水下尖兵

張衛京等

美國無人水下機器人發展及作戰使命

2007～2013年間，美國國防部先后發布了4版《無人系統（一體化）路線圖》，將天、空、海、陸各類無人系統集成在統一的發展規劃中。此后，美國于2016年發布了《2025年自主水下機器人需求》報告，報告對無人水下機器人的作戰使命、當前作戰任務、未來任務挑戰、后續發展規劃進行了闡述，提出了海床戰、反AUV戰等新興作戰概念，旨在通過無人水下機器人的系列發展，構建新型完整的水下無人作戰體系。

美軍水下無人作戰體系

美國無人水下裝備的4個發展階段：首先發展的無人水下機器人系統，為戰區指揮官提供了一種有限能力的水雷偵察，是一種由潛艇實施的秘密偵察水雷陣系統。其次演進的無入水下機器人系統，使得水雷陣秘密偵察能力和水雷躲避能力有極大地提高和改進。隨后發展的無人水下機器人系統，滿足海軍的偵察、情報收集、軍事海洋學的需要。最后，探索先進的無人水下機器人設計，為未來更大的需求作準備。

對于無人水下機器人（UUV），美國賦予它若干項作戰使命。

在潛艇戰中，無人水下機器人是水下作戰最理想的裝備，它不必像載人潛艇那樣冒巨大的風險。利用無人水下機器人上裝備的探測設備和攻擊武器，跟蹤和攻擊敵方潛艇，支持己方潛艇作戰，可作為誘餌把敵方潛艇引開、騙走，甚至可將敵潛艇騙至埋伏區，然后協同圍殲之。美國將無人水下機器人作為潛艇遠距離水下通信的中繼站，增加母艇的隱蔽性和生存能力。其還能為艇外水聲或尾流傳感平臺進行區域偵察，以擴大潛艇的搜索范圍。如在敵人經常出人的潛艇基地、港口或運輸區域附近，秘密進行水下跟蹤，隨時將可靠數據源源不斷傳輸回來，進行專門的情報收集。

在反潛戰中，無人水下機器人可執行警戒任務，組成警戒線。無人水下機器人攜帶水聽器陣，探測和跟蹤敵潛艇，把獲取的情報自動傳送給己方潛艇、水面艦艇或衛星。

在海洋偵察中，在交戰海域、政治敏感海域或敵方水域進行偵察、水下測量、繪制海圖、布設水聲應答器等。無入水下機器人用被動聲吶按預定程序在上述海域或其他海域進行巡邏和偵察，通過其布放的水聲應答器或無人水下機器人自身作為主動聲吶源，用固定式水聲監視系統或水聲拖曳陣監視系統來監視無人水下機器人（或水聲應答器）發出聲脈沖遇到的物體反射信號而進行偵察。

美國REMUS-100微小型智能水下機器人系統

在水雷戰中，裝有特殊探測裝置的自主式無人水下機器人，能安然無恙地穿越敵人布雷區，繪制出敵方布雷區圖并存儲下來，引導己方或友方潛艇和水面艦艇通過雷區以及供以后獵、掃該雷區之用。無人水下機器人能進行“航路維護”，定期穿越己方雷區，以確保敵潛艇沒有在己方潛艇使用的安全航道上布雷。

無人水下機器人還可以執行特殊使命，在己方重要港口、基地周圍以及近岸水域進行巡邏、偵察和防御，防止敵方潛艇進入上述區域進行偵察和破壞。另外，無人水下機器人能承擔對敵方的海上破壞活動，暗中切斷敵電纜，破壞其重要通信干線和供電電路;對敵方水下通信進行監視和干擾，干擾敵方的水聲陣列，干擾敵方導航應答等等。

在水中兵器的試驗、鑒定、操練中，無人水下機器人可充當目標靶（又稱靶雷）。在無人水下機器人上裝上靶雷相關設備，以執行專用靶雷任務。

無人水下機器人亦可執行非作戰使命，尋找和回收己方或敵方沉入海底的物件，包括導彈、魚雷等各種先進武器及人造衛星等。

美國無人水下裝備世界領先

美國無人水下裝備發展較早，技術先進，處于世界領先水平，以下就是其4種典型的無人水下裝備。

Hydroid公司REMUS-100微小型智能水下機器人

美國Hydroid公司研制出REMUS（Remote Environmental Monitoring）智能水下機器人系列，其中有REMUS-100（微小型）、REMUS 600（小型）、REMUS-6000（中型）3個型號。REMUS-100是目前知名度最高也是最成功的超小型水下機器人，最大直徑0.19m，長1.6m，質量約37kg，最大潛深100m，其上的傳感器可搜集3～150m水深中的聲吶信號、環境數據，特別適用于3～60m水深中的目標。REMUS 100可在淺水區進行快速的水雷偵察，對水雷進行識別和定位，將數據傳送給控制人員用于評估。REMUS

100不僅降低了人員探測的風險，還可用于支持港口和碼頭防恐怖襲擊，施行搜索和救援行動等。2003年伊拉克戰爭中，REMUS-100水下機器人成功地執行了反水雷任務。

“藍鰭金槍魚”Bluefin-21無人水下機器人

在2014年馬來西亞航空公司失事客機的搜尋工作中，美軍的“藍鰭金槍魚”Bluefin-21很好地展示了無人水下機器人在海洋領域的作用，引起各國高度關注。“藍鰭金槍魚”Bluefine-21是一種高度模塊化的螺旋槳推動自主式無人水下機器人，可搭載多種傳感器，具有相當強的攜帶能力。其可完成海底勘測、海洋地理研究、掃雷等工作。在3節（5.6km/h）的速度和標準載重下，續航能力可達25小時，最大下潛深度達到4500m，由于電池組實現了模塊化，可進行快速更換，提高了作業效率。

“海神”（Proteus）無人水下機器人

美國“ 藍鰭金槍魚” 參與海上事故搜救

美國“海神”無人水下機器人

美國“斯洛克姆”G2水下滑翔機器人

俄羅斯“ 視野”-600小型無人水下機器人

“海神”無人水下機器人由金槍魚機器人公司和哥倫比亞集團公司聯合研制，質量3.7噸，有效載荷1.6噸，航速6節（11km/h）時持續工作時間為92小時，以5～9節（9～17km/h）的平均速度航行時續航里程達600km，最大航速10節（18.5km/h），計劃2020年開始試生產10臺。“海神”配置有貨艙，可搭載180kg載荷，包括各種傳感器、通信設備、爆炸裝置（物）等。還可以攜帶MK67水下機動水雷或MK54魚雷，必要時能對所跟蹤的目標實施打擊。

“斯洛克姆”G2水下滑翔機器人

美國特立達因公司研制的“斯洛克姆”水下滑翔機器人，質量為52kg，全長1.5m，直徑213mm，2組堿性蓄電池供電，裝備2種動力裝置（電動力裝置和熱動力裝置）。下水時，潛水器沿平緩傾斜軌跡以0.8節（1.5km/h）的平均速度下潛至200m以內深度，然后沿上升軌跡上浮，周而復始。其自持力20～30天（取決于所搭載的設備），在沿1500km的航線航行時可向岸上傳輸信息。系統由其搭載的處理器程序控制。每2～3小時上浮至半潛狀態，用“銥”星系統設備與岸上信息收集與處理中心交換數據，并根據“導航星”空間導航系統（GPS）的數據校正位置。空間導航系統接收機的天線裝置和無線電通信設備安裝在垂直穩定鰭上。

蘇聯/俄羅斯：世界上最早研制無人水下機器人

1976～1979年，蘇聯科學院遠東分院技術控制部研發了一系列無人水下機器人，包括潛深2000m的L-1和潛深6000m的L-2樣機，為后續研發奠定了基礎。1980～1981年，L-1和L-2無人水下機器人完成海試后交付海軍。1982～1989年，L-2系統完成了157次潛水作業，包括在比斯開灣4680m深度搜索K-8核潛艇，在馬尾藻海5000多米搜索K-219戰略核潛艇等。蘇聯解體導致研發受阻，后俄羅斯繼續研發無人水下機器人。其典型的水下機器人包括：“大鍵琴-2”、“視野”-600、馬爾林”-350無人水下機器人系統。

“大鍵琴-2”無人水下機器人系統

“大鍵琴-2”無人水下機器人系統研制于1980年代。俄羅斯海軍司令部稱，“大鍵琴-2”是國內第二代自動無人水下機器人系統，軍事代號2P52。其看起來更像是一艘微型潛艇。系統長約7m，直徑約1m，質量約4噸，上面還有一個小型凸起部分，可深潛水下6000m。該機器人系統比其上一代更現代化，也更加完善。2P52系統可用經過現代化改裝的949AM型核潛艇及BS64“波德莫斯科維耶”號核潛艇攜帶。到達預定區域后，水下機器人系統與母艇分離，并根據預先編制的程序工作，活動范圍約50km。如有必要，操作員可給水下機器人下達新任務。其可攜帶包括聲吶、電磁傳感器和攝像機等多種設備。未來，該水下機器人系統將在大西洋海底進行活動，可切斷特種通信電纜，并可能切斷半個世界的互聯網。

“視野”-600小型無人水下機器人

“視野”-600屬于小型無人水下機器人，由俄羅斯地中海公司研制，2011年9月加入黑海艦隊服役，潛深600m，質量15kg，配備的機械手可持重20kg，最大航速3.5節（6.5km/h），裝備聲吶設備，可探測100m外的水下目標，并可傳輸彩色或黑白圖像。因其小巧、靈活，適用于復雜或狹窄水下環境。

“馬爾林”-350遠程控制無人水下機器人

俄羅斯“大鍵琴-2”自動無人水下機器人系統

俄羅斯“ 馬爾林”-350遠程控制無人水下機器人

英國“ 泰利斯曼” 無人水下機器人

德國Sea Fox無人水下機器人

2016年，俄羅斯特提斯集團向海軍交付5艘“馬爾林”-350遠程控制無人水下機器人，用于替換此前從英國采購的虎型水下機器人。該水下機器人可在350m水下搜索目標和勘察作業，航速2.5節，質量50kg。

歐亞多國積極推進無人水下機器人研制

歐亞國家根據本國的技術情況，有選擇性地發展無人水下作戰系統，形成了局部技術優勢。如挪威、瑞典等北歐國家為了在波羅的海周邊復雜的淺海峽灣里高效率地執行各種水下任務，開發了“休金”系列、“雙鷹”系列等多種中小型水下機器人。

此外，典型水下機器人還包括德國開發的“海狐”（SeaFox）和英國研制的“泰利斯曼”水下機器人，以及日本研制的Tam-egg水下機器人等。

挪威“休金”1000便攜型自主無人水下機器人

挪威“休金”1000便攜型自主無人水下機器人系統

“休金”1000便攜型自主無人水下機器人由挪威國防研究所和康斯堡西姆拉德公司研制，該系統將儲存、電池管理、航行器維修、發射和回收功能部件完全集裝到一個6m的標準箱體中，而將任務計劃、航行器測試、任務執行、任務后期分析（PMA）功能部件集裝到一個3m的標準箱體中。其可執行一系列作戰任務，如反水雷（MCM）、路線調查和高質量測探繪圖。由于其具備ISO標準化接口，并且配備有自給自足的特性，可快速便捷地上艦。系統配備康斯伯格公司的高精度水聲定位（HiPAP）350系統和拖魚轉換器用于聲通信，并配備康斯伯格公司的SeaPath定位系統，用于艦船精確定位。6m箱體中還配有“毒刺”兩級發射回收系統。

德國SeaFox無人水下機器人

德國ATLAS公司開發的SeaFox無人水下機器人由原“長尾鮫”半自主水下機器人，經過多年的改進形成，是用于反水雷和水面船舶船體檢測的微小型水下機器人。其中SeaFox-A全長1.30m，寬0.4m，質量40kg，潛深300m，續航時間為6小時。該水下機器人具有水下攻擊能力，用于打擊潛水艇。

英國“泰利斯曼”無人水下機器人

英國BAE系統公司的“泰利斯曼”（Talisman）無人水下機器人于2005年8月進行首次試驗。系統包括水下航行器、一個開放式結構控制系統、一個遙控臺、通信模塊、軟件以及支持設備。系統質量1800kg，長約4.5m，寬約2.5m。外殼由一些用合成纖維制成的小平板組成，這種結構用于分散主動聲吶發出的聲波，減小目標回波強度。

日本東京大學研制的Tam-egg微小型無人水下機器人

“泰利斯曼”通過6個矢量推進器來控制系統的前進和機動，推進器可以提供5節（9.3km/h）的航速。其具有零速度懸浮的能力，導航設備包括慣性測量單元、多普勒速度計以及測深和測高傳感器。當其浮出水面時，能進行GPS位置數據更新。水上聯系通過WiFi數據鏈和衛星通信實現，還安裝了水聲通信鏈用于水下通信。可以攜帶超過500kg的有效載荷，既可以裝在殼體內也可以掛載在殼體外。采用自主導航和感知試驗研究（ANSER）技術，這項技術由BAE系統公司澳大利亞分公司開發。ANSER技術允許在多個無人系統之間共享傳感器和地圖信息，因此可以允許多個無人水下機器人像“蜂群”一樣行動。

日本Tam-egg無人水下機器人

日本東京大學研制的微小型無人水下機器人“Tam-egg”，長1.22m，寬0.58m，高0.5m，質量為131kg，潛深100m，裝配有4個100W的推進器，搭載有磁羅經、壓力傳感器、光纖陀螺、2臺攝像頭、4個聲學搜索傳感器、2臺LED照明燈，適用于對海底復雜環境進行勘查。

未來無人水下機器人展望

隨著無人地面戰車、無人機和無人水面艇等逐漸在戰場上顯示出越來越高的作戰效能，無人化作戰平臺將在未來現代化戰爭中發揮重要的作用。無人水下機器人是無人平臺的一個重要發展方向。美國戰略與預算評估中心的高級分析家羅伯特·沃克認為，未來美軍對海權的掌握，將通過無人水下機器人實現，而非傳統認為的靜音潛艇。可見無人水下機器人在未來海戰中的重大意義越來越得到軍事專家的認可。加快發展無人水下機器人，占據戰略制高點，對于取得未來戰爭局部優勢至關重要。

編輯/高燕燕