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「無人殺手」將改寫未來反潛樣式

正所謂「魔高一尺,道高一丈」。現如今潛艇的靜音效果越來越好,使用軍艦來執行反潛跟蹤任務愈發成本高昂。在反潛領域有著迫切需求的美軍,早已開始探索使用成本較低的無人系統來完成反潛跟蹤任務。據美國國防部高級研究計劃局網站1月30日報道,「反潛戰持續追蹤無人艇」(ACTUV)項目已正式完成,目前正將技術驗證艇「海上獵手」號移交至美國海軍研究辦公室,下一步將在其基礎上繼續研發「中等排水量無人水面艇」(MDUSV)。隨著該項目的發展完善,未來美國海軍將擁有可自主無人駕駛、長時間巡航和自動搜索跟蹤等優勢的反潛「無人殺手」,勢必大幅度提升美軍反潛作戰實力,成為未來海上獵潛的「偵察尖兵」。

潛心發展「無人殺手」

進入新世紀以來,水下和水面作戰環境日益複雜。尤其是常規潛艇靜音性能的不斷提升和大量長航時深潛無人潛航器的出現,使得對水下目標的探測和偵察都更加費時費力,反潛作戰的任務量和技術難度空前加大。即便是在反潛作戰領域擁有雄厚基礎的美國海軍,如何探測和追蹤潛艇也日益已成為其必須面臨的嚴峻挑戰。如果不能對潛艇進行有效規避,勢必增加水下作戰的戰爭風險。

對此,美國國防部高級研究計劃局於2010年8月正式啟動了「反潛戰持續追蹤無人艇」項目,旨在通過概念定義、方案設計、建造原型、海上測試等四個階段,研製出一種能在淺水區域長時間追蹤敵方潛艇的無人駕駛驗證平台。得益於無人駕駛、衛星定位導航和空間通信技術的日漸成熟,「反潛戰持續追蹤無人艇」項目從研發之初就採用了無人艇的技術方案,將充分利用無人反潛的技術優勢。

2012年,「反潛戰持續追蹤無人艇」項目正式開始了全尺寸原型艇的設計建造。2014年9月,美國國防部高級研究計劃局與美國海軍研究辦公室開始「聯手」出資無人艇項目研發。到2016年1月,全尺寸原型艇正式下水,隨後開展了多項試驗,期間還與「空中拖曳式海軍系統」樣機成功進行了聯合測試。

正式得名「海上獵人」的第一艘反潛無人艇採用三體船型設計,主體兩側各有一個用於增加浮力和穩定性的浮體。該艇全長40米,重140噸,能在7級海況環境下保證正常航行。在對「海上獵人」命名之後,美國國防部高級研究計劃局與海軍研究辦公室相繼測試了感知與自主性套件、遵守「國際海上避碰規則」行駛、水雷對抗措施等。此次交付的「海上獵人」初步具備到世界各地執行任務、可自行決策和自主無人駕駛等任務能力。

「海上獵人」有何「必殺技」

尤記得2016年4月7日「海上獵人」下水之時,時任美國國防部副部長羅伯特·沃克專程參加命名儀式,並在致辭中表示,這艘無人艇所採用的技術代表了自主導航和人機協作的巨大突破,將有可能徹底改變美國海軍的海上作戰方式。

沃克之所以對這艘反潛無人艇「口出狂言」,確實是看到了「海上獵人」自帶的諸多「必殺技」。作為目前世界上最大的無人水面艦艇,「海上獵人」安裝有多部聲吶、光電感測器和自動識別系統,可綜合運用雷達和探測系統對周邊艦艇進行探測識別。研究人員還專門為「海上獵人」研發了導航軟體,使艇上的計算機可以自動避讓其它船隻和目標。

相比於傳統作戰艦艇,「海上獵人」具有獨特優勢。無人艦艇不必擔心艦上人員在執行戰鬥行動時的生命安危,可在無人駕駛和遠程操作方式下運行。在五級海況(浪高3-4米,風速10-13米/秒)下,「海上獵人」可在海上自動連續執行反潛任務至少70天,按正常速度巡航,至少可在海上航行1萬海里。此外,無人艦在測試中航速已經高達31節,超過常規潛艇的最高機動速度,可確保對潛艇的密切追蹤。在試驗中,「海上獵人」就成功實現尾隨1公里外的目標潛艇。對常規作戰潛艇而言,必須定期上浮進行充電,即使按照15天機動1000多公里的極限速度運行,依然逃不出「海上獵人」的追蹤範圍。

「反潛戰持續追蹤無人艇」若想發揮戰力,續航力是個關鍵指標。「海上獵人」能夠在內部裝載40噸柴油,可在海上持續航行約70-90天,完全具備了反潛機、水面戰艦和潛艇的廣域巡航能力。而且其較大的排水量可容納更多有效載荷,具有更高的改進提升空間。與同等尺寸的單體船相比,三體船構型具有較高的航行速度和更長的航程,還能在各種天氣條件下保持穩定性,未來有望實現無人維護狀態下的長期部署。

作為一種全新反潛平台,「海上獵人」的性價比也頗高。與反潛巡邏機動輒數億美元的單價相比,目前原型艇的製造成本僅為2200-2300萬美元。為節省軍費開支,「海上獵人」還嚴格控制裝備成本,使用了大量民用技術建造,更加符合美國海軍的「胃口」。「海上獵人」擁有優異的隱身性能和較強的對潛探測能力,可與濱海戰鬥艦組成混合艦隊,彌補大型水面艦艇在淺水區對潛偵察的劣勢,成為對潛探測的「偵察尖兵」。

改寫未來反潛樣式

事實上,「反潛戰持續追蹤無人艇」也不是完美無缺。由於不能裝載反潛直升機,而是直接與潛艇進行對抗,「海上獵人」極有可能將目標暴露在潛艇攻擊範圍內,遭到潛艇的攻擊。對於水下目標的判斷,無人作戰艦艇單純依靠計算機分析仍然具有一定劣勢。此外,如何提高自身的防禦能力,也是「海上獵人」必須思考的問題。但在反潛開支入不敷出、反潛力量增長乏力的當下,美國海軍如果繼續依靠現有反潛力量早已無法完成「世界警察」在全球範圍內的反潛重任。使用無人反潛平台代替現有平台,實施不間斷反潛巡邏,成為美國海軍的必然選擇。

「反潛戰持續追蹤無人艇」項目交付美國海軍研究辦公室後,研究人員將在「中等排水量無人水面艇」項目下繼續開發「海上獵人」,還將進一步開展包括自動化任務載荷、感測器數據處理、快速開發特定任務的自主行為等試驗研究,並積極探索多個無人艦艇之間的自主協作問題,或將為美國海軍「翹首以盼」的大量、商品化、較簡單技術反潛平台發展做出重要貢獻。

通過研製「海上獵人」,美國海軍已充分掌握水下裝備自動化、無人化的探測與跟蹤技術。作為自主駕駛的無人系統,「海上獵人」實現的無人駕駛航行不同於英國和澳大利亞海軍研發的無人駕駛有人控制巡邏艇,而是實現了完全自主航行和決策智能化,不需要人為的參與干涉。近年來,美國海軍提出了在空中、海面和水下同時投入無人駕駛平台執行作戰任務的「機器人蜂群」構想,意在打造「三位一體」的立體式偵察搜索網路。隨著美國國防部開始嘗試發展有人/無人協同作戰概念,美國國防部高級研究計劃局也對「海上獵人」可以與其它無人船和有人駕駛艦船協同作戰寄予厚望。同時,美國海軍還對無人反水雷平台頗為感興趣,在「海上獵人」基礎上開發反水雷能力,將可規避有人艦艇掃雷風險。

目前,美軍正加緊實施第三次「抵消戰略」,通過一系列顛覆性技術對對手實施有效打壓。依託反潛無人艦等裝備建立全球海洋信息柵格系統,將進一步提升美軍對水面和水下目標的探測和監視能力。未來通過預警衛星對潛艇進行早期預警,通過水麵無人平台和反潛飛機進行查證、跟蹤,使用P-8海神反潛巡邏機直接攻擊潛艇,將直接改變反潛作戰模式,成為美國維護其「海洋霸主」地位的又一殺手鐧。尤其是使用無人反潛平台可大幅度降低作戰成本,延長追蹤監視的時間,對水下潛航的敵方潛艇產生致命威脅,改變未來反潛作戰模式。

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