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未来的无人潜航器会不会和无人机一样,成为作战重要武器装备并能对水面舰艇展开攻击?你怎么看?

毫无疑问会的,而且美国海军已经将无人潜航器作为重要的作战工具,这也是中国海军在平时和战时需要高度重视的一种武器。早在2003年,美国海军将前4艘“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇改装成巡航导弹核潜艇,原先巨大的“三叉戟”洲际弹道导弹发射井被改造为多管垂直发射装置。2014年,为了充分利用直径2.23米、长12.9米的空间,美国海军开始开发一款直径超过0.91米的大型无人潜航器LDUUV,命名为“蛇头”。LDUUV相比其他533厘米直径的无人潜航器有着更远的航程、荷载能力,配备容量更大的电池,可以在海上自主运行数周。

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LDUUV室内展示

LDUUV为模块化设计,采用开放架构,能够携带不同的任务传感器和武器,可以不断通过增量升级来扩展其功能。为了进行全球部署,海军研究主管要求LDUUV增量1能够通过濒海战斗舰、“弗吉尼亚”级攻击核潜艇和“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇上的大型海洋接口LOIs如拓展干船坞和通用发射/回收模块进行部署。目前LDUUV的任务包括情报和环境准备IPOE和水下情报、监视和侦查ISR。根据2018年财政预算计划,首架“蛇头”将在2020年第一季度进行水下测试,增量2的LDUUV将增加水上ISR、反水雷和有效荷载部署能力。

Mk18 Mod2 “王鱼”

“王鱼”属于轻型无人潜航器,基于Remus100潜航器平台研发。Mk18 Mod2长3.93米、直径66厘米、最大潜深300米。由于采用了更大的平台,Mk18 Mod2相比Mod1能够搭载更多设备。传感器包括动态聚焦侧视声纳SLS、电导率和水温传感器和避障声呐。通讯设备包括长基线声波应答器、Wifi(用于水上大容量信号传输)和自由波无线电调制解调器。导航设备包括罗盘、P码GPS、上/下视多普勒流速剖面仪ADCP、多普勒测速仪和Kearfott惯性导航单元。Mk18 Mod2同样用于反水雷作战,2011年开发出原型机,逐步引入各先进传感器,2012年开始部署在波斯湾。

水面反水雷无人潜航器

水面反水雷无人潜航器SMCMUUV前身为战地准备自主水下载具。由海军研究办公室和蓝鳍机器人公司研发,基于“蓝鳍21”无人潜航器,长3.04米,直径53.3厘米、最大潜深274米、速度3节。其装备的侧扫声呐可以区分水中的水雷和其他金属物体。“蓝鳍21”在美国海军的扫雷舰上部署,同时也是濒海战斗舰反水雷作战任务包的一部分。

SMCMUUV作战模式示意图

今年的6月2日, 央视财经频道报道了我国浙江大学、之江实验室的科研团队制造的软体机器人在马里亚纳海沟进行万米级深潜的事情。还在2019年底的时候,浙江大学航空航天学院的李铁风教授带领团队在马里亚纳海域对一外型酷似海鱼的仿生软体机器人进行了深海潜游测试。

这种软体机器人本身是一种深海潜航器,这是它的全球首次进行深海探测,其每秒自驱动一次,软体机器人像一只鲾鲼鱼一样在水中不断流动着,最深下潜深度为海平面以下10900米,这和我国下潜最深的奋进号深海潜航器下潜的深度(海平面以下10909米)差不多。

而已知马里亚纳海沟的最深处为11034米(挑战深渊最深处),所以软体机器人和奋进号深海潜航器下降的深度距离马里亚纳海沟的最深处也不过才100多米,基本就是世界海洋的最深处了。

奋进号深海潜航器有着厚厚的钛合金外壳,能够承受极大的压力,所以虽然马里亚纳海沟1万多米深的水中的水压非常大,表面每平方米承受的压力就是10900吨左右,但是独特的设计和钛合金外壳保证了它安然无恙。但是软体机器人就不一样了,它的表层并没有如此坚实的外壳,为什么也能承受一样的压力呢?

这就不得不说这种软体机器人的独特设计了。而李铁风教授则声称他们的设计灵感来自于狮子鱼,是受狮子鱼细碎骨骼的特点和结构的启发,对软体机器人形状进行了整体设计,这种软体机器人的设计和狮子鱼又有什么关系呢?

短期内很难,但是可以成为潜艇的备用攻击手段。

无人潜航器相对于无人机来说,有诸多的技术限制,其中最大的技术限制就来自于海洋本身。海水本身对于声波传导能力强(1500米/秒),但是对于电子信号具有天然的屏蔽,在特定频谱的电磁波传输距离会非常近。低频长波无线电波水下实验可以达到6~8m,超低频长波的穿透力100多米,但是速率极低。尤其是我们常用的这些通讯波段,对于海水的穿透力只局限于几米,这对于随时需要可能下潜到超过一百米以下的深潜器,肯定是不适用的。因此在操控方面会存在诸多难题。

因此,现在全世界的无人潜航器,最多的都是一些类似于水下机器人这样的,可以在较浅的水域活动的小型潜航器,类似于像“蓝鳍金枪鱼”这类的自主无人潜航器,采用的设计是类似于在水下自主运行,或利用光缆以及声波中继系统来进行操控,要想做到真正的远程操控,而只能向现有我国“海燕”是定时指令操控,就是在一定时间内潜行,定时去上浮进行数据联通,联通之后再下潜。

这就对“实时性”提出了极高的挑战,因此不能像无人机那样,你可以随时监控发生的什么情况,你只能等待潜行器收到相应信息后,你才能做出进一步操控。但是无人潜航器有另一个好处,如果在水下的话,利用声波进行操控控制,传播效能不亚于在空中使用电磁信号传播,因此如果要能使用水下的声波信号进行传输的话,它可以作为潜艇的备用的攻击手段。

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无人化是目前武器发展的必然思路,随着各种远程操作技术以及AI技术的进步,无人作战设备已经越来越普及,特别是无人机和无人作战车辆,几乎在现在的没一个战场都能看到他们的身影,无人小艇也频繁出没于军展当中。那么未来是否能有像潜艇一样的无人潜航器,使用鱼雷进行作战呢?

无人作战设备最大的优势就是去除了武器装备当中人的限制,比如要方便人类握持使用,或者是飞机要考虑飞行员能够承受的过载,大型载人设备要考虑乘员的生活环境等等,无人作战装备全部都可以将其放弃,专门打磨作战能力。

目前制约无人作战装备的瓶颈主要在于远程控制能力不足以及AI的智力和人类还有很大的差距,现在绝大多数长航程的无人机都主要采用自主规划飞行,全程操作比较困难,而放任无人设备自主战斗的话,其不具备人类的智慧,很容易就会被有经验的敌人解决掉。

所以目前无人潜航器也是有这两个问题,而且特别的突出。总所周知,电磁波在水下衰减非常迅速,难以作为远程通讯手段,现在的潜艇在远海通讯都是要上浮放出天线的。所以无人潜航器的遥控就成了一个大问题,现在各种小型无人潜航器采用了有线遥控,如果要作战这肯定是不行的。

而且短时间内无人潜航器难以做到比较大的体积,因为越是复杂的设备,越是需要有人值守,一艘潜艇是一套非常复杂的系统组合体,如果要做到完全无人,就要做到能够在远海自我维护,这一点短时间内完全无法做到,所以无人潜航器目前还看不到投入作战的可能。

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