無人潛航器組網,首創自下而上探測模式,能有效克服聲納自上而下探測時由于海底反射而產生的混響,有利于提升探測精度,該探測網絡也被形象地稱為海底星座。DARPA研究認為,假如單個無人潛航器位于海底6千米,則其監測范圍直徑可達55~75千米,僅40個無人潛航器構成的網絡就可探測近18萬平方千米的海域。
其次,無人潛航器布放載荷將形成空海一體探測網絡和通信中繼系統。9月,美海軍利用通用動力公司的藍鰭-21無人潛航器成功布放兩個微型沙鯊無人潛航器和一架黑翼無人機,執行情報監視偵察任務。演習中模擬了當兩個微型沙鯊在接收到藍鰭-21發送的目標圖像及其他信息后,能立即上浮水面,與黑翼無人機通信,并把接收到的信息傳送至潛艇綜合作戰指揮系統進行決策,指揮系統對沙鯊下達執行任務指令的場景。其成功演示表明,無人潛航器通過發射微型無人潛航器及無人機,將形成跨海、空域的作業能力,大幅提升對海情報、監視、偵察能力及中繼通信能力。

深海、淺海反潛子系統作戰
預置式無人系統快速發展,具有戰時隱蔽釋放偵察裝備和打擊武器的能力。深海上浮式有效載荷(UFP)展示樣機。2016年5月,DARPA展示了UFP樣機,意味著研制工作又邁進了一大步。2013年,DARPA啟動UFP項目,該系統是一種可在4000米深海預置潛伏長達5年的作戰系統,一旦有需求,操控者可遠程觸發釋放機構,載荷發射裝置與錨鏈解鎖后自動上浮至水面,隨后發射艙頂蓋打開釋放出無人機或其他有效載荷,執行情報監視偵察、戰場態勢感知等任務。
海德拉預置式無人水下平臺項目。該系統屬于大型預置式系統,平時由水面艦艇、潛艇、飛機等在敵近海區域投放,可在水下待機數月,需要時喚醒,能在水下和水面快速、隱蔽布放無人潛航器、無人機、情報監視偵察裝備等模塊化負載,執行反潛任務;系統自主化程度高,能自主規劃和指控負載的作戰任務,是未來實施敵后潛伏作戰的重要指揮控制中心。海德拉搭載的無人機和無人潛艇都非一次性使用裝備,可回收再利用。
首型察打一體型水下作戰系統“水下蜘蛛”取得重大進展,未來將形成遠程實時打擊作戰能力。2016年,美國海軍研究署研制的長航時大排量無人潛航器(LD-UUV)完成航程900~1100海里的深海自主航行測試,驗證了其水下持續運行及集成有效載荷的能力,計劃2020年部署。LD-UUV是先進水下武器系統的主體平臺,此次成功測試意味著該系統研制又取得了重大進展。
美國在2012年5月提出先進水下武器系統概念,該系統以LD-UUV為主體平臺,到達作戰區域后可自主向4個方向布設8對被動聲納線列陣形成探測網絡,如同蜘蛛布網,發現目標即可發起攻擊,因此也被形象的稱為水下蜘蛛。

深海上浮式有效載荷

先進水下武器系統的LD-UUV方案

先進水下武器系統方案作戰示意
水下蜘蛛能形成范圍達100平方千米的對潛全方位探測網絡。水下蜘蛛自主化程度高,可探測、定位、識別水下目標;具有較強的協同能力,可接收其他平臺作戰指令;必要時可通過攜帶的4枚輕型魚雷打擊目標。2015年,水下蜘蛛的主體大排量無人潛航器完成前期方案設計,美國海軍研究署宣布其水下續航力突破30天,這對于最終實現水下蜘蛛的作戰能力至關重要。
長續航力無人潛航器應用于海洋數據采集,服務于海戰場建設。12月份,美國1艘開展數據采集的滑翔式無人潛航器被我國捕獲,其采用無人系統開展數據采集的方式被廣泛獲悉。其實早在幾年前,美國就已開始采購總數150艘滑翔式UUV用于海洋環境調查。
水下滑翔器是一種能大范圍、大深度運動的海洋環境數據采集平臺,能源利用率高,具有作業時間長、航行距離遠、投放與回收簡便等優點。通常直徑僅幾十厘米,重量數十千克,卻能航行上千千米,持續數月開展海上作業,如被捕獲的美國滑翔器直徑僅21.3厘米,自重52千克,下潛深度1000米,航程卻達1500千米/50天,最長航程達6000千米/8個月,但航行速度也非常慢,僅0.8海里/小時。在航行過程中,滑翔器上的傳感器和數據采集系統不斷地對海洋鹽度、溫度和深度等海洋環境數據進行采樣和記錄,每過一段時間,滑翔器按預設程序浮出水面,通過衛星將數據上傳并下載新的指令,是一種廉價、便捷、適合大范圍作業的海洋環境數據采集方式。
其將構建成大范圍高機動水下探測能力,實現局部海域的“完全透明”。美國海軍在多個場合承認,“迄今為止,水下是誰都無法完全掌控的領域”,因而是海上非對稱作戰的重要領域。但隨著UUV組網探測技術的發展,水下情報保障將從固定、局域監視為主,向機動性、大范圍監視轉變,如40個無人潛航器構成的海底星座就可探測近18萬平方千米的海域。新型反潛探測裝備部署機動靈活,并采用創新的探測方式,可提供持久情報保障,確保美軍實現大范圍“水下透明”。從而為編隊防護提供及時準確的預警信息,為反潛提供精確的目標信息。一旦上述設想實現,將使美國海軍防御體系更加完善,進一步增加他國非對稱作戰的難度。
預置式裝備作為海上奇兵,將對敵形成隱蔽突襲作戰能力。未來水下戰爭將日趨激烈,各種反無人系統技術也將得到長足發展,但預置式裝置因其投放隱蔽性及待機期間不發出任何信號,將極難被發現。通過在關鍵海域和近海投放預置式裝備,在戰時突然啟動形成隱蔽突襲,將對敵形成包圍和前后夾擊之勢,無論是在作戰能力還是在心理威懾上,將形成巨大威脅,打亂敵作戰部署與節奏。
形成隱蔽性更強的水下編隊,對敵構成巨大威懾。按照美國海軍設想,一旦UUV解決武器搭載能力、自主化和遠航程所需動力等問題,就會形成由單個UUV加多個傳感器或多個UUV組成的察打一體水下編隊。這種編隊比潛艇更加安靜、更加難以探測;其控制范圍根據編隊規模,可大可小;由于無乘員,其活動也將比潛艇更加靈活。該編隊的上述特點使其防御更加困難,需要消耗更多兵力。其存在不僅對水面艦艇形成巨大威脅,也將對潛艇活動形成威懾,將成為比潛艇更加難以對付的新型水下殺手。
改變傳統海戰場建設模式,使海戰得到更多實效數據的支撐。美國海軍設想,利用滑翔式UUV的長時間大范圍機動能力,持續、隱蔽、高效進行海洋環境調查;或在敵近海甚至內河進行兵力部署、艦艇目標特性等數據收集。上述工作可悄然完成,無需擔心干擾和阻撓,且可反復進行,有望實現海戰場基礎數據收集的高度自主化,提高建設和更新速度,根本改變傳統的海戰場建設模式,確保海戰場數據的時效性,為海戰提供更加真實可靠的背景數據,將使海戰更加得心應手,作戰達到事半功倍的效果。
同步推進各類無人系統研發,著力發展無人潛航器動力、自主、通信技術,重視標準化、模塊化發展思路。國外無人潛航器呈現出百花齊放的發展態勢,噸位上,重型、中型、輕型、微型同步發展;形態上,常規型與仿生型并重;布放方式上,常規布放式、預置式、自航式也齊頭并進,并分別在各自領域擁有較好的應用前景。不同的無人潛航器,性能特點與作戰功能不同,應用前景各異,因此應同步推進各類無人潛航器發展,以確保技術跟蹤發展的全面性,防止局部技術落后。
同時,無人潛航器的發展,最關鍵的是動力、自主、通信技術的發展,這些技術將是無人潛航器長航時、自主作戰、集群作戰最核心最基本的通用性技術,也是技術發展的難點,需要加大投入,集中力量攻關。此外,在無人潛航器發展方面,頂層的發展路線及標準化、模塊化發展思路也是體系化快速發展的重要保障。
大力發展反無人潛航器技術,降低其帶來的威脅。無人潛航器因低航速、小噸位、特征信號低等特點,成為水下探測的難點。
但其作為無人系統,必然需要定期與有人平臺進行聯系,因此可大力發展先進的衛星、機載探測系統,在關鍵海域和重點航道廣泛頻繁地開展掃海作業,以探測無人潛航器的通信天線或通信信號。
同時,著力發展水下小目標探測聲納,在關鍵海域和航道布設固定式與移動式水聲探測網,加大對無人潛航器的平時探測,消滅其威脅于無形之中,同時夯實海域控制權。
責任編輯:陳曉芳