“虎鯨”(Orca)超大型無人潛航器是美海軍基於未來深海作戰需求,創新研發的新型武器,也是美海軍無人海洋系統項目的重要組成裝備。隨着這一項目的逐步成熟,“虎鯨”將成為未來從深海對我發起襲擊的重要平台,將對我帶來新的作戰威脅。
一、基本情況
“虎鯨”無人潛航器是由波音公司為美海軍建造的新型作戰平台,該平台於2022年夏天進入測試階段,攜帶一個大型有效載荷模塊,用於秘密布設水雷。波音公司正在建造五艘“虎鯨”,還將建造一艘額外的試驗載具用於測試目的,總共六艘。2020年4月,美海軍位加利福尼亞州亨廷頓海灘進行了“虎鯨”超大型無人潛航器的首次水下測試。據悉,重達80噸的“虎鯨”無人潛航器採用開放式結構和模塊化設計。其核心載具將提供制導和控制、導航、自主、態勢感知、核心通信、配電、能源和動力、推進和機動及任務傳感器。它還有一個可收放的桅杆,旨在當它處於或接近水面時被升起,以提供一些功能,包括衛星連接。附加了長達10米的有效載荷艙後,“虎鯨”總長度將達約26米,由於其身形過於龐大而無法由潛艇攜帶,所以必須從碼頭或更大的水面艦艇上將其投入大海,美海軍還沒有明確表示如何在作戰中發射和回收這個龐然大物。布設水雷將是“虎鯨”的首要任務。“虎鯨”的研製可追溯到波音公司此前研製的較小的“回聲航行者”(Echo Voyager)工程樣機以及更小的“回聲突擊隊員”(Echo Ranger)和“回聲探索者”(Echo Seeker)試驗台。
據“虎鯨”項目負責人介紹,在位於尾部的罩式推進器和位於前部的傳感器之間,是一個模塊化有效載荷空間,其中第一個是約10米長的載雷模塊。據悉,“虎鯨”的模塊化中段擁有8噸的有效載荷能力。
它可以重新配置,攜帶有效載荷,以適應一系列的長續航任務,包括海底水雷和用於海底測繪的合成孔徑聲吶。美海軍的要求表明,該無人潛航器還將執行水下監視、電子戰和掃雷任務。此外,“虎鯨”計劃在未來能夠完成從發射巡航導彈和空中無人機到搜尋潛艇的所有任務。“虎鯨”採用帶有保護罩的推進器,其設計大致與海軍大型載人潛艇(如“海狼”級和“弗吉尼亞”級潛艇)上使用的推進器相似,提高了效率並減弱了螺旋槳的噪音。靜音對水下軍事行動至關重要,因為敵軍對潛艇和其他船隻產生的聲學信號很警惕。
二、有關進展
美國防部在2019年宣布授予波音公司超大型無人潛航器初始訂單時表示,“虎鯨”的設計具有“明確的接口,可以在未來的增量中實施具有成本效益的升級,以利用技術的進步和應對威脅的變化”。“虎鯨”號的柴油-電力混合推進系統,使其在海面或海面附近運行時,依靠吸氣式柴油發電機充電的電池在水下安靜運行。柴油發動機和現代鋰離子電池相結合的無人潛航器以3節左右的速度巡航,可以在海上航行數月。將鋰離子電池納入柴電潛艇是潛艇技術的一個新突破,它可以不依賴空氣推進(AIP),不需要特殊的發動機或燃料電池技術,減少了無人潛航器的重量和複雜性。
波音公司自籌資金的“回聲航行者”基本配置約15.5米長,但似乎已被延長以進行進一步測試。“回聲航行者”在水下的最大速度約為每小時14.8千米(7.8節),可以潛入海面以下3千米。它可以僅靠電池以每小時4.8千米的速度運行約240千米。其燃料容量可供6個月航行,航程約為1.2萬千米,比從加利福尼亞的舊金山到日本東京的距離遠25%。“虎鯨”的規格或將大大超過“回聲航行者”,儘管目前還不清楚其船身再增加10米會對其性能產生什麼影響。美海軍一直期待將“虎鯨”用於海底布雷任務,正如負責作戰要求和能力的美海軍作戰部副部長詹姆斯·基爾比所言,“我們需要製造出最初的原型並投入使用,看看是否能夠達到任務要求。如果不能達到目標,我們需要嚴格審視,決定是否必須追求另一種模式來滿足戰鬥人員的需求。
就超大型無人潛航器而言,目前可能還面臨一些挑戰。”而“虎鯨”將提供有價值的數據,說明如此尺寸的無人潛航器能否在載人潛艇無法到達的困難地區(包括港口內)隱秘地埋設水雷。美國海軍正在開發無人潛艇和載人潛艇都可以布設的新型水雷。“虎鯨”是攜帶“隱秘布放水雷”(一種圓柱形水下水雷,預計已於2020財年開始交付)和“錘頭鯊”水雷(一種在海床上偵聽敵方潛艇的新型智能魚雷)的主要候選潛艇。有人潛艇可以攜帶像Mk 67這樣的移動水雷,但“虎鯨”可能更難被敵人發現,並可以將水雷運送到更接近目標區域,以便更有利地放置。有了這兩型水雷,“虎鯨”有能力在廣闊的海洋上自主行動。其尺寸和無人駕駛的性質,提供了一種新的方法來封鎖海上戰略咽喉,關閉敵人的港口、船廠和海上貿易。儘管“虎鯨”對於無人潛航器來說大了不少,但它比載人潛艇小得多,費效比相對比較好,因此可能在靠近敵方領土的河流、運河和沿海淺水區布雷,進一步分散地雷戰,破壞敵對海軍部隊和航運的自由行動。
三、未來前景
波音公司和造船夥伴亨廷頓·英格爾斯工業公司在2019年2月贏得了一份價值4300萬美元的海軍合同,在波音公司上述“回聲航行者”的基礎上建造四艘可操作的“虎鯨”原型。海軍於2019年3月訂購了第五艘,合同授予總額為2.74億美元。如上所述,所有五艘“虎鯨”原型都計劃在2022年交付,但由於新冠因素影響,首艘“虎鯨”的交付時間推遲到了2023年12月20日。美海軍計劃到2027年擁有6艘以上的“虎鯨”,並在2024年左右擁有40餘艘超大型無人潛航器。同時,美海軍正在迅速採取行動,為各種任務提供多種尺寸的無人潛航器。系統範圍從直徑小於幾十厘米的“便攜式”無人潛航器、直徑幾米的水面或潛艇發射設計,一直到像“虎鯨”這樣的超大型潛航器。
未來的超大型無人潛航器可能具某種形式的攻擊能力。2022年4月,美海軍發布了一份關於“滿足未來潛艇交付有效載荷要求”的“可消耗型無人潛艇布雷系統”(MEDUSA)的信息徵詢書,其中指出,MEDUSA將是一個“戰術性的隱秘布雷系統”,有一個可消耗的無人水下潛航器,可從潛艇的魚雷發射管發射。據此看來,MEDUSA屬於中型無人潛航器,能夠攜帶專門的任務設備和有效載荷。美海軍希望在2026財年之前交付四套原型機。
同樣值得注意的是,美海軍在2023財年因缺乏資金取消“蛇頭”大型無人潛航器項目後,在2024財年又重啟了這一項目(註:此前美海軍計劃2030年前採購48具“蛇頭”大型無人潛航器),未來隨着“蛇頭”無人潛航器測試進展順利,其將於“虎鯨”搭配成為美軍深海作戰的主要力量。