無人水面艦艇是一種具備自主航行能力、透過搭載任務載荷來遂行相關任務的水面艦艇。
第二次世界大戰諾曼底登陸期間,盟軍曾遠端控制過一種裝載著大量煙霧劑的無人水面艇,使其按既定路線駛往指定海域,造成盟軍艦艇在其他地域登陸的假象。
當前,無人水面艦艇的功用早已不侷限於此。它的功能大大拓展,既可偵察傳遞訊息,也可直接充當火力平臺。此外,搜救、佈雷以及反海盜、反恐、反水雷、反潛、反艦、特種作戰等任務,都在它的能力範圍之內。無人水面艦艇為何炙手可熱,它的發展前景究竟如何?請看今日“兵器廣角”。
異軍突起,得益於無人艦艇優秀的“先天基因”
無人裝備近年來的發展,日新月異。它們在戰場上的每次現身,都會引發廣泛關注。
在地面戰場,俄羅斯於2017年將“天王星”-9履帶式無人戰車部署到敘利亞戰場,協助敘利亞政府軍作戰,以4人輕傷的代價擊斃擊傷對手70餘人。這一戰果迅速引起世界各國對陸戰無人裝備的重視。
納卡衝突中,亞塞拜然對地面目標的降維式打擊,迅速讓空中作戰的無人機“走紅”。
在大洋中,無人艦艇的發展與運用也是方興未艾,呈現鋒芒初露、咄咄逼人之勢。
與有人艦艇相比,無人艦艇有諸多優點。世界各國的研發者很容易從中預判到它廣闊的前景。
成本較低。與有人水面艦艇動輒數十億的建造成本相比,無人水面艦艇的成本有所降低,尤其是無需在生命維持保障系統方面多加考慮。
它的研發成本總價雖然不低,但與花費數年甚至十幾年研發一型功能相對固定的艦艇相比,模組化的特點使不少無人水面艦艇本質上成為多種功能艦艇的疊加體,相當於同時研發多款艦艇,因而更加經濟實惠。
適應性強。無人水面艦艇最大的優點,是能夠突破人的工作極限,在危險環境中行動。以色列拉斐爾武器發展局和航空防禦系統公司聯手推進的“保護者”無人水面艇專案,就充分彰顯出這方面的考慮。該專案啟動的初衷就是為了有效保護以色列海軍人員安全,同時高效應對嚴峻複雜的海上安全形勢。
客觀地看,無人艦艇的這些“先天基因”完美地契合著現代戰爭的需求。
高強度、快節奏、伴隨巨大物資消耗,不確定性、突然性、危險性、殘酷性大大增加,作戰單元體系化、一體化、要求感知力更強……現代水上戰爭的這一系列特點,都呼喚著無人水面艦艇在偵察感知、通訊中繼、火力打擊等方面發揮更大作用,也必然會使更多無人裝備加入水面作戰之中。
資訊科技、自動化技術和人工智慧技術方面的不斷突破與邁進,則使無人水面艦艇蓬勃發展成為可能。
諸多因素的共同作用,讓無人水面艦艇異軍突起成為一種必然。
競相下水,無人水面艦艇百舸爭流
近年來,一些國家加大了在無人水面艦艇研發方面的投入。其中,美國、以色列、英國、法國、新加坡等國取得明顯進展。
從無人水面艦艇發展現狀來看,列裝的小型艇數量較多、運用相對成熟,大中型艦艇正成為研發重點。英國的“翡翠鳥”反水雷無人水面艇、法國的“檢驗者”MK2型無人水面艇、加拿大的“翠鳥”無人水面艇等,都是比較成功的無人水面艦艇。
一般來說,小型無人水面艇因為體量有限,載荷相對固定,大多數功能比較單一。如美軍的 “海上貓頭鷹”“斯巴達偵察兵”“海狐”“X-2”等,主要作為偵察艇使用。
在當前作戰需求和未來海戰需求強力牽引下,大中型無人水面艦船正在成為研發重點。
與小型艦艇相比,大中型無人水面艦船被寄予一系列厚望:能安裝更大更重的功能載荷、遂行多樣化任務、適應複雜海況自主安全遠航、可融入一體化作戰系統,等等。以此為目標,各國紛紛開始探索,並在先期研製中呈現出一定特點。
艦船噸位增加,火力平臺定位凸顯。小噸位意味著艦艇內部容積有限,在一定程度上會影響火力平臺的選擇。以色列的“保護者”無人水面艇長11米、排水量4噸,精打細算地安裝完導航雷達、光電監視和目標瞄準系統、自動火控系統等設施後,最好的選擇也只是安裝小型“颱風”遙控武器站。在一些國家推進的大中型無人水面艦船研發專案中,作為更強大火力的發射平臺是其重要定位之一。一些大型無人水面艦,排水量已超過一般輕型護衛艦的噸位。它們的設計初衷是直接擔負水面作戰尤其是火力打擊任務,要求能夠遙控或自主執行,可獨立或配合有人水面艦艇行動。美軍正在著手推進的一個大型無人水面艦船採購專案,要求艦船長度在60米到90米之間,排水量2000噸,能夠搭載反艦導彈和對地攻擊巡航導彈。
模組化、多功能化成為新追求。為降低成本和提升後期使用、維修效率,當前的無人水面艦艇不少採用了模組化設計,並由此獲得了遂行多樣化任務的能力。在這方面,以色列的“海鷗”自主多工無人水面艇比較典型。它設計有多個模組化任務元件,可以根據需要更換元件,從而在反潛、反水雷、電子戰、維護海上安全、進行水下勘察等任務間自由轉換。
當前,不少國家把模組化設計納入研製大中型無人水面艦船頂層規劃之中。各國聚焦研發的模組,主要包括情報監視和偵察模組、精確打擊和反艦作戰模組、反潛作戰模組等。這些模組一旦投入運用,大中型無人水面艦船也將獲得遂行多樣化任務的能力。
著眼體系融入,突出複雜環境運用。隨著國際形勢及作戰環境的變化,無人水面艦艇不得不面對更加複雜的環境。這些複雜環境既包括多變的海況,也包括更遠的航程,還包括複雜的任務背景。
新加坡海軍正在著手部署一型無人水面艇。該艇裝備自主導航系統、防碰撞探測和規避系統,採用了專門為在指定海域行動設計的演算法,能在複雜海上環境中自主執行。
在研的大中型無人水面艦船,同樣在被賦予這種能力。美國海軍對未來中型無人水面艦船的定位,是一種“碼頭施放、模組化、開放結構,可自主安全航行和執行任務”的無人水面平臺。這種無人水面平臺的功能被設定為:能夠遵守海上交通規則,可透過通訊接力系統自主執行,自持力在60天以上,能夠在海上加油。
不僅如此,大中型無人水面艦船還被要求具有自主遠航的可靠能力,以及能聯接入網融入作戰體系的能力。在這方面,一些國家已進行了相關測試,其中一些參與測試的無人水面艦續航力超過上萬千米,在7級海況下也不會傾覆。
今年4月,美國海軍開展的多域有人和無人作戰能力演習,便體現了其將中型無人水面平臺融入體系的探索與努力。
仍有短板,縱橫四海尚欠“東風”
儘管無人水面艦艇應用潛力巨大,大中型無人水面艦船專案屢次見諸報端,但大中型無人水面艦船距離真正成為無人作戰艦隊還有一段距離,最大的難點是相關技術還不夠可靠。
以大型無人水面艦船為例,美國海軍在這方面起步較早、投入也較多。但是,受制於無人水面艦船殼體、機電系統、作業系統、聲吶和雷達系統等方面的研發程度,美國海軍至今仍沒能拿出一個真正可靠管用的大型無人水面原型艦。
大型無人水面艦船之所以成為一些國家關注的焦點,是因為它具有安裝垂直髮射系統的潛力,能成為可攻可守的水上新型武器平臺。但想要讓它真正可靠、管用,還有很多問題亟待解決。
在這方面,人工智慧技術的成熟與運用,被認為是打破這種僵局的契機。
值得關注的是,處於更高層面上的大中型無人水面艦船研發受到各種掣肘,似乎並未影響到在可控範圍內無人水面艦艇數量上的增加與相關功能作用的拓展。去年4月,加拿大和以色列先後宣佈研發成功可以安裝在無人水面艇上的拖曳可收放式主被動聲吶。由此,相關的無人水面艇將能夠執行反潛作戰任務。
今年5月,土耳其“烏拉克”武裝無人水面艇原型在演習中發射了一枚導彈,成功擊中目標。這種新型武裝無人水面艇裝備的導彈系統,能夠在8千米距離內打擊3米×3米尺寸的目標,也可打擊直升機。
毫無疑問,隨著新型動力技術、材料技術和人工智慧技術的發展,今後無人水面艦艇將繼續朝著大中型化、智慧化和叢集化方向發展,其續航力、自持力、隱身能力、戰場生存能力以及自主能力將進一步突破和提升,並將最終成為未來海戰中的“新勢力”。
來源:解放軍報