導語:1月11日,美國亨廷頓·英格爾斯工業公司宣布,“虎鯨”超大型無人潛航器的總裝建造車間竣工,為批量建造這種大型無人潛航器打下了基礎。根據美海軍2020年10月公布的新艦隊規模目標,有人和無人艦艇總規模在2045年前將達到500艘,其中超大型無人潛航器的數量將達到甚至超過60艘。
基本情況
中小型無人潛航器由于續航力和內部容積限制,無法長時間執行任務,也難以裝載越來越多的新傳感器和系統載荷,遂行更為復雜的作戰任務。因此,美海軍將超大型無人潛航器作為未來水下無人系統發展的重點。
(一)發展定位
按照直徑大小,美海軍將無人潛航器分為小型、中型、大型、超大型四類,直徑大于2.13米的被稱為超大型無人潛航器。與現役中小型水下無人潛航器相比,超大型無人潛航器可裝載的載荷更多,可擔負的任務更多樣化,持續執行任務的能力更強,在作戰構想上更貼近有人駕駛的潛艇。除具備基礎性的情報、監視與偵察能力外,其作戰能力正向水雷戰、反潛等領域發展。
根據美海軍2019年1月公布的《無人潛航器系統展望》,其超大型無人潛航器發展分三個階段:第一階段,“創新海軍樣機”,主要開展自主性、有效載荷和自持力等方面的性能設計與試驗驗證,波音公司在該階段研制出“回聲-航海家”(Echo-Voyager)無人潛航器樣機;第二階段,“虎鯨”超大型無人潛航器項目,主要開展作戰概念開發、有效載荷集成及水雷戰能力設計與測試,并小批量交付未配備進攻性武器的超大型無人潛航器;第三階段,“未來能力”,主要拓展作戰能力,形成具有多種作戰能力的超大型無人潛航器。
目前,美海軍超大型無人潛航器發展正處于“虎鯨”項目階段。“虎鯨”無人潛航器由美國波音公司和亨廷頓·英格爾斯工業公司研發,用于滿足新興的聯合作戰需求。未來武裝版“虎鯨”可配備至多12根魚雷發射管,用于反潛或反制俄羅斯的“海神”核動力魚雷等;可從魚雷發射管發射導彈,執行反艦或對陸攻擊任務;可作為無人潛航器的母艇,搭載水雷執行水雷戰或反水雷戰任務;可執行情報、監視與偵察任務。
▲美海軍超大型無人潛航器發展規劃
(二)技戰術性能
“虎鯨”無人潛航器是在“回聲-航海家”超大型無人潛航器基礎上進行研制的,后者的具體參數為:全長25.9米,寬2.6米,高2.6米,重量45360千克,最大潛深3000米,速度8節,巡航速度2.5~3節,最大航程10500千米,可在海上執行任務長達數個月;采用正常航行速度時,每150海里上浮充一次電。此外,“回聲-航海家”無人潛航器在通信、導航、浮力控制等系統及模塊化搭載能力等方面,較此前的無人潛航器有重大提升。
通信系統。“回聲-航海家”無人潛航器使用加密“國際移動衛星-4”(Inmarsat-4)、銥系統(Iridium)、Wi-Fi和Freewave等無線通信手段與技術,在水面時,能夠提供作戰指揮、控制、系統狀態、近水面作戰時的任務再規劃功能;潛航時,能夠提供指揮、控制、狀態信息等方面的水聲通信。
導航系統。采用卡曼公司的慣性導航單元,由多普勒測速儀深度傳感器構成,具備使用海床長基線聲波定位系統應答器的能力。在靠近水面的深度時,可以使用GPS系統。導航系統特征包括:高度穩定性,0.25米;深度穩定性,0.3米;長基線定位系統輔助條件下的定位精度,2.3米;未使用輔助工具的定位精度,0.15%的距離偏差。與小型無人潛航器相比,“回聲-航海家”超大型無人潛航器擁有更高的導航精度。
航行與操控能力。采用主動浮力控制系統,具有自動浮力控制、向前或向后修正控制以及海床靠泊能力;配備前視聲納,并采用了自動避碰算法,具備避碰撞能力;配備多普勒測速儀,具備地形跟蹤能力,可在靠近海床的水域執行任務。
模塊化搭載能力。主要參數:最大長度10.36米;內部搭載容積56.63立方米,長度4.26米;凈裝載能力8噸,并具備外掛能力。“回聲-航海家”超大型無人潛航器無法內載MK48重型魚雷,但可以搭載多枚MK46輕型魚雷。
“虎鯨”無人潛航器的最新概念圖顯示,其采用了X舵設計,表明其針對近海區域水下任務進行了優化。除具備“回聲-航海家”超大型無人潛航器的上述能力外,“虎鯨”還進行了一些設計改進,如優化載荷能力,使其能搭載重型魚雷、反艦導彈和對陸打擊導彈;優化速度,“虎鯨”艇身更加細長,阻力更小,速度應比“回聲-航海家”有所提升。
(三)項目進展
2016年9月6日,美海軍海上系統司令部發布了超大型無人潛航器信息征詢書,奧巴馬政府的2017財年預算案提出要采購5艘超大型無人潛航器。
2017年1月,美海軍宣布啟動超大型無人潛航器項目,研發一種續航力強、不需母船保障、可搭載多種載荷且具備攻擊能力的模塊化無人潛航器。9月,美海軍分別與波音公司和洛克希德·馬丁公司簽署了價值4000萬美元的合同,以設計并制造一艘超大型無人潛航器樣艇。波音公司與亨廷頓·英格爾斯公司合作,洛克希德·馬丁公司則單獨研制一種競爭設計。
2019年2月13日,美海軍選擇波音公司來建造、測試和交付前4艘“虎鯨”無人潛航器,以及相關的支持設備;3月27日,美海軍宣布追加1艘“虎鯨”研制合同,使得5艘“虎鯨”無人潛航器的總合同價值達1.82億美元。
2020年6月,美國防部成本審核與項目評估辦公室建議,美海軍未來應當至多采購50艘“虎鯨”無人潛航器。而根據2020年10月美國防部“戰斗部隊2045”兵力結構報告,美海軍極有可能建造60艘該型無人潛航器。
根據美海軍預算計劃,2021~2025財年,累計將投入3.221億美元用于超大型無人潛航器研發;2023~2025財年,累計將投入5.529億美元用于超大型無人潛航器采辦,每年采辦2艘。
▲美國海軍超大型無人潛航器撥款計劃
作者:丁宏 中國船舶信息中心 來源::“國防科技要聞”( 綜合網站) 圖片 | 互聯網
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