国外海军无人水面艇发展及关键技术

国外海军无人水面艇发展及关键技术

文／宋磊

有人水面舰艇相比，无人水面艇具有机动灵活、隐蔽性好、活动区域广、使用．

成本低等特点。目前，无人水面艇服役数量很少，主要用于执行海上情报、监视与侦察，反水雷战，电子战等军事任务。未来，随着智能化程度的不断提高，无人水面艇将具备遂行反潜、反舰作战等能力。

一、无人水面艇自主程度不断提升

与其他无人装备相比，无人水面艇发展相对滞后，但自主程度在不断提升。自主程度是衡量无人系统先进性的核心指标。无人水面艇按自主程度可分为遥控型、半自主型和全自主型三类。由于全自主控制方式对智能化程度要求较高、实现极为困难，尚处于研究探索阶段。目前，各国无人水面艇多采用半自主型。国外已服役或在研的无人水面艇主要装备型谱见图1。从装备型谱看，全自主型无人水面艇艇是未来无人水面艇的发展目标。

二、多功能无人水面艇发展备受关注

目前，开展无人水面艇研制的国家和地区主要包括美国、以色列、欧洲、日本等，但仅有美国、以色列的部分型号装备了部队。各国正在竞相发展集反水雷战、反潜战、电子战等能力于一体的多功能无人水面艇。

1.美国B研制并装备多种型号，且制定了明确的发展规划

美国正式服役的无入水面艇主要有“遥控猎雷系统”(RMS)、“海狐”和“斯巴达侦察兵”。其中，RMS由洛克希德·马丁公司在21世纪初研发成功，可对水雷进行快速侦察、探测、分类、识别并准确定位，也可用于反潜搜索、水面监视和沿海情报收集；“海狐”由美国西风海事公司研发，目前在美海军中服役的主要有“海狐”MKl和“海狐”MK2两型，美海军主要利用该艇进行江河地区的作战评估，以及远征部队的安全保障等；2002年，美海军水下战中心正式启动“斯巴达侦察兵”研制计划，2004年法国也加入其中，该艇备受各军种重视，海军陆战队计划将其用于执行远征后勤和再补给任务，特种部队计划将其用于水文调查及其他侦察、欺骗任务，陆军计划将“海尔法”等导弹装备该艇执行精确打击任务，协助内陆湖泊地带作战。目前，“遥控猎雷系统”和“斯巴达侦察兵”已装备美海军近海战斗舰，参与作战部署。此外，美国于2010年启动“反潜战持续跟踪无人水面艇”(ACTUV)研制计划。该艇设计长19米，排水量157吨，最高航速38节（7 0.4千米／小时），可持续工作30天，一次加油最多可航行6200千米，采用三体船型，可携带无人潜航器。上述指标均处于国际最领先的水平，同时也代表着无人水面艇的未来发展方向。

美国无入水面艇的发展思路和顶层规划也十分明确和清晰。21世纪初，美海军在《21世纪海上力量——海军设想》中提出，在201 5年前将新型无人平台引入未来网络化作战体系中。200 7年7月，美海军首次发布《海军无人水面艇主计划》，设定了无人水面艇的7项使命任务——反水雷战、反潜战、海上安全、反舰战、支持特种部队作战、电子战和支持海上封锁行动，指明了未来无入水面艇的发展重点及技术攻关方向。此后，美军方开始统筹各军种无人系统发展，并统一发布《无人系统路线图》，对无人水面艇的作战需求、关键技术领域以及与其他无人系统之间的互联互通性进行了总体规划。其中，2013年12月发布的最新版《无人系统路线图》对无人水面艇“近期（未来5年）、中期（未来10年）、远期（未来2 5年）”的技术发展重点和能力需求做出了更细致的说明：无人水面艇近期的技术发展重点将围绕增强型动力系统、通信系统和传感器系统等方面，中远期则将重点开发高效自主系统、障碍规避算法以及安全架构等；无人水面艇近期的能力需求是提高在本地受控区域执行特定任务的自主性并提高联网能力，中期将扩展行动范围并增加任务类型，远期则可在全球自主执行任务。《无人系统路线图》提出无入水面艇面临的技术挑战主要包括海上持久能力、恶劣环境中的生存能力等。同时还指出，为将无人系统潜能最大化，未来各类无人系统必须实现无缝互操作能力。2．以色列发展的型号种类仅次于美国，部分型号B装备不兑

以色列已开发多种型号，包括拉法尔公司和航空防务系统公司联合开发的“保护者”、埃尔比特系统公司的“黄貂鱼”和“银色马林鱼”、航空防务系统公司的“海星”等无人水面艇。其共同特点是充分借鉴无人机技术，并采用模块化设计。其中“保护者”项目开展最早，发展最为成熟，该艇隐身性高，装备现代化传感器系统和多样化武器系统，首批1 2艘已于2006年服役。

3.欧亚多国积极推进研制，产品尚未交付部队

英国在研无人水面艇主要包括“卫兵”、“哨兵”、“黑鱼”等。其中“卫兵”最为典型，由奎奈蒂克公司研制，采用先进的隐身设计和喷水推进技术，航速可达50节。法国在研型号主要包括“检察员”MK1、“罗德尔”和“巴西尔”等，其中“检察员”

MK1采用双柴油机喷水推进，最高航速达3 5节。德国在研型号为“哨兵”和“近岸攻击无人艇”，其中“哨兵”采用模块化设计，隐身性和抗沉性好，目前已投人海试。日本发展的无人水面艇主要是UMV -H（高速型）、UMV -0（海洋型）和0丁-91型无人水面艇。其中，OT -91型为最新研制型号，采用喷水推进，最高航速40节，主要用于海上情报侦察和反水雷等。

三、无入水面艇关键技术有待提高

无人水面艇关键技术主要包括自主规划与控制技术、艇型技术、武器发射控制技术、布放回收技术等，这些技术都有待进一步提高。而无人水面艇的通信技术和动力系统可借鉴有人水面舰艇成熟技术。

1．自主规划与控制技术

自主规划与控制技术是无人水面艇核心技术，能够降低无入水面艇对于操控人员和通信带宽的需求，同时扩展超视距作战的战术应用范围。通过自主技术，可使无人水面艇在海上安全、反潜战和反水雷战等任务中长期、独立地执行远程航行、探测、评估、危险规避和信息收集等任务，也可使多个无人水面艇进行协同作业，提高其在大规模反潜战和反水雷战中的作战效能。目前，美海军正在发展的无人水面艇自主程度依然较低，需保持与操控人员之间的通信才能顺利工作。自主水平的提高需要更先进的信号处理和决策技术的支持。就当前的技术水平而言，无入水面艇的预编程任务尚无法适应外界环境的动态变化。未来面临的挑战是发展具备自适应能力的无入水面艇，以及多无入水面艇之间的自主、协同作业。

2．艇型技术

艇型技术是提升无入水面艇快速性和稳定性的关键技术。国外海军装备的无入水面艇主要采用了半潜式、常规滑行、半滑行、水翼等艇型，但在研型号多采用常规滑行和半滑行两种艇型。半潜式无入水面艇的大部分艇体在水下，与常规船体设计相比，兴波阻力较小，平台稳定性高，速度在2 5节以下。常规滑行无人水面艇通常采用v型、深V型或M型，综合性能好，拖曳能力强，速度超过20节，但其艇体阻力对负载分布非常敏感，稳定性较差。半滑行无入水面艇与常规滑行无入水面艇相比，具有较低的阻力和较高的适航性，耐波性好，是一种效费比高、稳定的无入水面平台，航速超过30节。水翼艇在所有艇型中阻力最小、适航性最好，是中等海况下比较稳定的平台，航速超过40节，但缺点是不适合拖曳且成本较高。其他艇体类型主要包括纯排水型、小水线面双体船、穿浪型和多体艇型等，这些艇型适合特定需求，通用性较差。美国正在研制的“反潜战持续跟踪无人水面艇”采用了三体船型，以实现其预期航速和作战任务需求。3．武器发射控制技术

为执行反水雷战、反潜战、水面战等任务，要求无人水面艇能够携载和投送武器。目前，无人水面艇武器发射控制面临的主要技术挑战是要求其在各种海况下都能够可靠地跟踪、瞄准目标并实施攻击。恶劣海况将给无人水面艇带来姿态难以确定问题，影响其目标瞄准。从各国技术发展情况来看，目前武器发射主要通过遥控武器站的方式进行控制。如以色列“保护者”无人水面艇装备小型“台风”遥控武器站，可使用12.7毫米舰炮和40毫米自动榴弹发射器，同时配备全自动火控系统和可用于昼夜作战的相机，形成了一套完整、全天时的综合无人作战系统。为满足作战任务需求，无入水面艇武器发射控制技术需进一步提高。

4．布放回收技术

布放回收技术是无入水面艇能否成功运行的关键。当前使用的无人水面艇大多是以搭载在大型舰艇上的刚性充气艇为基础发展而来，其布放与回收利用了母舰上现成的吊艇架或坡道进行。该方法适用于低航速、低海况情形，需要人力参与（如操纵起重机、挂接无人艇等），效率低、危险性大。无入水面艇布放回收技术面临的挑战包括布放回收作业的安全和可操作性，系统的通用、自主与可移植性，无人艇与母平台接口间潜在的冲突等。目前，美国在无入水面艇的布放回收技术方面水平最高，发展最快。美海军已开发了用于布放回收的助力拖曳吊舱，以及自动导引钩锚系统。美国物理科学公司开发出新型布放回收系统，可使“斯巴达侦察兵”无入水面艇在母舰速度15 -20节航行时实现布放回收操作。另外，密歇根州航空公司开发出近海战斗舰充气式布放回收系统，可实现高海况、高航速下对无人水面艇的布放回收。

（责任编辑张璐璐）

军事文摘2015年第7期