反水雷無人艇的發(fā)展趨勢分析

王 進，王 慧

（海軍裝備部 裝備審價中心，北京 100071）

0 引言

水雷由于隱蔽性好、威力巨大、效費比高等優(yōu)點，被許多國家用作一種重要的水中兵器。據(jù)不完全統(tǒng)計，當今世界至少有21個國家可以生產(chǎn)水雷，其中13個國家可出口水雷，而具備布雷能力的國家有近50個[1]。歷史戰(zhàn)例表明，水雷可有效威懾和鉗制敵方兵力行動、癱瘓敵方海上運輸，是強國封鎖對手、弱國對抗強敵的有力武器[2]。為了解決面臨的水雷威脅，各國均研制了大量的反水雷裝備。

傳統(tǒng)的反水雷作戰(zhàn)基本上還是由人來操縱駕駛平臺進入雷區(qū)使用反水雷裝備的模式。這種模式主要存在2個方面的問題：1）水雷爆炸將很有可能對作戰(zhàn)人員造成嚴重傷害，這顯然與當前越來越重視人員生命的價值觀相背離；2）未爆水雷產(chǎn)生的巨大心里威懾，會使作戰(zhàn)人員一直處在極端緊張的情況下，極易產(chǎn)生誤判、誤操作，從而又會增大被炸、被打擊的可能性。總之，使用傳統(tǒng)裝備進行反水雷作戰(zhàn)是一項極其危險的任務(wù)。因此，反水雷作戰(zhàn)及裝備研發(fā)人員一直致力于提高反水雷作戰(zhàn)的安全性，其中，研發(fā)無人操縱的反水雷裝備和遠程（雷區(qū)外）遙控反水水雷裝備是未來發(fā)展的主要方向[3-4]。

無人水面艇由于綜合性能優(yōu)良，就最為適合反水雷作業(yè)的無人平臺，因此，國外越來越重視無人水面艇在反水雷作戰(zhàn)中的應(yīng)用。同國外發(fā)達國家一樣，我軍也正在進行反水雷裝備的升級更新，正在向無人化反水雷邁進。各種無人航行器是無人化反水雷裝備的主體，我國現(xiàn)已有多家單位正在進行反水雷USV的研制。鑒于無人水面艇在未來反水雷裝備中的重要作用，我軍應(yīng)合理規(guī)劃反水雷USV的發(fā)展路線，為反水雷USV未來的發(fā)展提供指導[5-7]。

1 歐美的反水雷規(guī)劃

進入21世紀以后，由于“零傷亡”的戰(zhàn)爭理念日趨深入人心、科技的長足進步、國防經(jīng)費的不斷縮減以及原有反水雷裝備亟需升級更新的需要，歐美等國都紛紛制定了反水雷中長期計劃，掀起了反水雷作戰(zhàn)指導思想的重大變革[8]。

以美國瀕海戰(zhàn)斗艦（LCS）、英國多功能艦MHPC、日本HMSOV三體船為代表的反水雷艦船搭載模塊化、通用化的反水雷武器系統(tǒng)，如無人水面獵掃雷系統(tǒng)、遙控獵雷系統(tǒng)、AUV獵雷系統(tǒng)、直升機反水雷系統(tǒng)等，實現(xiàn)雷區(qū)無人化反水雷。

未來美軍反水雷能力將主要依托瀕海戰(zhàn)斗艦來實現(xiàn)，根據(jù)美國的反水雷發(fā)展規(guī)劃，反水雷任務(wù)包的任務(wù)系統(tǒng)包含1艘水面無人艇（攜帶1套無人水面掃雷系統(tǒng)）、2套遙控獵雷系統(tǒng)、1套建制式機載/艦載非接觸掃雷系統(tǒng)、1套機載激光探雷系統(tǒng)、3部獵雷聲吶、1套機載滅雷系統(tǒng)、1套機載快速水雷清除系統(tǒng)以及其它輔助設(shè)備，如垂直起降無人飛行器、集裝箱、標準接口、任務(wù)包計算環(huán)境的硬件和軟件。

英國的FMCMC計劃中，多功能艦MHPC將逐漸取代現(xiàn)有專業(yè)反水雷艦艇、水文監(jiān)測船和漁政船，該型艦滿載排水量約為2 700 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)的艉滑道，可配裝具有反水雷功能的水面無人艇和水下無人航行器。

法國制定了未來反水雷計劃（SLAM-F計劃），該計劃的目標就是要通過用以能力為中心的發(fā)展思路促進裝備的通用化和模塊化，從而增強法國海軍的反水雷作戰(zhàn)能力。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，共計裝載11個具有最終作戰(zhàn)能力的模塊和6個便攜式模塊。一個具有最終作戰(zhàn)能力的模塊包含 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-100 AUV和1枚K-Ster滅雷具。

在東京舉辦的2017亞洲海上航空系統(tǒng)與技術(shù)展會上，日本采購技術(shù)與后勤局（ATLA）公布了HMSOV三體船概念設(shè)計。HMSOV三體船是一艘全鋁制船，排水量1 500 t，最高速度超過35 kn，以15 kn的航速行駛航程可達3 500 n mile，其可執(zhí)行反水雷任務(wù)、救災任務(wù)、海上巡邏、特種作戰(zhàn)支援等任務(wù)。反水雷（MCM）任務(wù)中，該艦可安裝2個12 m的集裝箱、2艘11 m的反水雷無人水面艇、1架垂直起降無人機和1架反水雷直升機。此外，多功能任務(wù)艙中還能容納16艘反水雷無人潛航器。

從國外最新的反水雷發(fā)展規(guī)劃可以看出，雷區(qū)無人化成為最顯著的特點，利用各種無人航行器（無人水下航行器、無人水面艇、無人機）將反水雷艦船平臺與反水雷武器裝備分離開來，達到真正的作業(yè)安全，是無人化的精髓。通過水面、水下、空中3種用于反水雷的無人平臺在續(xù)航能力、載荷搭載能力、實時通信能力等多方面進行比較發(fā)現(xiàn)，USV是一種綜合性能較優(yōu)的無人平臺，特別是其強大的續(xù)航能力、載荷搭載能力以及良好的控制精度，使其在新一代無人反水雷裝備中占據(jù)著重要的位置，在未來反水雷作戰(zhàn)中具有重要的作用。因此，美、英、法等發(fā)達國家均在大力發(fā)展反水雷 USV裝備。

2 國外反水雷無人艇的發(fā)展情況

由于反水雷的危險性，無人作業(yè)是最適合反水雷的方式，為此，歐洲國家在70年代研制了反水雷遙控艇，其中最為知名的有德國“特洛依卡”遙控掃雷艇和瑞典“SAM 1”遙控掃雷艇。由于遙控艇在反水雷作戰(zhàn)中的高效性和安全性，將其應(yīng)用于反水雷領(lǐng)域，得到各國海軍的廣泛認可。21世紀以來，隨著無人技術(shù)的發(fā)展，為了適應(yīng)新時期反水雷裝備體系的建設(shè)，進一步拓展無人艇在反水雷作戰(zhàn)中的應(yīng)用，歐美等國均在開展反水雷無人艇的研制工作。

2.1 美國

1）CUSV反水雷無人艇。

2004年美國海軍委托ITT公司研制UISS型水面無人掃雷系統(tǒng)，該系統(tǒng)由磁掃電纜和改進型MK104組成。為了給UISS水面無人掃雷系統(tǒng)提供性能更優(yōu)的搭載平臺，美國研制了CUSV反水雷無人艇。該艇長11.3 m，吃水0.66 m，海況適應(yīng)性5級，最大拖曳力2 260 kg（20 kn航速），可模塊化換裝掃雷、探雷以及滅雷，艇尾安裝回收裝置實現(xiàn)聲、磁掃雷具以及拖曳聲吶的安全回收。美海軍將其裝備到瀕海戰(zhàn)斗艦（LCS）上，以實現(xiàn)其“由海到陸”的戰(zhàn)略方針，在淺水和瀕海水域的反水雷作戰(zhàn)中發(fā)揮作用。美軍第1艘UISS在2018財年正式加入到LCS進行相關(guān)測試，根據(jù)計劃，美軍將總共建造52套UISS系統(tǒng)，其中24套為LCS反水雷任務(wù)包每包配1套，6套用于訓練，22套用于更換。

2）遠程遙控獵雷系統(tǒng)。

遠程遙控獵雷系統(tǒng)主要由5個子系統(tǒng)組成：半潛式航行器、可變深聲吶、布放回收系統(tǒng)、實時通信系統(tǒng)、指控顯示系統(tǒng)?？稍?00 m水深執(zhí)行探雷作業(yè)，記錄被探測到的水下目標的位置，引導艦艇規(guī)避水雷或執(zhí)行后續(xù)的滅雷任務(wù)。半潛式航行器由柴油機驅(qū)動，全長約 7 m，直徑 1.2 m，質(zhì)量7 260 kg，在水下的最高航速為16 kn，系統(tǒng)可攜帶的有效載荷質(zhì)量可達1 135 kg。

2.2 英國

阿特拉斯電子公司推出一種模塊化的FAST無人水面反水雷系統(tǒng)，可執(zhí)行獵雷和非接觸掃雷等任務(wù)，主要包括集裝箱式指揮和武器控制系統(tǒng)（包括便攜式作戰(zhàn)管理系統(tǒng)和 CLASSIPHI分析軟件）、FAST無人水面艇、拖曳式非接觸掃雷系統(tǒng)、“海獺MKII”自主水下航行器以及“長尾鯊”一次性滅雷具，利用集裝箱式指揮和武器控制系統(tǒng)籌劃、監(jiān)視和評估反水雷武器系統(tǒng)的使命任務(wù)。FAST無人水面反水雷系統(tǒng)可搭載于水面作戰(zhàn)艦艇上，為艦艇編隊提供反水雷能力。

2.3 法國

1）“檢查者”MK2 USV。

法國的“檢查者”MK2型無人水面艇采用鋁合金剛性殼體，外形尺寸為8 400 mm×2 950 mm（運輸時為 2 550 mm），吃水 0.5 m，質(zhì)量高達4 700 kg（含有效載荷1 000 kg），推進裝置為2臺由柴油機驅(qū)動的噴水推進器（功率 2×170～215 kW），航速0～25 kn，續(xù)航力6 kn時為20 h，操縱模式可采用全自動、遙控或手動。

“檢查者”MK2型無人水面艇的后部裝有2臺“凱斯特”ROV，一臺是“凱斯特”I型水雷探測航行器，另一臺是“凱斯特”C型一次性滅雷具。USV利用艇首安裝的水聲傳感器探測水雷，發(fā)現(xiàn)水雷目標后，可以利用艇上裝備的2臺“凱斯特”一次性滅雷具實施滅雷作戰(zhàn)。

2）“劍魚”。

“劍魚”由DCNS、泰利斯和ECA公司共同研制，是一種新型雙體無人水面艇，長17 m，寬7.5 m，排水量25 t，主要用途是執(zhí)行自主獵雷使命。它可攜帶拖曳聲吶和自主水下航行器探測水雷和滅雷?！皠︳~”可以回收 AUV，包括阿里斯特自主水下航行器，通過獨特的拖曳捕捉裝置進行充電和上傳數(shù)據(jù)?！皠︳~”無人水面艇的有效載荷能力大于現(xiàn)有的各種類型的USV，它具備拖曳和收放大型DUBM44型拖曳聲吶、半潛式獵雷系統(tǒng)、AUV、USV以及ROV的能力，是法國未來反水雷系統(tǒng)的一部分。

2.4 瑞典

21世紀初，瑞典海軍為適應(yīng)未來海上戰(zhàn)場空間，研發(fā)新一代SAM3遙控掃雷系統(tǒng)。SAM3遙控掃雷系統(tǒng)由遙控艇、聲掃雷具、磁掃雷具等組成。遙控艇長度14.4 m，寬度6.7 m，吃水1.2 m，排水量14 t，續(xù)航力400 n mile（5 kn航速），掃雷持續(xù)時間高達80 h，最高航速12 kn。與SAM1系統(tǒng)相比，SAM3速度快、掃雷效率高；無人操作，遙控或半自主控制；抗沖擊能力強，容易操縱和利用。這些特性可使SAM3成為反水雷艦艇的補充，其降低了反水雷作業(yè)的時間，提高了對艦員和艦艇的安全性，對于目前缺少現(xiàn)代化反水雷艦艇或掃雷艦的國家是一種效費比極佳的選擇。

除上述國家，以色列、瑞典、新加坡、荷蘭等均結(jié)合自身海軍反水雷建設(shè)需求，開發(fā)了具有鮮明特色的USV系統(tǒng)，如以色列“海鷗”無人艇、新加坡“Venus”無人艇、意大利“U-RANGER”無人艇。

3 國外反水雷無人艇的發(fā)展趨勢

1）根據(jù)國外反水雷無人艇的發(fā)展情況可知，其有2種發(fā)展思路：①以反水雷使命任務(wù)為主，同時，也具備執(zhí)行偵察、監(jiān)視、海洋環(huán)境探測等任務(wù)，即專業(yè)型反水雷無人艇，如CUSV反水雷無人艇、遠程遙控獵雷系統(tǒng)、SAM3遙控掃雷系統(tǒng)等，其更注重反水雷的性能。②無人艇的多任務(wù)能力。反水雷任務(wù)只是其使命任務(wù)之一，如“檢查者”MK2 USV、“海鷗”、Venus等，即通用型反水雷無人艇，與專業(yè)型反水雷無人艇相比，其反水雷能力相對較弱。

2）獵掃結(jié)合，均衡發(fā)展掃雷無人艇以及獵雷無人艇。由于現(xiàn)代水雷品種繁多，不但引信多種多樣，還有各種對抗獵、掃雷措施，導致任何一種單一手段都不足以完成反水雷作戰(zhàn)任務(wù)。因此，國外同時發(fā)展掃雷無人艇和獵雷無人艇，兩種裝備優(yōu)勢互補。

3）通用化、模塊化是技術(shù)發(fā)展的方向：①注重直接利用其他裝備的成熟技術(shù)和民用技術(shù)的最新成果；②強調(diào)模塊化、通用化技術(shù)的研究和推廣。這樣的技術(shù)發(fā)展路線，一方面縮短了新機型的研發(fā)周期，節(jié)約了成本，提高了改造升級和生成戰(zhàn)斗力的效率；另一方面由于采用了相同的標準和開放式體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，不同級別無人系統(tǒng)之間可以共享各種負載、導航系統(tǒng)、能源與動力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、傳感器、布放與回收系統(tǒng)等，從而為與部隊網(wǎng)中其他系統(tǒng)的融合和無縫連接奠定了基礎(chǔ)。

4）注重多個 USV的協(xié)同，由于單個反水雷USV的能力相對較弱，隨著使命需求的不斷復雜化和多樣化，僅通過追求單個性能最優(yōu)已經(jīng)遠遠不能滿足要求。多USV協(xié)同具有空間分布、功能分布、時間分布的特點，能夠擴展單體USV反水雷系統(tǒng)的感知范圍，提高工作效率，實現(xiàn)單體 USV反水雷系統(tǒng)無法或難以完成的復雜任務(wù)。

4 結(jié)束語

以無人水下航行器、無人水面艇等無人平臺為載體，實現(xiàn)雷區(qū)無人化是反水雷發(fā)展的趨勢。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)海軍裝備發(fā)展戰(zhàn)略，今后一段時期反水雷裝備將在提升近岸及近海反水雷作戰(zhàn)能力的基礎(chǔ)上，進一步發(fā)展中遠海反水雷能力?；谖覈姆此仔枨?，結(jié)合國際上反水雷技術(shù)裝備發(fā)展方向，我國應(yīng)大力發(fā)展反水雷無人艇裝備，提升我國的反水雷能力，為艦艇編隊的航行自由提供支撐和保障。