据外媒报道,前不久,英国海军的神剑号无人潜艇公开亮相,受到外界关注。据称,该无人潜艇采用模块化设计,能够在水下航行30多天,执行情报侦察、反水雷、海底作战等多种任务。从一定程度上来说,神剑号代表了当前一些先进国家在研发无人潜艇方面的水平。目前,除了英国之外,美国、俄罗斯、法国、德国等国也在推进相关项目。有的国家研制的无人潜艇已交付军队。众所周知,有人潜艇一向是各海洋国家水下力量建设的重中之重,为什么近年来多国先后展开对无人潜艇的研发?各国无人潜艇的发展现状如何?未来会朝何处发展?
新技术向水下战场拓展
潜艇凭借水下隐蔽性,在反潜反舰、对敌威慑中有“深海幽灵”之称。但随着现代反潜技术、装备与力量的升级,各国潜艇行动时面临的风险也越来越大。
无人化装备已在空、地、水面战场广泛应用,水下领域也受益于通信、自主控制、能源动力等技术突破,无人潜航器快速发展。在这种背景下,各国的研发人员开始思索:能不能在无人潜航器的基础上打造无人潜艇?如此既可发挥潜艇的已有优势,还可减轻有人潜艇在一些方面的“压力”。这种设想显然很有吸引力。与有人潜艇相比,无人潜艇不用考虑生命维持系统,可节省大量人力物力;无人潜艇可在严酷环境中长时间执行任务,无需考虑艇员在极限环境中的压力;它的体积“够用就行”,不用太大,因而行动更加隐蔽;它是无人系统,即使在战时损毁,也可以承受。正因为有这些优势,无人潜艇迅速成为一些国家研发的重点。
如今,各国的研发不仅使这一设想变为现实,而且使无人潜艇的定义在实践中变得更加明晰。从本质上讲,无人潜艇是新技术向水下战场拓展的产物,作为无人潜航器的高端大型军事子类,它无需电缆连接母船,而是依靠预设程序、人工智能自主完成复杂航线规划、目标识别等任务,拥有高度的自主性,甚至拥有一定程度的决策权。有的可配备鱼雷、导弹等武器,像有人潜艇那样反潜、反舰或打击其他目标。
英国海军的神剑号无人潜艇就是如此。它长12米,宽2米,排水量19吨,配备人工智能控制系统,能依托自身动力在关键航道或敏感海域隐蔽潜伏数周甚至数月,利用搭载的光电、声学等传感器持续搜集水文数据并构建海底地图,具备一定的自主作战能力。
多国竞相展开研发
当前,不少国家都在加速推进无人潜艇的研发与列装工作。澳大利亚主导的“幽灵鲨”已进入生产阶段,澳大利亚皇家海军或将成为其首个客户;美国海军于2023年底接收首艘“虎鲸”无人潜艇,计划到2027年交付6艘以上;俄罗斯拥有“大键琴”系列;法国ECA集团则在打造“阿利斯特”系列,企图辅助有人潜艇执行作战任务。
在此过程中,无人潜艇的发展呈现出鲜明特征。
首先,无人潜艇的“体格”大体相近。长度一般为10余米至20余米,直径在1米至2米之间。这种设计能较好兼顾隐蔽性、经济性与搭载能力,为动力组合、传感器、通信装置和任务载荷提供充足空间。当然,也有国家研发“块头”更大的无人潜艇,如长度达40多米、排水量计划达300吨的型号,以赋予更强大能力。
其次,功用方面同中有异。由于各国研发实力与需求不同,无人潜艇功能定位各异。以色列“蓝鲸”定位为执行情报监视侦察任务,水下感知系统性能出色,擅长搜集目标海域情报、探测敌方潜艇和绘制海底地图。其长度仅10.9米,可装集装箱内,便于陆路、海上或空中机动部署。美国“虎鲸”定位为独立执行反潜、布雷、情报监视侦察、反舰、反水雷等任务。其长度26米,排水量约63吨,采用柴电混合动力系统,拥有长10米、可搭载8吨载荷的模块化任务舱,能灵活换装侦察设备、水雷、重型鱼雷、巡航导弹以及无人潜航器、声呐水听器阵列等。俄罗斯“替代者-V”最突出能力是充当“水下诱饵”,能模仿俄军及北约各类有人潜艇的声学与电磁信号特征,诱骗敌方反潜力量进入伏击区或掩护己方战略核潜艇行动。当然,不少无人潜艇也采用模块化设计兼具其他功能以遂行多样化任务。
再次,无人潜艇起步就瞄准未来战场。当前无人潜艇发展虽迅速,但基本上还处于“起步”阶段。英国海军神剑号在7月“护身军刀”多国联合演习中投入使用并成功完成水下情报搜集任务,不过它也是刚刚完成泊港测试及海上测试。美国“虎鲸”已交付数年,但始终没有可观的战绩见诸媒体,很可能还在完善一些功能。其他国家无人潜艇研发也基本上处于测试阶段。不过,几乎所有无人潜艇“起点”都不低,从研发时起就瞄准未来战场。
澳大利亚“幽灵鲨”去年参加“自主战士”2024演习,部分展现出与其他载人平台和无人平台进行协同的能力。英国海军人员远程操控神剑号在澳大利亚的行动,也在一定程度上体现出该艇支持分布式作战的潜力。俄罗斯“替代者-V”折射出俄军加速推进无人智能装备与有人平台协同作战的理念。一些国家研发人员在研制无人潜艇时还考虑到集群化使用的远景。如果这些构想都转化为现实能力,那么无人潜艇或将改变水下作战的方式。
或将成为水下战力倍增器
从发展态势来看,无人潜艇正从“追赶”到“看齐”再到某些方面“超越”有人潜艇。各国大力发展无人潜艇的目的:一是让无人潜艇充当有人舰艇的“耳目”,成为后者的“助手”;二是让无人潜艇获得自主前出作战的能力,在一些方面替代有人潜艇。要实现这些目标,研发人员仍需在以下方面突破:
一是弥补当前无人潜艇暴露出的一些短板。当前无人潜艇仍存在诸多不足:动力多采用锂电池组,导致航速慢、航程短;部分型号未达到大潜深、超静音要求,需研发新型材料;水下定位、导航与通信能力有限,需探索更高效的方法。只有解决这些问题,才能提升性能,确保其在深海安全运行。
二是让无人潜艇变得更加“聪明”。自动化技术与人工智能的融合为无人潜艇自主行动奠定了基础。但未来战场对无人潜艇的期望更高,需进一步融入人工智能和机器学习技术,使其能在复杂海洋环境中自主导航、识别目标、规划任务,甚至根据战场态势调整战术,真正成为“水下战力倍增器”。
三是大力提升无人潜艇的协同作战能力。当前,在一些无人潜艇的研发中,设计人员已考虑到其与有人平台的协同,在一些演习中也折射出相关人员力促无人潜艇与一些无人平台“联手”的企图。但是,这种协同目前还处于较低层次,只有多方加以改进,才能满足未来的任务需求。另外,实现跨域协同、集群作战是将来发展的方向。未来,在愈加复杂的作战背景下,无人潜艇只有进一步融入类似架构和体系,实现更高层次上的协同,才能高效完成任务。
四是继续提升战场生存力。当前无人潜艇多采用隐身设计,尤其是一些无人潜艇采用了优化艇体构型和采用吸声消磁涂层的设计。未来海战场上,反制无人潜艇的手段会逐渐增多,因此必须进一步提升无人潜艇的战场生存力。在这方面,美国国防高级研究计划局主导研发的“蝠鲼”无人潜艇有一定代表性。通过采用仿生外形,该机构期望其能更有效地实现隐蔽突防。
总之,随着人工智能、新材料和能源技术的发展,在未来海洋中,无人潜艇很可能会从辅助装备转变为重要作战力量。未来海战的胜负,可能不只是取决于传统的海军舰艇编队,也同样取决于这些潜伏在水下的新型“深海幽灵”。
据《解放军报》