本文轉(zhuǎn)載自微信公號“海鷹資訊”
隨著國際環(huán)境的日益變化和相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，美國將水下力量作為在“反介入/區(qū)域拒止”（A2/AD）環(huán)境下謀求不對稱優(yōu)勢的主要抓手。2017年1月，美國防部國防科學(xué)委員會（DSB）發(fā)布了應(yīng)美國防部委托開展的《下一代無人水下系統(tǒng)》報告，報告指出水下無人系統(tǒng)（UUS）的應(yīng)用會為美國水下作戰(zhàn)提供有力支撐，建議加快水下無人系統(tǒng)實戰(zhàn)化，擴大水下無人系統(tǒng)發(fā)展計劃并研究相關(guān)技術(shù)。2017年，美國國防預(yù)先研究計劃局（DARPA）和海軍各機構(gòu)不斷推進水下無人潛航器（UUV）等UUS及相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和作戰(zhàn)實踐，推動美國水下無人作戰(zhàn)能力不斷發(fā)展。
01
高度重視水下無人系統(tǒng)作戰(zhàn)價值，促進實戰(zhàn)能力發(fā)展
成立水下無人系統(tǒng)編隊，執(zhí)行水下實戰(zhàn)任務(wù)
2017年10月，美海軍表示已將UUV的管理和投資部門由遠征作戰(zhàn)（N95）轉(zhuǎn)移到水下戰(zhàn)（N97），并將更加合理地發(fā)揮UUV的優(yōu)勢，以維持美海軍的水下領(lǐng)先地位。
同時，美海軍還成立了水下無人中隊（Unmanned Undersea Squadron，UUVRON-1），該中隊將為N97部門反饋相關(guān)實戰(zhàn)經(jīng)驗，幫助其更好地判定未來作戰(zhàn)需求。UUVRON-1中隊計劃于2020年達到完全作戰(zhàn)能力，到2024年將配備包括LBS-UUV、大排量無人潛航器（LDUUV）和超大型無人潛航器（XLUUV）在內(nèi)的45艘UUV。目前UUVRON-1中隊也在測試Iver（一種商用低成本自主潛航器）、Remus和藍鰭（Bluefin）等UUV。此外，UUVRON-1中隊還派遣了兩只隊伍用以搜索2017年11月失事的阿根廷潛艇。
另外，在UUVRON-1中隊基礎(chǔ)上，美海軍還建立了潛艇發(fā)展中隊（Submarine Development Squadron，DEVRON-5），該中隊也將配備多種UUV，用以發(fā)展和試驗新型潛艇作戰(zhàn)能力。
目前，美海軍正在建立一個正式機制來管理UUV的全部事宜，該機制能夠判定艦隊對UUV作戰(zhàn)能力的需求，并集中資源研發(fā)相關(guān)能力，保證所有UUV的作戰(zhàn)性能均得到提升。
舉辦水下無人系統(tǒng)先進技術(shù)演習(xí)，加速未來水下作戰(zhàn)技術(shù)發(fā)展
美海軍于2017年8月舉辦了先進海上技術(shù)演習(xí)（ANTX），該演習(xí)由美海軍水下作戰(zhàn)中心（NUWC）舉辦，旨在展示能在未來應(yīng)用的先進水下無人系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)，自2015年以來每年舉辦一次。2017年ANTX的主題為“對抗環(huán)境下的戰(zhàn)場準(zhǔn)備”，在水下領(lǐng)域重點展示了水下網(wǎng)絡(luò)及節(jié)點、基礎(chǔ)設(shè)施防護和水下導(dǎo)航等先進技術(shù)。
在水下網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點技術(shù)方面，通用動力公司團隊演示了兩個作戰(zhàn)場景。場景一：一艘水面艦船投送了一艘藍鰭-21UUV，該UUV攜帶了一艘藍鰭-沙鯊微型UUV和裝有黑翼無人機的發(fā)射筒。發(fā)射筒上浮至水面發(fā)射黑翼無人機，與作戰(zhàn)控制系統(tǒng)建立了數(shù)據(jù)通信鏈接，藍鰭-沙鯊?fù)瓿蒊SR任務(wù)后，通過與黑翼無人機鏈接，將情報信息傳回至作戰(zhàn)控制系統(tǒng)。之后，控制系統(tǒng)還可以通過黑翼無人機指揮藍鰭-沙鯊執(zhí)行其它任務(wù)。場景二：由潛艇發(fā)射藍鰭-沙鯊，UUV完成任務(wù)后通過水中的調(diào)制解調(diào)器將數(shù)據(jù)傳遞至一部光學(xué)與功率分路器，該分路器可將收到的信息分發(fā)送至不同位置。
在水下基礎(chǔ)設(shè)施作戰(zhàn)方面，諾格公司利用指控系統(tǒng)，同時控制8艘/架無人系統(tǒng)進行了水下基礎(chǔ)設(shè)施防護演示，其中尺寸較大的Proteus UUV攜帶了尺寸較小的Remus-100和Riptide UUV，用于監(jiān)視己方水下基礎(chǔ)設(shè)施，并向戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心進行匯報。交戰(zhàn)時，另一艘Riptide UUV和一艘Iver UUV充當(dāng)敵方對己方水下基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)動攻擊，Remus-100進行作戰(zhàn)毀傷評估。演習(xí)還使用了一架無人機中繼水下無人系統(tǒng)間的通信，另外還有兩艘無人水面艇負責(zé)監(jiān)控進出作戰(zhàn)區(qū)域的水上交通情況。
在水下導(dǎo)航技術(shù)方面，首次參加ANTX演習(xí)的波音公司展示了搭載傳感器的自主遙感水面艇（SHARC）。SHARC無人艇利用太陽能及波浪能量推進，平均工作時間可達6個月，能夠自主部署海底傳感器并測定其位置，再通過衛(wèi)星來傳遞該數(shù)據(jù)。在演習(xí)中，通過兩艘SHARC無人艇組網(wǎng)為經(jīng)過該區(qū)域的其它作戰(zhàn)系統(tǒng)創(chuàng)建了全球定位系統(tǒng)。海底傳感器較容易暴露于敵方的有人船只更加經(jīng)濟、快速、隱蔽和安全，SHARC無人艇則充當(dāng)了水下系統(tǒng)與衛(wèi)星之間的通信網(wǎng)關(guān)。
02
推動水下無人系統(tǒng)多樣化發(fā)展，作戰(zhàn)能力逐步增強
常規(guī)水下無人潛航器研發(fā)持續(xù)推進，部分項目因預(yù)算影響受到調(diào)整
美海軍根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)的不同，發(fā)展了多型UUV，2017年主要推進用于執(zhí)行反水雷任務(wù)的梭魚（Barracda）和刀魚（Knifefish）水下無人潛航器以及集多種任務(wù)能力于一身的大型無人潛航器XLUUV和LDUUV，其中LDUUV項目因預(yù)算原因而受到調(diào)整。
梭魚水雷壓制（Barracuda Mine Neutralizer）是一種模塊化、低成本、半自主的消耗型UUV，大小類似于空中發(fā)射的聲吶浮標(biāo)，長0.9米，直徑12.7厘米，裝有爆破戰(zhàn)斗部，一旦觸碰碰到水雷，就會連水雷一同爆炸。美海軍于2017年2月發(fā)布了該項目公告，近期有可能部署至通用無人水面艇（CUSV，屬于瀕海戰(zhàn)斗艦反水雷任務(wù)部的一部分），未來還可能通過直升機或固定翼機載的聲吶浮標(biāo)發(fā)射裝置來發(fā)射。
刀魚無人潛航器是美海軍瀕海戰(zhàn)斗艦反水雷（MCM）任務(wù)包的一部分，能夠探測海底埋藏的水雷。2017年3月，刀魚無人潛航器完成了綜合評價工作，標(biāo)志該項目達到重要里程碑節(jié)點，其在多深度下探測和區(qū)分潛在水雷威脅的能力得到驗證。
XLUUV是一種采用模塊化和開放式架構(gòu)的水下潛航器，可執(zhí)行反水雷、反潛、反艦和電子戰(zhàn)等任務(wù)。美海軍于2017年9月分別向洛馬公司和波音公司授予XLUUV項目階段性競爭合同，計劃未來12到18個月后最終選定一家承包商。2017年6月，波音公司的XLUUV方案——回波旅行者（Echo Voyager）號進行了首次海試，檢測了通信、自主、推進、系統(tǒng)集成和電池等方面的性能。
回波旅行者號
然而，因受到美海軍預(yù)算縮減的影響，LDUUV項目的時間安排將推遲兩年。LDUUV是一種察打一體的大直徑重型UUV，能夠搭載不同傳感器和任務(wù)模塊，能夠數(shù)月、遠距離執(zhí)行掃雷、跟蹤、ISR和自主攻擊等任務(wù)。LDUUV既可以獨立使用，也可以部署至水面艦船和潛艇。LDUUV最初計劃于2017年服役，目前計劃于2019年進行原型機海試。
繼續(xù)發(fā)展水下預(yù)置式系統(tǒng)，憑借隱蔽潛伏優(yōu)勢控制關(guān)鍵海域
針對海上作戰(zhàn)時前線部署各類平臺和武器面臨的成本和保障問題，DARPA近年來發(fā)展了一類可在水下長時間隱蔽潛伏并能即時喚醒執(zhí)行偵察與打擊任務(wù)的無人平臺，即海德拉（Hydra）和可升降有效載荷（UFP）項目。
2017年4月，DARPA授予波音公司價值760萬美元的修訂合同，用于繼續(xù)支持Hydra項目第二階段的工作，預(yù)計將持續(xù)至2019年1月。Hydra項目旨在演示驗證一種可以快速將無人機和UUV等隱蔽運送至戰(zhàn)場的水下無人運載系統(tǒng)，可以配合有人駕駛的艦船、潛艇和飛機，交替進行水上、水面及水下的載荷投送。該項目的關(guān)鍵是研發(fā)可提供情報、監(jiān)視與偵察（ISR）、反水雷等重要能力的模塊化有效載荷。這些有效載荷模塊使用標(biāo)準(zhǔn)化封裝，以保證運輸、儲藏及發(fā)射上的安全性，同時確保這些載荷的功能可以持續(xù)數(shù)周乃至數(shù)月。Hydra項目于2013年7月啟動，第一階段重點關(guān)注整體方案設(shè)計；2016年9月，項目進入第二階段，主要進行載荷和模塊化封裝接口的研發(fā)和驗證。
UFP項目旨在尋求一種可在深度大于6千米的海底遂行5年甚至更長時間的潛伏、在防區(qū)外激活并迅速上升、配置有效載荷和武器的水下作戰(zhàn)平臺。UFP項目于2013年1月啟動；2016年，UFP項目進入第三階段，開始在水下環(huán)境中的演示驗證實驗。
探索多系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)概念，從全作戰(zhàn)域加強海洋控制能力
為了維持美海軍在對抗激烈廣闊海域的海上優(yōu)勢，DARPA通過推動跨域海上監(jiān)視與瞄準(zhǔn)（CDMaST）項目來探索新型海洋系統(tǒng)之系統(tǒng)（Systems of Systems，SoS）作戰(zhàn)概念。2017年9月DARPA發(fā)布了CDMaST項目第二階段廣泛機構(gòu)告知書（BAA），將開展工程化研究。該項目旨在促進空中、水面、水下的指揮、控制、導(dǎo)航定位和授時、通信、傳感、武器和后勤等領(lǐng)域的發(fā)展，并將這些功能分散到多種低成本、可升級的空中/水下平臺，構(gòu)建一個由有人和無人系統(tǒng)組成的分布式跨域作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以此來維持美軍對作戰(zhàn)海域的控制權(quán)。CDMaST項目于2015年11月啟動，通過第一階段工作，DARPA已經(jīng)完成了海上SoS概念體系架構(gòu)開發(fā)；第二階段將對技術(shù)和作戰(zhàn)的可行性進行試驗分析，并重點對反潛戰(zhàn)和反水面作戰(zhàn)架構(gòu)進行開發(fā)和驗證。
此外，美海軍還依靠黑翼潛射無人機作為通信中繼，拓展水下無人系統(tǒng)跨域感知能力。黑翼無人機是美國航空環(huán)境公司在彈簧刀無人機基礎(chǔ)上研發(fā)的一種管式發(fā)射小型無人機，配有先進的微型光電／紅外傳感器、一體化慣性／GPS自動駕駛儀系統(tǒng)和link 16數(shù)據(jù)鏈，能夠為潛艇、UUV和其它飛行器提供信息中繼，可從水下由潛艇或UUV發(fā)射。近年來美國海軍不斷推動黑翼無人機的研發(fā)和采購工作，以期實現(xiàn)水下無人系統(tǒng)跨域獲取目指信息的能力。美海軍水下戰(zhàn)中心于2017年10月授予美國航空環(huán)境公司一份250萬美元的合同，用于采購黑翼無人機，首批預(yù)計2018年5月交付。
黑翼無人機通信中繼示意圖
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