重塑海军作战模式的新平台:军用无人水下航行器

科技工作者之家 2016-06-13

  随着微电子技术、自动控制理论、致密能源等发展以及来自海洋工程和军事需求的推动,无人水下航行器或者无人潜器受到世界各海洋强国和海军强国的重视,得到了越来越广泛的应用和发展。

  无人水下航行器的分类

  一般来说,无人水下航行器分为遥控式潜器和自主(自治)式潜器两种。遥控式潜器(Remotely OperatedVehicle,ROV),潜器由电缆拖带,操作人员通过缆线控制其的水下航行和作业,拖带缆线除了能够用来传输信息,还能提供潜器进行航行和作业所需的 能源,通常由专用工作母船进行支持作业。

   

  搜寻MH370的“蓝鳍金枪鱼”就是典型的无人水下航行器

  自主(自治)式潜器(Autonomous UnderwaterVehicle,AUV),不需要专用工作母船通过拖带线缆进行指挥控制以及提供能源,依靠自主控制和自身携带的推进系统、任务载荷完成水下航行和作业, 工作母船也可以通过水声通信或者无线电通信对AUV进行有限的遥控和监视。在某些场合,人们也用有缆潜器和无缆潜器这种比较直观形象的方式来进行区分。

  冷战结束以来,美国海军认为海上作战的焦点将集中于作战对象国家的沿岸浅水海域,美国海军必须具备在对抗环境下的沿岸浅水海域进行海洋监视、情报收集、反潜战和反水雷战的能力。

  深受美国海军重视

  美国海军非常重视无人水下航行器的发展与应用,认为无人水下航行器能够有效支持上述四种任务,并且分别于1988年、1994年、1996年、 2000年、2005年和2009年制定了不同版本的海军军用无人水下航行器发展计划,明确了军用无人水下航行器的使命任务、能力要求和关键技术,有力推 动了美国海军军用无人水下航行器的持续发展。根据美国海军制定的《2000-2035年美国海军无人水下航行器计划》,军用无人水下航行器被赋予了7种使 命任务:

  情报/侦察/监视,配置光学成像和电子侦察装备等,可在航道、港口和海军基地附近,对水面舰船、飞机、岸上目标以及雷达/通信/电子战信号等进行监视和侦察;配置前视声呐、多波束测深声呐、侧扫声呐以及水下摄像机,对水下防潜网、水声基阵实施侦察。

  反水雷,配置高分辨率成像声呐和水下摄像机、水下作业工具以及灭雷弹等,清除敌方布放的水雷。反潜战,配置舷侧阵声呐、拖曳线阵声呐等被动探测声 呐,探测敌方潜艇,并将探测数据发送给母舰或者母潜艇。气象和海洋调查,配置温盐深传感器、海流剖面仪、测深声呐、水听器等,进行海洋气象水文和海洋水声 监测。

   

  无人水下航行器可以执行多样化军事任务

  协同通信和导航,配置水声、无线电或者卫星通信设备和导航设备,作为各种平台的关键通信和导航节点,担负水下平台和其他平台之间的通信中继和导航信号中继任务。

  自主水下武器平台,配置武器或者武器发射舱,在己方其他兵力指挥控制或者自主决策下,发射武器,打击敌方水面舰船。后勤支援和水下补给,配置包括补给物资、支持其他任务的传感器、预置水雷武器等载荷,将其输送至预定水域。

  4种能力要求:海洋侦察能力、水下探测和测量能力、协同通信和导航能力、潜艇跟踪及循迹能力,以及计算机软件、人工智能和辅助决策、能源与推进技 术、传感器、数据处理、水下通信和网络等关键技术,要求研制微型(排水量45千克)、轻型(排水量226千克)、中型(排水量1350千克)和重型(排水 量10吨)4个级别的军用无人水下航行器,并且在任务载荷和自主控制系统方面实现标准化和通用化。

  对现代海战影响深远

  目前,除美国之外(美国是研究和开发无人水下航行器最早、产品类型和研究单位最多、技术水平最高的国家)英国、法国、德国、挪威、瑞典、芬兰、日本 等西方海军强国和传统海洋强国也在研发各种类型的军用或者军民两用无人水下航行器,涵盖了从几十千克到十吨级别,外形从鱼雷形、扁平形、矩形、水滴形、带 翼鱼雷形和开式框架形,研发周期在缩短,实际应用步伐明显加快。目前,军用无人水下航行器在某些方面已经取代了现有的潜艇,提高了现代海军的作战能力和信 息化支援保障能力,可以在其他武器装备或者部队难以进入或者危险性大的场景下执行作战或者作业任务,并由此产生新的海军作战概念和作战模式,将对现代海战 产生深刻影响。

来源:科普中国网

原文链接:http://www.kepuchina.cn/kpcs/qyz/jskj6/201606/t20160613_12442.shtml

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