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无人潜航器:未来海战利器
2025年11月28日 16:37无人潜航器是一种以潜艇或水面舰船为支援平台,能长时间在水下自主航行的智能化装置。由于隐蔽性强、智能化程度高、活动受限小、作战成本低,在未来海战中的作用正在日益凸显,被称为未来海战利器。近年来,军事大国积极发展各种无人潜航器,其已成为水面舰艇和潜艇的主要水下作战装备,是集众多高科技于一身的新型海军装备,将一定程度上改变未来海战模式。
一种特殊的海军装备
为便于水下航行,无人潜航器通常采用类似潜艇或鱼雷外形设计,头部通常为水滴形,采用流线体设计,主体呈圆柱状,圆锥形尾部装有十字形或X型舵叶和螺旋桨。其中一些无人潜航器采用鱼雷外形,以便于从鱼雷管中发射。随着无人潜航器的不断发展,部分无人潜航器开始根据特定功能采用特殊的外形与结构。无人潜航器壳体材料通常采用具有大浮力、大强度、耐腐蚀特点的轻型高能复合材料,如碳纤维复合壳体、玻璃纤维材质的壳体、碳纤维混合材料制成的壳体。
无论是遥控式还是自主式,现有的无人潜航器都具有自身动力,通常采用蓄电池提供动力,并保证所有搭载的传感器正常工作,目前普遍采用银氧化物锌电池。大部分无人潜航器水下持续时间为40小时左右。作业时间超过100小时、4节航速使其续航力达到500海里以上,也可根据需要改用锂电池作为动力源以获取更大续航力。部分无人潜航器耐压壳体内装有可更换锂二次电池,可延长续航时间及里程。
目前,各国推出了多种无人潜航器,担负任务各有差异。按领域分为军用和民用。按动力操控方式分为电缆连接遥控无人潜航器及无电缆连接的自主无人潜航器。按体积分为轻型(约45公斤)、中型(约1500公斤)、大型(约10吨左右)、超大型(40吨以上)。按任务分为侦察探测型、反水雷型、自主攻击型等。当前无人潜航器呈族系化、通用化发展,通过模块化搭载不同任务载荷,通常采用蓄电池提供动力,可在水下10——6000米遂行监视侦察、反水雷、自主攻击等多种作战任务。
就布放方式而言,一种从军舰船艉投放,通常在船艉装有起重机和绞车,布放难度不大。另一种是通过潜艇布放。受水下压力等因素影响,潜艇布放具有一定难度,需要改装潜艇,加装特殊任务模块,并考虑接口匹配等问题,还需要潜水员的人工协助。部分攻击型核潜艇装备有干式甲板换乘舱模块,用于在潜航状态下释放潜水员和无人潜航器。另外,潜艇还可以通过鱼雷发射管布放小型无人潜航器。一般情况下,小型无人潜航器需要母船带到指定海域布放并回收,大型无人潜航器则可以从港口自行出发及返回。
主要搭载载荷
通信与智能指挥控制装备。无论是遥控航行还是自主航行,无人潜航器水下活动都需要通过通信与智能控制装备来完成。目前,无人潜航器均搭载航行控制站,装有卫星数据链通信装备、水声通信及导航设备,采用先进的自适应舰艇控制系统和自主障碍规避系统,确保无人潜航器安全航行。部分无人潜航器还装备先进的测量装置、多普勒计程仪、压力计和回声探测仪等,航行一段时间后会上浮至水面,利用GPS确认自身位置,并通过无线电与母舰艇通信。
侦察探测装备。侦察探测是目前无人潜航器的核心任务之一。因此,大部分无人潜航器搭载先进侦察探测装备,主要有高性能雷达、高分辨率侧扫声呐及先进摄像装备等。部分采用高分辨率的合成孔径声呐和立体搜索声呐,对水雷目标的识别覆盖率为1000平方米/秒。部分安装侧扫和多波束声呐、电视摄像机、障碍规避系统以及导电性、温度和密度探头。部分加装高灵敏度、小型化的电磁场传感器,可搜集水面和水下舰艇目标特征,通过与多类型传感器获取的数据进行融合,实现对目标的探测、定位与识别。
武器装备。水下攻击是无人潜航器担负的核心任务之一,因此,部分无人潜航器通常搭载武器模块,其中包括鱼雷、导弹或水雷等武器。通过两种方式搭载,一种是无人潜航器本身就是不可回收的一次性扫爆聚能弹药,实施自杀式攻击;另外一种是自身携带攻击性武器,在抵达预定目标发射后撤离,或通过载荷分离技术将武器布放至预定位置后撤离。
当前,军事大国纷纷加快发展无人潜航器。发达国家在无人潜航器发展方面起步最早,例如美国海军“虎鲸”超大型无人潜航器最大潜深3000多米,续航时间6个月,载荷8吨,可遂行侦察、电子战、反舰、攻势布雷和反潜等任务,可配备轻重型鱼雷、反舰导弹。有的国家则发展核动力无人潜航器,如“波塞冬”战略核动力无人潜航器最大航速近60节,最大潜深1000米,可携载200万吨当量热核弹头,可搭载在核潜艇上,对现有的导弹防御体系构成重大挑战。
未来发展趋势
不断提高续航力。未来海战对无人潜航器的活动时间及航程提出了更高要求,为满足长航程和长航时要求,各国积极发展多种无人潜航器动力系统。如放射性同位素电池具有重量轻、寿命长、无管修理或补充等优点。美国还在研制一种高能量密度动力源,推进柴油机作为混合系统中的一部分,再辅以锂电池组和其他可能的动力源,保证能在海洋环境和恶劣海况下,无需再加油连续运转2周。正在研发的大型无人潜航器将采用高功率密度的压燃重油发动机。
提高通信质量。随着无人潜航器自主攻击能力的快速提升,未来它将大大改变水下交战模式,给海战带来新的游戏规则。其中尤为重要的是如何在水下进行敌我识别和通信联络。由于光波和无线电均无法到达海底,而声波在水中传播时衰减明显,因此,无人潜航器与母艇或岸基指挥中心之间的通信就成为一个突出问题。无人潜航器需要浮出水面与母艇通信,大大降低了其安全性,因此,如何进一步提高水下通信质量是关系无人潜航器未来的重要问题。
进一步提升自主控制能力。无人潜航器需要局部自主的信息获取、任务规划、风险规避、水质适应等能力,这一切都离不开人工智能、通信、导航、探测等高技术支撑。当前,无人潜航器一定程度上还离不开人的操控,自主控制还存在一定问题,这将影响无人潜航器的活动时间、活动海域、装备载荷量等,影响其作战能力的提升。
向多功能、可自主攻击方向发展。目前各国无人潜航器主要用于侦察探测和反水雷,但最终发展目标是成为执行多种作战任务、可自主攻防的水下无人作战平台。目前美国海军正在积极发展察打一体的大型无人潜航器,可搭载各种导弹、炸弹甚至核弹,具有跟踪、侦察、扫雷、智能化自主攻击等能力,该无人潜航器由核潜艇携带发射,可在水下持续潜航60天。
责任编辑:王梓辰
文章来源:http://www.71.cn/2025/1128/1273322.shtml
