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丁宏:超大型无人潜航器变革未来海战样式
点击:  作者:丁宏    来源:国防科技要闻 微信号  发布时间:2021-02-10 09:36:48

 

导语111日,美国亨廷顿·英格尔斯工业公司宣布,“虎鲸”超大型无人潜航器的总装建造车间竣工,为批量建造这种大型无人潜航器打下了基础。根据美海军202010月公布的新舰队规模目标,有人和无人舰艇总规模在2045年前将达到500艘,其中超大型无人潜航器的数量将达到甚至超过60艘。

 

 

基本情况

 

中小型无人潜航器由于续航力和内部容积限制,无法长时间执行任务,也难以装载越来越多的新传感器和系统载荷,遂行更为复杂的作战任务。因此,美海军将超大型无人潜航器作为未来水下无人系统发展的重点。

 

(一)发展定位

 

按照直径大小,美海军将无人潜航器分为小型、中型、大型、超大型四类,直径大于2.13米的被称为超大型无人潜航器。与现役中小型水下无人潜航器相比,超大型无人潜航器可装载的载荷更多,可担负的任务更多样化,持续执行任务的能力更强,在作战构想上更贴近有人驾驶的潜艇。除具备基础性的情报、监视与侦察能力外,其作战能力正向水雷战、反潜等领域发展。

 

根据美海军20191月公布的《无人潜航器系统展望》,其超大型无人潜航器发展分三个阶段:第一阶段,“创新海军样机”,主要开展自主性、有效载荷和自持力等方面的性能设计与试验验证,波音公司在该阶段研制出“回声-航海家”(Echo-Voyager)无人潜航器样机;第二阶段,“虎鲸”超大型无人潜航器项目,主要开展作战概念开发、有效载荷集成及水雷战能力设计与测试,并小批量交付未配备进攻性武器的超大型无人潜航器;第三阶段,“未来能力”,主要拓展作战能力,形成具有多种作战能力的超大型无人潜航器。

 

目前,美海军超大型无人潜航器发展正处于“虎鲸”项目阶段。“虎鲸”无人潜航器由美国波音公司和亨廷顿·英格尔斯工业公司研发,用于满足新兴的联合作战需求。未来武装版“虎鲸”可配备至多12根鱼雷发射管,用于反潜或反制俄罗斯的“海神”核动力鱼雷等;可从鱼雷发射管发射导弹,执行反舰或对陆攻击任务;可作为无人潜航器的母艇,搭载水雷执行水雷战或反水雷战任务;可执行情报、监视与侦察任务。

 

 

▲美海军超大型无人潜航器发展规划

 

(二)技战术性能

 

“虎鲸”无人潜航器是在“回声-航海家”超大型无人潜航器基础上进行研制的,后者的具体参数为:全长25.9米,宽2.6米,高2.6米,重量45360千克,最大潜深3000米,速度8节,巡航速度2.53节,最大航程10500千米,可在海上执行任务长达数个月;采用正常航行速度时,每150海里上浮充一次电。此外,“回声-航海家”无人潜航器在通信、导航、浮力控制等系统及模块化搭载能力等方面,较此前的无人潜航器有重大提升。

 

 

通信系统。“回声-航海家”无人潜航器使用加密“国际移动卫星-4”(Inmarsat-4)、铱系统(Iridium)、Wi-FiFreewave等无线通信手段与技术,在水面时,能够提供作战指挥、控制、系统状态、近水面作战时的任务再规划功能;潜航时,能够提供指挥、控制、状态信息等方面的水声通信。

 

导航系统。采用卡曼公司的惯性导航单元,由多普勒测速仪深度传感器构成,具备使用海床长基线声波定位系统应答器的能力。在靠近水面的深度时,可以使用GPS系统。导航系统特征包括:高度稳定性,0.25米;深度稳定性,0.3米;长基线定位系统辅助条件下的定位精度,2.3米;未使用辅助工具的定位精度,0.15%的距离偏差。与小型无人潜航器相比,“回声-航海家”超大型无人潜航器拥有更高的导航精度。

 

航行与操控能力。采用主动浮力控制系统,具有自动浮力控制、向前或向后修正控制以及海床靠泊能力;配备前视声纳,并采用了自动避碰算法,具备避碰撞能力;配备多普勒测速仪,具备地形跟踪能力,可在靠近海床的水域执行任务。

 

模块化搭载能力。主要参数:最大长度10.36米;内部搭载容积56.63立方米,长度4.26米;净装载能力8吨,并具备外挂能力。“回声-航海家”超大型无人潜航器无法内载MK48重型鱼雷,但可以搭载多枚MK46轻型鱼雷。

 

“虎鲸”无人潜航器的最新概念图显示,其采用了X舵设计,表明其针对近海区域水下任务进行了优化。除具备“回声-航海家”超大型无人潜航器的上述能力外,“虎鲸”还进行了一些设计改进,如优化载荷能力,使其能搭载重型鱼雷、反舰导弹和对陆打击导弹;优化速度,“虎鲸”艇身更加细长,阻力更小,速度应比“回声-航海家”有所提升。

 

(三)项目进展

 

 

201696美海军海上系统司令部发布了超大型无人潜航器信息征询书,奥巴马政府的2017财年预算案提出要采购5艘超大型无人潜航器。

 

20171月,美海军宣布启动超大型无人潜航器项目,研发一种续航力强、不需母船保障、可搭载多种载荷且具备攻击能力的模块化无人潜航器。9月,美海军分别与波音公司和洛克希德·马丁公司签署了价值4000万美元的合同,以设计并制造一艘超大型无人潜航器样艇。波音公司与亨廷顿·英格尔斯公司合作,洛克希德·马丁公司则单独研制一种竞争设计。

 

2019213日,美海军选择波音公司来建造、测试和交付前4艘“虎鲸”无人潜航器,以及相关的支持设备;327日,美海军宣布追加1艘“虎鲸”研制合同,使得5艘“虎鲸”无人潜航器的总合同价值达1.82亿美元。

 

20206月,美国防部成本审核与项目评估办公室建议,美海军未来应当至多采购50艘“虎鲸”无人潜航器。而根据202010月美国防部“战斗部队2045”兵力结构报告,美海军极有可能建造60艘该型无人潜航器。

 

根据美海军预算计划,20212025财年,累计将投入3.221亿美元用于超大型无人潜航器研发;20232025财年,累计将投入5.529亿美元用于超大型无人潜航器采办,每年采办2艘。

 

 

▲美国海军超大型无人潜航器拨款计划

 

作者:丁宏  中国船舶信息中心  来源::“国防科技要闻”( 综合网站 图片 | 互联网  

责任编辑:向太阳
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