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深海的角逐 水下的无人军团

发布日期:2016-09-03  来源:北京晚报我要投稿我要评论
 

(原标题:“水下无人军团”深海角逐)

深海的角逐 水下的无人军团

水下无人机测试

深海的角逐 水下的无人军团

海神号水下无人机

深海的角逐 水下的无人军团

豆荚无人机

深海的角逐 水下的无人军团

鸬鹚无人机

深海的角逐 水下的无人军团

氢燃料水下无人机

深海的角逐 水下的无人军团

黑翼无人机发射

美国军方在军事行动中使用无人战机已成趋势,而近段时期多款运用最新技术、可作军用的水下无人航行器在美国开展试验,显示美军对“水下无人机”的研发力度也在加大。军事专家解读认为,美军正在构建涵盖陆、海、空的“无人作战军团”,以争取在未来战争中领先一步,而水下无人航行器的部署重点很可能是在亚太地区。美军的水下无人机都有哪些型号?未来可能发挥怎样的战术与战略价值?

美军构建

无人作战系统

自阿富汗战争以来,美军越来越多地使用无人机执行危险性较高的空中任务。而近段时期的种种迹象表明,美军很重视水中无人设备的运用。

据《洛杉矶时报》报道,美国海军去年新设了专门负责无人系统研发的助理部长帮办职位,还在下一财政年度预算中专为研发和采购水下无人航行器申请了大约3.19亿美元资金,而近期在无人机自主运行、数据传输和小型化计算能力等领域的技术进步,更激发了美军把无人系统融入其作战计划体系的意向。

据《洛杉矶时报》评析,把无人系统纳入作战体系,是美国“利用人工智能技术、领先对手一步的更广大战略的一部分,正如五角大楼20世纪90年代对于制导武器的重视”。

中国国防大学战略研究室教授韩旭东认为,自海湾战争以来,世界各地出现的战争,特别是美国发动的战争,越来越突出地表现为使用“被信息化”的武器。这些“被信息化”的武器有望在未来战争中发挥主要作用,其中就包括无人武器装备,如无人空天飞机、无人舰艇、地面机器人等。

“美国正在构建无人化作战体系,不仅包括空中和陆地,水下也是重要组成部分。”韩旭东说,“未来战争中,陆上作战的作用可能仅限于 临门一脚 ,而太空、水下等领域作战的重要性将上升。因此,美国对水下无人技术越来越重视,意图引领未来战争发展方向。”

水下无人机

神出鬼没 无所不在

所谓水下无人机,通常指的是能够不依靠驾驶员操作,能在水面以下进行航行,执行诸如运输、通信、侦察乃至攻击等任务的航行器。它们通过遥控操作,或者以无人机自身配备的人工智能进行判断和控制。当然,即使是具备人工智能的水下无人机,通常也会装备遥控模块。

众所周知,过去水下常见的兵器是潜艇。相对于水面舰艇,潜艇最大的优势就是隐蔽性强,能够轻易避开雷达、卫星的探测,从敌人的眼皮子底下溜过,完成各种战术战略任务。但同时,对于身处莫测海底世界的潜艇船员来说,这种封闭空间的感觉又是很难熬的。为了保障船员的安全和健康,载人潜艇必须配备大量的生存模块。这不但大大增加了潜艇的技术门槛,还使得潜艇的体积过大,减少了隐蔽性。

相反,对于无人化的水下航行器,既然无须搭载船员,那么生存需求的相关设备,包括船员起居、氧气提供、饮食和水净化等都可以节省下来。此外,由于没有船员,无须顾及人员伤亡和健康,水下无人机还可以进入到更加复杂、更加危险的环境中,在水下潜伏更长时间。

比起在空中翱翔的无人机,水下无人机还具备相当的优势。首先,在水下的隐蔽性比空中更好。万里长空,对于雷达波而言一览无余。而波涛汹涌的大海却提供了更好的隐蔽。无人机的飞行需要不断消耗燃料,即使能通过无人化减少负载,但单纯要保持在空中,就得不断飞行,造成无人机的空中停留时间有限;相对来说,水下无人机可以用极低的燃料消耗潜伏在水中很长时间。

此外,无人机如果要进行补给、维修等工作,除非降落回到己方机场,否则要在空中进行,技术难度较大;而水下无人机则可以更好地与己方的母舰和其他补给船只进行对接。

多款无人机“试水”

回音航行者:商用与军用一体化

今年3月,一款被称为“回音航行者”的水下航行器在美国面世。“回音者”是波音水下无人航行器家族的新成员,它长15米、重50吨,配备油电混合动力系统,能够在深海连续自主作业数月,无须浮上水面进行充电。由于长期待在水里,海面上波涛汹涌的恶劣气候也拿它没办法。

“回音者”能收集并向船只和地面人员传输海底数据,既有商业和科研用途,也可用于水下军事侦察。甚至当待在水里时,也可以作为中继站,传输无线电数据。波音幻影工厂负责人在一份声明中说:“回音航行者是无人潜水器如何在未来进行操作和使用的新方法。”

豆荚无人机:蛰伏数年的钢铁豌豆

美国国防部近来发布的另一项“豆荚计划”更具想象力。简单说,是将无人机装在特殊的“豆荚”之内,从而得以潜伏水下,短则数月最长可达数年之久。若威胁近在咫尺,这些“豆荚”可以被远程启动,浮上水面,然后释放出无人机,执行侦察、攻击任务。同时,豆荚本身在海中还可以担任通信的中继站。

美军目前对海面的控制是依靠航母,而控制海底则是依靠价格昂贵的核潜艇。相对来说,豆荚计划一旦成功,可以用更低廉的成本,在各处海域投放成千上万个“豆荚”,形成一张密布海洋的大网。研究者认为,地球上半数以上的海洋水深都在4000米以上,因此这些豆荚有充分的空间隐匿。一旦需要,再从中释放出大批无人机,可以给予敌人毁灭性的打击。

深海追踪:恐怖的幽灵船

美国军方的另一项海军项目,或许会在潜艇战争中起到革命性的变革作用,这就是派遣无人的“幽灵船”追踪敌方潜艇。现代军事中,随着高科技雷达和卫星的投入,水面舰艇监视已经非常简单,然而对潜艇的追踪则是极为头疼的事。一艘潜艇放入大海,可能需要数艘乃至数十艘舰艇进行追踪。潜艇对潜艇当然是一种思路,但那样派出去追踪的潜艇本身又面临反侦察的压力。

相对来说,美军在该项目中,计划研发40米长的连续跟踪反潜无人船(ACTUV)。这艘船体积比普通潜艇更小,噪声也低,速度更快,能够在1000米的范围内追踪另一艘潜艇。它不但相对于潜艇追踪花销更小,而且能更有效地追踪敌方潜艇。

黑翼无人机:发射钢铁苍蝇

美国海军计划将采购一批小型“黑翼(Blackwing)”无人机。这些无人机能从潜艇或其他潜水器上发射。它们存储于霰弹筒内,这些霰弹筒可以被安装在潜水艇或无人驾驶水下航行器上,并通过鱼雷发射管发射出去。它们既可以担任通信方面的职能,也可以发动攻击,作为潜艇的武器。

“黑翼”无人机在2015年被研发出来,属于美国海军“潜艇无人系统增益型应对移动目标先进武器”项目的一部分。“黑翼”长50厘米,重1.8公斤,可以搭载电子摄像机和红外线传感器进行侦察活动,也可以搭载小型弹头用作攻击。它们还配备GPS模块、数字加密通信功能,续航时间为一小时。据美国海军官员称,计划在潜艇上部署150架小型无人机。完全集成到潜艇中,可以返回舰船并与其作战控制系统对话。为此,美国海军专门采购了鱼雷发射管。“黑翼”将在未来为美国军舰提供“眼睛和耳朵”,还可以扮演杀手角色,被视作是五角大楼在高度防御的海域和沿海地区开展作战的广泛战略的核心内容。

氢燃料无人机:干净的力量倍增器

通用公司正准备联合美国海军,共同打造一款氢燃料电池驱动的水下无人机。据美军官员称,相对于传统的发动机,氢燃料驱动方式高效可靠,成本较低,因此可以有效成为未来美国海军水下无人机的“力量倍增器”。氢燃料电池不仅对环境的污染小,而且燃料电池所用的氢燃料在大自然中很容易获取,可以循环使用。

鸬鹚无人机:可回收的海底恶魔

在美国国防部的“鸬鹚”计划中,准备将藏有无人机的“深海胶囊”秘密投放到靠近对手的海底,从而在必要时“唤醒隐藏在海底的恶魔”。鸬鹚是一种会潜水的海鸟,而“鸬鹚”无人机可对战舰和“三叉戟”核动力弹道导弹潜艇提供近空支援,从而提高“三叉戟”潜艇平台的战斗能力。

据洛克希德·马丁公司网站介绍,鸬鹚平时放置在“三叉戟”潜艇的弹道导弹发射管内。如果需要执行任务时,“鸬鹚”将被从潜艇释放,漂浮在海面上,然后通过其携带的固体火箭发动机从水中发射升空,冲出水面,进行监视、干扰、欺骗、营救,或者“任何其他能够从预先部署和隐藏获益的任务”。执行完任务后,“鸬鹚”无人机返回到海上的回收区,关掉发动机落在海中。它可由“三叉戟”潜艇回收,补充燃料,重新配置,准备执行下一项任务。据称该项目有望于2017财年在西太平洋进行海上测试。

水下无人机母舰:打造无人战争平台

五角大楼正考虑派出潜水无人机作为“母舰”,在其上搭载更小型潜水无人机,从而实现双重无人化的战略。在发生战争时,母舰无人机释放出的小型潜水无人机,本身可以成为一种“智能水雷”,对敌舰发动攻击,或者阻止敌舰的出港和入港。美国海军作战部部长表示,美军计划在2020年以前实现大排水量无人水下潜航器的部署。

部署重点

很可能在亚太

美军之所以加大无人机方面的投入,主要出于维系其海上固有优势的战略目的。众所周知,作为孤悬美洲的霸主,海上优势对美军的全球霸权至关重要,美军必须保持在综合战力和兵器技术两方面对潜在对手的绝对碾压。

按照美国巴德学院无人机研究中心负责人阿瑟·霍兰德·米歇尔的说法,美军对海军利用无人技术的兴趣上涨,还缘于“美国与中国和俄罗斯这两个拥有强大海军力量的国家之间持续紧张”。

对此,韩旭东认为,发展武器装备关键在于“瞄准对手,争取领先一步”。他说,冷战结束后,美国其实找不到所谓的作战对象,武器发展更多是作为未来战争的技术储备,“趋向于针对军事强国的威慑和博弈”。他认为,美国把中、俄视为“对手”,一方面缘于中俄近年军事实力增长,但更多在于“美国自身战略重心转向亚太地区,想要掌握对这一地区的主导权”。“美国近期越来越多把高端武器首次部署地选在亚太地区。”他说,“未来不排除美国无人潜艇等先进水下无人设备出现在西太平洋海域。”

缺陷尚存

诸多技术问题待解决

尽管美国的无人机军团战略看上去很美,然而现在尚有诸多技术问题没有得到解决,尤其是水下无人机投入实战,依旧遥遥无期。

对于那些能潜伏海底、还能飞出海面作战的无人机,如“鸬鹚”系统就面临诸多问题,例如其本身在水底或离开水面后的动力学、海水中浸泡对发动机带来的不利影响,以及需要在海上执行任务所需要的机身先进复合材料等。

美军为水下无人机所采用的一些系统已经是世界上最先进的系统,但它们过于复杂且花费昂贵。对于水下无人机而言,如何触发发射系统,如何使其浮上水面,以及在深海如何保证超过一年的能量供应都是问题。

此外,水下无人机相比空中无人机还有一项更艰难的障碍,那就是数据传输。空中无线电信号可以畅通无阻,而在水中受到的干扰却要强得多。这就给无人机的遥控与远程数据返回带来了困难。杨益 郜婕

 
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