大排量無(wú)人潛航器發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)

周念福，邢 福，渠繼東

(中國(guó)船舶科學(xué)研究中心 深海載人裝備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無(wú)錫，214082)

0 引 言

隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人系統(tǒng)將在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮巨大作用。無(wú)人潛航器具有隱蔽性好、性?xún)r(jià)比高，且損毀不會(huì)導(dǎo)致人員傷亡等優(yōu)勢(shì)。隨著水下動(dòng)力能源密度不斷提升、水下網(wǎng)絡(luò)功能不斷完善，無(wú)人潛航器有望成為危險(xiǎn)海域內(nèi)的一線(xiàn)作戰(zhàn)力量，改變現(xiàn)有水下作戰(zhàn)模式。

目前無(wú)人潛航器的分級(jí)并不統(tǒng)一，被普遍接受的是美國(guó)在無(wú)人潛航器主計(jì)劃中的分級(jí)方法。按照該分級(jí)方式，無(wú)人潛航器直徑分4 個(gè)等級(jí)：便攜式UUV 直徑約7.6～23 cm，排水量10～45 kg，續(xù)航力10～20 h；輕型級(jí)UUV 直徑約32.3 cm，可利用輕型魚(yú)雷發(fā)射裝置布放回收；重型UUV 直徑約53.3 cm，排水量約1.36 t，利用無(wú)人發(fā)射管發(fā)射；巨型UUV 排水量10 t 以上，可連續(xù)工作7 d，連續(xù)航行100 n mile[1]。目前研究的無(wú)人潛航器直徑大多533 mm 以下，其中長(zhǎng)航時(shí)潛航器犧牲了航速和負(fù)載能力，而多任務(wù)潛航器一般僅有數(shù)十小時(shí)續(xù)航能力，在航速、航程以及負(fù)載能力上無(wú)法做到均衡，這使得無(wú)人潛航器僅能執(zhí)行輔助作戰(zhàn)任務(wù)，無(wú)法作為主要作戰(zhàn)裝備執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)。大排量無(wú)人潛航器，通過(guò)加大體積，容納更多的動(dòng)力能源及任務(wù)負(fù)載，在確保航速的同時(shí)，顯著提高續(xù)航能力，促進(jìn)無(wú)人潛航器向執(zhí)行復(fù)雜作戰(zhàn)任務(wù)轉(zhuǎn)化。本文梳理大排量無(wú)人潛航器的用途使命，對(duì)美、俄大排量潛航器進(jìn)行介紹，最終闡述了大排量無(wú)人潛航器發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)涵。

1 大排量無(wú)人潛航器的優(yōu)勢(shì)

在未來(lái)海戰(zhàn)中，大排量無(wú)人潛航器將是奪取水下作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)的力量倍增器，通過(guò)攜帶多種傳感器和有效載荷模塊，執(zhí)行警戒、偵察、監(jiān)視、跟蹤、探雷、滅雷、中繼通信甚至攻擊等多種作戰(zhàn)任務(wù)[2]，可獨(dú)立作戰(zhàn)，也可以作為水下網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的節(jié)點(diǎn)。大排量無(wú)人潛航器由于其具有較強(qiáng)的續(xù)航能力、有效載荷搭載能力、自主能力，在未來(lái)海戰(zhàn)中具有以下優(yōu)勢(shì)：

1）由于大排量潛航器具有較強(qiáng)的續(xù)航能力，可通過(guò)艦艇在離目標(biāo)較遠(yuǎn)的安全距離進(jìn)行布放甚至在海岸直接布放，遠(yuǎn)程奔襲至目標(biāo)港口或目標(biāo)區(qū)域執(zhí)行任務(wù)，從而避免潛艇或水面艦艇進(jìn)入近岸淺水區(qū)域或過(guò)于抵近敵方反潛兵力強(qiáng)大的區(qū)域，大大降低了攜帶UUV 前往戰(zhàn)區(qū)的潛艇等支援艦艇的任務(wù)難度和危險(xiǎn)系數(shù)。

2）在潛艇戰(zhàn)方面，大排量無(wú)人潛航器一般具有較大的有效負(fù)載搭載能力，自主性高、導(dǎo)航能力強(qiáng)，可攜帶大型探測(cè)設(shè)備以及水雷、魚(yú)雷等武器單獨(dú)開(kāi)展?jié)撏?zhàn)，跟蹤和攻擊敵方潛艇。還可充當(dāng)潛艇模擬器，對(duì)敵方潛艇進(jìn)行誘騙或干擾。另一方面，由于減小了潛艇對(duì)魚(yú)雷、水雷等水中兵器的需求，潛艇可更多擔(dān)負(fù)指揮控制任務(wù)或攜帶其他遠(yuǎn)程打擊武器如潛深導(dǎo)彈等，增強(qiáng)潛艇的遠(yuǎn)程火力支援能力。

3）在反潛方面，大排量無(wú)人潛航器自主化程度高，可探測(cè)、定位、識(shí)別水下目標(biāo)，具有較強(qiáng)的協(xié)同打擊能力，可執(zhí)行警戒任務(wù)；同時(shí)大排量無(wú)人潛航器使攻勢(shì)布雷更加可控、秘密，可再開(kāi)啟或關(guān)閉雷區(qū)，或者改變雷區(qū)大小，在反潛戰(zhàn)中發(fā)揮更大作用。美國(guó)海軍在研的“先進(jìn)水下武器系統(tǒng)”（AUWS）即利用大排量無(wú)人潛航器攜帶魚(yú)雷和水聲探測(cè)裝備，在目標(biāo)海域形成半徑約5 km 的偵察打擊圈，1 套“先進(jìn)水下武器系統(tǒng)”的封鎖效果相當(dāng)于400 枚傳統(tǒng)水雷的封鎖效果。

4）在輔助、支援艦艇執(zhí)行任務(wù)方面，大排量無(wú)人潛航器偵察、探測(cè)能力更強(qiáng)，可攜帶拖曳聲吶、特殊探測(cè)裝置繪制水雷分布圖并進(jìn)行掃雷；繪制敵方水域海圖，布設(shè)應(yīng)答器；對(duì)敵方海底目標(biāo)進(jìn)行破壞；尋找和回收我方或敵方沉入海底的物件以及執(zhí)行其他情報(bào)偵察等任務(wù)。

5）大排量無(wú)人潛航器的用途更加多樣化，不僅可攜帶探測(cè)和攻擊模塊，還可將有效載荷艙與蛙人輸送艙有效結(jié)合，充當(dāng)蛙人輸送艇，實(shí)施特種作戰(zhàn)；或作為水下預(yù)置式武器的搭載布放平臺(tái)；攜帶小型UUV、傳感器、通信浮標(biāo)、潛射無(wú)人機(jī)等有效載荷，作為水下無(wú)人系統(tǒng)的水下母艇。

2 國(guó)外大排量無(wú)人潛航器

2.1 美國(guó)大排量潛航器發(fā)展

美國(guó)一直致力突破水下平臺(tái)傳統(tǒng)對(duì)抗模式，注重在水下信息化、無(wú)人化、新概念裝備及新型作戰(zhàn)模式的創(chuàng)新研發(fā)，推動(dòng)水下戰(zhàn)爭(zhēng)模式的根本性轉(zhuǎn)變，以取得非對(duì)稱(chēng)優(yōu)勢(shì)。21 世紀(jì)以來(lái)，美國(guó)一直試圖打造無(wú)人水下艦隊(duì)，發(fā)展了多型無(wú)人潛航器，并逐漸將研究中心轉(zhuǎn)移至大排量無(wú)人潛航器。

2.1.1 “回聲測(cè)距儀”大排量無(wú)人潛航器

波音公司一直致力于大排量無(wú)人潛航器的研發(fā)，先后研制了“回聲追尋者”（見(jiàn)圖1）和“回聲測(cè)距儀”（見(jiàn)圖2）兩型大排量無(wú)人潛航器，并開(kāi)展了湖試、海試等系列實(shí)驗(yàn)?！盎芈暅y(cè)距儀”（Echo Voyager）大排量無(wú)人潛航器在“回聲”系列潛航器中最大，總長(zhǎng)15.5 m，寬2.6 m，高2.6 m?？諝庵兄亓考s50 t，潛深3 000 m。最高航速8 kn，巡航速度2.5～3 kn；續(xù)航速度下續(xù)航力150 n mile。潛航器看部可根據(jù)任務(wù)工況插入約56 m3有效載荷模塊，插入載荷模塊后長(zhǎng)度可達(dá)25.9 m，可攜帶8 t 有效載荷[3]。

圖1 “回聲追尋者”無(wú)人潛航器Fig.1 Echo Seeker unmanned underwater vehicle

圖2 “回聲測(cè)距儀”無(wú)人潛航器Fig.2 Echo Voyager unmanned underwater vehicle

2.1.2 “曼塔”大排量無(wú)人潛航器

“曼塔”（MANTA）大排量無(wú)人潛航器由美國(guó)海軍水下戰(zhàn)中心于1996 年提出，該潛航器采用扁平形式（見(jiàn)圖3），可與艦艇聯(lián)合執(zhí)行任務(wù)，也可脫離母艇單獨(dú)執(zhí)行任務(wù)。無(wú)人潛航器長(zhǎng)10.44 m，寬2.44 m，高0.9 m，鰭跨距4.72 m。最高航速10 kn，巡航速度5 kn；潛深243 m，重量約14.06 t，采用鉛酸蓄電池、泵噴推進(jìn)。由潛艇搭載時(shí)，可與潛艇的首部共形布置，采用舷外布放回收[4]。

圖3 美國(guó)“曼塔”無(wú)人潛航器Fig.3 MANTA unmanned underwater vehicle

“曼塔”無(wú)人潛航器作為美海軍相關(guān)技術(shù)論證的試驗(yàn)平臺(tái)，裝備先進(jìn)的探測(cè)聲吶，具有高精度導(dǎo)航和水聲通信能力，可獲得海底地形和深度信息，或探測(cè)水雷，向母艇提供大量水下作戰(zhàn)空間的詳細(xì)信息，發(fā)揮戰(zhàn)場(chǎng)前置傳感器的作用。未來(lái)可攜帶小型潛航器或武器，成為多用途平臺(tái)。

2.1.3 LDUUV-INP 大排量無(wú)人潛航器

美國(guó)海軍研究局從2015 年開(kāi)始研制大排量無(wú)人潛航器創(chuàng)新型原理樣機(jī)（LDUUV-INP）（見(jiàn)圖4），并陸續(xù)開(kāi)展了續(xù)航力、自主性（包括自主導(dǎo)航、控制和通信）以及聲吶等有效載荷的試驗(yàn)。該無(wú)人潛航器直徑約1.5 m，長(zhǎng)13.5 m，重量約10 t，最高航速10 kn，采用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，提高續(xù)航能力?？筛鶕?jù)任務(wù)需求搭載不同傳感器和任務(wù)模塊，具備掃雷、跟蹤、情報(bào)偵察等能力，可由大型核潛艇或水面艦艇搭載。

圖4 LDUUV-INP 無(wú)人潛航器Fig.4 LDUUV-INP unmanned underwater vehicle

2.1.4 “普羅特斯”雙模式無(wú)人潛航器

“普羅特斯”（Proteus）雙模式無(wú)人潛航器既可作為常規(guī)帶有駕駛員和導(dǎo)航功能的蛙人輸送艇（SEAL delivery vehicle，SDV），也可作為水下大排量無(wú)人潛航器，具有較強(qiáng)的靈活性。該潛航器具有較大的有效載荷艙，可作為水下運(yùn)載平臺(tái)輸送有效載荷，包括艇員、聲學(xué)傳感器、武器或其他載荷至指定區(qū)域或高危險(xiǎn)區(qū)域。

該無(wú)人潛航器如圖5 所示，具有回轉(zhuǎn)橢圓首部、細(xì)長(zhǎng)型的尾部、X 型操縱面及4 個(gè)推進(jìn)器輔助操縱。采用濕式結(jié)構(gòu)，在首尾分別設(shè)置載人艙，兩舷設(shè)置艙門(mén)。中部設(shè)有載荷艙，氣瓶和壓載水艙沿艇體環(huán)向布置，底部設(shè)有啟閉門(mén)，兩舷設(shè)置載荷模塊搭載掛架，可搭載2×900 kg 載荷（如水雷或掃雷裝置、快速攻擊型武器或通用輕型魚(yú)雷、導(dǎo)彈等武器）或4 個(gè)小型有效載荷模塊。

圖5 “普羅特斯”無(wú)人潛航器Fig.5 Proteus unmanned underwater vehicle

雙模式“普羅特斯”潛航器外形尺寸為7.82 m×1.61 m×1.62 m，外殼采用玻璃纖維材料，整艇干重3.73 t。最大潛深50 m（蛙人輸送艇模式）/70 m（無(wú)人潛航器模式），最大航速9 kn，續(xù)航力900 n mile。作為蛙人輸送艇時(shí)，可搭載6 名艇員（2 名駕駛員）。電池配置為148 kWh，兩舷有效載荷艙搭載鋰電池時(shí)可達(dá)296 kWh[5]。

2.1.5 “虎鯨”超大型無(wú)人潛航器

美國(guó)一直持續(xù)推進(jìn)超大型無(wú)人潛航器的研發(fā)，期望超大型無(wú)人潛航器最終能夠攜帶巡航導(dǎo)彈、魚(yú)雷、水雷和小型UUV 執(zhí)行遠(yuǎn)距離任務(wù)。圖6 為美國(guó)“虎鯨”（Orca）超大型無(wú)人潛航器概念圖像。可以看出，“虎鯨”在首尾設(shè)置縱傾調(diào)節(jié)水艙，首部布置有前視聲吶、長(zhǎng)基線(xiàn)換能器、測(cè)深儀等設(shè)備，中部設(shè)置有大型的多任務(wù)有效載荷艙可布置無(wú)人潛航器、魚(yú)雷等有效載荷，尾部布置有柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組、蓄電池艙等動(dòng)力與能源系統(tǒng)，并帶有折倒式通氣管和通信桅桿、X 操縱面和泵噴推進(jìn)器。

2017 年10 月，美海軍已分別與波音公司、洛克希德·馬丁公司簽署“虎鯨”超大型水下無(wú)人潛航器的設(shè)計(jì)階段合同，并于2019 年2 月13 號(hào)與波音公司簽訂了4 艘“虎鯨”超大型無(wú)人潛航器的研制合同[6]。

圖6 “虎鯨”超大型無(wú)人潛航器概念方案Fig.6 The conceptual design of orca large displacement unmanned underwater vehicle

圖7 為美國(guó)海軍未來(lái)超大型無(wú)人潛航器作戰(zhàn)應(yīng)用設(shè)想的概念圖。可以看出，超大型無(wú)人潛航器可利用中部設(shè)置的大型多任務(wù)有效載荷艙搭載大型無(wú)人潛航器、MK48 型魚(yú)雷及戰(zhàn)斧對(duì)陸攻擊導(dǎo)彈，執(zhí)行有效載荷的布放、攻擊和水下無(wú)人系統(tǒng)母艇等任務(wù)。若該設(shè)想得到實(shí)現(xiàn)，將徹底改變水下作戰(zhàn)模式。

圖7 美國(guó)超大型無(wú)人潛航器未來(lái)應(yīng)用設(shè)想概念圖Fig.7 The future application plan of american large displacement unmanned underwater vehicle

2.2 俄羅斯大排量潛航器

2.2.1 “大鍵琴”-2P-PM 無(wú)人潛航器

“大鍵琴”-2（Harpsichord-2P-2M）無(wú)人潛航器是目前俄羅斯最大、最先進(jìn)的AUV，可由水面艦船或潛艇搭載，具備較強(qiáng)的情報(bào)偵察能力，既可以從事巡航任務(wù)，可也用于大深度科學(xué)考察，如圖8 所示。該潛航器長(zhǎng)6.5 m，直徑1 m，空氣中重量約3.7 t，續(xù)航力約27 n mile；工作深度6 000 n mile（有報(bào)道稱(chēng)工作深度約2000 m）[7]。在2018 年3 月1 號(hào)，俄羅斯國(guó)防部公布了一張“大鍵琴”-2P-PM 從潛艇上布放的照片[8]。“大鍵琴”-2P-PM 無(wú)人潛航器布置于潛艇上層建筑原布置拖曳通信浮標(biāo)的濕式搭載艙內(nèi)，可利用搭載的側(cè)掃聲吶等有效負(fù)載，對(duì)海底地形進(jìn)行偵查或?qū)埡』蚝５讉陕?tīng)裝置進(jìn)行探測(cè)。

圖8 俄羅斯“大鍵琴”-2 無(wú)人潛航器Fig.8 Harpsichord-2P-2M unmanned underwater vehicle

2.2.2 “替代者”無(wú)人潛航器

俄羅斯媒體稱(chēng)紅寶石設(shè)計(jì)局正在設(shè)計(jì)一型可模擬有人潛艇的“替代者”（Surrogates）長(zhǎng)航程無(wú)人潛航器，如圖9 所示。根據(jù)有效載荷的配置，該無(wú)人潛航器可模擬核潛艇或常規(guī)潛艇的聲學(xué)和電磁特征，從而模擬敵方潛艇用于海軍訓(xùn)練或轉(zhuǎn)移對(duì)方注意力，或執(zhí)行情報(bào)搜集、偵察和海底地形測(cè)繪等任務(wù)。潛航器長(zhǎng)17 m，約40 t，可以5 kn 航速航行600 n mile，最大航速達(dá)24 kn，最大潛深600 m。因其體型較大，可攜帶拖曳式聲吶陣列天線(xiàn)。另外，“替代者”無(wú)人潛航器可用于開(kāi)發(fā)和測(cè)試新的聲吶系統(tǒng)、探測(cè)設(shè)備及魚(yú)雷、潛艇等武器裝備，以有效降低潛艇研制成本和風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.3 “頭足動(dòng)物”攻擊型無(wú)人潛航器

圖9 俄羅斯“替代者”無(wú)人潛航器Fig.9 Surrogates unmanned underwater vehicle

隨著“波塞冬”核動(dòng)力自主魚(yú)雷得到全世界的關(guān)注，俄羅斯另一型超大型攻擊型無(wú)人潛航器“頭足動(dòng)物”（Cephalopod）項(xiàng)目也出現(xiàn)在人們的視線(xiàn)中。該無(wú)人潛航器更像一艘小型無(wú)人潛艇，裝備大型聲吶和魚(yú)雷發(fā)射裝置，使其可單獨(dú)承擔(dān)反潛任務(wù)?！邦^足動(dòng)物”無(wú)人潛航器概念圖如圖10 所示。該型無(wú)人潛航器配置大型的首部聲吶、魚(yú)雷發(fā)射管和艇用螺旋槳，尾部上方向舵偏前。“波塞冬”核動(dòng)力魚(yú)雷以及“頭足動(dòng)物”攻擊型無(wú)人潛航器研制概念公布，證明俄羅斯也正積極推進(jìn)大排量無(wú)人潛航器裝備打擊武器、獨(dú)立承擔(dān)作戰(zhàn)任務(wù)。

圖10 俄羅斯“頭足動(dòng)物”攻擊型大排量無(wú)人潛航器Fig.10 Cephalopod unmanned underwater vehicle

3 關(guān)鍵技術(shù)

雖然大排量無(wú)人潛航器具有顛覆水下作戰(zhàn)模式的巨大影響，但仍處于原理樣機(jī)或概念方案設(shè)計(jì)階段。為進(jìn)一步推動(dòng)大排量無(wú)人潛航器的發(fā)展，需要在動(dòng)力、導(dǎo)航、通信、自主控制及有效負(fù)載等方面取得突破。

3.1 動(dòng)力技術(shù)

大排量無(wú)人潛航器的性能和作用在很大程度上取決于續(xù)航能力，因此動(dòng)力與能源是大排量無(wú)人潛航器發(fā)展面臨的瓶頸問(wèn)題。目前，無(wú)人潛航器使用的能源包括鉛酸電池、鎳鉻電池、銀鋅電池、鋰電池及燃料電池等，難以滿(mǎn)足大排量無(wú)人潛航器續(xù)航力的要求。2004 年，美國(guó)發(fā)布《掌控?zé)o人潛航器計(jì)劃》，提出為適應(yīng)長(zhǎng)期情報(bào)監(jiān)視與偵察或作戰(zhàn)需求，需研發(fā)長(zhǎng)續(xù)航力、高可靠性動(dòng)力系統(tǒng)，將現(xiàn)有無(wú)人潛航器水下續(xù)航力從10～40 h 提高至幾天甚至幾周。美國(guó)海軍2011 年發(fā)布兩項(xiàng)無(wú)人潛航器燃料電池招標(biāo)項(xiàng)目，分別為大排量無(wú)人潛航器創(chuàng)新海軍樣機(jī)項(xiàng)目和長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人潛航器未來(lái)海軍能力項(xiàng)目，旨在將大排量無(wú)人潛航器續(xù)航力增加至70 天。2 個(gè)項(xiàng)目重點(diǎn)關(guān)注了固態(tài)氧化物燃料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池。美國(guó)海軍要求，中遠(yuǎn)期無(wú)人潛航器動(dòng)力系統(tǒng)功率密度需達(dá)到500 Wh/L 和500 Wh/kg，符合安全性標(biāo)準(zhǔn)，在儲(chǔ)存、運(yùn)行和維修時(shí)不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。

3.2 長(zhǎng)航時(shí)導(dǎo)航技術(shù)

大排量無(wú)人潛航器水下潛伏時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)定位精度有較高的要求，目前一般采用慣導(dǎo)/多普勒測(cè)速儀/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)[9]。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，累計(jì)誤差較大，不能完全滿(mǎn)足無(wú)人潛航器的導(dǎo)航要求，而使用有源導(dǎo)航系統(tǒng)如GPS 進(jìn)行精確定位修正，需要無(wú)人潛航器浮至水面，會(huì)降低大排量無(wú)人潛航器的任務(wù)隱蔽性。長(zhǎng)航程無(wú)人潛航器導(dǎo)航系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)精確定位，利用GPS 進(jìn)行導(dǎo)航修正是十分必要的手段，還沒(méi)有更有效的方法來(lái)替代全球定位系統(tǒng)。目前美海軍水下戰(zhàn)中心開(kāi)始發(fā)展非傳統(tǒng)性導(dǎo)航技術(shù)（NTN），包括利用海底地形匹配、地形跟蹤及引力導(dǎo)航，從而形成無(wú)人潛航器真正的水下精確定位導(dǎo)航系統(tǒng)。不斷追求導(dǎo)航系統(tǒng)的自主化、高精度、無(wú)源、小型化、低功率將是大排量無(wú)人潛航器導(dǎo)航的發(fā)展方向。

3.3 通信技術(shù)

通信和組網(wǎng)技術(shù)是大排量潛水器具備實(shí)戰(zhàn)能力的關(guān)鍵，包含衛(wèi)星通信技術(shù)、水聲通信技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)等[10]。利用先進(jìn)的通信技術(shù)，將搜集的情報(bào)信息及時(shí)反饋給搭載母艇或岸基指揮所，或與其他無(wú)人裝備的組網(wǎng)通信，在深海實(shí)現(xiàn)全方位、立體化通信。

3.4 自主控制技術(shù)

自主控制技術(shù)主要包含航路規(guī)劃技術(shù)和自主攻擊技術(shù)。大排量無(wú)人潛航器必須能夠在苛刻的水下環(huán)境中探測(cè)和規(guī)避水下靜止和移動(dòng)的各種障礙物，同時(shí)具備較高的智能化水平和目標(biāo)識(shí)別能力，對(duì)目標(biāo)信息進(jìn)行快速處理、應(yīng)用和決策，執(zhí)行復(fù)雜的水下任務(wù)，并與環(huán)境發(fā)生交互作用，根據(jù)環(huán)境的變化如判斷目標(biāo)意圖等，在一定的范圍內(nèi)自身調(diào)整行動(dòng)，完成指定的工作[11]。

3.5 有效載荷及其搭載技術(shù)

作為大排量無(wú)人潛航器完成其使命任務(wù)的直接手段和工具，先進(jìn)的有效載荷將進(jìn)一步提升大排量無(wú)人潛航器的性能。首先是先進(jìn)的傳感器技術(shù)，大排量無(wú)人潛航器執(zhí)行任務(wù)時(shí)需要使用各種傳感器，特別是在掃雷、情報(bào)收集與偵察等任務(wù)中，小型化、低功耗、高可靠的專(zhuān)用傳感器將大大提高目標(biāo)探測(cè)能力與效率。大排量無(wú)人潛航器執(zhí)行攻擊任務(wù)時(shí)，為提高其打擊和生存能力，需要發(fā)展適合于大排量無(wú)人潛航器的體積小、質(zhì)量輕、免維護(hù)的舷外魚(yú)水雷搭載、發(fā)射裝置[12]。另外，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、預(yù)置武器等新型有效載荷可與大排量無(wú)人潛航器結(jié)合，形成水下無(wú)人系統(tǒng)，執(zhí)行偵察、打擊、航路封鎖等任務(wù)。因此發(fā)展多樣化的新型有效載荷及其搭載布放技術(shù)，將改變未來(lái)水下戰(zhàn)場(chǎng)模式[13-14]。

4 結(jié) 語(yǔ)

大排量無(wú)人潛航器由于具備長(zhǎng)續(xù)航力、較強(qiáng)的有效載荷搭載能力和自主性高等特點(diǎn)，在潛艇戰(zhàn)、反潛戰(zhàn)、輔助和支援艦艇作戰(zhàn)等方面相比小型無(wú)人潛航器更具優(yōu)勢(shì)。美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家已開(kāi)展了大排量無(wú)人潛航器的原理樣機(jī)或概念方案的研究，雖然大排量無(wú)人潛航器還處于試驗(yàn)應(yīng)用階段，但隨著動(dòng)力與能源、導(dǎo)航、通信、自主控制、有效載荷搭載技術(shù)等系列關(guān)鍵技術(shù)的突破，大排量無(wú)人潛航器在未來(lái)高科技、無(wú)人化體系的水下作戰(zhàn)中將發(fā)揮更大的作用。