联参05|海军开启无人潜航器时代:除了扫雷还干啥

海底幽灵——欧洲国家海军现在、未来的无人潜航器

孙军

我们现在步入的不止“无人机时代”，还有“无人潜航器时代”。欧洲各国海军已确定的装备发展方向中，自主潜航器、遥控潜航器占据优先地位，以帮助水面舰艇、潜艇执行任务。

随着技术水平的提高，现阶段的自主潜航器、遥控潜航器能够高效遂行一系列重要任务，包括：搜索、发现、识别和销毁大量触发式、非触发式水雷；实施水声侦察；搜集水文信息；在作战水域探明敌人的抗登陆、反潜防御体系；侦察水下的水工设施、驻泊地基础设施；勘察舰艇船体等。可以把海军人员从各种危险、繁重的任务中解放出来。

欧洲国家海军司令部形成统一观点：明确了自主潜航器、遥控潜航器在探明水下局势侦察-情报系统中的用途、地位，并提出了总体要求，统一了设计、舰（艇）载设备构成标准。

现代自主潜航器配备一系列系统、设备，保障其可在水下独立行动。大部分潜航器外形很像鱼雷，配备锂电蓄电池作为能源装置，采用螺旋桨电动机。按照预设程序、使用惯导系统、多普勒计程仪，根据GPS航天导航系统数据定期校准位置。潜航器搜索设备包括：前向和侧向搜索声纳；数字式摄像机；海水参数测量传感器等。获取的数据记录在磁硬盘上，自主潜航器被打捞回载舰（艇）后，用于详细分析行动的结果。

为了保障操作人员与潜航器之间的双工通信，遥控潜航器使用“铱星”卫星通信商用系统个人移动式用户设备。为方便使用，各国研究人员研制了潜航器的海上运输集装箱式模块，其中除了设备本身、设备收放单元、可替换的配套蓄电池外，还有操作员的自动化战位。

欧洲国家海军使用的自主潜航器、遥控潜航器当中，最著名的是英国、法国、德国、挪威、瑞典近年来研制的各种型号。

皇家海军和美国海军共同部署无人潜航器（AUV），执行探雷任务。

英国

考虑到本国利益，皇家海军除了使用各类进口潜航器（如美国的“雷穆斯-600”），也十分重视建造本国的水下机器人。BA系统公司的专家建造了反水雷自主潜航器“护身符-M”全重1.8吨，长4.8米，宽2.3米，高1.1米，使用工作深度可达300米，5节搜索航速时，续航时间达到24小时，使用半径50海里。自主潜航器采用鳐式双体结构。两个透明壳体由碳纤维复合材料制成，最大下潜深度可达350米。潜航器配备合成孔径天线前向、侧向搜索声纳。此外，作为有效载荷可以搭载该公司研制的4个多次使用便携式“喷水鱼”遥控潜航器。

“喷水鱼”潜航器全重16.6千克，长1.05米，直径135毫米，电缆长度2000米，航速可达6节，使用深度可达300米。借助定向爆破弹销毁水雷。使用时，通过光纤电缆传输舰载声纳数据，将遥控潜航器初步引向目标。操作员通过分析前向搜索声纳（有效距离50米）、电视摄像机获取的数据对发现的目标进行识别。

这些设备也被纳入美国雷声公司研制的AN/ASQ-235反水雷系统编成之中，配备在MH-60S多用途直升机上。直升机可以外挂4个遥控潜航器。

英国、美国专家一起在佛罗里达的水面武器系统科研中心完成了该系统的进一步改进。正在研制“喷水鱼”潜航器的自主式方案。将通过超短波信标-转发器和数字水下音频通信，取代光纤电缆进行控制。由于直升机距水雷预计爆炸的地点大于250米（使用光纤电缆时为250米），将显著提升直升机及机组的安全水平。

此外，BA系统公司研制的便携式自主潜航器“护身符-L”，在设计中使用了“护身符-M”潜航器指挥、通信和导航系统中实现的个别技术方案。计划在1到100米的浅水中使用。为了降低物理场的可探测性，减少了重量尺寸指标。其壳体由碳纤维增强复合材料制成，全重50千克，长1.4米，5节搜索航速时，续航时间为12小时。配备有合成孔径天线前向、侧向声纳、摄像机，壳体上部还安装了音频水下通信设备收发装置，使用半径50海里。

法国ECA公司研制的无人艇可携带无人潜航器。

法国

法国ECA公司研制了各种型号、用途的潜航器。其中，反水雷潜航器“阿里斯特-300”全重600千克，长3.2米，续航时间24小时，最大下潜深度300米。根据遂行任务的不同，可配备声纳或水雷销毁设备，可更换的有效载荷达到120公斤。

为了销毁探明的水雷，“阿里斯特-300”使用投掷式爆破弹或分离式自行模块RECA（通过光纤电缆控制，全重125千克，航速3节，使用深度200米），配备聚能或爆破弹。量产型号造价近100万美元。

为了在深达150米的水域实施水雷侦察，法国还研制了便携式自主潜航器“海岸快艇”。“海岸快艇”全重65千克，长2米，壳体直径230毫米，航速2到3节，续航时间16小时。配备侧向搜索声纳，摄相机，照明灯，海水温度、压力和盐度传感器，以及音频水下通信设备。

为了销毁深度达300米各种型号的水雷，法国海军装备了一次性遥控潜航器“科斯特”，全重50千克，长1.45米，壳体直径230毫米，航速6节，遂行任务时间可达1小时，战术半径1000米。配备有环向搜索声纳，彩色摄相机和照明灯。“科斯特”的最大特点，是携带战斗部的前舱可垂直180度旋转，可保证聚能流以最佳角度攻击水雷。

德国“海獭”Mk2自主潜航器剖视图。

德国

德国电子地图公司研制的“海獭”Mk2自主潜航器，全重1.1吨，长3.5米，宽1米，高0.5米，使用深度5到600米，4节搜索航速时，续航时间24小时，搜索带宽200米。

潜航器主要配备前向、侧向合成孔径天线声纳，其中侧向搜索为单波束扫描。舰艇与潜航器之间进行双工通信时，水面状态使用超短波交换数据，水下状态使用水下音频通信设备。有效载荷是两艘“海狐狸-C”型一次性便携式遥控潜航器。

电子地图生产的“海狐狸”系列便携式遥控潜航器，通过光纤电缆控制，全重42千克，长1.3米，壳体直径200毫米，最大宽度390毫米，是同类潜航器中最大的。其战术半径4000米，6节航速时，续航时间2小时，使用深度可达300米。

“海狐狸”有四种方案：

C型用于销毁水雷，配备重1.5公斤RDX或PBX-49型爆炸装药聚能战斗部；

I型用于水雷侦察（探明和识别水下目标）和训练（安装配重代替爆炸物）；这种型号的自主式版本称为“海霍克”；

IQ型为多用途型，用于检查和探明海军基地的港内泊地、海港水域、码头设施，查看舰艇船体的水下部分等；

T型为教练型。

潜航器主要配备前向搜索声纳，保障探明距离100米内的漂雷、锚雷，高分辨率摄像机，两部照明灯和回声仪。

研制了遥控潜航器“海狐狸-I”Mk2，性能进一步改进，声纳探测水雷的距离增加了60%，天线一次扫描的空间面积增加了两倍。光纤强度增大，抗断裂距离增长至5000米。该型号可用于浅水区。导航设备中增加了GPS接收机，回声-轮廓仪可以实现对海底地形的跟踪体制。

改进型版本“海狐狸-C”Mk3，配备新型引信，保证在更换和无法完成任务时，让遥控潜航器返回载舰。类似情况下，在更早期的版本上只能启动自毁程序。

由于战技性能优异，不仅德国海军，而且美国、英国、瑞典、荷兰、比利时、爱沙尼亚、拉脱维亚、泰国、阿联酋等国的海军都列装了“海狐狸”遥控潜航器。2000年起，制造公司向用户提供了250多艘各种型号的这一技术装备。根据不同方案，潜航器价格在15至20万美元间。

例如，美国扫雷直升机“海龙”可配备洛马公司的AN/ASQ-232系统，用于在“海狐狸-C”潜航器的协助下销毁水雷。

遥控潜航器“海狼”可销毁完全埋入水底泥土中的水雷。其全重92千克，长1.8米，壳体直径300毫米，配备30公斤级爆破战斗部和参数测量声纳。特点是载波频率数值接近的两个高频信号叠加时、形成窄方向性低频级差声学信号。可以保证大大提高探测深埋水雷的角分辨率、精度，将声学信号海面、海底回响形成的干扰降至最低。

进行静态展示的挪威胡金-1000MP无人潜航器。

挪威

挪威自主潜航器“胡金-1000MP”全重800千克，长3.85米，壳体直径0.75米，使用深度1000米，3到4节的搜索航速时，续航时间达24小时。由康格斯堡公司和挪威国防部科研所基于试验型号“胡金-1000”研制。已被纳入“奥克肖伊”型扫雷舰HMRS水雷侦察系统的编成之中。

与试验型不同，新型潜航器配备更为先进的声纳设备，包括合成孔径天线侧向搜索干涉仪HISAS1030（工作频段60到120千赫）和多波束方向图回声仪EM3002。HISAS具有安装在两侧的两部发射天线（长0.27米、高0.18米）、四部接收天线（长1.27米、高0.11米）。潜航器这一设备构成可以保证自主潜航器具备超强的能力。航速为3节时，搜索效率高达2平方千米/小时，搜索带宽近500米。海上试验时，航速4节下、距离200米时，侧向搜索声纳对海底水雷、包括深埋土壤水雷的分辨率达到55厘米。

通过潜航器计算机内存中设定的程序，使用惯导系统、多普勒计程仪，或者操作员通过水下音频通信线路（有效距离达4千米）对自主潜航器进行控制。

一次性便携式遥控潜航器“海上狙击手”Mk2，由康格斯堡公司制造，用于与水雷侦察装备一起销毁深达500米的水雷。其全重30千克，长1.9米，壳体直径200毫米，航速6节，战术半径4000米，续航时间1小时。配备侧向搜索声纳，摄像机和照明灯。

通过舰载声纳以自动体制实现遥控潜航器向目标的初步引导。潜航器进入预定海域后，开启自身设备，操作员使用手动体制进行控制，基于对水声和视频图像的分析，对发现的目标进行补充搜索和分类。为了销毁水雷，潜航器配备重300克爆炸装药的聚能战斗部。

挪威海军列装了30多艘“海上狙击手”遥控潜航器。此外，西班牙海军采购了四套该系统，用于评估使用能力。英国、法国也对采购这一装备很感兴趣。

瑞典萨博研制的无人潜航器。

瑞典

萨博公司研制的“蓝宝石”水声、水雷侦察自主潜航器，全重1.2吨，壳体长度6.5米，壳体直径0.53米，使用深度可达300米，续航时间24小时，航速3到12节。这一水下装备成功通过了试验。

萨博的遥控潜航器“双鹰”Mk3全重500千克，长3米，航速6节，续航时间24小时。使用长达1000米的光纤电缆控制，使用深度可达500米。潜航器设备包括前向搜索声纳和安装在壳体下方的高分辨率多波束扫描仪。此外，还配备彩色电视摄相机、照明灯和机械手。为了销毁海底水雷，可以搭载近80千克的爆炸物装药。为了销毁锚雷，使用可以切断雷索的爆破切割器。“双鹰”Mk3已纳入法国、丹麦、芬兰、瑞典、韩国和澳大利亚海军扫雷舰的设备编成之中。量产型号的造价约150万美元。

多用途遥控潜航器SUBROV也由萨博公司研制，可从潜艇533毫米的鱼雷发射管中投放，深度可达500米，遂行下列任务：探明处于水下状态稳定深度不动或土壤上的潜艇艇体；搜索、发现、识别触发式、非触发式水雷、特种弹药、敌我双方武器装备型号，包括演习或科研试验设计工作中下沉的个别部分；保障自主潜航器通过鱼雷发射管返回潜艇。

此外，安装相应设备后，新型遥控潜航器还可用作为通信或无线电侦察天线的载体使用，功能类似拖曳式浮标天线。

结论

世界军、民用无人潜航器市场方兴未艾。目前遥控潜航器的数量超过700艘，总价近10亿美元。据预测，2016年年底之前其数量还会增加200艘，总价近15亿美元。自主潜航器的数量也由2007年的300艘增加到如今的900艘。

可以预计，按照欧洲主要国家达到的海洋技术发展水平，潜航器遂行任务的范围将不断扩展，将成为海军水面舰艇、潜艇和各种分队不可或缺的重要帮手。