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無人水面艦艇加速駛向戰場
送交者: 三把刀 2024年12月13日21:19:21 於 [軍事天地] 發送悄悄話

近年來,和無人潛航器一樣,在各國重視和推動下,無人水面艦艇得到快速發展。今年以來見諸媒體的消息,也充分印證這一點。

今年6月,在2024年歐洲防務展上,瑞士、法國和烏克蘭有關公司紛紛展出各自研製的無人艇。這些無人艇性能各不相同,用途方面也有差異。

今年10月,在伊斯坦布爾舉辦的土耳其防務與航空航天展上,由土耳其阿瑞斯造船廠和梅泰克桑國防工業公司聯合研發的ULAQ KAMA無人水面艇亮相。據介紹,該艇能夠在多種天氣條件下使用,可快速大量生產。

同樣是10月,美國一家初創公司Saronic發布了其最新的無人水面艇Corsai。據稱,Corsai是該公司目前所研發無人艦艇系列中的最大型號,長7.31米。

今年11月中旬,在第十五屆中國航展期間,中國船舶集團製造的虎鯨號無人作戰艦艇亮相。該艦艇排水量500噸,可配備垂直發射系統等。

那麼,無人水面艦艇的快速發展源於何時?當前各國研發、列裝的無人水面艦艇性能如何?未來會朝哪個方向發展?請看解讀。

從“走走停停”到“加速奔跑”

圖片ULAQ KAMA無人水面艇。 陽 明

圖片Corsai無人水面艇。 陽 明

圖片Magellan無人水面艇。 陽 明

圖片SeaBaby無人水面艇。 陽 明

今年4月,圍繞美國國防部提出的“複製器”計劃,美國海事戰術系統公司提交了3型不同的無人水面艇待選。這3型無人水面艇分別是:為完成一次性任務設計的“北美狗魚”M18無人艇、可遂行多種任務的“魔鬼魚”T12無人艇、採用開放式架構的“魔鬼射線”T38無人艇。

一家公司同時研發、提交3型不一樣的無人水面艇,在當前各國無人水面艇製造商中不是個例。確切地說,這只是當前世界各國無人水面艇加速發展的一個縮影。

但是,對無人水面艇來說,這種發展速度並非向來如此。如果把當前無人水面艇的發展速度比作“加速奔跑”的話,那麼,它早期的發展可謂是“走走停停”。

無人水面艇的出現最早可追溯到19世紀末。1898年,美國發明家尼古拉·特斯拉製造出世界上第一艘無線電遙控船。該艘船被不少人視為無人水面艇的起源。

二戰期間,德國海軍用無人摩托艇FL-Boote對盟軍艦艇實施自殺式攻擊,開啟了將無人水面艇用於作戰的先河。

二戰後,無人水面艇進入低速發展階段。囿於當時的無線電技術水平,該階段的無人水面艇主要作為一次性制導武器、誘餌船和靶艇等使用,高度依賴人員操控。

20世紀七八十年代,隨着無線電、自動化控制技術的發展,無人水面艇開始更多地充當各國軍事演習中的海上靶標,出現了一些專用的較大型無人水面艇,如美國的“火魚”靶船、蘇聯的1784型靶船等。

20世紀90年代,隨着計算機、自動化控制、全球衛星定位導航技術的發展,美國開始研發新一代無人水面艇,賦予無人水面艇初步自主能力。

進入21世紀,隨着微電子、網絡信息、人工智能及高速通信技術的飛速發展,無人艇的發展步入快車道。各國先後推出了一批有代表性的無人水面艇,如美國的“斯巴達偵察兵”、以色列的“保護者”、法國的“檢驗者”等。

這個階段的無人水面艇艇體大多由凱夫拉和碳纖維複合材料等製造,具有重量輕、強度高等特點。重量輕,不僅有助於無人水面艇降低航行阻力、提高航行速度、降低耗油量、搭載更多載荷,而且可使無人水面艇在更大範圍水域活動,航行時變得更加機動靈活;強度高,則使無人水面艇能長時間使用,甚至能承受與礁石、沉船殘骸等物體發生的一些碰撞。

與此同時,艇載導航設施、感知系統、控制系統、通信系統、自主決策系統得到進一步發展,無人水面艇漸漸具備了較高程度的自主行動能力。加上海上作戰對抗日趨激烈,各國日益重視降低作戰人員風險,進一步推動了無人水面艇的快速發展。於是,多種構型、多種動力、多種用途的無人水面艦艇紛紛出現。

持續“添丁進口”,“家族”日益壯大

當前,在一些熱點地區,無人水面艇頻頻被投入實戰並取得一定成效。

在中東地區相關海域,胡塞武裝多次運用無人水面艇,對一些國家的艦船發動襲擊。在俄烏衝突中,烏克蘭海軍使用多型無人水面艇,對俄羅斯的港口、艦船和一些橋梁進行攻擊。俄羅斯海軍則加快對無人水面艇的研製列裝,將其投入實戰之中,也取得一定戰果。

這些成效和戰果,使更多國家認識到無人水面艦艇的重要性,紛紛加入研發行列,並形成當前無人水面艦艇發展的一些特點。

一是體形有大有小,發展多頭並進。由於各國需求不同,研發理念和實力水平不同,因此無人水面艦艇的發展也各有側重。在世界範圍內,無人水面艦艇呈現出大、中、小型全面發展的態勢。如中國在第十五屆中國航展上亮相的虎鯨號無人作戰艦艇排水量達500噸,而法國Couach公司在2024年歐洲防務展上推出的Magellan無人水面艇排水量只有1噸多,澳大利亞國防軍採購的“藍瓶”無人水面艇可由1名士兵攜帶、組裝與部署。烏克蘭海軍在俄烏衝突中,先後使用了5種以上的自殺式無人艇。美國海軍的一些供應商研發的系列無人水面艦艇,涵蓋了從微型、小型到大型、超大型等不同型號。

二是可遙控操作,也可自主航行。可遙控操作的無人水面艇發展時間較長,藉助現代高速通信與加密手段,這類無人水面艇行動精準度進一步提升。被賦予自主航行能力的無人水面艇則是更加澎湃的“後浪”,在人工智能等技術加持下,它們能在一定程度上自主規劃線路、自主避障、自主作出判斷和遂行任務。

如以色列的“銀色馬林魚”和“黃貂魚”無人水面艇配置了“無人水面艇自主舵手系統”,能根據環境和任務的不同自主調整行駛狀態;土耳其的ULAQ KAMA無人水面艇配備了先進通信、定位導航設施及感知設備,在人工智能算法加持下,不僅可實現一定程度的自主航行,還可自動辨別目標、實施群體作戰。

為了實現自主航行,一些國家先後推出了類似“無人水面艇自主舵手系統”的裝置,如英國一家公司在2021年發布的新型Sprint-Nav混合導航系統,不僅可為無人水面艇服務,也可用於無人潛航器的航行。

三是載荷模塊化,艦艇多功能化。各國無人水面艇中,有些是新研製的,如美國的“海上獵人”無人艇,源自DARPA“反潛戰持續跟蹤無人艇”項目;有的則來自對先前有人艇的改裝,如美國海軍陸戰隊的LRUSV無人艇,是對“挑戰者40”有人快艇的無人化改造。無論是新建還是改造的無人水面艇,當前很多都呈現出載荷模塊化的趨勢。

烏克蘭的SeaBaby無人水面艇,一度作為自殺式無人水面艇來使用,今年5月,烏克蘭相關方面展開測試,着手為該艇配備火箭彈發射器,使它能夠發射“冰雹”系列火箭炮的122毫米火箭彈。同月,美國海軍陸戰隊為LRUSV無人艇配備了一套 Hero-120巡飛彈發射器,也體現出這一趨勢。

在艦艇多功能化方面,澳大利亞MARTAC公司研製的MANTAS無人水面艇具有一定代表性。按照設計,該型無人水面艇是一種自主式水面平台,可通過選裝不同設備與載荷,遂行偵察監視、掃雷等不同任務。

四是多舉並用,注重隱身。當前各國研發的無人水面艇,普遍重視隱身設計。有的無人水面艇如烏克蘭的MaguraV5無人水面艇,外形低矮,體積較小,這種半潛型的無人水面艇較難被偵測到。有的無人水面艇艇體採用特殊材料製成,如美國Kraken科技集團研發的K4 MANTA無人艇,用泡沫碳建造,不僅雷達和熱信號特徵不明顯,而且可在需要時潛入水下秘密行動。有的無人水面艇在動力方面做文章,採用全電動力或者採用柴電混合動力,藉此大幅降低在水中航行時的噪聲。如Magellan無人水面艇,採用的就是柴電混合推進系統,以適應遂行多種任務的需要。

另外,當前的一些無人水面艦艇還呈現出追求更強續航力、可大規模生產等方面的趨勢。

日趨高度自主,或將深度融入戰場

如今,無人水面艦艇已能承擔偵察監視、誘騙干擾、火力打擊、搜索救援、充當通信節點、反水雷等任務。隨着大數據、信息網絡尤其是人工智能技術的發展,無人水面艦艇或將在更大程度上融入戰場。

進一步高度自主。當前,無人水面艦艇的應用大多採用類似“人在迴路中”的方式,一些基於艇載裝備和衛星導航系統等進行長時間遠距離作業的無人水面艦艇,存在無法應對複雜場景的問題。這種情況下,讓無人水面艦艇擁有“智慧”,在更大程度上自主分析判斷決策、提高應變能力,就成為一種選擇。土耳其推出的ULAQ KAMA無人水面艇、美國初創公司Saronic研發的Corsai無人水面艇就帶有這種特徵,兩者都可在GPS受干擾甚至中斷的情況下自主行動,後者還融合了人工智能與機器學習能力,能將人為干預降到最低程度。今後,無人水面艦艇在這方面會走得更遠。

與更多無人系統攜手。在當前的一些武裝衝突中,無人水面艦艇用於作戰的次數越來越多。多艘無人水面艇聯手攻擊一個目標的情況已非個例。顯然,這種與其他無人水面艇的攜手,能明顯提升攻擊效率。當然,無人水面艇攜手的對象不只是其他無人水面艇,今後,除了與有人艦船配合作戰外,它還可能與無人機、無人潛航器等聯手,實現對目標的高效打擊。土耳其相關方面已測試過TB-2無人機與8艘“信天翁”-S無人水面艇的聯手,組成的攻擊群成功將目標艦船擊毀。今後,這些“組團”的無人系統,或許能夠獨立於中央控制系統遂行群編隊任務。

重視遠程集群使用。2023年11月,包括4艘無人水面艦艇在內的美國海軍特遣艦隊穿越太平洋,訪問了西太平洋多個港口,於11月底抵達悉尼港。這4艘無人水面艦艇體形大小有所區別,用途各有不同,分別是“海鷹”“海上獵人”“遊騎兵”“水手”。雖然是與特遣艦隊其他艦船共同行動,但它們所表現出的遠程集群使用能力,仍然受到廣泛關注。值得一提的是,“遊騎兵”“水手”無人水面艇,此前已在美國海岸附近累計自主航行了16萬千米左右。今後,在無人水面艦艇大型化、集群化發展的背景下,這類可遠程集群使用的無人水面艦艇或將具備主戰裝備屬性,成為更多國家海軍的新選擇。

此外,低成本化也是無人水面艦艇的重要發展方向之一。需要強調的是,這種低成本化是在確保高性能前提下的低成本化,包括進一步提升殼體所用複合材料性能、創新驅動方式、使用更先進簡約的電子設備等。如此,無人水面艦艇才有可能大批量投入海戰場,並發揮更大作用。

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