主题：【原创】美军武器系统未来发展趋势之无人潜航器 -- 倾冷月

“先进水下无人舰队”这一概念最早在1995年8月由美国五角大楼海军战略司令部提出。美国海军现在公开承认这一战略概念，意味着它已从学术观点上升为美国海军的军事行动准则。美国五角大楼正式对外宣布“先进水下无人舰队”强军上阵，则标志着海军已完成了在“航空母舰决定一切”的军事战略的重大转变，即由以航空母舰时代的现实遏制战略转变为以“先进水下无人舰队”遏制为依托的大洋军事战略。

由于全球海权的争夺出现变数，美国及其盟友被对手用巡航导弹和潜艇攻击的危险正在增大。当前，面对许多国家发展远程巡航导弹和大量装备先进常规潜艇，美国的“航母优势”已经很难再继续保持了，因此必须修改美国海军的军事战略，建立新的全球大洋作战优势。装备“先进无人舰队”计划可以看作是检验美国海军新的海洋战略的“试金石”， 美国海军装备“先进水下无人舰队”是检验新的海洋战略军事理论的延续。

二.美军无人潜航器介绍

按照无人潜水器与水面支持设备间联系方式的不同，水下机器人可以分为两大类：一类是有缆水下机器人，又称为水下遥控运载工具（Remotely Operated Vehicle，简称ROV）需要有一艘支援工作船（母船）将它运送至作业的海域。母船与ROV之间通常是藉由一条光纤电缆线（或称脐带线）相连接，并由母船输送电源及控制信号来遥控 ROV执行任务。

另一类是无缆水下机器人，又称为水下自主式无人运载工具（Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV）不同于ROV，自主式水下载具不需母船输送电源及控制信号而能依据自有的规范行动。母船将它施放后， AUV会根据预先设定的电脑程式执行任务，并于任务完成后，于预 定的时间及地点与母船会合、回收。无缆水下机器人代表了水下机器人的发展方向。

根据尺寸和重量分为四类：便携式航行器供乘橡皮艇的若干人使用，重量不超过45.4千克，能够由一到两人携带。该型的精确尺寸还没有确定，但根据便携的要求，直径大概在3～9英寸之间，有效载荷体积不超过1/4立方英尺，在高载荷状态下可连续工作10个小时，低载荷下工作10～20个小时。便携式UUV的设备可执行的任务有：特殊目的的情报监视与侦察(ISR)，一次性通信/导航网络节点(CN3)，浅水域反水雷，监测、灭雷以及爆炸军械处理。轻型航行器 该型潜航器为鱼雷形状，直径为12.75英寸，宽度与现在的轻型鱼雷一致，这样就可以利用现役轻型鱼雷装卸、发射和回收装置。该型潜航器重227千克，有效载荷体积为1～3立方英尺。在高载荷条件下可连续工作10～20个小时，低载荷20～40个小时。任务包括港口情报监视与侦察ISR、海况研究、移动式一次性通信/导航网络节点CN3和反水雷区域侦察。重型航行器 直径为21英寸，这种潜航器可以通过现有的水下鱼雷发射管发射，重达1362千克，有效载荷体积为4～6立方英尺，高载荷状态连续工作20～50小时，低载荷持续工作40～80小时。任务包括战术情报监视与侦察ISR、海况研究、反水雷、秘密探测以及作诱饵。大型航行器 直径超过36英寸，是可操作的最大潜航器，其尺寸可根据有效载荷设计，可持续工作一星期，航行160千米。排水量可达10吨，有效载荷加上外存储器体积达15～30立方英尺。潜航器能够在高载荷下连续工作100～300小时，低载荷下工作超过400小时。有些航行器的宽度达72英寸，适用于大多数美国核攻击潜艇的垂直发射装置。大型UUV能够支持持续的情报监视与侦察ISR任务，适用于反潜战、大范围的海况研究、水雷战、特种作战以及执行紧急攻击任务。

9大作战功能

根据《无人驾驶水下运载工具总体规划》，美军将无人水下舰队未来的作战功能分为9个方面。

第一项功能，也是现阶段重点，是无人侦察。包括使用各个级别的运载工具，在美军人员和潜艇无法进入的区域，进行情报搜集、监视和侦察方面的工作。

第二项功能，也是美海军在未来几年发展的重点，是部署能够发现和摧毁敌军水雷的无人作战系统。

无人水下航行器身上携带着一个多波束主动搜索声呐和一个侧扫分类声呐，前者主要是在水下进行初始搜索，判定是否存在水雷，后者则进行精确勘测，对类似水雷的物体进行定位和分类。 　

第三项功能是执行反潜作战任务。这些水下机器人不仅能发现和跟踪敌潜艇，并对其发起攻击，还能安全地潜入敌方潜艇基地，对其发动毁灭性打击。

第四项功能是作为水下运载工具。美军将使用巨型无人驾驶水下运载工具，运送包括特种部队所需的装备，或在某一水域散播自动监视器等。

第五项功能是反恐，防范可能从海上发起的针对美国的恐怖袭击。

第六项功能是承担通讯和导航任务。美军将水下机器人作为美海军未来全球通信体系的一部分。

完成本身任务后它们可以作为远程传感器的节点，继续提供有价值的情报，并通过网络与其他节点共同分享情报资源，大大改善水下作战的状况。在网络中心战中。网络战斗群中任何一艘潜艇只要拥有发射和回收水下航行器的能力，就能大幅度增加主战平台使用传感器和武器的效能，使作战范围大为增加

第七项功能是进行电子战，干扰敌军通信网络。

第八项功能是作为诱饵，猎杀敌方潜艇。美军将把部分重型和巨型无人驾驶水下运载工具改装成诱惑敌军潜艇的诱饵潜艇，在作战中配合其它作战力量猎杀敌潜艇。

第九项功能是进行远程火力攻击。美军将在无人水下运载工具上搭载各种类型的导弹和炸弹，甚至包括核弹头。

系统构成

1.推进与运动控制系统：前进的力量，主要是来自尾部的两组推进器。至于航向及姿态的保持，则是由船体上方的两具舵叶及船身前后各一组的水平翼来控制。

2.导航系统：导航系统包括惯性导航仪、都卜勒声速仪、卡尔曼滤波器（ Kalman Filter）及差动式卫星导航系统。潜航时，使用前三者导航；浮航时，则使用差动式卫星定位系统导航，并用以校正先前潜航时所累积之误差。

3.声纳及影像侦查系统：使用扫瞄声纳或纵剖面扫瞄声纳，以避开水下障碍物及搜寻目标，另位于艏部的前视声纳可做 360度的扫瞄。在影像方面，使用一部定焦、广角的数码像机及数码影像纪录器，当录影时，萤幕上会显示作业的日期、时间、位置及深度等资料。

4.通讯系统：使用两种通讯模式：无线电及声波。当浮航时，会透过无线电数据机（Radio Modem），以高频无线电传送指挥、管制及系统状态等讯号；潜航时，则透过声音数据机（Acoustic Modem），以低频的声波通讯。

除了上述各次系统之组成外，那就是利用Network的概念，使多艘的载具能够相互联系并共同作业。

UUV五大优势

　　首先，它体积小，重量轻，战场毁伤概率小。UUV一般来说都小巧玲珑，它的重量仅是有人潜艇的数百分之一至数千分之一，甚至更小。因吨位小、目标小，对方很难搜寻和捕捉到它，所以战场毁伤概率也就小。UUV在未来高技术条件下的非接触作战中，在很多场合可以起到有人潜艇所无法起到的作用，具有极为特殊的地位，扮演着日渐重要的角色。

　　其次，隐蔽性好，机动灵活。UUV为了减少被对方探测发现的概率，使用了各种隐身措施，加上海水层的天然掩蔽和水下噪声对对方探测系统的干扰，以及自身反射截面积小，所以它们的隐蔽性非常出色。UUV可以潜航至非常接近对方目标的海域，继续“保持沉默”。到需要时或接到指令，它们可以利用自身的机动灵活性和一定航速，立即向对方发起突袭。

　　再次，具有多功能性，能执行不同的任务。最新的UUV将完全采用模块化设计，装有各种可互换的武器和设备模块，可遂行反潜战、监视探测、海洋调查、水雷侦察和水下攻击等各种繁杂不同的任务。由于要求UUV行动自动、隐秘，且能长时间地在浅水、高威胁，以及充斥杂乱回波的水下动态条件下也能执行任务，因此它们需要能够携带各种传感器，还将装载一定的特种武器装备，以形成相当的作战能力和对抗能力。可以说，新一代的UUV将越来越具多功能性。

第四，将具备较好的通信传输能力。美国海军通过对UUV与传感器的集成研究，特别是对在浅水环境下使用合成孔径声呐的进一步研究，认为UUV只要装设相关的设备，就可以实现较好的通信传输和信息接收。

　第五，可执行危及有人驾驶潜艇和潜水员安全的任务。UUV不用配备价格昂贵的生命保障设施，也不必考虑人的生理方面的需要和适应性等问题。因而，它非常适合担负搜救、营救任务。

美海军"遥控猎雷系统"（Remote Minehunting System，简称RMS）

遥控猎雷系统：艇全长为7米，直径为1.2米，排水量为7.3吨，主机使用380马力的高速柴油发动机，最大速度为10节，可以在潜艇不能潜行的12米到60米的浅海搜索水雷，由于使用柴油主机的关系， RMS需要一根呼吸管将空气导入燃烧室，也因而限制其潜航的深度。

RMS专门配属于各型水面作战舰艇上，执行水雷反制作业而不需专业猎雷舰之支援。主要由“半潜型航行艇RV(无人航行艇)”和“可变深度声呐VDS”两部分组成。根据母舰的无线指令，半潜型无人航行艇RV可自动控制使用狄塞尔发动机推进。潜水呼吸器桅杆伸出到海面上。RV最多只能在水面以下三四米的浅水处航行，而沉在海底的水雷则主要由无人航行艇RV用绳索拖曳的VDS进行搜索。半潜无人航行艇RV自身也装备搜索浅海水雷所使用的SQQ-89前方监视声呐。可变深度声呐VDS可根据拖曳的速度自行改变在海中的深度，它装备有小主翼和水平垂直的尾翼。除此以外，还装备有侧视雷达SLS、前方监视声呐FLS以及水雷识别光学仪器EOID，能够对水雷进行搜索、探查、分类和识别，并能有关数据通过RV艇潜水呼吸器桅杆上的天线传输到母舰上。RV潜水呼吸器的桅杆装备有接收GPS的天线，可在几米的误差范围内确定水雷的位置。除猎雷外， RMS还可以执行近岸侦查及反潜作战。

远程水雷侦查系统（Long Term Mine Reconnaissance System，简称LMRS）

“LMRS”AUV全长6.1米，直径533毫米，排水量(重量)1.27吨，鱼雷形状，可以从“维吉尼亚”级新型攻击核潜艇的533毫米鱼雷发射管中游出，可在海中回收；速度为7节，最大潜深为450米，续航距离根据速度不同有所变化，大致在75海里至120海里之间；可以前出到离母舰40海里至60海里的海域活动，可以自动根据调整的任务对隐蔽在水中的水雷进行侦察和搜索，并能自动返回母舰；24小时内可以搜索35平方海里到50平方海里的海域。“LMRS”AUV装备有前方监视声呐、侧视声呐以及合成口径声呐，可以对水雷进行搜索、发现和分类。“LMRS”将水雷数据记录在AUV内部记录器的同时，通过声音通信与母舰进行通信。该艇完成任务后，还可以通过使用母舰（潜水艇）右舷鱼雷发射管内的机器人手臂进行回收，“LMRS”AUV的推进动力除了可以再次充电的水银亚铅电池外，还计划使用燃料电池(计划工作40小时以上)。“鲸鱼座”“鲸鱼座”（Cetus）是由洛克希德·马丁公司研发的高级水下反雷无人航行器，它流线型的外观如同一条比目鱼。“鲸鱼座”（Cetus）操作简单，可在水中盘旋，它的优点不仅仅是造价低廉，而且经久耐用。“鲸鱼座”（Cetus）的外壳质地为高密度聚乙烯，一次性成型，无接缝。它安装有两个推进器和3个螺旋桨。

"妈妈"无人潜航器这是一种体积较大的无人水下航行器，它的作用是携载小型UUV，到指定区域发射，可以有效扩大无人潜航器的作战半径。此外，为了进一步增加UUV的隐蔽性和减少母艇的阻力，近年来美国海军提出了一个设想：即在较大型的有人潜艇艇身的凹陷部位嵌入多个UUV（即曼塔水下无人航行器）；而无须再通过鱼雷发射管来发射，完全在艇外部就能完成UUV的投送和回收，从而避免了目前标准鱼雷发射管直径造成的在型号和配置上的局限。

“奥德赛”“奥德赛”无人潜航器是由美国海军研究办公室出资，由麻省理工大学研制的全海域系列无人潜航器。美国海军的要求是多功能、低造价、可大批量生产。如今，麻省理工大学已研制出“奥德赛I”型、“奥德赛II”型和“奥德赛III”型（代号“北美驯鹿”），其中II型又分A、B、C三种型号。 远距环境测量装置远距环境测量装置（REMUS）是由美国海洋研究局出资，由美国伍兹霍尔海洋研究所研发的无人潜航器。它支持近岸侦察，体积小巧，无须任何起重机械，两人徒手就可以把它放入水中，而且操作简单，可以回收。充满电后，它可以以2.5米/秒的速度航行20个小时。

海马“海马”可在潜艇和水面舰艇上部署，可通过弹道导弹发射管发射，为美海军执行深海探测，在水下完成远程情报、监视和侦察任务，还可以完成反水雷和跟踪潜艇的监视任务。

“海马”长9.14米，排水量5吨，在机动性和智能化方面都有大幅度的提高。它可以到达深3000多米的深海区，以4节的航速巡航500多海里完成监测任务。这是因为它装配有9000多组标准D型碱性电池，具有超强的续航力和机动性，可以在水下连续工作125小时。新一代“海马”无人深海探测器升级了控制软件，在无人操控性能上有较大提高。它将为美海军探测收集深海海洋资料，测绘海底深度，为深海布雷和反鱼雷侦测提供依据。

先进无人搜索系统AUSS AUV圣地亚哥宇宙海军战斗系统研究中心经过12年的研究，成功地研制出无线海中自动武器，并命名为AUSS（Advanced Unmanned Search System）。“AUSS”是性能优良的自主式AUV，装备侧视雷达、水中数字照相机和水中照明装备，搭载人工智能AI程序高性能微型计算处理装置，可以自动潜入6100米的深海，利用自身声呐发现目标，并能通过水中照相机进行拍照。　　“AUSS”AUV全长5.2米，直径32厘米，重量为1.27吨，比鱼雷要短，但要粗一些。

“AUSS”通过超声波和水中声波通信与母舰（水上舰艇）进行数据交换。AUV通过水中声音通信将压缩过的搜索数据以4800BPS的速度传输到母舰上，同时母舰以1200BPS的速度将指令信号传输给AUV。“AUSS”的侧视声呐SLS可以对600米×1200米的区域进行搜索扫描，如果发现海底目标，将使用“前方侧视声呐”FLS接近目标，打开水中照明设备，使用CCD照相机进行拍摄。CCD数字照相机的图像经过压缩后，通过水中声音信号实时地传给母舰。AUS根本不需上浮，只需潜伏在海中，母舰就可确认数字照相机的图像。母舰通过GPS、海岸雷达中转站以及罗兰导航系统确定位置。“AUSS”则通过自身的声呐深海中转站和回转罗盘，将发现物体的位置坐标传递给母舰,误差范围在1米之内。AUSS”最大速度为5节，使用水银亚铅蓄电池，充电一次可以在深海进行10个小时的搜索活动。1994年，深海无人搜索自动武器“AUSS”被转交给海军海难救助公司和潜水部门，目前探测活动非常频繁。