國外反水雷無人機發展探析

周磊 陳俊鋒

水雷具有隱蔽性好、打擊突然、易布難除、效費比高、破壞力強、威脅期長等特點。第二次世界大戰以來，被水雷擊沉或擊傷的美軍艦艇數量超過由于其他因素而沉沒或受損的軍艦總數。為了有效對抗水雷的威脅，歐美等國家研發了大量反水雷裝備。作為近年來迅速發展的新質作戰力量，無人機在多次局部戰爭中發揮了重要作用，其任務已從情報、監視、偵察逐步拓展到目標打擊、通信中繼、后勤保障等諸多領域。無人機具有零傷亡、機動靈活、效費比高等特點，在反水雷作戰中，可最大程度保證反水雷平臺和人員安全，凸顯了效率高、安全性高和機動性強等優勢，已經成為海軍分布式多域協同反水雷作戰的重要裝備。歐美等軍事強國紛紛加大反水雷無人機技術與裝備研究的力度，期待反水雷無人機與無人水面艦艇（USV）、無人水下航行器（UUV）等裝備構建一種無人化、智能化、網絡化反水雷無人體系，提升未來艦艇編隊綜合反水雷作戰能力。

發展概況

美國反水雷無人機發展歷程

美國非常重視水雷與反水雷作戰，從越南戰爭開始，就意識到反水雷作戰必須集中利用各種空中、水面與水下反水雷資源，并于20世紀70年代建立了反水雷戰司令部，除獵掃雷水面艦艇外，還裝備了MH-53E“海龍”重型反水雷直升機。隨著水雷制造成本的不斷降低以及智能化水平的不斷提高，以專業獵掃雷水面艦艇為主的傳統獵掃雷手段已難以有效應對水雷。2018年，美國海軍作戰部辦公室（OPNAVN 952）水雷作戰部副部長斯蒂芬·奧爾森表示，隨著美國海軍的前進，對手的水雷正在變得更加復雜，水雷庫存量也在突飛猛進地增長，無人空中、水面、水下平臺將在未來反水雷作戰中發揮關鍵作用，而且能同時操作多個用于水雷探測、識別、定位和摧毀的傳感器，減少部隊的作業時間，降低部隊面臨的風險。

反水雷作戰理念已經從專業獵掃雷艦艇運用轉向建制式模塊化反水雷力量運用。在此背景下，美國海軍已基本放棄專業獵掃雷艦艇研制，轉而發展具有模塊化反水雷能力的驅逐艦和瀕海戰斗艦（LCS）等裝備。根據美國反水雷發展規劃，未來美軍將主要依托瀕海戰斗艦來實現反水雷作戰能力，瀕海戰斗艦搭載的反水雷系統主要由MH-60S直升機，MQ-8B、MQ-8C“火力偵察兵”無人直升機和“刀魚”無人潛航器等裝備組成。

美軍反水雷無人直升機平臺

1.MQ-8B“火力偵察兵”無人直升機

MQ-8B無人直升機機長7.3m、機寬1.9m、機高2.9m、主旋翼直徑8.4m、最大起飛重量1429kg、最大任務載荷重量272kg、實用升限6095m、最大平飛速度232km/h、作戰半徑203km、續航時間5～8h，可選裝光電/紅外吊艙、“沿海戰場偵察與分析”（Coastal Battlefield Reconnaissance and Analysis，COBRA）水雷探測系統、通信中繼設備、多模式對海監視雷達等任務載荷，以及“海爾法”（Hellfire）導彈、“蝰蛇打擊”（Viper Strike）激光制導炸彈、“先進精確殺傷武器系統”（APKWS）等武器。

美國海軍遠征部隊利用MQ-8B無人直升機“沿海戰場偵察與分析”機載水雷探測系統，能夠進行遠程空中偵察，探測拍岸浪區和陸上雷場，提升美軍在拍岸浪區以及海灘區的反水雷作戰能力，以支持海上戰斗群展開從艦到目標的作戰行動。

2.MQ-8C“火力偵察兵”無人直升機

MQ-8C無人直升機由貝爾直升機公司407直升機改型而成，機長12.6m、機寬2.4m、機高3.3m、主旋翼直徑10.7m、最大起飛重量2722kg、最大任務載荷重量1200kg、實用升限5180m、最大平飛速度259km/h、可掛載光電/紅外吊艙、水雷探測系統、通信中繼設備、多模式對海監視雷達、多功能吊艙（MCAP）等任務載荷。

美國海軍反水雷任務載荷設備發展歷程

“沿海戰場偵察與分析”是一種機載多光譜水雷探測系統，型號為AN/ DVS-1，作為MQ-8B“火力偵察兵”無人直升機反水雷作戰計劃中的裝備，主要探測并定位部署在海灘、淺水域的水雷和障礙物，在兩棲作戰時，保障海軍陸戰隊登陸部隊和瀕海戰斗艦的安全。

20世紀90年代，阿雷特合伙公司（Arete Associates）根據美國海軍陸戰隊先進技術計劃，研制了COBRA系統。

2004年，為滿足海軍突擊防御系統（ABS）的需求，COBRA系統開始執行探測任務。

2005年，第1批次COBRA系統達到里程碑節點B。

2010年10月，MQ-8B首次搭載第1批次COBRA系統進行試驗。

2013年，美國海軍授予BAE系統公司2000萬美元的合同，要求該公司研發一種先進水雷探測系統原型機。作為COBRA項目的一部分內容，該先進系統采用了激光雷達（Light Detection And Ranging，LiDAR）技術。激光雷達利用激光脈沖而非無線電波獲取高分辨率海面目標影像，完成小型水面水下威脅目標探測、定位、分析。原型機使用了激光快速掃描設備、3D相機和目標識別算法。

2014年11月，美國海軍水面戰中心授予阿雷特合伙公司第1批次COBRA系統低速率試生產合同，合同金額達1.17億美元。此后，美國海軍水面戰中心繼續支持阿雷特合伙公司研發COBRA系統。

2016年6月、2017年2月，美國海軍分別授予阿雷特合伙公司760萬美元、850萬美元的合同。

2017年7月，搭載第1批次COBRA系統的MQ-8B無人直升機完成初始作戰能力（IOC）評估，2017年10月，形成初始作戰能力。

2018年4月，MQ-8B無人直升機完成反水雷作戰試驗。美國海軍采購了30套第1批次COBRA系統任務包，每個COBRA系統任務包由2臺機載任務載荷設備、1部艦載任務分析站組成。

2021年12月，美國海軍海上系統司令部發布第2批次COBRA系統招標書，以升級MQ-8C無人直升機水雷探測能力。搭載第2批次COBRA系統的MQ-8C無人直升機能夠探測、定位拍岸浪區和海灘區內的單個類雷物、雷區和障礙物，在淺水區、深水區水面漂浮的類雷物，在近水面錨泊的類雷物，將執行近海戰場空中戰術偵察任務。

2022年2月，美軍第24空中測試與評估中隊（UX-24）在MQ-8C上安裝了重量、尺寸均與“單系統多任務機載水雷探測”（SMAMD）真系統相同的模型，模擬真系統開展飛行試驗，并利用MQ-8C采集的數據，評估無人直升機的性能、操控性和安全性。

2022年3月，美國國防部透露，基于綜合激光水雷探測系統（ALMDS）和第2批次COBRA系統，海軍正在為MQ-8C無人直升機研制SMAMD系統，旨在進一步提升MQ-8C無人直升機反水雷作戰能力和作戰適用性。SMAMD系統由BAE系統公司開發，是MQ-8C無人直升機首次測試的水雷探測系統，也是該機的最重任務載荷，利用機載光學傳感器套件處理探測信息，具有機載實時處理能力和低虛警率，確保作戰人員對探測到的威脅做出迅速反應。而現有反水雷技術需要較長時間分析任務數據，不能及時應對威脅。

“火力偵察兵”項目辦公室與海軍研究辦公室、小型無人作戰平臺項目執行辦公室、美國海軍空戰中心飛機部（NAWCAD AIRWorks）、飛機原型系統部、韋伯斯特外場和第24空中測試與評估中隊合作，利用“單系統多任務機載水雷探測”系統開展未來海軍能力計劃最后階段的相關工作?！盎鹆刹毂表椖哭k公室表示，未來作戰發生的場景可能位于水雷密布的沿海水域，水雷將對瀕海戰斗艦等艦艇造成嚴重威脅。因此，SMAMD系統的部署能夠有效降低水雷帶來的風險。

2023年春季，聯合團隊在佛羅里達州海軍水面戰中心進行反水雷原型系統陸上試驗，主要從海灘區開始，探測在淺水區和深水區漂浮、系泊的水雷，最遠探測區域距離海岸10km，通過采集MQ-8C“火力偵察兵”和SMAMD系統的試驗數據，為未來系統集成工作提供支撐。

歐洲反水雷無人機項目

早在2007年，法國海軍就已經開始探討和研究未來反水雷裝備發展。從近10年的發展看，法國不僅大力推動本國未來反水雷系統發展，還主持了歐洲防務局（EDA）海上反水雷計劃實施。根據法國未來反水雷系統計劃，反水雷作戰將采用多型反水雷裝備協同作戰模式。該協同作戰模式與傳統獵掃雷艦艇利用獵雷聲吶探測水雷，發現目標后釋放滅雷具的模式截然不同。

1.ORKA-1200反水雷無人直升機

按照法國海軍的設想，法國、德國聯合研制的ORKA-1200無人直升機將與水面艦艇、無人水面艇、半潛式遙控獵雷系統、自主水下航行器、一次性滅雷系統、拖曳式反水雷裝置協同執行反水雷戰任務，實現自動化、智能化反水雷作戰，進一步提升海上作戰能力。ORKA-1200艦載無人直升機最大起飛重量680kg、任務載荷重量180kg、續航時間為8h。

2.下一代非接觸式反水雷系統

2019年5月，比利時和荷蘭海軍聯合簽訂合同，計劃采購下一代非接觸式反水雷（Mine Countermeasures，MCM）系統，擬使用薩博公司“斯科達”V-200（Skeldar V-200）無人直升機、“檢查者” 125（INSPECTOR 125）無人水面艦艇和A18M無人水下航行器等裝備組成的編隊執行遠程水雷探測和滅雷任務。其中，V-200無人直升機將配置水雷探測傳感器，遂行水雷探測任務，并為無人水面艦艇和無人水下航行器提供通信中繼服務。

3.“坎姆考普特” S-100反水雷無人直升機

奧地利西貝爾公司“坎姆考普特”S-100（Camcopter S-100）是近年熱銷的一款無人直升機。該機最大起飛重量200kg、最大任務載荷重量50kg、最大平飛速度222km/h、續航時間6h，可搭載多光譜相機開展淺水區水雷探測。

發展特點

歐美強國海軍不僅擁有豐富的水雷運用實戰經驗，而且不惜投入巨資研制各型反水雷裝備，加快推進反水雷無人機技術與裝備發展?？v觀近年國外反水雷無人機發展，本文總結幾方面特點。

基于反水雷作戰體系頂層設計，無人機充分發揮優勢，與其他反水雷裝備構建優勢互補的反水雷作戰體系

反水雷戰專家普遍認為，反水雷問題沒有任何單一的解決辦法，必須依賴優勢可互補的裝備和技術手段。任何單一反水雷手段都難以完成反水雷作戰任務，反水雷作戰只有立足于多種反水雷手段配合使用，才能對抗各種技術層次的水雷，實現反水雷裝備體系對抗水雷裝備體系的目標，保證空中、水面、水下多種平臺協調發展，構建具有更強綜合反水雷作戰能力的反水雷裝備體系。因此，反水雷無人機不能單打獨斗，需基于反水雷作戰體系頂層設計，充分發揮自身優勢，與艦載有人機、水面艦艇，無人艦船、無人水下航行器等其他反水雷裝備，構成空中、水面、水下跨域有人-無人協同探雷、滅雷作戰體系。在反水雷作戰體系中，各種反水雷力量充分發揮自身優勢，相互取長補短，跨域協同作戰，形成體系作戰能力，提升編隊反水雷作戰能力。

無人機反水雷任務主要以瀕海區域水雷探測為主，隨著技術的發展，逐步向滅雷等任務域拓展

水深為3～12m的瀕海甚淺水區、水深3m至海水高潮線的拍岸浪區反水雷作戰要求無人機在低空作業、續航時間長，而在此環境下，無人機隨時面臨敵軍岸灘防空火力打擊，威脅性極大。無人機具有零傷亡、機動靈活、效費比高等優勢，特別適合在瀕海區域開展反水雷作戰。從目前國外裝備發展看，無人機主要搭載多光譜相機、藍綠激光設備、聲吶、磁探設備等水雷探測載荷，對甚淺水區、拍岸浪區和海灘區中裸露、被泥沙掩埋的水雷進行探測、識別和定位。隨著技術的進步，國外發展了載重能力更大、續航能力更強的無人機平臺，如美國海軍MQ-8C無人直升機。該機可發射一種具有尾翼增穩功能的超空泡穿甲彈，超空泡穿甲彈斜射入水后形成超空泡，利用動能破壞水雷目標；或搭載“空中快速滅雷系統”（Rapid Airborne Mine Clearance System，RAMICS）執行反水雷任務，一旦探測到疑似水雷目標，便發射遠程遙控滅雷具，引爆水雷。

反水雷無人機主要使用技術成熟的通用無人直升機平臺，集成任務載荷包，逐步拓展作戰能力

無人直升機能在低空定點懸停，在水面艦艇甲板上垂直起降，適合用于雷區定點偵察與探測。因此，國外反水雷無人機主要使用無人直升機平臺。為充分提高投入效益，便于保障維修，國外一般不開發專用反水雷無人機平臺，而是將成熟的通用無人直升機改裝為反水雷無人直升機，如美國海軍基于MQ-8B、MQ-8C無人直升機的反水雷無人直升機，歐洲一些國家在“坎姆考普特”S-100、ORKA-1200無人直升機、薩博公司“斯科達”V-200等成熟無人直升機上安裝多光譜相機、藍綠激光設備等反水雷任務載荷，采用通用接口架構、模塊化增量開發方法，滿足反水雷作戰任務的需求。

發展趨勢

協同化、網絡化、智能化是反水雷無人機作戰的發展趨勢。反水雷作戰需要快速有效地探測和掃除水雷，在未來反水雷作戰中，無人機將與水面艦艇、無人水面艇、半潛式遙控獵雷系統、自主無人水下航行器、一次性滅雷系統、拖曳式反水雷裝置協作作戰。為安全、高效、快速、準確地反水雷，美國海軍提出了“網絡中心反水雷戰”概念，即各種探雷、滅雷裝備基于通信網絡集于一體，通過高效指揮協同、信息融合與共享，實現一體化反水雷作戰。在“網絡中心反水雷戰”中，無人機需共享分布式動態數據，與其他反水雷裝備、作戰平臺協同執行水雷探測、定位、分類、識別和滅雷任務，并使用人工智能技術整合不同平臺的探測信息，極大提高反水雷作戰的針對性、安全性和可靠性，實現反水雷作戰的自動化與智能化，進一步提升海上作戰能力。

結束語

在歷次海戰中，水雷被視為一種非對稱作戰武器，對戰爭進程產生了重要影響。反水雷、反潛、反導被稱為海戰的三大難題，各國海軍極其重視水雷作戰與反水雷作戰裝備與能力發展。歐美軍事強國一直高度重視反水雷裝備建設，特別是美國海軍。從20世紀80年代的專業反水雷裝備，到90年代的建制式反水雷裝備，再到模塊化、通用化、網絡化反水雷無人系統，我們可以看出，反水雷裝備發展理念正從以平臺為中心轉向以能力為中心。無人機作為近年來迅速發展的新質作戰力量，隨著需求的牽引和技術的推動，已逐步成為反水雷作戰的重要裝備。國外反水雷無人機發展歷程及其作戰理念的轉變，為國內裝備建設和技術發展提供了借鑒。