国外研制的作战无人水面艇

国外研制的作战无人水面艇

作者：余辉

来源：《无人机》2017年第09期

当前，各国的无人水面艇（USV）已经开始武装化，但是利用无人水面艇从事各类海上军事活动还处在相对初期阶段。美国海军部门的一份市场报告显示，预计在2017-2022年间，USV行业的规模将扩大近一倍。其中，国防应用可能会占据主导位置。

随着传感器、声呐、软件、机器学习和计算机算法等技术的进步，USV能力也得到了极大的提高，特别是海上的自主作战能力。许多国家的海军都在研制新的USV，这些USV不再是简单的“眼睛和耳朵”，而是能开展包括反水雷（MCM）、电子战（EW）和反潜战（ASW）在内多种作战行动的重要装备。此外，这些USV安全性、使用效率也得到了极大提高，成本效益也更好。以反水雷任务为例，有人驾驶的扫雷舰船一天的花销可能要高达10万美元/艘，利用无人潜航器（UUV）进行扫雷耗时且低效，水下通信也一直是一个难以突破的挑战。相比以上系统，USV既能节省开支，又能提高效率，且不受通信问题限制。

“海上猎手”

2016年4月，美国海军对外展示了 40m长的“海上猎手”（Sea Hunter）试验型无人水面艇，并声称该平台将进一步发展为监视和ASW平台。美国国防部副部长称“海上猎手”将成为USV发展的一个“拐点”，他认为在今后五年内，USV作战舰队必将出现在西太平洋和波斯湾

上，很可能会彻底改变海上作战、商业运输的护航方式，无人货船将来往于各国之间，USV 将完成各种军事任务，避免作战人员的伤亡。

美国海军声称，“海上猎手”是目前世界上最大的USV，可以在世界各大洋巡逻，搜寻并跟踪敌方舰船和潜艇，航行速度约为50km/h，可以在海上停留数月执行相应任务，航程可达18520km，全过程不需要船上有人。雖然“海上猎手”能够自主探测前方有否其他海上航行器和障碍物并规避碰撞的能力，但是为了安全，试验阶段的“海上猎手”仍搭载了操控人员随行，不过后续一旦验证系统安全可靠，将完全转为无人驾驶的自主航行模式。

美国海军还指出，“海上猎手”无需远程控制，只在出发前对其发出执行任务命令，指示将前往的地点和需要完成的任务，船载软件将控制其自主完成任务后安全返回基地。此外，“海上猎手”的雷达以及自动舰船识别系统可以自主地对周边范围进行有效监控，一旦发现可疑船只，“海上猎手”将用携带的多种传感器和先进的光学系统对船只进行检查。目前，美国的反潜战持续跟踪无人艇（ACTUV）研究团队还在研制一种相机拍摄技术，可以帮助“海上猎手”完成舰船的分类。

据了解，美国军方计划为“海上猎手”项目投资2000万美元，预计未来“海上猎手”的运行成本为每天1.5万～2万美元之间，从成本上看相当低廉。

“保护者”无人水面艇

以色列拉斐尔（Rafael）先进防务系统公司研制的“保护者”（Protector）无人水面艇系统，被认为是当今世界上最成熟的作战无人水面艇，具备较强的监视、识别和侦听能力，能执行侦察、识别和拦截敌舰、反恐、反水雷战、电子战和精确打击等任务。

“保护者”USV以9m长的刚性充气艇为基础，采用喷水推进方式，排水量4t，航速超过55.6km/h，续航时间8h，最大可携带1000kg的任务载荷，主要传感器包括导航/搜索雷达和Toplite光电指挥仪稳定瞄准系统，其中Toplite系统包括了第三代前视红外传感器、黑白/彩色电荷耦合（CCD）摄像机、视觉安全激光测距仪、先进关联跟踪器和激光指示器等，可在白天、夜晚以及各种不利的天气条件下，完成自动探测及目标指示。其他装备还包括内置“导航星”空间无线电导航系统接收机的惯性控制系统，水面目标搜索雷达及以色列自行研制的“桅顶灯”（Mast ceiling light）光电系统（集成了视频和热成像摄像机以及激光测距仪）以及向不明身份的船只下达警告命令的扩音系统。

在火力方面，“保护者”配备了拉斐尔武器开发集团（Rafael arms development authority）研制的迷你“台风”稳定武器系统，可使用12.7mm机枪或40mm自动榴弹发射器。迷你“台风”武器系统还配装有计算机化的火力控制系统和用于昼夜作战的摄像机，操控者可以在指挥所通过小型便携操纵台和电视显示器进行遥控射击。未来稍大型号的“保护者”还可以选装一门30mm 的舰炮。

“保护者”的其他设计特点包括：采用了模块化设计，可以根据不同的任务需要快速安装各种针对性的艇载设备，执行反恐、情报、侦察和监视、火力支援等多种任务；充分利用了隐身技术，甲板没有雷达反射物和会增大雷达反射截面的设施和直角部位，艇体侧面和上层建筑都为小角度倾斜，并在某些部位采用了雷达吸波材料；大量使用新材料，艇体采用玻璃钢复合材料，艇的边梁和框架都用碳纤维及轻质复合材料取代传统的钢材料，不仅加固了艇体结构，同时减轻了艇体重量，也降低了使用成本。

“保护者”无人水面艇从2005年起开始装备以色列海军，并成为主力作战无人水面艇，虽然“保护者”能够高速航行但在极端环境下却不能保持船体稳定，当天气状况不好、海况不稳定时，“保护者”必须被收回。此外，“保护者”也不能像无人机那样发射导弹，使得其作战价值大大降低。

“海上骑士”无人水面艇

针对“保护者”USV的不足，拉斐尔公司又升级发展了“海上骑士”（SeaK night）USV，虽然很多系统设计与功能和“保护者”类似，但实际上它已经成为一种全新的系统。从一开始，“海上骑士”就被作为一种攻击性武器系统来设计，不仅体型更大，还增加了发射导弹的功能，使其成为真正的无人导弹艇。据称这也是全球首个能发射导弹的无人艇。目前，以色列国防军海军开始组建“海上骑士”无人水面艇分队，以逐渐替代“保护者”USV。

据以色列海军军官透露，一个“海上骑士”分队将由4艘无人艇和30名操控人员组成，用以执行侦察、识别和拦截敌舰以及反恐、反水雷战、电子战和精确打击等任务。不过，短期内将主要用于海域巡逻。

“海上骑士”搭载了反恐/海上护航任务载荷，除Toplite光电定位仪稳定瞄准系统和迷你“台风”稳定武器站，还配备了一个四轮“长钉”延程（Spike ER）导弹发射器，并装备了水炮系统用于非致命威慑，由于采用模块化设计，所有的被动和主动任务载荷都可以在2h内完成更换。