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艦載無人艇作戰運用模式及關鍵技術
送交者: 三把刀 2025年05月23日15:18:04 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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0 引 言 

雖然大型水面武器裝備戰鬥力強悍,能夠適應未來高強度海上戰爭的需要,但是其耗資也頗為驚人,這在一定程度上嚴重製約武器裝備的發展,影響海上作戰能力的生成。要應對海上強敵的攻擊,傳統水面武器裝備很難在高強度的攻擊中生存下來,造成大量有生力量的嚴重損耗,因此,發展低價值的水面無人化裝備成為應對海上不對稱戰爭的關鍵,其不但能夠利用“狼群戰術”對敵方大型武器裝備進行飽和攻擊,還能夠有效彌補己方有生力量損耗,這在一定程度上實現了海上不對稱戰爭的動態平衡。艦載無人艇作為大型水面艦艇隨身攜帶的重要裝備之一,強力提升了海上作戰能力,顛覆傳統海上非對稱作戰制勝機理,隨着人工智能、大數據等技術的進步,艦載無人艇智能化程度會越來越高,成為應對海上高強度作戰的核心裝備,為未來海上作戰理論發展提供重要現實依據。艦載無人艇概念圖如圖1所示。

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1 艦載無人艇作戰運用需求 

隨着人工智能、大數據、5G等關鍵技術的迅猛發展,以無人艇為代表的無人化作戰裝備開始在現代化戰爭中嶄露頭腳,其運用重組了戰場作戰力量體系,顛覆了傳統作戰制勝機理。艦載無人艇作為大型水面艦艇隨身攜帶的輕量化武器裝備,是替代有生力量進行戰場抵近偵察、飽和集群攻擊的重要裝備,也是有效降低戰場傷亡率的重要利器。

1.1 實現抵近偵察的需要

情報偵察本質上就是監視敵方戰場力量布勢,引導攻擊性武器實施海上打擊,是實施海上作戰的前提條件,建立多域全維的戰場偵察監視體系是打贏信息化海上戰爭的重要保障。隨着偵察衛星、偵察飛行器等各類傳感器的逐步完善,已經構建起覆蓋陸海空天的多域偵察監視網絡,從廣域範圍內發現敵方目標已經成為現實。隨着隱身技術的發展和隱蔽突擊戰術的運用,偵察監視網絡很難清晰跟蹤敵方時敏目標,經常誤判戰場情報,錯過最佳打擊窗口。小型化、隱身化的艦載無人艇,受風浪等氣候條件的影響,很難被敵方跟蹤監視,這為無人艇抵近偵察創造了條件,利用其搭載光學、雷達等多種傳感器,近距離識別、查證敵方重要目標,剔除戰場情報模糊信息,有效彌補了偵察情報漏洞。

1.2 滿足飽和攻擊的需要

隨着現代化攻擊手段的完善,海上重要目標正面臨着越來越大的攻擊威脅,基於此,促使現代防禦體系開始由點向面進行立體布勢,這將逐步抵消單平台、高價值和大威力的海上攻擊優勢。為突破現代立體防禦體系的攔截,利用無人化作戰平台搭載的多樣化攻擊性武器,發起集群式飽和攻擊,已經成為海上作戰的重要研究方向。艦載無人艇作為低價值的無人化作戰平台,自由進入危險區域的代價較低,同時,可以按照作戰需求,對多樣化攻擊性武器進行模塊化組合。以無人艇集群作為載體的海上飽和攻擊,是以超過敵方防禦火力和有效摧毀目標為基準,從不同角度、不同方向對敵方目標發起集群飽和攻擊,不但能夠有效突破敵方的立體防禦攔截,還可以實現對敵方目標的毀滅性攻擊。

1.3 降低有生力量傷亡的需要

以高超音速導彈為代表的攻擊性利器,大大拓展了海上攻擊距離,將打擊縱深由傳統的幾十海里延伸到幾百海里,這將嚴重壓縮有生力量的活動空間。要實現對敵方目標的持續性攻擊,又要保證有生力量的生存,顯然高價值的大型水面艦艇並非理想選擇,因其難以兼顧海上精準攻擊和有生力量生存2個目標,而艦載無人艇剛好能夠有效彌補這個缺點。低價值無人艇作為有生力量的重要攻擊利器,能夠擾亂敵方導彈對己方有生力量的攻擊,同時,無人艇具有機動靈活、隱身性好等特點,可以突破敵方的海上封鎖控制,運用“狼群戰術”抵近敵方重要目標區域,將小當量的攻擊火力集群式發射,在短時間內擊中敵方重要目標,用“量變換質變”的方式完成對敵方作戰力量的毀滅性攻擊。

2 艦載無人艇作戰運用模式 

隨着人工智能等關鍵技術的進步,無人艇智能化程度將越來越高,構建粘性交錯、彈性鉸鏈的無人艇柔性作戰集群已經成為可能,這樣就能夠保證無人艇集群任一作戰節點遭受敵方的毀滅性攻擊,都不會對整個作戰集群造成致命性影響,在最大程度上保證了無人艇柔性作戰集群的攻防穩定性。

2.1 集群攻擊式作戰運用模式

集群攻擊式作戰運用模式本質上就是利用無人艇集群搭載的各類攻擊型武器對海上強敵目標進行自殺式飽和攻擊,以擊潰海上強敵的關鍵力量節點,癱瘓其作戰體系,贏得海上全域攻擊作戰的主動權。通常情況下,海上強敵擁有完備的作戰體系,支持防空、反艦、反潛等作戰能力生成,利用高價值大型水面艦艇對海上強敵進行強行攻擊,一般易遭受敵方的立體防禦,同時也極易遭受對方的毀滅性攻擊,這樣就容易形成“既無把握毀敵、又無把握護己”的戰場態勢。利用低價值無人艇集群攻擊能夠有效彌補這一缺點,無人艇集群具有部署分散、機動靈活、跟蹤和打擊難度大的特點,敵方防禦系統難以在短時間內跟蹤定位所有無人艇,即使部分被敵方跟蹤定位的無人艇,也能夠大量消耗敵方的反艦導彈,對敵形成“上等馬換下等馬”的戰場耗費,挖掘敵方的戰爭潛力。分散部署的大量無人艇冒着被摧毀的風險,自主優化機動路線和速度,在避免無人艇柔性作戰集群遭受敵方致命性攻擊的基礎上,按照預期的作戰目標和作戰計劃,以最佳視角和最佳位置同時發射各類攻擊型導彈,實現對敵方海上重點目標實施毀滅性的集群飽和攻擊。集群攻擊式作戰運用模式如圖2所示。

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集群攻擊式作戰運用模式是應對海上不對稱作戰行動,是對強敵目標實施海上飽和攻擊的重要作戰模式。該作戰運用模式適應於敵防我攻的戰場態勢,控制無人艇集群前入重點區域對敵實施海上自殺式集群飽和攻擊,在保證無人艇作戰效能最大化的基礎上,按照不偏離目標、不遺漏目標的原則,遵循“先威脅強、後威脅弱”的打擊順序,採用“你打你的、我打我的”戰術策略,實現對敵方作戰節點的集群飽和攻擊。大量無人艇依靠信息網絡構建遠中近多層次無人艇柔性作戰體系,在保證其運行基本穩定的基礎上,通過模塊化組合方式,優化控制火力配系,按照敵方目標的打擊順序,在同一時間和不同地點向同一目標輸出明顯超出其防禦能力的打擊火力,完成對敵方重要目標的集群飽和攻擊,摧毀敵方作戰體系的關鍵節點。

2.2 分布攻防式作戰運用模式

分布攻防式作戰運用模式本質上就是按照分布式組合原則,將各類攻擊和防禦型武器搭載在不同無人艇平台上,在保證己方作戰體系運行高效穩定的基礎上,對海上強敵目標實施致命性攻擊,癱瘓其作戰體系,贏得海上全域攻防作戰的主動權。隨着高價值裝備綜合集成度的提高,在滿足海上攻擊需求的同時,強化了海上防禦,但因其體積龐大,極易被敵方跟蹤監視,遭受重點火力打擊。為避免有高價值裝備的戰場消耗,按照分布式原則,利用小型化、低價值的無人艇平台,搭載各類型的攻擊型和防禦性武器,以實現對敵方重點方向的重點攻擊和敵方火力打擊的重點防禦。從海上攻防作戰的角度出發,將防空、反艦和反潛武器搭載在不同的無人艇平台上,按照兵力部署態勢,預測敵方火力攻擊區域,以提升高價值裝備存活率為根本出發點,按戰場需求分類部署無人艇集群,以實現對敵方的攻防作戰。無人艇集群依據戰場態勢自主計算敵方火力攻擊盲區,規避敵方的火力打擊,按照高價值裝備防禦和火力攻擊效能最大化原則,同時完成對敵重點攻擊和對己重點防禦。必要時,無人艇集群要自主決策採用自殺式防禦策略,保證高價值裝備的生存。分布攻防式作戰運用模式如圖3所示。

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分布攻防式作戰運用模式是應對海上不對稱作戰行動,兼顧對敵核心節點重點攻擊和對敵攻擊火力重點防禦的重要作戰模式。該作戰運用模式適應於敵我雙方攻防交錯的戰場態勢,控制無人艇集群前入敵方攻擊區域,在保證己方作戰力量免遭敵方火力重點打擊的基礎上,對敵方核心節點實施海上重點攻擊。分布式攻防作戰保證己方作戰體系正常運行的同時,按照“先核心、中普通、後保障”的打擊順序,採用“打蛇斬七寸”的戰術策略,對敵方重點節點依次實施火力攻擊,摧毀敵方核心節點,實現癱瘓整個作戰體系的目標。按照分布式組合原則,優化攻擊性和防禦性武器的火力配系,集中優勢力量防禦己方重點方向、重點節點的同時,還要完成對敵重要作戰節點的集中攻擊,從而基本上實現“毀敵”與“護己”並存的作戰目標。

2.3 彈性防禦式作戰運用模式

彈性防禦式作戰運用模式本質上就是利用無人艇集群搭載的各類防禦型武器,對海上強敵的攻擊火力實施全面防禦,保護己方作戰力量的生存,以贏得海上全面防禦作戰的主動權。隨着武器裝備標準逐步趨向統一,按照真實戰場需求,實現對空、對艦和對潛攻擊武器的模塊化隨機組合,已經成為應對海上打擊目標的多樣化的前提條件。而從海上防禦的角度出發,構建能夠應對多樣化攻擊的戰場防禦體系,已經成為海上全面防禦的基礎。無人艇作為海上高價值武器裝備的重要補充,採用集群防禦模式,能夠有效應對敵方的海上攻擊。傳統意義上無人艇集群受限於有生力量的控制,嚴重影響無人艇作戰的自主性,而有生力量作為核心節點,也成為敵方重點攻擊的方向。隨着人工智能技術的進步,無人艇智能化程度越來越高,不再是海上防禦的被動控制節點,而將逐步發展成為海上防禦的主動控制節點,能夠自主擊毀敵方來襲目標。彈性防禦能夠有效彌補戰場剛性防禦的缺陷,通過無人艇之間的彈性鉸鏈和粘性吸引,高效彌合因火力毀傷造成的戰場防禦體系漏洞,構建“攻不垮、打不爛”戰場防禦體系,保障了對敵方火力攻擊的全面防禦。彈性防禦式作戰運用模式如圖4所示。

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彈性防禦式作戰運用模式是應對海上不對稱作戰行動,是對強敵攻擊火力實施海上全面防禦的重要作戰模式。該作戰運用模式適應於敵攻我防的戰場態勢,控制無人艇集群以高價值裝備為核心節點進行戰場布勢,強力全面防護己方作戰力量,尤其是有生力量免遭敵方的火力打擊。從戰場全面防禦的角度出發,利用無人艇集群構建多層次、多角度的戰場防禦體系,全面防禦敵方空中、海上和水下的立體攻擊。按照戰場力量防禦最大化原則,遵循“先有生力量、後無人力量”的防禦順序,採用“集中優勢力量打防禦戰”的戰術策略,集中無人艇集群重點保障有生力量的安全,必要時,無人艇集群可自主採用自殺式防禦的方式,用自身艇體抵擋敵方的攻擊火力,保障己方作戰力量體系運行的高效和穩定,支撐體系作戰能力的正常發揮。

3 艦載無人艇關鍵技術 

隨着技術的快速進步,艦載無人艇發展逐漸趨向於功能完備的現代化武器裝備,在現代海上作戰中發揮着越來越重要的作用。為適應未來海上高強度作戰節奏,艦載無人艇將朝着艇型合理、自主規劃與控制和快速布放與回收的方向發展,以滿足海上隱身突擊、自主決策和快速部署的戰場需求。

3.1 艇型技術

艇型技術是艦載無人艇快速穩定航行的基礎技術。通常情況下,艦載無人艇一般會採用半潛式、常規滑行、半滑行、水翼等艇型,半潛式艦載無人艇的艇體大部分處於水下,該艇型的航行阻力較小,艦艇平台的穩定性較高,具有25kn左右的中高航速;常規滑行艦載無人艇一般採用V型、深V型或M型,該艇型的拖曳能力較強,但負載分布不均對其穩定性影響較大,具有20 kn左右的中低航速;與常規滑行艇型相比,半滑行艦載無人艇的航行阻力一般較低,具有較高的適航性,能夠達到超過30 kn的較高航速;水翼型艦載無人艇是所有艇型中航行阻力最小、適航性最好的無人水面平台,高效的動力輸出,使該艇型能夠達到超過40 kn的超高航速,但缺點也非常明顯,不適合海上拖曳。 

3.2 自主規劃與控制技術

自主規劃與控制技術是艦載無人艇適應未來海上智能化作戰的核心技術。目前,正在發展的艦載無人艇智能化程度較低,自主決策水平尚無法適應海上戰場態勢的動態變化,需要依靠操控人員的控制才能完成作戰任務,全自主智能化作戰水平低下。發展自主規劃與控制技術,可以支撐艦載無人艇超視距作戰的戰術應用範圍,使艦載無人艇在防空戰、反潛戰等作戰任務中,單獨的執行自主航行、攻擊、障礙規避等任務,同時,也可以使多個艦載無人艇進行編隊作業,自主規劃編隊戰術隊形,確定敵方目標位置和火力攻擊時間,提高艦載無人艇在大規模防空戰和反潛戰中的作戰效能。發展具備高自主控制能力的艦載無人艇,支撐單獨及編隊協同作業,是應對未來海上激烈對抗的重要舉措。

3.3 布放與回收技術

布放與回收技術是艦載無人艇快速實施戰場部署的關鍵技術。艦載無人艇是搭載在大型水面艦艇上的,其布放與回收通常要藉助母艦上的現成吊艙來實施,該方法一般需要低航速、高穩定性的母艦平台,並且需要人力參與掛接艇體等,危險性極大。艦載無人艇布放與回收技術面臨的主要挑戰主要包括布放與回收作業的安全性、系統的可移植性和無人艇與母艦接口衝突等。目前,美國艦載無人艇布放與回收技術最為先進,已開發用於布放回收的助力拖曳吊艙,以及自動導引鈎錨系統。據媒體報道,美國物理科學公司最新開發出的新型布放回收系統,可使“斯巴達偵察兵”艦載無人艇在母艦以速度15~20kn航行時完成布放與回收操作,實現高海況、高航速下艦載無人艇的快速戰場部署[9]。

4 結 語 

本文通過分析艦載無人艇的作戰需求,研究了3種艦載無人艇作戰運用模式,提出了支撐艦載無人艇實施海上作戰的關鍵技術。但是並未研究關鍵技術的成熟度,下一步,要科學論證關鍵技術的攻克時間,制定關鍵技術發展路線圖,為艦載無人艇參與海上作戰行動提供重要支撐。

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