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美无人潜航器规划曝光:欲造水下舰队称霸海洋


http://www.sina.com.cn 2005年03月06日01:48 信息时报
美无人潜航器规划曝光:欲造水下舰队称霸海洋

“海马”是美国目前试验的最大的无人潜艇
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美无人潜航器规划曝光:欲造水下舰队称霸海洋

美国水下作战中心主导研发的“蝠鲼”无人潜艇作战假想图


  随着无人机、无人战车、机器士兵逐渐在战场上显示越来越大的威力,无人化战争的发展已经呈现出相对清晰的蓝图,相比无人机这几年的风头,无人潜艇的发展几乎默默无闻,美国海军年初颁布《无人潜航器总体规划》则无异于为无人潜艇的发展注入一支强心针。美军希望到2020年将有1000艘无人潜艇参与未来的水上作战,届时将有一支强大的水下无人舰队帮助其继续称霸海洋。

  自从“捕食者”无人机在2002年11月将一枚“海尔法”导弹射向阿富汗荒岭中行驶的汽车,并成功击毙车上6名“基地”嫌疑分子后,美军推动人类战争走向无人化战场的趋势日渐明显,天空中执行任务的无人机越来越多,地面上的无人战车踩紧了冲向战场的油门,机器士兵们也开始有模有样地加紧了迈向战场的步伐,现在,这场无人化的潮流也开始席卷海洋中行驶的舰队。

  2005年1月21日,美国海军发布了新的《无人潜航器UUV总体规划》,明确了无人潜艇的使命,以及海军希望这种新兴武器应当具有的能力,同时指明了鼓励工业部门参与新型无人潜艇的研制。这项规划为美国无人潜艇的研制进一步确立了方向,将其提高到与无人机、无人战车和机器士兵的研究同等重要的位置,表明美军力争在这方面保持世界领先地位的意图。

  形形色色的无人潜艇

  目前,无人化战争的发展已经呈现出相对清晰的蓝图,即:空中武器无人化、陆地武器无人化、士兵机器人化以及水上武器无人化。无人机是无人化武器装备中发展最早,也是成效最大的一类,相比无人机,无人潜艇的发展虽然并不晚,但技术进步上略有滞后。它于20世纪50年代开始研制,70~80年代技术较为成熟,但主要应用于排雷,任务比较单一。上世纪末起,世界发达国家海军开始普遍关注海上无人驾驶舰船,而无人潜艇的进展速度较快。典型型号有美国近期水雷侦察系统(NMRS)、德国“长尾鲛”(SEAFOX)、挪威“水下排雷手”(Minesniper)、英国“射水鱼”(Archerfish)、瑞典“双鹰”(Double Eagle)、瑞士的“冥王星”(PLUTO GIGAS)等。这些无人潜艇型号众多,大致可分为两大类,遥控式无人潜艇(ROV)和自主式无人潜艇(AUV),它们实际是一种以水下活动为目的的机器人,主要用于扫雷、侦察和通信等任务。

  排雷高手:遥控式无人潜艇 遥控式无人潜艇后面拖带电缆或在顶部安装有进行无线通信的天线,在执行任务时要由母舰的人进行操纵。有的型号装有空心装药破甲弹头,使用时通过有线遥控接近水雷,并以与水雷同归于尽的方式除掉水雷;有的型号则不装弹头,可用来多次执行搜索水雷等任务。例如,德国的长尾鲛就是一种一次性无人潜艇,通过有线遥控,可以潜到水下300米深度。它全长1.3米,呈鱼雷状,有4个靠电池驱动的水平推进器和一个垂直推进器,可在母舰周围1200米范围内活动,可为母舰提供探测数据,向目标发起攻击。有的无人潜艇体积较大,因此可以搭载搜索鱼雷用的各种传感器。此外,还可以伸出机械臂,在离所发现鱼雷最近的地方放置爆破用炸药。例如瑞典的双鹰无人潜艇,在水中的最大航速可达6节,通过6个小型推进器可以上下左右移动。借助传感器的帮助,它可以接近最大深度为300米的水雷,机械臂可将爆破用炸药安放在距水雷最近的地方。

  水下袋鼠:潜射型无人潜艇 这是一种可利用潜水艇鱼雷发射管发射的无人潜艇,人称水下“袋鼠”。它不仅可以用于清除鱼雷,而且还可以用于水中和水上情报收集。例如,美国的近期鱼雷侦察系统(NMRS),是美国海军第一代搜索鱼雷用的无人潜艇,1999年4月开始投入使用。这是一种从潜水艇的鱼雷发射管发射的无人潜艇,呈鱼雷状,从母舰上用光缆进行控制,由于尚存在导航精度和光缆操纵等性能上的问题,美国已开始开发远期鱼雷侦察系统(LMRS),它能够以比近期鱼雷侦察系统更快的搜索频率来长时间地、可靠地工作,而且不使用电缆或光缆。该艇完成任务后,还可以通过使用母舰(潜水艇)右舷鱼雷发射管内的机器人手臂进行回收,原计划在2004年左右运用到海狼级和弗吉尼亚级攻击核潜艇上,目前看来发展速度可能不如原先设计的那么快。

  自主搜索:半潜型无人潜艇 目前,一些国家还在开发一种半浮半潜型无人潜艇,即虽然航行体本身在水下,但是发动机的进气和排气口以及通信天线等仍露在水面上。这种无人潜艇不但自身装有传感器,而且还携带了有传感器的小型潜水器,用来搜索海底附近的鱼雷等。这种半潜型无人潜艇通过通信天线从母舰上进行无线遥控操作,可以利用全球定位系统,按照事前设定的路线独立航行。例如,法国使用的“剑鱼”,全长8.3米,能以12节的航速连续航行400海里。它可与全球定位系统联动,将收集到的声纳影像数据通过无线通信传送给母舰。

  神秘水鬼:自主式无人潜艇 未来的新一代无人潜艇将以智能化、自主性为主要特征。自主式无人潜艇在执行任务时无需对其遥控,从承载平台发射后,由任务管理软件自行控制,确定航向、航速、潜深、规避机动,它能远离母舰,独立活动,最近10多年得到了迅速发展,代表着无人潜艇发展的未来趋势。

  美军要无人潜艇能自主攻击

  随着作战环境的改变,上述潜艇的功能已经不能满足海军对无人潜艇作战的更高要求,这也是美国发布新的《无人潜航器UUV总体规划》的原因。美国海军对无人潜航器的发展进行规划和引导始于1997年,当时,海军多个部门以及民间研究机构均有自己的研究计划,规划草案进行多次修订和改进后于2000年通过海军部门的审核,这次规划对原有规划进行了彻底的修改。

  新规划着力推进开发下一代完全自主的无人潜艇,它们可以借助高科技完全自主地工作,不仅具有现在的无人潜艇的扫雷功能和简单的情报侦察功能,它们将具备以下三大特点:在危险度很高而且环境状况随时变化的浅海,可以长时间、自主地进行隐秘性工作,收集水中和水面上的所有情报;作为诱饵协助母舰艇猎杀敌方潜艇,或者对敌方潜艇进行长时间跟踪;作为对抗时“撒手锏”武器,拥有智能化攻击的能力,搭载各种类型的导弹、炸弹、甚至核弹进行自主攻击。此外,这些潜艇还要能够在潜水母艇或者水上战舰等平台上可自如地进行施放和回收。

  美国水下作战中心主导开发“蝠鲼”无人潜艇就将具有上述要求的多种功能,它的外形与海洋鲨鱼的一种——蝠鲼很象,不仅具有强劲的动力,而且可以搭载多种探测仪器,甚至是小型鱼雷等进行自主攻击。虽然美国海军的新计划雄心勃勃,但要完成上述规划任务还将面临诸多挑战。

  首先,目前无人潜艇的体积限制了其拥有更多任务的能力。

  由于无人潜艇的使用还不能完全脱离母舰,美国目前正在试验的主力无人潜艇多是通过鱼雷管在水下投放和回收,这必然限制了潜艇的体积,因而不可能实现上述先进功能的要求,只有大排水量无人潜艇才具备潜艇跟踪能力。美国海军已于2002年成立了研究组,确定未来大排水量无人水下航行器的能力,2003年5月,该研究组推出了一种大排水量无人水下航行器的分析研究报告,包括具体方案等。

  据透露,这种无人水下航行器的排水量可能为5吨左右(还有说法为10吨),是迄今为止美国研制的排水量最大的一种无人水下航行器。它可在多种平台上部署,包括SSGN导弹潜艇、“弗吉尼亚”级攻击核潜艇和水面舰艇。目前该水下航行器的发射和回收方式虽然还没有定论,但据认为将有可能从弹道导弹发射管或在潜艇外布放,也可能在潜艇上配备一个甲板防护舱,使大排水量无人水下航行器可水平地进出。

  目前,美国海军正在从事多项无人水下航行器的研制工作,已知的有“海马”大排量无人潜艇和0.5米直径的大排水量无人潜艇。但这两种型号的排水量都还较小。“海马”是从弹道导弹发射管进行发射,美国海军在2003年1月采用“佛罗里达”号(SSBN-728)潜艇对“海马”进行了发射试验。0.5米英寸直径大排水量无人潜艇也只有鱼雷大小,排水量为1.5吨,动力不可能很大,其续航力和载荷能力受到很大限制,因而不具备执行情报、监视、侦察、反水雷和水下跟踪任务的能力。但是海军专家期望,未来的无人潜艇能够达到现有普通潜艇的体积,譬如长度达到30米左右,重量可以达到50吨,可以携带更多的武器,甚至是小型无人潜艇。

  另外,新计划强调联合军种作战以及无人潜艇的多任务用途,但这方面的研究进展缓慢。

  美国海军原打算将无人潜艇大量部署到舰队,但由于技术复杂和高昂的费用,该计划一直进展缓慢。例如,美军的远程水雷侦察系统LMRS。该系统自1999年开始研制,尺寸如鱼雷大小,计划通过潜艇部署,用于水雷搜索与识别。尽管该项目严重超支,但美海军一直坚持发展LMRS并计划对其传感器和通信系统进行改进。而LMRS有一个根本的缺陷,即只能执行一种类型的任务,因此被视为成本太高。为了能使这些价值昂贵的武器充分发挥作战效率,美海军计划到2009年研制出一种“任务重组无人潜艇”,该种潜艇直径为0.5米,试图通过一种模块化设计,使其能携带不同传感器,以执行诸如监视、导航和通信中继等不同的任务。

  然而,在此之前海军必须要对电池性能进行改进,以满足无人潜艇携带多种有效载荷的需求。为无人潜艇提供充足的电力,使其具有长续航能力,是当前研制工作中面临的最大挑战。惟一能使LMRS航行120海里的高性能电池是亚硫酰氯锂电池,这种电池成本高,而且对环境有害。因此LMRS项目的主承包商波音公司正在寻求一种新型的电池技术,使电池效能更高,可为UUV提供更长的作战时间。充电锂电池将是其中的一个选择,另外,新型燃料电池和小型空气独立推进式柴电发动机可能也被考虑。

  尽管无人潜艇的功能还未如计划的那样完善,美国海军已经着手让新型无人潜艇参与实战。2003年3月,美国海军第一特别清除小队在伊拉克乌姆盖斯尔港附近探测和清除水雷,并在LMRS项目的无人潜艇帮助下完成了任务。美国希望到2020年将有1000艘无人潜艇参与未来的水上作战和情报支援任务,届时将有一直强大的水下无人舰队帮助其继续称霸海洋。

  无人潜艇作为一种水下尖端武器,不但在美国受到重视,世界各国也在加速这方面的研究投入。英国于1998年开始了对“马林”(Morlin)无人潜艇的研制。2000年1月,日本研发的一种无人潜艇的原型在日本某军港下水。未来,智能性无人潜艇将获得空前发展,并在海战中发挥越来越重要的作用。

  澳大利亚 “塞拉菲娜”

  世界上体积最小的潜艇,它只有40厘米长,却能潜到5000米深的海底,装备先进的侦察设备,可在敌方海岸附近当水下间谍,摸清海岸线的地形,还可以探测敌方水雷阵,并在接到指令后与水雷同归于尽。

  德国 “长尾鲛”

  主体呈鱼雷状,全长1.3米,直径0.2米,重量40千克,最大航速为6节,最大潜深300米,连接母舰的光缆长3000米,可在距母舰1200米的范围内活动。装有空心装药战斗部,适合对锚雷或沉底雷进行爆破处理。

  德国 “野菠萝”

  通过光纤控制,将目标信息输入后,潜艇差不多可以自己找到和输入信息类似的目标,视频图像和声纳数据通过1000米的光纤传输到水面控制部台。一旦找到水雷,可释放爆炸物将其销毁。

  挪威 “水下排雷手”

  由两个推进器推动,能够任意翻转,最大活动范围为4千米,在探测到水雷后可以自行攻击与水雷同归于尽。

  挪威 PLUGIN

  最大工作水深600米,最大作用距离300千米。

  法国 REDERMOR

  法国最新研制的无人潜水艇,主要用于扫雷,目前尚无详细资料公布。

  美国 REMUS

  环境探测无人潜航器系统,参与了美军在伊拉克战争初期在伊拉克近海进行排雷的任务。

  此处无人胜有人?

  无人机、机器士兵、无人舰队、海洋浮动基地、远程输送、滨海舰队、高空飞艇舰队、卫星武器基地,美国军队这几年搞出的新名词和新花样可真不少。陆军上个月才宣布要把机器战士投入实战,逐步替代普通士兵,海军现在又提出无人潜艇的发展规划,把海底世界也变成机器战士的天下,美国传统的海陆空三军之间的竞争引发作秀频频,令人怀疑它们是否花钱请了好莱坞的制片人帮他们搞宣传,使得到我们这些看客眼花缭乱,真的以为过不了几年就能进入了科幻小说中描绘的未来战场。

  不过,几乎也没有什么人会怀疑美军提出的这些新概念和新武器会主导未来战场。依据军事技术装备的发展历史,作战手段转型大概需要15到20年的时间,美军目前提出的一些作战概念的实现年限大都也设定在2020年左右,届时,一个无人化战场可能真的已经成为现实,人类历史由此受到的影响将有多么巨大和深远,还没有人可以明确,但我们至少可以根据目前战争的历史罗列以下几个问题:

  战场无人化未必导致战争消耗资源模式的改变。纵观战争发展的历史,从冷兵器时代、热兵器时代到机械化时代,战争中的资源消耗一直呈直线上升的趋势。虽然20世纪末以来,信息化战争带来的精确打击使资源密集型战争走向衰落,战场无人化的发展,则能进一步加速这种资源消耗下降,但在均衡对抗的情况下(双方都拥有均衡的无人化武器装备),资源消耗是减少还是增加难有定论。

  战场无人化将给现有战争伦理带来巨大冲击。对战争进行伦理和法律的约束及制衡,是人类长期努力的结果,也是人类文明进步的表现。战场无人化将使一些公认的战争伦理受到挑战。比如,在战场上,具有自主攻击能力的无人化兵器,能够依据原先设定的程序,识别并自主攻击敌方的人员,但对主动放下武器或被剥夺武器的敌方人员,如何识别和判断对方的真正意图,并给以相对的回应,这是机器人难以准确判断的和做到的。

  人员伤亡是制约战争发生发展的重要因素,而在无人化战场上,有机生命的死伤可能消失或大大减少,战争风险的降低可能导致武力的滥用。就如同电脑战争游戏中玩家,如果资源为无限,谁会在意多造几个机器人去卖命。战场无人化使人机关系进入新阶段,在人机伦理并未得出定论的今天,研制者有必要考虑,随着武器的日渐“成熟”和“独立”,机器是否会摆脱人类成为战争的最终决定者。

  总之,无人化战场的出现,很可能会导致一些传统的战争规则和伦理发生深刻变化,它将鼓励人类减少武力的使用还是导致武力的滥用,需要引起世人高度重视。本版编译 阿 哲


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