無人化時代反水雷裝備體系構(gòu)想

趙治平，官 紅，艾艷輝，王久法

（中國船舶重工集團公司第七一〇研究所，湖北宜昌443003）

0 引言

隨著我國國力持續(xù)增強并日益走向世界舞臺中心，國家利益向海外拓展的速度和規(guī)模將進一步增大。海上方向已成為我國戰(zhàn)略利益拓展、確保國家長治久安和可持續(xù)發(fā)展必爭必保的戰(zhàn)略空間。根據(jù)我國海洋方向面臨的戰(zhàn)略安全環(huán)境、建設(shè)“海上絲綢之路”的要求，我海軍正在積極推進海軍建設(shè)整體轉(zhuǎn)型，逐步實現(xiàn)海軍由“近海防御”向“近海防御、遠海防衛(wèi)”戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，保證海軍有能力維護傳統(tǒng)的“領(lǐng)土邊疆”，也有能力維護國家的“利益邊疆”[1]。我海軍在維護國家利益時，面臨的水雷威脅有：

1）實施近海防御作戰(zhàn)時，我海軍面臨著企圖竊占我釣魚島、爭奪我東海資源的日本，阻撓國家統(tǒng)一的“臺獨”勢力，高調(diào)宣布重返亞太、大力推進“空海一體戰(zhàn)”的美國，以及侵占我南海島礁的東南亞某些國家在我港口、航道、島礁及敏感海域的布雷封鎖；

2）實施遠海防衛(wèi)作戰(zhàn)時，我航母編隊、兩棲攻擊艦編隊、聯(lián)合機動編隊、驅(qū)護艦編隊、護航編隊等艦艇編隊的活動范圍涵蓋印度洋北部、西北太平洋的廣闊海域以及涉及國家重大安全與利益的遠海海域，艦艇編隊在執(zhí)行任務(wù)過程中，編隊面臨關(guān)鍵海峽、重要交通線的布雷封鎖；

3）巴基斯坦瓜達爾港、亞丁灣吉布提港成為保障我對外貿(mào)易和能源運輸安全的重要依托，這些海外基地、港口也將面臨水雷威脅。

因此，隨著我海軍戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，反水雷作戰(zhàn)范圍將延伸到第一島鏈以外的海域，我國的反水雷任務(wù)除了傳統(tǒng)的近岸／近海反水雷任務(wù)，還增加了海峽反水雷、交通線反水雷以及海外基地反水雷等任務(wù)。

1 現(xiàn)有反水雷裝備體系的不足

我國現(xiàn)有反水雷裝備體系是以“近岸防御”為指導(dǎo)思想，以艦載武備形式為主體建立的，其裝備主要以江河港灣掃雷艇、無人化的遙控掃雷艇和基地級獵掃雷艦為主。反水雷兵力以重要海區(qū)為中心配置，以其活動半徑形成一定范圍內(nèi)的反水雷作戰(zhàn)能力。因此，現(xiàn)有反水雷能力可以基本滿足戰(zhàn)時近海反水雷防御作戰(zhàn)需求，但對中遠海護衛(wèi)作戰(zhàn)支援的能力及適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的快速反映能力嚴重不足，主要表現(xiàn)在以下幾方面。

1）反水雷裝備遠程投送能力較弱。

我國現(xiàn)役的幾型反水雷艦艇噸位小、速度低、抗風(fēng)浪能力弱，遠洋續(xù)航能力不足，不具備大洋航行的能力；同時，小型遙控掃、獵雷系統(tǒng)滿足了近?？癸L(fēng)浪能力的要求，但噸位相對較大，一般大型作戰(zhàn)艦艇均無法攜帶。因此，我國反水雷裝備遠程投送能力較差，在海外敵方近岸作戰(zhàn)和遠程反水雷作戰(zhàn)能力差。

2）編隊伴隨反水雷能力低。

我海軍現(xiàn)役的獵掃雷裝備均為專業(yè)反水雷裝備，某型建制式反水雷裝備還在研制中。因此，現(xiàn)役作戰(zhàn)及保障艦船還沒有裝備反水雷武器系統(tǒng)或反水雷模塊，反水雷防御的范圍及規(guī)模有限，遠洋伴隨反水雷和應(yīng)急反水雷能力低，從而嚴重影響我軍海上作戰(zhàn)編隊的機動能力。解決這個問題的辦法之一就是加快建制反水雷裝備的發(fā)展。

3）信息化程度低。

世界公認提高獵雷效率的最有效方法是建立反水雷專用數(shù)據(jù)庫。我國港口、近海航道等重要水域反水雷專用數(shù)據(jù)庫的建立相對落后，無法有效支援戰(zhàn)時獵雷行動，嚴重影響了獵雷效率的提升，大大降低了戰(zhàn)時反水雷封鎖的時效性。

打破戰(zhàn)時敵人對我港口航道水雷封鎖的有效方法之一是建立反水雷應(yīng)急通道，但應(yīng)急通道需在有效的監(jiān)控之下才能發(fā)揮安全通行的作用。對應(yīng)急通道的有效監(jiān)控和快速處置，不能完全依賴以艦艇為平臺的武器系統(tǒng)，對重要通道應(yīng)建立固定監(jiān)測網(wǎng)。目前我國對許多重要航道的安全還缺乏有效監(jiān)控，無法對敵方在我重要區(qū)域的偽裝和隱蔽布雷實時監(jiān)控和快速處置。

反水雷信息在所有艦艇之間和專業(yè)反水雷艦艇之間的傳遞實時性、有效性都還需要極大地提高，使其能夠共享整體作戰(zhàn)態(tài)勢圖像，整體提升海軍反水雷能力。

為了改變我國反水雷能力的現(xiàn)狀，加速反水雷技術(shù)與裝備的發(fā)展，滿足我國近岸、近海和遠海反水雷作戰(zhàn)的需求，我國應(yīng)在現(xiàn)有反水雷裝備體系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建新時代的反水雷裝備體系。

2 國外反水雷裝備的發(fā)展趨勢

2.1 建制式反水雷裝備

2017年8月，日本防衛(wèi)省公布了下一代護衛(wèi)艦（30DE）的設(shè)計方案：該艦標準排水量達3 900 t，滿載排水量接近5 000 t，除了設(shè)計有傳統(tǒng)作戰(zhàn)艦艇的電子武器系統(tǒng)外，還搭載了拖曳可變深度聲吶（VDS）、拖曳線陣列聲吶（TASS）以及布雷裝置，在艦底安裝了水雷探測聲吶，并攜帶了具有反水雷功能的UUV／USV等水面／水下無人探測系統(tǒng)，特別強化了反水雷能力和反潛能力。

如果該艦?zāi)馨从媱澖ǔ桑绹鵀I海戰(zhàn)斗艦以外，該艦將是世界上第一艘具有強大反水雷能力的作戰(zhàn)艦艇，艦上的反水雷系統(tǒng)與其它武器系統(tǒng)一樣是作為艦上標準裝備，這就是所謂的建制式反水雷裝備概念。

2.2 反水雷支援艦

目前，西方國家計劃建造的新型反水雷艦艇都趨向于設(shè)計為通用平臺，在執(zhí)行反水雷任務(wù)中，艦艇本身并不進入雷區(qū)，而是依靠搭載的水面／水下無人系統(tǒng)（相對于建制式裝備的無人系統(tǒng)具有更大的體積和更多、更強的功能）或航空反水雷系統(tǒng)去完成反水雷任務(wù)。這種反水雷艦船形式與早期美國與日本建造的反水雷支援艦形式類似，只是艦上反水雷裝備未來將以無人化裝備為主；但我們還是愿意把這種自身不進入雷區(qū)，不需要非常嚴格低磁、低噪以及強化抗炸能力，具備投放多種無人反水雷裝備或航空反水雷裝備的新型反水雷艦船，叫做反水雷支援艦，以別于傳統(tǒng)的獵掃雷艦。由于這種艦船具有強大的水下探測功能和寬大的后甲板（便于水面／水下無人系統(tǒng)的收放），因此，該艦除了可執(zhí)行反水雷任務(wù)外，在非戰(zhàn)爭時期還可執(zhí)行海洋勘探、水文測量、巡邏等多種任務(wù)[2-3]。

2017年9月英國BMT公司推出一型號稱變革性反水雷艦船概念VENRI-85，該艦可更快速度清除大片區(qū)域的水雷，并降低艦員風(fēng)險。BMT聲稱VENRI-85代表了反水雷艦艇設(shè)計思路的重大改變，著眼于未來，并考慮了技術(shù)發(fā)展，強調(diào)以信息化作戰(zhàn)為核心，以無人化反水雷為主導(dǎo)的水雷對抗手段。該型艦滿載排水量約為3 000 t，最高航速可達23～24 kn，具有供直升機起降的大型甲板、任務(wù)隔艙以及集成布放／回收系統(tǒng)的船尾滑道，能搭載和操控各種具有反水雷功能的空中、水面無人系統(tǒng)和水下無人航行器，也具有海洋勘探、水文測量等多種功能。

圖2 新型反水雷支援艦示意圖Fig.2 Schematic diagram of new MCM support ship

法國制定了未來反水雷計劃（SLAM-F計劃）。根據(jù)計劃，未來法國海軍反水雷力量將以5艘排水量為2 000～3 000 t的大型雙體船為依托，可裝載11個作戰(zhàn)模塊和6個便攜式模塊。其中包含1艘史蒂倫都USV、1個大型AUV、1艘半潛航行器、1個可布放拖曳聲吶的便攜式模塊、1艘Alister-100AUV和K-Ster一次性滅雷具。執(zhí)行反水雷任務(wù)時，母船遠離雷區(qū)，依靠無人系統(tǒng)完成反水雷作業(yè)[4]。

2.3 無人化反水雷裝備

這些年發(fā)展最快、最多的反水雷裝備是以UUV／USV為平臺的無人化反水雷裝備，美國、西歐等發(fā)達國家研制了多型無人航行器（無人水下航行器UUV、無人水面航行器USV），具備掃雷、獵雷、雷區(qū)偵查、快速處置等功能，這些無人化反水雷裝備具有模塊化、多功能等特點[5-6]。

1）無人水下航行器。

典型的UUV如美國“刀魚”航行器，可搭載于濱海戰(zhàn)斗艦等艦艇，其直徑533 mm，長6.1 m，重量為1 360 kg，利用寬帶低頻合成孔徑旁掃聲吶來尋找位于水中、海底或泥沙掩埋水雷，可以自主識別水雷。瑞典AUV62-MR水雷偵察水下無人自主航行體，全長 4～7 m，直徑 533 mm，質(zhì)量 600～1 500 kg，最大工作水深500 m，工作航速0～20 kn，可以探測和分類水雷[7]。

表1 國外主要獵雷無人水下自主航行器Table 1 Main ummanned undersea vehicles for minehunting in foreign countries

表2 USV的性能指標Table 2 Performance indexes of USV

2）無人水面航行器。

由于在續(xù)航能力、載荷搭載能力、航跡控制精度等方面表現(xiàn)更優(yōu)，USV在新一代無人反水雷裝備中發(fā)揮著巨大的作用。典型的如美國AAI公司CUSV無人艇長11 m，寬3 m，由2臺400 kW柴油機驅(qū)動，25 kn航速下拖曳拉力可達1 250 kg。其可拖曳MK104執(zhí)行掃雷作業(yè)，也可拖曳AQS-24A執(zhí)行獵雷作業(yè)[8-9]。

法國ECA公司檢查者Mk2無人水面艇采用鋁合金剛性殼體，長 8.4 m，寬 2.95 m，吃水 0.5 m，質(zhì)量4 700 kg，航速0～25 kn，允許工作海況4級。無人水面艇裝可裝測掃聲吶或拖曳測掃聲吶，有2臺“凱斯特”ROV，1臺是“凱斯特 I”型水雷探測航行器，1臺是“凱斯特C”型一次性滅雷具。

縱觀近年國外反水雷裝備發(fā)展，以無人化裝備為主流，以信息化支援為主導(dǎo)，將這些裝備成體系搭載于專業(yè)支援艦或作戰(zhàn)艦船上，形成安全有效、伴隨支援、投送及時的高效反水雷能力是發(fā)展的方向。

3 我國反水雷裝備體系構(gòu)想

面對傳統(tǒng)水雷威脅和近海防御的使命任務(wù)，改革開放以來，我國正在建設(shè)與之相對應(yīng)的反水雷裝備體系。隨著時代的發(fā)展，使命任務(wù)會不斷變化，威脅也會隨之改變，我們的反水雷裝備體系也會變化發(fā)展；但這種變化不應(yīng)該是揚棄式的變化，而應(yīng)該是螺旋式的變化。針對我國現(xiàn)有反水雷裝備體系的不足，結(jié)合國際上反水雷技術(shù)裝備發(fā)展方向，我們應(yīng)該用信息化去改造、用無人化去拓展我們現(xiàn)有反水雷裝備體系。在這個原則指導(dǎo)下，如果我們現(xiàn)有反水雷裝備稱為基地反水雷裝備，那我們還應(yīng)該發(fā)展支援艦反水雷裝備和建制式反水雷裝備，新發(fā)展的裝備應(yīng)充分考慮信息化的主導(dǎo)作用，而傳統(tǒng)的基地反水雷裝備也需要引入信息化改造。

依此，未來反水雷裝備體系的組成如圖3所示，主要包括基地反水雷裝備、反水雷支援艦裝備和建制式反水雷裝備?；胤此籽b備包括現(xiàn)有的有人／無人反水雷艦艇、布雷監(jiān)視與處置系統(tǒng)、航空反水雷裝備等；建制式反水雷裝備包括與信息支援系統(tǒng)連通的便攜式反水雷指控系統(tǒng)、小型無人水面艇（USV）以及配套的獵掃雷裝備、偵查型無人水下獵雷系統(tǒng)等；支援艦反水雷裝備包括反水雷支援系統(tǒng)、大型無人水面反水雷艇及配套的獵掃雷裝備、處置型無人水下獵雷系統(tǒng)等。

圖3 反水雷裝備體系組成框圖Fig.3 Composition block diagram of MCM equipment system

4 裝備發(fā)展建議

依據(jù)上述體系發(fā)展設(shè)想，我國反水雷裝備發(fā)展，除發(fā)展規(guī)劃明確項目外，還應(yīng)包括以下諸系統(tǒng)。

4.1 布雷監(jiān)視及處置系統(tǒng)

快速打通敵人封鎖的最有效方法之一是建立應(yīng)急反水雷通道，應(yīng)急反水雷通道需要監(jiān)控與管理。戰(zhàn)時要能及時發(fā)現(xiàn)敵人在偽裝與隱蔽條件下的布雷并立即清除，和平時期要建立并不斷更新應(yīng)急通道數(shù)據(jù)庫。它包括：岸基綜合控制中心、水下傳感器陣列、目標處置系統(tǒng)等部分。

水下傳感器陣列布設(shè)于近岸港口、島礁碼頭、航道的反水雷應(yīng)急通道上，時刻監(jiān)視通道上水面、水下移動目標的活動情況，還可檢測目標入水與著地的噪聲與振動信號，并進行精確定位與模式識別。一旦發(fā)現(xiàn)布雷，立即啟動高速無人艇及與之配套的滅雷具，并在控制中心的操控下滅雷。美國海軍作戰(zhàn)部一位專家曾預(yù)言，現(xiàn)代水雷（Mines）將向先進水下武器系統(tǒng)（AUWS）發(fā)展，那未來反水雷必將先從水下監(jiān)視開始。因此，應(yīng)充分重視對布雷的監(jiān)視、偵察。

圖4 布雷監(jiān)視與處置系統(tǒng)示意圖Fig.4 Schematic diagram of mining surveillance and disposal system

4.2 支援艦支援系統(tǒng)

反水雷支援系統(tǒng)是反水雷支援艦的核心，主要功能如下：

1）戰(zhàn)術(shù)輔助決策。指依照既定的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法，利用計算機輔助手段，在綜合分析反水雷信息支援數(shù)據(jù)庫中相關(guān)信息進行戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化決策后，合理規(guī)劃反水雷作業(yè)兵力，并結(jié)合實時戰(zhàn)場態(tài)勢信息，評估水雷威脅、反水雷作業(yè)效果和武器裝備效能；同時，對作業(yè)兵力實時做出動態(tài)調(diào)整決策，從而實現(xiàn)集成反水雷作戰(zhàn)要素、共享戰(zhàn)場態(tài)勢信息、多作戰(zhàn)平臺指揮協(xié)同一體化的全面、全方位、多手段、快速、高效率的反水雷作戰(zhàn)體系的技術(shù)。

2）綜合作戰(zhàn)態(tài)勢顯示。以電子海圖為背景，顯示反水雷支援艦和反水雷武器系統(tǒng)的位置、航行信息、作戰(zhàn)計劃航線、探測的目標信息、滅雷信息等，提供綜合作戰(zhàn)態(tài)勢圖。

3）提供通信、導(dǎo)航、定位信息。具有高速無線數(shù)傳功能，在反水雷支援艦和反水雷武器系統(tǒng)之間建立高速無線通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?；實現(xiàn)反水雷支援艦和其他作戰(zhàn)艦艇、岸基指揮中心之間的數(shù)據(jù)交換。

4）反水雷數(shù)據(jù)庫。反水雷數(shù)據(jù)庫包括國外主要水雷引信數(shù)據(jù)庫、我海軍主戰(zhàn)艦艇艦船目標特性數(shù)據(jù)庫、海底地形地貌數(shù)據(jù)庫、國外主要水雷聲吶圖像數(shù)據(jù)庫、海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫等。反水雷武器系統(tǒng)執(zhí)行反水雷作戰(zhàn)任務(wù)時，反水雷數(shù)據(jù)庫為掃雷裝備和探雷裝備提供相關(guān)信息，提高反水雷效率。

4.3 無人水面獵掃雷系統(tǒng)

無人水面獵掃雷系統(tǒng)包括小型無人水面獵掃雷系統(tǒng)和大型無人水面獵掃雷系統(tǒng)。小型無人水面獵掃雷系統(tǒng)作為建制式反水雷裝備，主要用在驅(qū)護艦等水面作戰(zhàn)艦艇上。為了不影響水面作戰(zhàn)艦艇的性能，同時便于攜帶和布放，無人水面艇排水量不超過5 t，其形態(tài)類似于法國“檢察者”級無人艇。無人水面艇可拖曳、收放淺水型掃雷和探雷裝備、一次性滅雷具等。在母艦的指揮控制下，小型無人水面平臺快速航渡到雷區(qū)，在雷區(qū)以自主、半自主方式工作，完成雷區(qū)的掃雷、探雷或滅雷任務(wù)。

大型無人水面獵掃雷系統(tǒng)主要搭載于反水雷支援艦上，其排水量為10～25 t，形態(tài)類似于德國ARCIMS或法國“劍魚”級無人艇，具備拖曳、收放深水型掃雷和探雷裝備、AUV、小型 USV以及ROV等能力。

4.4 無人水下獵雷系統(tǒng)

無人水下獵雷系統(tǒng)包括小型無人水下獵雷系統(tǒng)和大型無人水下獵雷系統(tǒng)。小型無人水下獵雷系統(tǒng)為偵察型AUV系統(tǒng)，主要執(zhí)行自主探測、識別、定位水雷的作戰(zhàn)任務(wù)，具備遠程隱蔽潛入特定海域執(zhí)行偵察水雷布設(shè)情況及水下戰(zhàn)場環(huán)境，開辟安全航道的能力；大型無人水下獵雷系統(tǒng)為處置型AUV系統(tǒng)，其通過AUV與現(xiàn)有滅／獵雷具配合，或以自主投放滅雷炸彈等方式，形成對水雷的處理能力，其智能化程度較高，具有自主識別水雷的能力。

5 結(jié)束語

作為海軍力量的先頭部隊，反水雷兵力在海軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期的牽引下，在技術(shù)變革的推動下，迎來了蓬勃發(fā)展的春天。在具體建設(shè)過程中，我們應(yīng)該牢牢把握反水雷大趨勢，合理規(guī)劃、穩(wěn)步推進。結(jié)合國際上反水雷技術(shù)裝備發(fā)展方向，我們應(yīng)該用信息化去改造、用無人化去拓展我們現(xiàn)有反水雷裝備體系，構(gòu)建無人化時代的反水雷裝備體系，以基地反水雷裝備、建制式反水雷裝備和支援艦反水雷裝備應(yīng)對我國未來對近岸、近海、中遠海的反水雷作戰(zhàn)需求。無人化時代反水雷裝備體系以信息為主導(dǎo)，大幅提升反水雷裝備的無人化、信息化和模塊化水平，實現(xiàn)快速、安全和高效的反水雷作戰(zhàn)能力。