ＵＵＶ與“護(hù)身符”

傅金祝

當(dāng)英國(guó)的“護(hù)身符”自主水下航行器出現(xiàn)在我們面前時(shí)，無(wú)人水下航行器這個(gè)名詞再次被提起，而與之相關(guān)的縮寫(xiě)，如ROV、UUV和AUV等，也擺在眼前。在我們開(kāi)始了解“護(hù)身符”之前，不妨先將它們的關(guān)系捋清楚。

UUV、ROV與AUV

無(wú)人水下航行器(UUV)是一種可在水下執(zhí)行各種任務(wù)的無(wú)人系統(tǒng)。包括20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的纜控水下航行器(ROV)和90年代后期出現(xiàn)的無(wú)纜自主水下航行器(AUV)兩大類。

70年代中后期，在十幾個(gè)國(guó)家海軍反水雷艦艇上裝備使用的法國(guó)PAP104系列滅雷具，就是一種典型的ROV。由于滅雷具或ROV帶有500－2000米長(zhǎng)的臍帶電纜、同軸電纜或光纖電纜，所以制約了其機(jī)動(dòng)性和自主能力。另外，反水雷的過(guò)程也十分緩慢。反水雷艦艇發(fā)現(xiàn)水雷目標(biāo)后，從艦上釋放滅雷具到利用滅雷具識(shí)別水雷、完成滅雷作業(yè)，要花費(fèi)一個(gè)小時(shí)。為了加快滅雷時(shí)間，國(guó)外在20世紀(jì)80年代中后期開(kāi)始研究一次性滅雷具。1999年，德國(guó)在改裝的MJ333級(jí)獵雷艇上首先裝備了“長(zhǎng)尾鯊”一次性滅雷具，可直接消滅沉底雷，無(wú)需回收，將作業(yè)時(shí)間至少減少了一半。另外，為了割掉尾巴，增加水下航行器的機(jī)動(dòng)能力，同期也開(kāi)始研發(fā)不帶臍帶電纜、同軸電纜或光纖電纜的自主水下航行器，即AUV。

AUV最早是利用重型魚(yú)雷改裝而成。初期采用線導(dǎo)控制，例如美國(guó)將直徑533毫米的Mk48型魚(yú)雷改裝成XP1自主水下航行器。英國(guó)也不例外?！榜R林”潛用線導(dǎo)水雷搜索系統(tǒng)是英國(guó)防御評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)廳早在1998年授予原馬克尼海事系統(tǒng)公司的水下武器分部(該公司已被BAE系統(tǒng)公司收購(gòu))一項(xiàng)700萬(wàn)英鎊的開(kāi)發(fā)合同。實(shí)際上它是在“旗魚(yú)”重型魚(yú)雷的基礎(chǔ)上改裝的，只是在外殼前部加裝了十字形控制面?！榜R林”潛用線導(dǎo)水雷搜索系統(tǒng)的直徑與“旗魚(yú)”一樣，都是533毫米，但因?yàn)?00千克的聚能裝藥段被去掉，所以長(zhǎng)度只有6米，自導(dǎo)系統(tǒng)也被其它傳感器替代，質(zhì)量從1850千克減少到1200千克。航行器的能源不再是奧托燃料、過(guò)氯酸羥胺，而是電池，航速為3－15節(jié)，使用水深350米。可連續(xù)工作4小時(shí)，最大下潛深度350米。許多國(guó)家都利用魚(yú)雷做過(guò)初步嘗試，從線導(dǎo)ROV逐漸過(guò)渡到無(wú)纜的AUV。

2003年3月，美海軍在進(jìn)入伊拉克的烏姆蓋斯?fàn)柛蹠r(shí)，利用REMUS自主水下航行器在強(qiáng)海流和低能見(jiàn)度條件下進(jìn)行反水雷，成功地減少了戰(zhàn)術(shù)時(shí)間，將在雷區(qū)中的系統(tǒng)對(duì)人的威脅降到最低限度，并改善了整個(gè)效率。REMUS的性能首次證實(shí)AUV對(duì)艦隊(duì)作戰(zhàn)具有明顯的意義。

與常規(guī)水面艦艇，甚至潛艇相比，UUV在水下航行時(shí)。聲場(chǎng)和磁場(chǎng)特征低，幾乎不會(huì)被探測(cè)到。從水面艦艇釋放或從潛艇魚(yú)雷發(fā)射管發(fā)射的UUV體積小，適用于在前線展開(kāi)或在載人平臺(tái)不能抵達(dá)的危險(xiǎn)水域使用。此外，隨著執(zhí)行可編程序使命的自主性的提高，UUV可從載人平臺(tái)或戰(zhàn)斗艦艇上釋放，承擔(dān)更復(fù)雜和效費(fèi)比更高的使命。由于支持技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化的不斷改進(jìn)，UUV將在艦隊(duì)防御以及向海岸突入海軍兵力方面起到更為明顯的作用，具有更大的價(jià)值。

“護(hù)身符”自主水下航行器

雖然獵雷作戰(zhàn)在英國(guó)起步最早，而滅雷具或稱ROV是隨著獵雷手段的發(fā)展而出現(xiàn)的一種裝備。但英國(guó)并沒(méi)有成功地研制出一型裝艦使用的滅雷具。直到21世紀(jì)才推出“策略”AUV以及“護(hù)身符”AUV。英國(guó)通過(guò)近40年的努力才在水下航行器領(lǐng)域有所建樹(shù)。

我們注意到，無(wú)論是ROV，還是AUV，航行器的主體結(jié)構(gòu)均為圓柱體，然而英國(guó)BAE系統(tǒng)公司研制的“護(hù)身符”AUV卻呈烏龜狀，雖是別出心裁，但的確具備隱身特性。航行器采用創(chuàng)新形狀的碳纖維復(fù)合殼體，內(nèi)部碳纖維復(fù)合耐壓容器裝有電子系統(tǒng)和有效載荷。殼體上裝備有6個(gè)推進(jìn)器(市場(chǎng)上流行的產(chǎn)品)，尾部?jī)蓚?cè)各有兩個(gè)水平推進(jìn)器。前部?jī)蓚?cè)的是橫向和垂直推進(jìn)器，保證航行器十分精確地機(jī)動(dòng)、盤(pán)旋，并且以航行器的自身長(zhǎng)度旋回360°。殼體的設(shè)計(jì)和制造是由位于沃頓和薩姆茲伯里的BAE系統(tǒng)公司的軍用飛機(jī)部的隱身飛機(jī)技術(shù)專家完成的。

“護(hù)身符”利用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠方便和快速地重新配置使命系統(tǒng)軟件。它采用以前工程項(xiàng)目中經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的工藝技術(shù)，并將其與先進(jìn)的任務(wù)設(shè)計(jì)實(shí)用程序結(jié)合在一起。為了全自主操作，以及在整個(gè)任務(wù)過(guò)程中允許操作員干預(yù)，所有任務(wù)參數(shù)都可在發(fā)射前預(yù)先設(shè)定。航行器之間以及航行器與母艦之間來(lái)往通信可通過(guò)射頻或銥星通信(當(dāng)航行器位于水面時(shí))，或通過(guò)聲通信系統(tǒng)(水下作業(yè)時(shí))完成。

“護(hù)身符”自主水下航行器可攜帶永久性的、全集成的和可變的有效載荷?；A(chǔ)配置是一套環(huán)境傳感器和一種慣性導(dǎo)航裝置，其它有效載荷取決于航行器所要完成的任務(wù)或作用，它們可包括聲吶系統(tǒng)、光學(xué)傳感器／視頻攝像機(jī)以及其它UUV，例如“射水魚(yú)”一次性滅雷具等。

“護(hù)身符”與BAE系統(tǒng)公司研制的一系列無(wú)人機(jī)一樣，也可裝備BAE系統(tǒng)公司研發(fā)的圖像搜集和應(yīng)用(ICE)系統(tǒng)，它可自主地搜集和分配帶寬要求很低的高質(zhì)量成像。ICE系統(tǒng)完全集成在航行器的控制系統(tǒng)中，提供高水平的自主性以及支持在傳感器網(wǎng)絡(luò)之間生成單一集成圖像的靈活性。

自適應(yīng)和模塊化開(kāi)放結(jié)構(gòu)可支持航行器的彈性，并允許航行器更新和插入新的硬件和軟件。從有效載荷角度上說(shuō)，通過(guò)精心設(shè)計(jì)電子結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步提高平臺(tái)的模塊能力，允許不同模塊即插即用。

“護(hù)身符”是一種靈活的多用途航行器，能夠執(zhí)行不同任務(wù)。典型的瀕海任務(wù)是反水雷和情報(bào)、監(jiān)視、目標(biāo)搜索和記錄使命。

“護(hù)身符”是目前唯一有能力一次展開(kāi)就可執(zhí)行全部集成反水雷任務(wù)的自主水下航行器，包括對(duì)水雷的定位、分類和滅雷。這一點(diǎn)十分重要。因?yàn)槠駷橹拱绹?guó)在內(nèi)的其它國(guó)家研制的各種類型的自主水下航行器只具備探測(cè)水雷的能力，而不具備滅雷能力。當(dāng)自主水下航行器完成任務(wù)返回母艦，下載航行器搜索記錄的參數(shù)，經(jīng)分析后才能確切地掌握目標(biāo)位置，通過(guò)其它手段滅雷，或避開(kāi)布設(shè)水雷的水域。

滅雷時(shí)，“護(hù)身符”可攜帶4個(gè)“射水魚(yú)”一次性滅雷具。也就是說(shuō)，“護(hù)身符”在續(xù)航力允許的條件下，即24小時(shí)內(nèi)具備一次下水可探測(cè)和消滅4枚沉底雷的能力?！白o(hù)身符”的工作水深0－300米，航速5節(jié)。探滅雷時(shí)它所攜帶的“射水魚(yú)”一次性滅雷具的直徑為104毫米，長(zhǎng)880毫米，質(zhì)量15千克，工作水深0.5－300米，航速4－6節(jié)，續(xù)航力大于5分鐘。

除了反水雷，情報(bào)搜集、監(jiān)視、目標(biāo)搜索和記錄也是“護(hù)身符”的主要用途，因?yàn)樵撓到y(tǒng)有能力重組有效載荷，所以其能力可擴(kuò)展到港口和兵力保護(hù)以及限定水域的自主監(jiān)視，甚至提供入侵者或潛在威脅的早期報(bào)警。據(jù)報(bào)道，它已經(jīng)可以裝備或攜帶重型魚(yú)雷或各種對(duì)陸攻擊的導(dǎo)彈系統(tǒng)，這樣的有效載荷引起軍事教義的爭(zhēng)論。

由于“護(hù)身符”AUV尚未完成裝備技術(shù)鑒定，因此某些關(guān)鍵的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)參數(shù)尚未確定。據(jù)2008年3月外刊報(bào)道，攜帶4個(gè)一次性滅雷具的，承擔(dān)建制式水雷偵察、識(shí)別和滅雷的AUV被命名為“護(hù)身符”M無(wú)人水下航行器，目前正在為美海軍水雷戰(zhàn)管理機(jī)構(gòu)人員演示反水雷能力。“護(hù)身符”的裝備使用指日可待。

編輯嚴(yán)曉峰