無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

近年來隨著科學技術的不斷髮展進步,兩棲作戰不管是作戰樣式還是戰法都受到了前所未有的影響。人工智能技術和無人化裝備的不斷投入使用,對兩棲作戰也產生了重大影響,甚至是引發了作戰樣式的一場革命。無人系統和人工智能的將滲透到兩棲作戰的方方面面,情報信息將主宰戰場的勝負,是火力效能的倍增器。成為信息力主導戰場的重要體現。通過對各國無人潛航器的發展現狀的梳理和未來的發展趨勢的展望,在未來兩棲作戰中,無人潛航器必將發揮更大的作用。

無人潛航器發展現狀

無人潛航器,英文名叫做“Unmanned Underwater Vehicle”,簡稱UUV。這是一種無人駕駛,通過自主控制或遙控方式在水下航行,可代替潛水員或小型潛艇執行深海探測、救生、偵察、排雷等高危險性水下任務的智能化系統。早在20 世紀50 年代,一些國家就開始了對無人潛航器的研製。早期的無人潛航器功能較單一,主要以開發海洋石油和天然氣為目的進行研發。到上個世紀末,無人潛航器技術得到了進一步的發展,其性能更加強大,功能更加豐富,能夠完成海底信息探測、水下長時間潛伏偵察、以及精確火力打擊等多種任務。許多國家都成立了無人潛航器研究中心,如美國麻省理工學院的AUV實驗室、美國海軍研究生院智能水下運載器研究中心、日本東京大學機器人應用實驗室、英國海事技術中心等。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

1、美軍無人潛航器的發展現狀

作為軍事強國,美國在無人化裝備方面也是領先於其他國家。其中無人潛航器的研究更是很早就投入了作戰運用。Bluefin系列無人潛航器由藍鰭水下機器人公司研製,該型無人潛航器已經具備了很強的水下作業能力,可以完成很多例如偵察監視、輔助通信、海洋水文蒐集等任務。以及具有長時間潛航、下潛深度更大的Remus系列無人潛航器,而且該無人潛航器比以往的潛航器有更大的載重負荷,可以攜帶多型探測和作戰裝備完成多樣任務。

隨著美海軍分佈式作戰理論的逐漸成熟,海軍也在按這作戰理論進行建設和發展,以滿足未來的作戰要求。而且近些年美軍越來越重視無人化裝備的發展研究,用以保持美軍的軍事優勢。大型的無人潛航器也就應運而生,美軍稱之為“虎鯨”項目它的直徑超過25米,美軍現役的潛艇都無法布放這種潛航器,只能從己方或友方的港口直接布放。波音公司的“回聲旅行者”(Echo Voyager)無人潛航器,航程能夠達到6500海里,而且具有較大的內部負載空間,並且可以進行外部負載。曼塔MANTA是美國本世紀初就開始研製的一種巨型無人潛航器,如圖1所示。它平時是潛艇的一部分,可在潛艇上,也可離開潛艇獨立完成作戰任務。完成任務後可返回母艇接受新任務。美國海軍計劃在未來潛艇上裝載4具曼塔。每具曼塔上可裝載魚雷、導彈、或水雷等武器。這些新型的無人潛航器的服役會給美海軍帶來戰鬥力的巨大躍升,作為分佈式作戰理論的重要組成部分,會直接改變未來的海戰模式。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

“曼塔I”無人潛航器示意圖

2、俄軍無人潛航器的發展現狀

俄羅斯海軍根據自身的發展,自主研發了一系列的無人潛航器,而且已經服役多年,近些年也越來越關注其在未來作戰中的作用,長航時、模塊化、多功能化成為研究重點。其中大型無人潛航器的研究發展通過模塊化的設計理念,在未來海戰中要逐步取代現役潛艇,用以執行危險性較高的軍事任務。俄軍正在試驗大鍵琴-2R無人潛航器以及正在研發的第五代無人潛航器,2018年7月19日,俄羅斯國防部首次公開了“狀態-6”核動力無人潛航器測試階段的畫面。這款大續航力、大潛深、大航速的武器最終被命名為“波塞冬”。它長24米,寬1.6米,高1.6米,最大工作深度1000米,航程超過1萬公里,速度可達56節,其戰鬥部長度約6米,可搭載常規武器或100兆噸TNT當量的核彈頭,用於打擊敵方大型戰艦及重要軍事港口和經濟區域。俄北方機器製造廠正在建造的“哈巴羅夫斯克”號特種核潛艇將成為“波塞冬”的標準載具之一,這種無人潛航器可搭載常規彈藥和核彈,能夠摧毀敵方的基礎設施和航母編隊等目標。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

“波塞冬”戰略無人潛航器示意圖

俄海軍未來計劃最多將32臺“波塞冬”戰略無人潛航器投入戰鬥值班。將無人潛航器和潛艇進行協同作戰,提高核潛艇的作戰效能,保持核潛艇的作戰優勢,從而抵消美軍反導系統的效能優勢。

3、其他國家無人潛航器的發展現狀

法國研製的無人潛航器主要是用來掃雷滅雷任務,早在本世紀初就已經為十多個國家提供350具用於掃雷滅雷的ROV。法國在無人潛航器反水雷戰領域一直保持著巨大優勢,近些年更是提出自主式掃雷的無人潛航器,這無人掃雷技術可以真正實現反水雷戰的無人化。德國的“長尾鮫”也是用來掃雷的無人潛航器,可在距離母船1.2公里進行掃雷作業。以及澳大利亞的“塞拉菲那”也可執行偵察監視和掃雷等任務。無人兩棲裝備應用非常廣泛,比如水下搜尋定位系統,能夠快速準確的搜尋到潛在的水下威脅,並予以定位。深水無人潛航器主要集中在美國REMUS 系列、金槍魚系列。

此外,在無人潛航器的形式上也改變了單一的形式。針對兩棲環境中機器人多自由度靈活穩定運動的需求,設計了一種複合驅動機制的小型兩棲球形機器人形狀潛航器,能夠適應多種水下環境。日本香川大學郭書祥教授帶領的團隊研發的水陸兩棲子母機,母機釋放微型子機,提高運動的靈活性和續航時間,更加精確的完成水下和陸地的控制。為海上無人兩棲作戰提供了一種新的形式。

目前,各國都在大力發展無人潛航器,其在軍事領域的重要作用越來越受到重視。水下自主潛航器已經成為水下作戰的重要組成力量,人工智能技術的快速發展也推動了無人化作戰平臺的發展,無人潛航器就是其中重要的組成部分。近些年也在往任務模塊化、高度智能化、平臺互通化發展,隨著無人潛航器的快速發展,勢必會深刻改變未來戰爭的作戰模式。通過對各國無人潛航器發展的梳理,立足發展現狀,針對無人潛航器自身特點,以及對在未來兩棲作戰中的應用進行研究。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

兩棲作戰的特點

1、需要詳盡的偵察情報,獲取難度大

兩棲作戰是最複雜的作戰樣式之一,需要多軍兵種的協同作戰,更需要詳盡的偵察情報。兩棲作戰中先期的偵察情報工作就顯得尤為重要,在諾曼底登陸作戰中前期的偵察就長達一年之久,對海岸的潮汐情況,以及計劃登陸地域的土質都進行了長期的情報蒐集和戰術偵察。

首先,敵岸的兵力部署情況獲取難。由於作戰強調突然性,在先期的偵察中就應隱蔽作戰企圖,多采用隱蔽偵察的手段,這也就增加了情報獲取的難度。

其次,敵岸的水文情報蒐集難。在作戰前多需要大量採集作戰海域的水文信息,詳盡的潮汐時刻表對登陸作戰尤為重要。但派遣測量船到作戰區域進行水文測量幾乎是不可能完成的任務,不僅危險,更會暴露己方的作戰意圖,甚至會造成後續作戰的失敗。派遣潛艇進行抵近偵察,雖然具有一定的隱蔽性,但在敵人嚴密的反潛探測系統,以及反潛飛機和艦船的眾多威脅下,仍然會有較大的風險。

再次,保證己方人員和裝備安全難。在執行偵察任務的無論是潛艇、水面艦艇還是偵察機都會面臨敵人武器的威脅,人員和裝備都有較大的風險,如何能夠獲取重要情報和能保證裝備和人員安全就成為擺在指揮員面前的又一難題。這就需要一種能夠隱秘前出至敵海岸不被敵方覺察,可以長時間部署進行偵察監視的裝備,從而解決偵察情報獲取難題。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

無人潛航器察監視示意圖

2、需要水線灘頭掃雷破障,敵對抗強度大

在兩棲作戰中,需要在敵岸進行搶灘登陸,讓作戰裝備和人員能夠安全上陸,但近岸水雷和各種障礙物就極大地遲滯進攻一方兵力進行登陸。

首先,掃雷破障難度大。掃除水雷和障礙物一直以來都是各國海軍作戰的一大難題,防守一方能夠用很廉價水雷就能炸沉炸傷敵艦、遲滯敵方登陸。在海灣戰爭期間,伊軍就曾使用水雷一舉重創美海軍普林斯頓號巡洋艦以及美軍的兩棲攻擊艦,給美軍造成了較大傷亡。美軍在二戰後的歷次作戰行動中總共有18艘軍艦受到打擊,其中就有14艘是被水雷所傷,佔到總數的78%。可見水雷這種古老又廉價的武器在當今作戰中仍然對作戰艦艇造成較大威脅。

其次,敵人反擊強度大。在兩棲作戰中進攻一方的掃雷艦艇在作業中勢必會遇到敵人強大的火力打擊,如何進行有效的掃雷破障就成為作戰初期的關鍵。由於是陣前掃雷破障,遇到火力打擊在所難免,即使有己方火力支援,但仍不可避免被摧毀,造成較大的裝備損失和人員傷亡。

再次,對掃雷破障部隊要求高。後續作戰部隊能否成功登陸很大程度上取決於破障部隊清障效果。能夠成功破除目標區域的水雷和障礙物,就為後續部隊登陸創造出有利條件。如果有大量的水雷和障礙物存在,將極大威脅兩棲艦船和登陸部隊的安全,甚至會導致兩棲作戰的失敗。這就需要一種裝備,能夠直接、高效地破除岸灘水雷和障礙物,而且能夠極大程度上減少作業人員的傷亡。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

3、需要強大火力,作戰難度大

兩棲作戰先期需要強大的火力準備,但登陸部隊尚未展開,獲取火力的方式有限。

首先,登陸部隊需要強大的火力準備。在兩棲作戰先期,需要對敵岸區域進行先期火力打擊,用以摧毀敵方工事、武器裝備和人員,以減少己方部隊登陸阻力。但現實情況只能依靠艦炮火力和航空兵火力,即使有對地攻擊的巡航導彈對陸火力打擊強度也是不夠的,需要能夠長時間提供火力的輸出平臺,能滿足這一要求的只有射程遠的大口徑艦炮,但在現代戰艦上最大口徑的艦炮也就是155mm,威力和射程均不能滿足未來兩棲作戰的需要。而且在摧毀敵岸灘頭主要目標後,仍然需要準確及時的伴隨火力支援。

其次,登陸兵力自身伴隨火力在泛水編波階段不能使用。在登陸作戰中兵力自身的伴隨火力只能登陸場得到開闢後才能展開對敵進行火力打擊。在部隊搶灘登陸時,海上和空中的火力會出現一段時間的火力暫停,這段時間正是登陸部隊作戰的最困難時期,能否成功登陸其中一個重要的因素就是持續的火力打擊,這就需要一種裝備來彌補這段時間的火力真空。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

無人潛航器在兩棲作戰中的應用

1、無人潛航器可勝任掃雷破障任務

首先,無人潛航器可在危險環境中使用,而且不會有人員傷亡。無人潛航器可在敵密集火力以及核生化等惡劣環境下執行掃雷破障任務,相對於有人的掃雷艦艇,無人潛航器可以在作戰開始前就可以長時間的隱蔽潛伏在目標區域,等到使用時再進行激活。可以通過爆破和干擾等手段使敵目標區水雷失效。

其次,無人潛航器執行任務隱蔽高效。無人潛航器具有體型小、水下噪音低等特點,能夠成功突破敵反潛監視網而不被敵發現。在兩棲作戰前期可以隱蔽接近目標區域對水雷進行清掃和對障礙物進行清除。可以隱蔽高效地完成掃雷破障任務,而且避免了人員傷亡和高價值作戰平臺的損失。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

無人潛航器掃雷破障示意圖

再次,無人潛航器掃雷破障手段多樣。相對於有人的掃雷艦船,無人潛航器掃雷的手段更加多樣,不僅可以用火力硬摧毀,還可以對其進行干擾使其失效的軟摧毀,在針對近岸的障礙物還可以進行爆破的方式進行破障。隨著科技的進步和裝備性能的不斷提高,無人潛航器必將成為未來兩棲作戰掃雷破障的重要力量。美俄等國家不斷嘗試將潛航器作為未來掃雷破障中主要力量,以提高掃雷效率和減少人員傷亡。

最後,與執行掃雷破障任務的載人掃雷艦艇相比,無人潛航器具有價格低廉,而且可損耗的特點。在未來兩棲作戰中無人潛航器憑藉良好的隱蔽性和價格低廉的特點,可以大規模的投入掃雷破障作戰。可以進大程度的降低人員和高價值作戰平臺的損失。

2、無人潛航器可在先期火力打擊中扮演重要角色

無人潛航器本身具有良好的隱蔽性,不易被探測發現,如進行隱身化設計和處理則更難以被發現。這樣無人潛航器就可以更加抵近目標區,在得到攻擊指令後發起突然襲擊。

一是可以攜帶小型導彈對敵岸高價值目標進行打擊。在通過前期偵察發現目標,如敵方雷達站、指揮控制中心、通信樞紐、前沿指揮所等重點目標,將目標信息傳輸給載有導彈的無人潛航器,在特定時間對目標實施打擊直至摧毀,提供先期火力打擊,為兩棲作戰後續任務鋪平道路。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

無人潛航器先期火力打擊示意圖

二是可以在指定水域巡弋,在發現敵目標後發起攻擊。在泛水編波和搶灘登陸階段,我軍艦艇展開隊形時,難免會遇到敵方水面艦艇和潛艇的攻擊,這就需要外圍警戒兵力對襲擾攻擊之敵予以摧毀。無人潛航器可根據作戰部署在外側警戒圈,對來犯之敵予以摧毀。

三是通過地面登陸部隊指令對指定目標進行定點打擊。在實施搶灘登陸階段,登陸部隊伴隨火力還不具備展開條件不能提供火力支援,導彈部隊又不能提供快速及時的火力打擊,這是無人潛航器就可以抵近目標區為登陸部隊提供及時的火力支援。在未來的兩棲作戰中,無人潛航器還可以發揮更多的作用,不僅可以出色地完成任務,而且可以極大地減少人員傷亡。

此外,無人潛航器可以作為反潛設備存在,同樣也可以作為反無人潛航器裝備的存在。未來的無人潛航器可以模擬潛艇的聲納信號,讓反潛設備誤以為有潛艇,從而進行攻擊,可以消耗反潛武器的彈藥還可以讓反潛武器位置暴露。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

無人潛航器欺騙反潛設備

3、無人潛航器可執行多種水下作戰任務

無人潛航器由於自身具有極高的開放性,可以負載許多作戰模塊用以遂行不同的作戰任務。與此同時,可以根據不同的作戰需求賦予其不同的功能,而且可以組網使用。

一是無人潛航器可以執行偵察監視任務。在無人潛航器問世之初就被賦予了偵察監視的任務,也是最主要的任務。無人潛航器可與潛艇、作戰艦艇等構成優勢互補的水下偵察監視網絡,也可以與衛星、無人機一起建立多維立體的偵察監視網絡。無人潛航器根據自身長航時、不易被發現等特點,可在目標區域進行長時間偵察監視,更可以突破敵反潛網絡對目標區域進行抵近偵察。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

無人潛航器可執行多種水下作戰任務

二是無人潛航器可擔負火力打擊任務。無人化技術受到廣泛關注,在軍事領域也得到了廣泛應用,無人化也成為未來作戰的必然趨勢。無人機在精確打擊中的作用有目共睹,近些年無人潛航器也逐漸成為火力打擊的重要平臺。可以根據不同的任務需求搭載導彈和魚雷等武器對敵高價值目標進行打擊。未來的無人潛航器也可像無人機作戰那樣採用定點式精確打擊,也可以多個組網協同實施蜂群戰術對敵進行集群打擊。

三是無人潛航器可執行反潛任務。潛艇具有良好的隱蔽性,反潛一直以來都是各國海軍的一大難題。無人潛航器自身具有長航時的特點可以長時間的進行探測預警,在偵測到敵潛艇後還可以將目標信息傳至武器平臺,對目標潛艇進行打擊。與潛艇、水面艦艇和反潛機執行反潛任務相比,無人潛航器可以極大地節約成本,將更多的裝備和人員解放出來,用以執行其他任務。在加裝武器模塊的無人潛航器可與負責偵察監視任務的無人潛航器組網協同作戰,對目標潛艇進行打擊。

四是無人潛航器可執行電子干擾任務。無人潛航器具有很好的隱蔽性,可以對目標區域進行抵近電磁干擾,對敵反潛網絡、通信網絡、指揮控制鏈路進行定向干擾,用相對小的對抗功率就可以起到較好的干擾效果。還可以充當假目標,誘使敵方主動攻擊暴露位置,為後續火力摧毀提供敵方目標參數。

無人潛航器在未來兩棲作戰中的應用

無人化作戰已成為未來作戰的一個重要特徵,無人化裝備也將逐步替代有人裝備來執行一些高風險、高難度的火力打擊和偵察監視等任務。無人潛航器在海上監視、情報偵察等方面擁有獨特的優勢,在未來海戰中能夠擔負更多的作戰任務,甚至是正常海戰是無人化作戰裝備的較量。未來的兩棲作戰更是需要大量的無人潛航器投入作戰,來代替有人裝備來執行高風險的任務,在兩棲作戰中的作用也越來越重要。

兩棲作戰能力越來越受到當代海洋強國的重視,海軍的任務不僅僅是傳統的取得制海權,未來將向兩棲作戰方向發展,取得綜合制權,拓展海洋權益,維護國家權益和形成戰略威懾。兩棲作戰能力的強弱不僅是衡量一個國家海軍作戰能力的標誌,更是衡量一個國家海軍建設水平的重要標誌。兩棲作戰作為一種複雜的作戰樣式,需要多軍兵種的協同才能完成,無人潛航器作為新型作戰力量具有突防性好、模塊化設計等諸多優點,可遂行先期情報偵察、海上封鎖、火力打擊、反水雷多種任務,在未來兩棲作戰中可起到重要作用。隨著通信技術和能源技術的不斷髮展,可為無人潛航器提供更好的通信質量和更持久的動力來源,能讓其航行更遠,執行更加複雜的任務。未來兩棲作戰中,無人潛航器加入戰鬥,去代替人執行高風險、難度大的任務,無人化作戰將成為現實,從根本上改變未來的作戰樣式。

作者:範璽斌、劉昊等


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